- ЦТП — центральный тепловой пункт
- Функции центрального теплового пункта (ЦТП)
- Устройство ЦТП
- Перечислим основные узлы ЦТП:
- Водоснабжение цтп что это
- Содержание
- Назначение
- Виды тепловых пунктов
- Источники тепла и системы транспорта тепловой энергии
- Системы потребления тепловой энергии
- Принципиальная схема теплового пункта
- Центральные тепловые пункты ( ЦТП)
- Назначение центрального теплового пункта
- Устройство и принцип работы центрального теплового пункта ( ЦТП)
- Приемка, хранение и транспортировка теплового пункта
- Монтаж центрального теплового пункта ( ЦТП)
- Требования к условиям эксплуатации центрального теплового пункта
ЦТП — центральный тепловой пункт
Прежде чем описывать устройство и функции ЦТП (центральный тепловой пункт) приведем общее определение тепловых пунктов. Тепловой пункт или сокращенно ТП это комплекс оборудования расположенный в отдельном помещении обеспечивающий отопление и горячее водоснабжение здания или группы зданий. Основное отличие ТП от котельной заключается в том, что в котельной происходит нагрев теплоносителя за счет сгорания топлива, а тепловой пункт работает с нагретым теплоносителем, поступающим из централизованной системы. Нагрев теплоносителя для ТП производят теплогенерирующие предприятия — промышленные котельные и ТЭЦ. ЦТП это тепловой пункт обслуживающий группу зданий, например, микрорайон, поселок городского типа, промышленное предприятие и т.д. Необходимость в ЦТП определяется индивидуально для каждого района на основании технических и экономических расчетов, как правило, возводят один центральный тепловой пункт для группы объектов с расходом теплоты 12-35 МВт.
Для лучшего понимания функций и принципов работы ЦТП дадим краткую характеристику тепловым сетям. Тепловые сети состоят из трубопроводов и обеспечивают транспортировку теплоносителя. Они бывают первичные, соединяющие теплогенерирующие предприятия с тепловыми пунктами и вторичные, соединяющие ЦТП с конечными потребителями. Из этого определения можно сделать вывод, что ЦТП являются посредником между первичными и вторичными тепловыми сетями или теплогенерирующими
Функции центрального теплового пункта (ЦТП)
Как мы уже писали основная функция ЦТП служить посредником между централизованными теплосетями и потребителями, то есть распределение теплоносителя по системам отопления и горячего водоснабжения (ГВС) обслуживаемых зданий, а так же функции обеспечения безопасности, управления и учета.
Подробнее распишем задачи, решаемые центральными тепловыми пунктами:
- преобразование теплоносителя, например, превращение пара в перегретую воду
- изменение различных параметров теплоносителя, таких как давление, температура и т. д.
- управление расходом теплоносителя
- распределение теплоносителя по системам отопления и горячего водоснабжения
- водоподготовка для ГВС
- защита вторичных тепловых сетей от повышения параметров теплоносителя
- обеспечение отключения отопления или горячего водоснабжения в случае необходимости
- контроль расхода теплоносителя и других параметров системы, автоматизация и управление
Итак, мы перечислили основные функции ЦТП. Далее постараемся описать устройство тепловых пунктов и установленное в них оборудование.
Устройство ЦТП
Как правило, центральный тепловой пункт — это отдельно стоящее одноэтажное здание с расположенным в нем оборудованием и коммуникациями.
Перечислим основные узлы ЦТП:
- теплообменник, в ЦТП является аналогом отопительного котла в котельной, т.е. работает в качестве теплогенератора. В теплообменнике происходит нагрев теплоносителя для отопления и ГВС, но не посредством сжигания топлива, а за счёт передачи тепла от теплоносителя в первичной тепловой сети.
- насосное оборудование, выполняющее различные функции представлено циркуляционными, повысительными, подпиточными и смесительными насосами.
- клапаны регуляторы давления и температуры
- грязевые фильтры на вводе и выходе трубопровода из ЦТП
- запорная арматура (краны для перекрытия различных трубопроводов в случае необходимости)
- системы контроля и учета расхода теплоты
- системы электроснабжения
- системы автоматизации и диспетчеризации
Подводя итог, скажем, что основная причина, по которой возникает необходимость в строительстве ЦТП, является несоответствие параметров теплоносителя поступающего от теплогенерирующих предприятий параметрам теплоносителя в системах потребителей тепла. Температура и давление теплоносителя в магистральном трубопроводе значительно выше, чем должна быть в системах отопления и горячего водоснабжения зданий. Можно сказать, теплоноситель с заданными параметрами является основным продуктом работы ЦТП.
