Soojusenergiaallikaid (soojuskandjad - aur ja kuum vesi) on kahte peamist tüüpi: katlamajad ja soojuselektrijaamad.

Kui CHP on nii soojus- kui ka elektrienergia allikas, siis katlamaja toodab ainult soojust.

Katlaruum on seadmete komplekt, mis koosneb kateldest, abiseadmetest ning kütuse hoiu-, ettevalmistus- ja transpordisüsteemidest; vee ettevalmistamine, ladustamine ja transport; tuha ja räbu eemaldamine, samuti rajatised suitsugaaside ja vee puhastamiseks.

Mis tahes soojusenergia allika põhielement on auru või kuuma vett tootev katlajaam. Katlajaam on katla ja abiseadmete kombinatsioon. Katel on konstruktsiooniliselt ühtseks üksuseks integreeritud seadmete kompleks kütuse põletamisel tekkiva soojusenergia tõttu rõhu all oleva auru või vee soojendamiseks. Katlad jagunevad auruks, kuumaks veeks ja auruks - kuum vesi.

Aurukatlad jagunevad jõu- ja tööstuslikeks soojusenergiakateldeks.

Elektrikatlad on osa soojuselektrijaamadest ja neid kasutatakse erineva rõhu ja temperatuuriga ülekuumendatud veeauru tootmiseks. Tööstuslikke soojusenergia katlaid kasutatakse madala ja keskmise parameetriga küllastunud või ülekuumendatud auru tootmiseks. Seda auru kasutatakse kas protsessiauruna ettevõtte tootmisprotsessides või sooja vee valmistamiseks kütte, ventilatsiooni, konditsioneerimise ja sooja veevarustuse (DHW) vajadusteks.

Soojaveeboilereid saab paigaldada nii soojuselektrijaamadesse kui ka katlamajadesse. Nendes soojendatud vett kasutatakse samadeks vajadusteks.

Aurukatlad klassifitseeritakse mitme tunnuse järgi: konstruktsioon, küttepinna paigutus, jõudlus, auru parameetrid, kasutatud kütuse tüüp, kütuse etteande- ja põlemisviis, suitsugaaside rõhk.

Laialt levinud aurukatlad on DKVR tüüpi vertikaalsed veetoru katlad, mis on ette nähtud küllastunud auru tootmiseks rõhul 1,4 MPa. Nende auruvõimsus on 4; 6,5; 10; 20 t / h tahke kütusega töötamisel ja suureneb 1,3 ... 1,5 korda kütteõli ja gaasiga töötamisel. Praegu toodetakse DKVR-i asemel uut katelde seeriat võimsusega 2,5–25 tonni küllastunud või ülekuumendatud auru tunnis tüüpi KE (tahkekütuse kihiliseks põletamiseks) ja DE (kütteõlil ja gaasil töötamiseks). ).

Tööstuslikus soojusenergeetikas kasutatakse ka U-kujulise paigutusega GM50-14/250, GM50-1, BK375-39/440 tüüpi aurukatlaid. GM-tüüpi katlad võivad töötada gaasi või kütteõliga ning BKZ võib töötada ka tahkel kütusel.

Aurukatlad erinevad konstruktsiooni, tüübi, jõudluse, auru parameetrite ja kasutatava kütuse tüübi poolest.

Väikese (kuni 25 t / h) ja keskmise (160 ... 220 t / h) tootlikkusega katlaid aururõhuga kuni 4 MPa kasutatakse tööstus- ja küttekatlamajades soojusenergia tootmiseks auru kujul tehnoloogiliseks otstarbeks. ning kütte- ja majapidamisvajadused .

Katlad võimsusega kuni 220 t/h on loomuliku tsirkulatsiooniga ilma auru vahepealse ülekuumenemiseta ning neid kasutatakse tööstuslikes soojus- ja elektrijaamades ning soojuselektrijaamades.

Kuumaveeboilerid on ette nähtud soojuskandja valmistamiseks sooja vee kujul tehnoloogiliseks ja majapidamises kasutamiseks (küte, ventilatsioon, kliimaseade ja sooja veevarustus).

Kuumaveeboilerid võivad olla malmist sektsioon- ja terasest veetoruga.

