Устройство тепловых пунктов, тепловых центров и элеваторных узлов

ТЕПЛОВЫЕ ПУНКТЫ, ТЕПЛОВЫЕ ЦЕНТРЫ И ЭЛЕВАТОРНЫЕ УЗЛЫ

В настоящее время теплоснабжение большинства зданий гражданского и жилого назначения осуществляется от тепловых систем, подающих горячую воду от теплоцентралей (ТЭЦ) или мощных районных котельных с параметрами 150 - 70 °С или 130-70 °С при расчетной наружной отопительной температуре. Теплоснабжение от этих источников значительно дешевле по сравнению с теплоснабжением от мелких котельных, так как на ТЭЦ осуществляется наиболее эффективная комбинированная выработка тепловой и электрической энергии и на них, как и в крупных котельных, применяется оборудование, позволяющее сжигать топливо с высоким коэффициентом полезного действия.

Применение высоких параметров теплоносителя объясняется тем, что в этом случае 1 кг теплоносителя переносит больше тепла, чем при применении теплоносителя с пониженными параметрами. Так, например, 1 кг воды, нагретой до температуры +150 °С и охлажденной до +70 °С, выделит 80 ккал тепла, а 1 кг воды, нагретой до температуры +.95 °С и охлажденной до +70 °С, выделит 25 ккал тепла. Естественно, что в первом случае все затраты, связанные с транспортировкой 1 ккал тепла, будут значительно ниже, чем во втором.

Применение более высокой температуры теплоносителя, чем +150 °С, повлечет за собой увеличение давления во всей системе до величины, предотвращающей вскипание воды, что в настоящее время экономически нецелесообразно.

В системе теплофикации применяют в основном две схемы теплоснабжения: открытую с непосредственным водоразбором и закрытую. В этих системах теплоснабжение систем отопления одинаковое и осуществляется следующим образом.

Теплоноситель с высокой температурой у потребителя понижает свою температуру за счет подмешивания части охлажденной воды, возвращающейся из системы отопления, до уровня, предписываемого строительными нормами и правилами (СНиП) для данной системы, и  затем поступает в систему.

Так, например, в системах отопления гражданских и жилых зданий с верхней разводкой температуру воды можно поднимать до +95 °С, а в системах с нижней разводкой - до +105 °С.

Пройдя систему отопления и охладившись в ней, вода частично идет на подмешивание, а частично возвращается к источнику теплоснабжения для нагрева.

Горячее водоснабжение в схеме с непосредственным водоразбором осуществляется водой, поступающей от источника теплоснабжения, т.е. одна и та же вода идет в систему отопления и в систему горячего водоснабжения. Такая схема наиболее экономична и, кроме того, позволяет производить централизованное умягчение воды и обескислороживание ее, уменьшающее коррозию труб систем горячего водоснабжения.

Однако вода, поступающая к водоразборным кранам из такой системы в период пуска систем отопления осенью и в конце отопительного сезона, а также после любых ремонтов, как на сети, так и в системе, имеет коричневый цвет и неприятный запах. Это объясняется плохой промывкой трубопроводов и нагревательных приборов, в результате чего органические вещества, не вымытые из системы, разлагаются под воздействием высокой температуры и загрязняют ее.

Горячее водоснабжение при закрытой схеме осуществляется водой из городского водопровода, нагретой в бойлерной установке водой, поступающей из теплосети. В этом случае приходится предусматривать устройства по умягчению воды, идущей на водоразбор. Это можно сделать в катионитовых установках или деаэрированием, т. е. удалением кислорода, осуществляемым в вакуумных или при наличии пара в термических деаэраторах.

При непосредственном водоразборе на вводе теплосети к группе потребителей (например, жилому кварталу) устраивают тепловой пункт (рис.1). В таком пункте устанавливают грязевики на горячем и обратном трубопроводах, очищающие воду от различного рода взвешенных частиц, приборы учета, контроля и распределительные коллекторы для .подачи воды к элеваторным узлам, обслуживающим отдельные системы, и к системам, потребляющим воду высоких параметров.