Водоснабжение цтп что это
Тепловой пункт (ТП) — это комплекс устройств, расположенный в обособленном помещении, состоящий из элементов тепловых энергоустановок, обеспечивающих присоединение этих установок к тепловой сети, их работоспособность, управление режимами теплопотребления, трансформацию, регулирование параметров теплоносителя и распределение теплоносителя по типам потребления. [1]
Содержание
Назначение
Основными задачами ТП являются:
- Преобразование вида теплоносителя
- Контроль и регулирование параметров теплоносителя
- Распределение теплоносителя по системам теплопотребления
- Отключение систем теплопотребления
- Защита систем теплопотребления от аварийного повышения параметров теплоносителя
- Учет расходов теплоносителя и тепла
Виды тепловых пунктов
ТП различаются по количеству и типу подключенных к ним систем теплопотребления, индивидуальные особенности которых, определяют тепловую схему и характеристики оборудования ТП, а также по типу монтажа и особенностям размещения оборудования в помещении ТП. Различают следующие виды ТП [2] :
- Индивидуальный тепловой пункт (ИТП). Используется для обслуживания одного потребителя (здания или его части). Как правило, располагается в подвальном или техническом помещении здания, однако, в силу особенностей обслуживаемого здания, может быть размещён в отдельностоящем сооружении.
- Центральный тепловой пункт (ЦТП). Используется для обслуживания группы потребителей (зданий, промышленных объектов). Чаще располагается в отдельностоящем сооружении, но может быть размещен в подвальном или техническом помещении одного из зданий.
- Блочный тепловой пункт (БТП). Изготавливается в заводских условиях и поставляется для монтажа в виде готовых блоков. Может состоять из одного или нескольких блоков. Оборудование блоков монтируется очень компактно, как правило, на одной раме. Обычно используется при необходимости экономии места, в стесненных условиях. По характеру и количеству подключенных потребителей БТП может относиться как к ИТП, так и к ЦТП.
Источники тепла и системы транспорта тепловой энергии
Источником тепла для ТП служат теплогенерирующие предприятия (котельные, теплоэлектроцентрали). ТП соединяется с источниками и потребителями тепла посредством тепловых сетей. Тепловые сети подразделяются на первичные магистральные теплосети, соединяющие ТП с теплогенерирующими предприятиями, и вторичные (разводящие) теплосети , соединяющие ТП с конечными потребителями. Участок тепловой сети, непосредственно соединяющий ТП и магистральные теплосети, называется тепловым вводом.
Магистральные тепловые сети, как правило, имеют большую протяженность (удаление от источника тепла до 10 км и более). Для строительства магистральных сетей используют стальные трубопроводы диаметром до 1400 мм. В условиях, когда имеется несколько теплогенерирующих предприятий, на магистральных теплопроводах делаются закольцовки, объединяющие их в одну сеть. Это позволяет увеличить надёжность снабжения тепловых пунктов, а, в конечном счёте, потребителей теплом. Например, в городах, в случае аварии на магистрали или местной котельной, теплоснабжение может взять на себя котельная соседнего района. Также, в некоторых случаях, общая сеть даёт возможность распределять нагрузку между теплогенерирующими предприятиями. В качестве теплоносителя в магистральных теплосетях используется специально подготовленная вода. При подготовке в ней нормируются показатели карбонатной жёсткости, содержания кислорода, содержания железа и показатель pH. Неподготовленная для использования в тепловых сетях (в том числе водопроводная, питьевая) вода непригодна для использования в качестве теплоносителя, так как при высоких температурах, вследствие образования отложений и коррозии, будет вызывать повышенный износ трубопроводов и оборудования. Конструкция ТП предотвращает попадание относительно жёсткой водопроводной воды в магистральные теплосети.
Вторичные тепловые сети имеют сравнительно небольшую протяженность (удаление ТП от потребителя до 500 метров) и в городских условиях ограничиваются одним или парой кварталов. Диаметры трубопроводов вторичных сетей, как правило, находятся в пределах от 50 до 150 мм. При строительстве вторичных тепловых сетей могут использоваться как стальные, так и полимерные трубопроводы. Использование полимерных трубопроводов наиболее предпочтительно, особенно для систем горячего водоснабжения, так как жёсткая водопроводная вода в сочетании с повышенной температурой приводит к интенсивной коррозии и преждевременному выходу из строя стальных трубопроводов. В случае с индивидуальным тепловым пунктом, вторичные тепловые сети могут отсутствовать.
Источником воды для систем холодного и горячего водоснабжения служат водопроводные сети.
Системы потребления тепловой энергии
В типичном ТП имеются следующие системы снабжения потребителей тепловой энергией:
- Система горячего водоснабжения (ГВС). Предназначена для снабжения потребителей горячей водой [3] . Различают закрытые и открытые системы горячего водоснабжения. Часто тепло из системы ГВС используется потребителями для частичного отопления помещений, например, ванных комнат, в многоквартирных жилых домах.