Malmist sektsioonkuumaveekatlad, näiteks tüübid KCh-1, "Universal", "Bratsk", "Energia" jne erinevad malmist sektsioonide suuruse ja konfiguratsiooni poolest; seda tüüpi katelde võimsus on 0,12 ... 1 MW.

Terasest kuumaveeboilerid on tähistatud TVG, PTVM ja KV. Need katlad eraldavad vett, mille temperatuur on kuni 150 ° C ja rõhk 1,1 ... 1,5 MPa, soojusjuhtivus 30 kuni 180 Gcal / h (35 ... 209 MW).

PTVM tüüpi katlad töötavad gaasi- ja kütteõlil. KB tüüpi katlad on ühtsed, mõeldud töötamiseks tahketel, gaasilistel ja vedelkütustel. Sõltuvalt kütuse põletamise tüübist ja meetodist jagunevad KB-katlad KVTS-iks (kihtmehhaniseeritud ahjud), KVTK-ks (kamberahi tolmkütuse põletamiseks), KVGM-i (gaasi ja kütteõli põletamiseks).

Soojuse ja elektri koostootmisjaamad (CHP) on elektri- ja soojusenergia koostootmise jaamad. Katlast ülekuumendatud aur juhitakse rootorile paigaldatud auruturbiini labadele. Auruenergia mõjul turbiini rootor pöörleb. See rootor on siduri abil jäigalt ühendatud elektrigeneraatori rootoriga, mille pöörlemise käigus tekib elekter. Turbiinis osaliselt oma energiast loobunud aur tarnitakse tarbijatele kas tehnoloogiliseks kasutamiseks või tarbijatele tarnitava vee soojendamiseks.

CHPP-des kasutatakse soojus- ja jõuturbiine koos auru- ja vasturõhuturbiinide soojus- ja elektrienergia vahepealse ekstraheerimisega.

Turbiini vasturõhuga koostootmisjaama soojusdiagramm on näidatud joonisel fig. 5, kus: 1 - aurukatel, 2 - auruturbiin, 3. elektrigeneraator, 4 - soojustarbija, 5 - kondensaadipump, 6 - deaeraator, 7 - toitepump.

Soojuseraldusturbiinidega koostootmisjaama soojusskeem on näidatud joonisel fig. 6, kus 1, 2, 3, 4 vastavad joonisel fig. 5, 5 - võrgupump, 6-kondensaator, 7 - kondensaadipump, 8 - deaeraator, 9 - toitepump.

Joonis 5. Joonis 6.

Vasturõhuturbiinidega koostootmist iseloomustab asjaolu, et elektri tootmine on siin rangelt seotud soojusenergia eraldamisega, sellise jaama kasutamine on soovitatav ainult siis, kui on suuri soojustarbijaid, kes tarbivad seda pidevalt aastaringselt. näiteks keemia- või naftarafineerimistööstuse ettevõtted.

Koostootmisturbiinidega koostootmisjaamadel seda puudust ei ole ja need võivad töötada võrdselt tõhusalt mitmesuguste soojuskoormuste korral. Termokontuuril on kondensaator ja turbiini vaheastmetest eraldub vee soojendamiseks vajalik aur. Auru kogus ja selle parameetrid on reguleeritavad, erinevalt toitevee regeneratiivseks soojendamiseks kasutatavatest ekstraheerimistest nimetatakse selliseid väljavõtteid koostootmiseks.

Linnade ja alevite soojusvarustuseks kasutatakse küttekatlaid. Nemad on:

a) üksik (maja) või rühm üksikehitiste või hoonete rühma jaoks. Selliste katlamajade soojusvõimsus on 0,5 ... 4 MW, katelde tüübiks on soojaveemalm-sektsioonkatlad, jahutusvedeliku temperatuur on 95 ... 115 ° C, kasutegur kivisöel 60-70%. , gaasil ja kütteõlil - 80-85%;

b) kord kvartalis kvartali või mikrorajooni soojusvarustuseks. Soojusvõimsus - 5 ... 50 MW, katelde tüüp - terasest aurutüüp DKVR või DE ja kuuma vee tüübid KVTS, KVGM, TVG, jahutusvedeliku temperatuur 13O ... 15O ° C, kasutegur kivisöel - 80-85%, on gaas ja kütteõli - 85-92%;

c) linnaosa ühe või mitme elamupiirkonna soojusvarustuseks. Soojusvõimsus - 70 ... 500 MW, katelde tüüp - terasest kuumaveetüübid PTVM, KVTK, KVGM, jahutusvedeliku temperatuur 150 ... 200 ° C, kasutegur kivisöel - 80-88%, gaasil ja kütteõlil - 88 -94% ; või aurutüüp DKVR, DE, GM-50.

