Теплоснабжение промышленных предприятий

Промышленные предприятия потребляют тепло в виде пара или горячей воды на нужды технологии, отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Каждое предприятие имеет паровые или водяные тепловые сети. На многих производствах для технологического процесса требуется тепло в виде пара различных давлений и температуры. Иногда для технологических надобностей применяется вода, нагретая до температуры 150— 200°С (пищевая, химическая промышленность). Отопление, вентиляция и горячее водоснабжение осуществляется паром и горячей водой; в первом случае применяют паровые отопительно-вентиляционные системы, во втором— водяные. В качестве греющего теплоносителя в системе горячего водоснабжения можно применять и пар, и горячую воду независимо от типа отопительно-вентиляционных систем.
Теплоснабжение промышленных предприятий решается устройством паровых (для технологических целей) и водяных (для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения) тепловых сетей.
Источниками получения тепла могут быть:
ТЭЦ (теплоэлектроцентрали), расположенные на промышленной территории (теплофикация);
центральные котельные, расположенные на промышленной площадке;
районные или городские тепловые сети (паровые и водяные).
В последнем случае теплю подается от городской или районной ТЭЦ, снабжающей теплом и электроэнергией промышленные предприятия и жилые здания города.
При сооружении ТЭЦ или центральной котельной на промышленной площадке тепло и энергия от них может подаваться и на вблизи расположенные предприятия и жилые поселки.
В состав системы теплоснабжения входят кроме ТЭЦ или центральной котельной:
тепловые сети (паровые или водяные);
тепловые вводы в цех, системы внутреннего пароенабжсния, внутренние системы отопления и вентиляции и системы горячего водоснабжения.
Схема тепловой сети определяется размещением ТЭЦ (центральной котельной) и тепловых потребителей, характером теплового потребления и видом теплоносителя. При теплоносителе-паре наиболее экономичным и достаточно надежным решением является прокладка однотрубного паропровода. Конденсат возвращается к источнику тепла по конденсатопроводу.
Дублирования водяных тепловых сетей не требуется, так как потребители тепла допускают кратковременные остановки благодаря теплоаккумулирующей способности отапливаемых зданий.
При прокладке сетей (водяных и паровых) от одного источника теплоснабжения выбирается, как правило, схема тепловых сетей минимальной протяженности с постепенным уменьшением диаметра трубопроводов по мере удаления от ТЭЦ или центральной котельной и снижением тепловой нагрузки. Такая сеть является наиболее дешевой по начальным затратам, требует наименьшего расхода металла и проста в эксплуатации.
Трасса теплопровода выбирается с учетом концентрации тепловых нагрузок, рельефа местности, существующих и проектируемых надземных и подземных сооружений, данных о характеристике грунтов и высоте стояния грунтовых вод. Следует стремиться к прокладке трассы трубопроводов по району наиболее плотной тепловой нагрузки.
Выбор прокладки теплопровода (подземная или надземная) решается по местным условиям. Для паропроводов с давлением пара более 22 кг/см2 применяется только надземная прокладка на эстакадах или высоких опорах. В остальных случаях трубопроводы сооружаются подземного типа.
'Не допускается прокладка тепловых сетей в каналах или подземных тоннелях совместно с кислородопроводами, трубопроводами сжатого воздуха, легковоспламеняющихся и ядовитых жидкостей, а также с трубопроводами фекальной и ливневой канализации.
Для предупреждения затопления подземного теплопровода следует предусматривать дренаж; дренируемая вода должна отводиться из камеры теплопровода в водостоки, канализацию и другие места сброса.
Камеры обслуживания сооружают только в пунктах, требующих особого надзора (места расположения сальниковых компенсаторов, задвижек, дренажей, авторегуляторов и т. п.).
Конструкции подземных теплопроводов разделяются на канальные и бесканальные. Проходные каналы применяют на основных направлениях трассы и на выводах от ТЭЦ или центральной котельной. Через каждые 150—200 м по длине канала делаются люки, оборудованные лестницами или скобами. Каналы, проходящие вблизи производственных корпусов, имеют ответвления для соединения с корпусами. На ответвлениях каналы устраивают непроходными.
Для удешевления прокладки в отдельных случаях могут сооружаться полупроходные каналы с габаритами, достаточными для прохода по ним в полусогнутом положении (высота в свету не менее 1,2 м).
На территории промышленных предприятий допускается прокладка тепловых сетей на стенах зданий снаружи или внутри, если при этом не нарушаются условия техники безопасности, нормы освещенности и не требуется усиления строительных конструкций.
Насосные подстанции при водяных сетях располагают или в специальных зданиях, или в отгороженных помещениях внутри цехов поблизости от трассы водяных теплопроводов. Размеры насосной подстанции в плане обуславливаются габаритами насосных агрегатов и их размещением. Иногда находят применение заглубленные насосные станции, оборудованные в увеличенной камере обслуживания.
Аккумуляторы горячей воды применяются в случаях значительной нагрузки горячего водоснабжения для выравнивания графика нагрузки. Их выполняют металлическими и устанавливают на открытом воздухе.
Тепловые вводы в цеховые отопительно-вентиляционные системы должны выполняться в огороженных помещениях цехов или предусматриваться в зданиях помещений бытового обслуживания при производственных корпусах.