В качестве приборов учета применяют горячеводные водомеры, устанавливаемые как на горячем, так и на обратном трубопроводах. Установка двух водомеров позволяет определить расход воды, идущей не только на отопление и вентиляцию, но и на горячее водоснабжение.

Рис.1. Тепловой пункт на вводе теплосети в квартал:

1 - манометр; 2 - грязевик; 3-водомер; 4 - термометр; 5 - штуцера для промывки; 6 - ответвления на элеваторные узлы; 7 - возврат охлажденной воды из системы; 8 - штуцер для подключения гидравлического пресса; 9 - штуцер для подключения линии от водопровода; 10 - штуцер для подключения линии от гидравлического пресса; 11 - канализационный трап диаметр 100; 12 - место установки регулятора подпора; 13 - ввод теплосети.

Для этого вычитают из показания водомера на горячем трубопроводе показания водомера на обратном трубопроводе.

В настоящее время ведутся работы по созданию простого и надежного в эксплуатации теплосчетчика, который позволит определять расход тепла.

Самопишущие дифманометры, способные замерить и записать расход вода, применяют только для крупных тепловых пунктов, да и то лишь в отдельных, особо оговоренных случаях.

Для обеспечения правильных показаний водомеры и дифманометры должны устанавливаться на прямом трубопроводе определенной длины, благодаря чему выравниваются потоки воды и обеспечивается работа приборов полным сечением. До водомера прямой участок должен иметь не менее 10 калибров, а после водомера 5. В случае, если диаметр водомера не соответствует диаметру трубы, к водомеру присоединяют прямые участки труб того же диаметра, что и водомер, а за пределами их устанавливают плавные переходы.

Контроль в теплоцентрах осуществляется при помощи манометров и термометров, причем все манометры для обеспечения показаний, свободных от необходимости производить корректировку на высоту столба жидкости, равного разности отметок установки манометров, устанавливают на одном уровне.

Помимо вышеуказанного оборудования в тепловом пункте при надобности на обратном трубопроводе устанавливают регулятор подпора. Назначение его - автоматически поддерживать необходимое давление. Обычно его устанавливают в случае присоединения к тепловой сети зданий повышенной этажности и тогда, когда давление в обратном трубопроводе меньше давления столба воды, находящейся в системе таких зданий.

Применение вместо регуляторов подпора ограничительных диафрагм в системах с непосредственным водоразбором невозможно, так как при изменяемых расходах, вызванных разбором воды, величина разности давлений, создаваемой диафрагмой, будет различна. В простейшем виде диафрагма представляет собой диск, зажимаемый между фланцами, в котором имеется отверстие диаметром меньшим, чем диаметр трубопровода. Величина отверстия определяется расчетом.

Помимо тепловых пунктов на вводах могут устанавливаться комплексные тепловые центры, в которых кроме элементов теплового пункта устанавливают оборудование элеваторных узлов и узлов отбора воды на-горячее водоснабжение. Схема такого теплоцентра, устанавливаемого в отдельных зданиях, присоединяемых к тепловым сетям, приведена на рис.2.

Как уже отмечалось выше, у потребителей производится подмешивание к высокотемпературной воде, поступающей от источника теплоснабжения, воды, охладившейся в системе отопления. В результате смешивания получают воду с температурой, на которую рассчитана система отопления. Подмешивание может осуществляться насосом, устанавливаемым на трубопроводе обратной воды, или при помощи водоструйного элеватора.

В настоящее время схемы с подмешивающим насосом применяют очень редко, только в особых, специфических условиях, когда нельзя применить элеватор. Это объясняется тем, что стоимость и эксплуатация такой системы выше, чем стоимость элеватора. Кроме того, из-за шума насосы нельзя размещать под жилыми помещениями, в то время как теплоцентры и элеваторные узлы, как правило, размещаются под ними в подвальных помещениях.