Kui katlaruum eraldab lisaks kütte- ja soojaveevarustuse (STV) I vajadustele auru, siis sellist katlaruumi nimetatakse tööstuslikuks küttekatlaks. Kui katlamaja annab soojusenergiat auru ja sooja vee kujul ainult ettevõtte vajadusteks, siis nimetatakse sellist katlamaja tööstuslikuks. Katlaruumid võivad olla ka ainult soojaveeboileriga (soojavee katlaruum), ainult aurukateldega (aurukatlamaja) ning auru- ja soojaveeboileriga (auru-kuumavee katlaruum). Aurukateldega küttekatlamaja näide on näidatud joonisel fig. 7.

Joonis 7

Siin 1 on toitepump, 2 on aurukatel, 3 on auru reduktsiooniseade (RU), 4 on aurutransport ettevõtte tehnoloogilisteks vajadusteks, 5 on torustik soojusvõrgu toitmiseks, 6 on võrgupump , 7 on soojusvahetid küttevõrgu vee jaoks, 8 - küttevõrk, 9 - deaeraator.

Soojusvõrk on omavahel kindlalt ja tihedalt ühendatud terastorude sektsioonide süsteem (soojustorustik), mille kaudu transporditakse soojust allikatest (koostootmis- või katlamajadest) soojustarbijateni, kasutades jahutusvedelikku (auru või sagedamini kuuma vett).

Küttetrassid on maa-alused ja maapealsed. Soojusvõrkude maapealset paigaldamist kasutatakse kõrge põhjavee tasemega, soojatrasside rajamise alade tiheda arendusega, väga ebatasasel maastikul, mitmerööpmeliste raudteede olemasolul, tööstusettevõtete territooriumil juba olemasoleva energia olemasolul. või tehnoloogilised torustikud viaduktidel või kõrgetel tugedel.

Soojusvõrkude torustike läbimõõt on 50 mm (jaotusvõrgud) kuni 1400 mm (põhivõrgud).

Umbes 10% soojusvõrkudest on rajatud maapinnale. Ülejäänud 90% soojusvõrkudest on rajatud maa alla. Umbes 4% paigaldatakse kanalite ja tunnelite (poolläbikanalite) kaudu. Umbes 80% soojusvõrkudest on rajatud läbimatutesse kanalitesse. Ligikaudu 6% soojusvõrkudest on kanaliteta. See on odavaim munemine, kuid esiteks on see kõige vastuvõtlikum kahjustustele ja teiseks nõuab see suuri remondikulusid, eriti kui laotakse loodeosa happelistele märgadele muldadele.

Soojusenergiat kasutatakse kütte, ventilatsiooni, kliimaseadmete, sooja veevarustuse, auruvarustuse protsessis.

Inimestele mugavate elu- ja töötingimuste loomiseks kasutatakse kütet, ventilatsiooni, kliimaseadet. Soojusenergia tarbimise maht nendel eesmärkidel on määratud aastaajaga ja sõltub eelkõige välistemperatuurist. Hooajalisi tarbijaid iseloomustab suhteliselt püsiv ööpäevane soojatarbimine ja selle oluline kõikumine aastaaegade lõikes.

Sooja veevarustus - majapidamis- ja tehnoloogiline - aastaringselt. Seda iseloomustab suhteliselt püsiv vooluhulk aastaringselt ja see ei sõltu välistemperatuurist.

Auruvarustust kasutatakse puhumise, aurutamise, auruga kuivatamise tehnoloogilistes protsessides.