- Система отопления. Предназначена для обогрева помещений с целью поддержания в них заданной температуры воздуха [4] . Различают зависимые и независимые схемы присоединения систем отопления.
- Система вентиляции. Предназначена для обеспечения подогрева поступающего в вентиляционные системы зданий наружного воздуха. Также может использоваться для присоединения зависимых систем отопления потребителей.
- Система холодного водоснабжения. Не относится к системам, потребляющим тепловую энергию, однако присутствует во всех тепловых пунктах, обслуживающих многоэтажные здания. Предназначена для обеспечения необходимого давления в системах водоснабжения потребителей.
Принципиальная схема теплового пункта
Схема ТП зависит с одной стороны от особенностей потребителей тепловой энергии, обслуживаемых тепловым пунктом, с другой стороны от особенностей источника, снабжающего ТП тепловой энергией. Далее, как наиболее распространённый, рассматривается ТП с закрытой системой горячего водоснабжения и независимой схемой присоединения системы отопления.
Теплоноситель, поступающий в ТП по подающему трубопроводу теплового ввода, отдает свое тепло в подогревателях систем ГВС и отопления, а также поступает в систему вентиляции потребителей, после чего возвращается в обратный трубопровод теплового ввода и по магистральным сетям отправляется обратно на теплогенерирующее предприятие для повторного использования. Часть теплоносителя может расходоваться потребителем. Для восполнения потерь в первичных тепловых сетях, на котельных и ТЭЦ существуют системы подпитки, источниками теплоносителя для которых являются системы водоподготовки этих предприятий.
Водопроводная вода, поступающая в ТП, проходит через насосы ХВС, после чего, часть холодной воды отправляется потребителям, а другая часть нагревается в подогревателе первой ступени ГВС и поступает в циркуляционный контур системы ГВС. В циркуляционном контуре вода при помощи циркуляционных насосов горячего водоснабжения движется по кругу от ТП к потребителям и обратно, а потребители отбирают воду из контура по мере необходимости. При циркуляции по контуру, вода постепенно отдает своё тепло и для того, чтобы поддерживать температуру воды на заданном уровне, её постоянно подогревают в подогревателе второй ступени ГВС.
Система отопления, также представляет замкнутый контур, по которому теплоноситель движется при помощи циркуляционных насосов отопления от ТП к системе отопления зданий и обратно. По мере эксплуатации возможно возникновение утечек теплоносителя из контура системы отопления. Для восполнения потерь служит система подпитки теплового пункта, использующая в качестве источника теплоносителя первичные тепловые сети.
Центральные тепловые пункты ( ЦТП)
Назначение центрального теплового пункта
Тепловой пункт является комплектным блочным изделием заводской сборки, состоящим из отдельных крупных узлов ( блоков), собранных на раме ( рамах) и установленных в блочном здании, обшитым сэндвич — панелями.
Центральный тепловой пункт ( ЦТП) – для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических теплоиспользующих установок для 2-х зданий и более.
Центральные тепловые пункты снабжены средствами автоматизации и контроля, обеспечивающими работу ТП без постоянного присутствия обслуживающего персонала и, при нормальной работе, не требующих вмешательства оператора.
В центральном тепловом пункте предусматривается размещение оборудования, арматуры, приборов контроля, управления и автоматизации, посредством которых осуществляется:
- Передача энергии греющего теплоносителя нагреваемому в системах отопления, вентиляции, горячего водоснабжения ( ГВС) и технологических теплоиспользующих установок;
- Изменение, поддержание и контроль необходимых параметров греющего теплоносителя ( пара), конденсата и нагреваемого теплоносителя;
- Обеспечение транспортировки пара и конденсата, и циркуляции нагреваемого теплоносителя;
- Регулирование расхода греющего теплоносителя, конденсата и нагреваемого теплоносителя и распределение их по системам;
- Защита систем от аварийных параметров греющего теплоносителя, конденсата и нагреваемого теплоносителя;
- Отключение систем;
- Заполнение и подпитка систем;
- Учет тепловых потоков и расходов пара, конденсата и нагреваемого теплоносителя;
- Сбор, охлаждение, возврат конденсата и контроль его качества;
- Водоподготовка для систем горячего водоснабжения.
В центральном тепловом пункте в зависимости от его назначения и местных условий присоединения потребителей могут осуществляться все перечисленные функции или только их часть.
Структура записи названия ЦТП при заказе: ЦТП-001-002- 003-004-005-ТУ4859-002-63761941-2013, где
— 001 – тепловая нагрузка, Гкал/ч.