15. Классификация паровых систем теплоснабжения

Системы парового отопления подразделяют: по на­личию связи с атмосферой, по величине начального дав­ления пара, способу возврата конденсата в котел или в тепловую сеть, месту расположения паропровода и схе­ме стояков. В настоящее время применяют открытые (сообщающиеся с атмосферой) системы отопления.

По величине давления, подаваемого в систему отоп­ления, различают системы отопления высокого (), низкого () давления и ва­куум-паровые (). Вакуум-паровые систе­мы и нашей стране не применяют.

По способу возврата конденсата системы парового отопления подразделяются па замкнутые (конденсат благодаря наклону трубопроводов самотеком возвраща­ется из отопительных приборов в котел или в тепловую сеть) и разомкнутые (конденсат поступает сначала в конденсаторный бак, а затем перекачивается насосом в котел или в тепловую сеть).

По месту расположения паропровода и схеме стоя­ков системы парового отопления можно выполнять так же, как и системы водяного отопления, т.е. с верхним, нижним и промежуточным распределением пара при однотрубной и двухтрубной схемах обслуживания ото­пительных приборов.

Переходим к рассмотрению отдельных схем. На рис. 9.1 показана схема замкнутой системы парового отоп­ления низкого давления с верхним распределением па­ра. Пар из котла по главному стояку 1, вследствие раз­ности давлений в котле и в отопительных приборах, поднимается в магистральный паропровод 2 и далее по паровым стоякам 3 и ответвлениям 4, снабженным вен­тилями, доходит до отопительных приборов. Здесь пар конденсируется, отдавая в отапливаемое помещение че­рез стенки приборов скрытую теплоту парообразова­ния. Образующийся при этом конденсат по конденсатным стоякам 5 и сборному конденсатопроводу 6, прокла­дываемому с уклоном (не меньше 0,005) в направлении его движения, самотеком возвращается в котел, нахо­дящийся значительно ниже отопительных приборов, с тем, чтобы столб конденсата к уравновешивал дав­ление пара в котле. Например, при давлении пара в котле столб конденсата к должен быть не менее 2 м.

Для нормального удаления воздуха из системы диа­метр конденсатопровода в рассматриваемой схеме дол­жен быть таким, чтобы стекающий конденсат заполнял не больше половины диаметра трубы. Соблюдение это­го условия позволяет воздушное пространство конден­сатопровода с помощью трубы 7 сообщить с атмосфе­рой 9. Место присоединения трубы 7 к конденсатопро­воду должно быть выше уровня воды II—II (см. рис. 9.1) не менее чем на 250 мм; запорную арматуру на ней е устанавливают. При этом условии магистральный конденсатопровод никогда полностью не будет запол­няться водой. Такие системы называются системами па­рового отопления с «сухим» конденсатопроводом.