Küte võib olla lokaalne või tsentraliseeritud. Lihtsaim kohtkütte liik on puuküttega ahi, mis on telliskivi koos kaminaga ja lõõrisüsteemiga põlemisproduktide eemaldamiseks. Põlemisprotsessi käigus eralduv soojus soojendab müüritist, mis omakorda annab soojust ruumi.

Lokaalset kütmist saab teostada gaasiküttega kütteseadmetega, mis on mõõtmetelt ja kaalult väikesed ning suure kasuteguriga.

Kasutatakse ka korteriküttesüsteeme. Soojuseallikaks on tahkel, vedelal või gaasilisel kütusel töötav veeboiler. Vesi soojendatakse aparaadis, juhitakse kütteseadmetesse ja pärast jahtumist naaseb allikasse.

Lokaalsetes küttesüsteemides saab soojuskandjana kasutada õhku. Õhkkütteseadmeid nimetatakse tuli-õhk või gaas-õhk üksusteks. Ruumides antakse õhku ventilaatoritega läbi kanalisüsteemi.

Laialt levinud on lokaalne küte elektriseadmetega, mis on toodetud erineva konstruktsiooniga kaasaskantavate seadmete kujul. Mõnel juhul kasutatakse sekundaarsete soojuskandjatega (õhk, vesi) statsionaarseid elektrisoojendeid.

Ettevõtetes, tööstusruumides, lokaalkütet praktiliselt ei kasutata, kuid seda saab kasutada haldus- ja olmeruumides (peamiselt elektriseadmetes).

Tsentraliseeritud on küttesüsteem, millel on üks ühine (keskne) soojusallikas. See on küttesüsteem üksikule hoonele, hoonete rühmale, ühele või mitmele kvartalile ja isegi väikesele linnale (näiteks Leningradi oblastis Sosnovi Bori linnas kasutatakse kütmiseks ja sooja veevarustuseks ühte soojusallikat - Leningradi tuumaelektrijaam).

Süsteemid erinevad ka ruumiõhu soojusülekande tüübi poolest: konvektiivsed, kiirgavad; kütteseadmete tüüp: radiaator, muundur, paneel.

Joonisel fig. 8 on kujutatud kahetoruline tsentraalne veeküttesüsteem, milles vesi siseneb kütteseadmetesse kuumade püstikute kaudu ja juhitakse välja külmade kaudu. Sel juhul on veetemperatuur kõigis seadmetes sama, olenemata nende asukohast.

Tähised joon. 8: 1 - katlaruum, 2 - peamine tõusutoru, 3 - küttekehad, 4 - paisupaak, 5 - kuum põhi, 6 - kuum tõusutoru, 7 - külm tõusutoru, 8 - tagasivoolutoru.

Joonis 8

Ühetoruline keskküttesüsteem (joonis 9) erineb kahetorulisest selle poolest, et vesi siseneb kütteseadmetesse ja juhitakse sealt välja sama tõusutoru kaudu. Ühetorusüsteemi skeem võib olla läbivooluline (joonis 9, a), aksiaalsete sulgemisosadega (joonis 9, b), segatud sulgemisosadega (joonis 9, c). Tähised on samad, mis joonisel fig. 8.

Joonis 9

Voolusüsteemides läbib vesi järjestikku kõiki tõusutoru seadmeid, aksiaalsete sulgemissektsioonidega süsteemides läbib vesi osaliselt seadmeid, osaliselt läbi kahe samal korrusel asuva seadme ühiste sulgemise sektsioonide, segasulguri sektsioonidega süsteemides vesi hargneb läbi kahe sulgeva sektsiooni.

Ühetorusüsteemides langeb vee temperatuur selle liikumise suunas, see tähendab, et ülemiste korruste seadmed on kuumemad kui alumiste korruste seadmed. Nendes süsteemides on tõusutorude metalli tarbimine mõnevõrra väiksem, kuid sulgursektsioonide paigaldamine on vajalik.

Köetavatesse ruumidesse paigaldatud kütteseadmed on valmistatud malmist ja terasest ning neil on mitmesugused konstruktsioonivormid alates siledatest, painutatud või plokkideks (registriteks) keevitatud torudest kuni radiaatorite, ribitorude ja küttepaneelideni.

Kuum vesi peab olema joogiveega sama kvaliteediga, kuna seda kasutatakse hügieenilistel eesmärkidel. Vee temperatuur peaks olema vahemikus 55... .60°С.