— 002 – количество систем,
— 003 – расчётное давление первичного контура, в МПа;
— 004 – расчётное давление вторичного контура, в МПа;
— 005 – климатическое исполнение в соответствии с ГОСТ 15150
Устройство и принцип работы центрального теплового пункта ( ЦТП)
Центральный тепловой пункт состоит, из блока отопления ( теплофикации) и блока ГВС, смонтированных на отдельных рамах и подключённых к внешней теплосети, параметры которой указаны в таблице 3.1.
В состав данного теплового пункта входят теплообменники, регулирующая, запорная, балансировочная, предохранительная арматура, обратные клапаны, фильтры, грязевики, конденсатоотводчики, сепараторы пара, регуляторы давления и перепада давления, редукционно-охладительные установки, циркуляционные, повысительные, питательные, дренажные и конденсатные насосы, приборы учета тепла и расходомеры теплоносителя, контрольно-измерительные приборы и приборы автоматики ( КИПиА), расширительные и конденсатные баки и пр.
Центральный тепловой пункт представляет собой быстровозводимое модульное одноэтажное здание на основе металлокаркаса из 4-х объемных элементов полной заводской готовности с подключением всех коммуникаций.
Поставка теплового пункта в виде блочно-модульного здания контейнерного исполнения и его установка производится на подготовленное основание ( фундамент) с последующим подключением всех коммуникаций.
Все компоненты центрального теплового пункта соединены между собой трубопроводами, отводами, переходами, штуцерами, гильзами и т.п. с помощью сварки, резьбовых, фланцевых и других соединений.
Силовая часть теплового пункта и приборы автоматики установлены в операторной комнате в электрическом щите и щите автоматического управления. На щите управления предусматривается световая сигнализация о режимах работы насосов и оборудования в системах отопления и ГВС.
Таблица 3.1.Назначение подводящих трубопроводов и параметры среды
Обозначение
Назначение
Давление, P, МПа
Температура, ºС
внутриплощадочная сеть прямая
внутриплощадочная сеть обратная
внеплощадочная сеть прямая
внеплощадочная сеть обратная
Принцип работы блока ГВС
В блок ГВС из сети по трубопроводу В1 подаётся холодная вода ( ХВС), водяной пар ( Т 7.1) и рециркуляционная ГВС от потребителей ( Т 41).
ХВС поступает в теплообменник АТ2.5, где происходит её подогрев паром до температуры 20-40 ºС ( в зависимости от графика работы).
Регулирование температуры ХВС осуществляется по расходу конденсата регулирующим клапаном КР2.2.
Далее вода поступает в накопительные емкости. Уровень наполнения емкостей контролируется поплавковым клапаном КПл2.1 ( клапан закрывается при достижении максимально допустимого объёма жидкости). При наличии избытка жидкости, она сливается через дренаж в трубопровод К2.
Из накопительных емкостей вода подаётся во всасывающую линию насосов НА2.1-2.2.
Нижний уровень воды в накопительных емкостях контролируется уровнемером LT2.2, который отключает работу насосов при достижении в емкостях минимально допустимого уровня воды.
Вода нагнетается насосами в теплообменник АТ.2.2, где паром подогревается до температуры 70ºС. Температура ГВС контролируется термометрами и регулируется по расходу конденсата клапаном КР2.1
Затем ГВС, подогретая до конечной температуры, поступает в сеть к потребителям.
Конденсат водяного пара из теплообменника АТ2.2 поступает в трубопровод конденсата К2. Теплообменник АТ2.2 резервируется теплообменником АТ2.1.
Конденсат водяного пара поступает в теплообменник АТ2.4, где происходит его охлаждение водой ХВС и сброс конденсата по трубопроводу К2.
Теплообменник АТ2.4 резервируется теплообменником АТ2.3.
Принцип работы блока теплофикации
Блок теплофикации предназначен для перехода с режима 130/70 на режим 95/70 отопительной воды, поступающей из теплосети к потребителям.
Блок теплофикации работает следующим образом:
В ЦТП из теплосетей поступает вода с температурой 130ºС ( Т1вш).
Также в ЦТП из системы отопления потребителей поступает вода с температурой 70ºС ( Т2вн).
Через заслонку ЗП7 часть воды из Т2вн поступает в Т1вш и смешивается, охлаждая Т1вш до 95 ºС.
Регулирование температуры осуществляется изменением расхода воды из теплосети регулирующим клапаном ЗП8.
Далее вода насосами НА1-2 нагнетается в трубопровод Т1вн к потребителям.
Вода Т2вн поступает в трубопровод Т2вш и направляется в теплосеть.
Приемка, хранение и транспортировка теплового пункта
При приемке оборудования центрального теплового пункта необходимо проверить сохранность упаковки груза на отсутствие дефектов в результате транспортировки и на соответствие спецификации мест груза.