Eristada kohalikku ja tsentraalset soojaveevarustust. Kohalik sooja veevarustus toimub autonoomsete ja katkendlike veesoojendite abil, millel on sooja vee jaotamise ja analüüsimise seade. Veesoojendid töötavad tahkel kütusel (kivisüsi, puit), gaasil ja võivad olla elektrilised. Vastavalt tööpõhimõttele jagunevad veesoojendid mahtuvuslikeks ja voolavateks.

Tsentraalset soojaveevarustussüsteemi kasutatakse objektidel soojusvõimsusega üle 60 kW. Süsteem on osa sisemisest veevarustusest ja on torustike võrk, mis jaotab sooja vee tarbijate vahel.

Joonis 10.

Joonisel fig. 10 on tsentraalne tsirkulatsiooniga kuumaveevarustussüsteem, kus 1 on esimese astme veesoojendi, 2 on teise astme veesoojendi, 3 on toitetorustik, 4 on veevarustustoru, 4 on veepüstikud, 5 on tsirkulatsiooni püstikud, 6 on suletud väljalülitusventiilid, 7 on tsirkulatsiooniliin, 8 on pump.

Tsirkulatsioonipüstikud takistavad vee jahtumist püstikutes veevõtu puudumisel. Soojuse allikaks on hoone soojussisendis või rühmaküttepunktis asuvad veeboilerid (boilerid).

Vajalike sanitaar- ja hügieenitingimuste tagamiseks kasutatakse ventilatsiooni ruumi puhta õhu sisseviimiseks ja saastunud õhu eemaldamiseks. Ruumi sisenevat õhku nimetatakse sissepuhkeõhuks ja eemaldatud õhku väljatõmbeõhuks.

Ventilatsioon võib olla loomulik või sunnitud. Loomulik ventilatsioon toimub külma ja sooja õhu tiheduse erinevuse mõjul, selle tsirkulatsioon toimub kas spetsiaalsete kanalite või avatud tuulutusavade, ahtri ja akende kaudu. Loomuliku ventilatsiooni korral on rõhk väike ja vastavalt sellele ka õhuvahetus väike.

Sundventilatsioon toimub ventilaatorite abil, mis toidavad õhku ja eemaldavad selle suure efektiivsusega ruumist.

Vastavalt õhuvoolu korraldamise tüübile võib ventilatsioon olla üldine ja lokaalne. Üldine vahetus tagab õhuvahetuse kogu ruumi mahus ja kohalik - teatud ruumiosades (töökohtadel).

Ventilatsioonisüsteemi, mis eemaldab ainult ruumist õhku, nimetatakse väljatõmbesüsteemiks, ventilatsioonisüsteemi, mis varustab ruumi ainult õhku, nimetatakse sissepuhkeõhuks.

Elamutes kasutatakse reeglina üldvahetust loodusliku väljatõmbe ventilatsioonisüsteemi. Välisõhk siseneb ruumidesse infiltratsiooni teel (läbi piirdeaedade lekete), saastunud siseõhk eemaldatakse hoone väljatõmbekanalite kaudu. Külma välisõhu soojusenergia kaod täiendatakse küttesüsteemiga ja moodustavad talvel 5... .10% küttekoormusest.

Avalikes ja tööstushoonetes korraldatakse tavaliselt sissepuhke- ja väljatõmbe sundventilatsioon ning soojusenergia tarbimist arvestatakse eraldi.

Kliimaseade annab sellele soovitud omadused sõltumata välistest ilmastikutingimustest. Selle tagavad spetsiaalsed seadmed - konditsioneerid, mis puhastavad õhku tolmust, soojendavad, niisutavad või kuivatavad, jahutavad, liigutavad, jaotavad ja reguleerivad automaatselt õhuparameetreid.

Laialdaselt kasutatakse õhukonditsioneerimissüsteeme instrumentide valmistamise, raadioelektroonika, toidu- ja tekstiiliettevõtete tööstusruumides, mille õhukeskkonnale esitatakse kõrgeid nõudeid.

Konditsioneeri põhiülesanne on õhu termiline ja niiskustöötlus: talvel tuleks õhku soojendada ja niisutada, suvel jahutada ja kuivatada.

Õhku soojendatakse kütteseadmetes, jahutatakse pind- või kontaktjahutites, mis on disainilt sarnased kütteseadmetega, kuid jahutustorudes ringleb külm vesi või külmutusagens (ammoniaak, freoon).

Õhu kuivatamine saadakse kokkupuutel jahuti pinnaga, mille temperatuur on alla õhu kastepunkti - sellel pinnal tekib kondensaat.

Õhkniisutamiseks kasutatakse veevarustusotsikuid või labürindikäikudega niisutatud pindu.

Teema 4. Soojusenergia tarbijad.

Küttesüsteemid

Autonoomse kasutuselevõtu tõhusus

Kriitiline olukord energiaressursside varustamisel, nende ostmise hindade tõus maailma tasemele nõuab viivitamatuid meetmeid energia- ja ressursisäästlike tehnoloogiate aktiivseks kasutuselevõtuks riigipoliitika tasandil.

Üks selle probleemi lahendamise viise on soojusvarustuse detsentraliseerimine autonoomsete soojusvarustussüsteemide (SAT) kasutuselevõtu kaudu, mille tõhusust on kinnitanud aastatepikkune töökogemus paljudes Euroopa riikides.

CAT-i all mõistetakse tavaliselt kütte- ja soojaveevarustussüsteemi, mille soojusallikas asub köetava objekti peal (katusel või pööningul) või selle vahetus läheduses.

Märkimisväärne majanduslik efekt CAT kasutuselevõtust enne kaugkütet saavutatakse järgmiste tegurite tõttu:

Katlahoone ehitamiseks ja kallite inseneriseadmete ostmiseks vajalike kapitalikulude puudumine;

Märkimisväärsete kapitalikulude puudumine mitmekilomeetriste soojustrasside ehitamiseks, ekspluateerimiseks ja avariiolukordade likvideerimiseks, mille kasutusiga ei ületa 10-12 aastat standardse 25 aasta asemel;

Soojuskadude ja energiakulude puudumine jahutusvedeliku transportimisel läbi küttevõrkude;

Katlaküttesüsteemide ja nendel asuvate rajatiste hooldamiseks puudub arvukalt töötajaid.

Ukraina on esimene Nõukogude-järgsetest riikidest, kes on välja töötanud katlajaamade jaoks uued standardid. 1993. aastal ᴦ. Bila Tserkva paigaldati 9-korruselisele elamule, esimesele ʼʼʼʼ katlamajale Ukrainas. Katlamaja toimimise analüüs 10 aasta jooksul näitas, et maja varustamine autonoomse allikaga tagab majale kvaliteetse kütte, säästes samal ajal kuni 35% gaasi, 75% elektrit, 50% tegevuskuludest. võrreldes olemasoleva kaugküttega.

Küsimused enesekontrolliks:

1. Mida nimetatakse tavaliselt soojusvarustussüsteemiks?

2. Millised väljakutsed seisavad silmitsi soojusvarustusega?

3. Nimetage soojusenergia allikad.

4. Kuidas soojusvarustussüsteeme liigitatakse soojusvarustuse allika alusel.

5. Viige läbi erinevate soojusvarustuse allikate võrdlev kirjeldus.

Teema küsimused:

1. Soojustarbijad.

2. Soojustarbijate klassifikatsioon.

3. Soojusenergia ebaühtlane tarbimine.

Umbes 40% kogu riigis toodetud kütusest kulub hoonete soojusvarustuseks. Elamutes ja avalikes hoonetes kulutatakse soojusenergiat inimestele mugavate viibimistingimuste loomiseks ruumides, mis vastavad soojusvarustustehnoloogia praegusele arengutasemele, samuti olme- ning sanitaar- ja hügieenilistel eesmärkidel. Tööstushoonetes on lisaks tehnoloogiale vajalik soojusenergia, et tagada nõutav soojusrežiim teatud tüüpi toodete valmistamisel ja paljudes tootmistoimingutes.

Arvestades sõltuvust soojuse tarbimise tüübist, jagunevad kõik tarbijad kodumajapidamisteks ja tehnoloogilisteks. Nende hulka kuuluvad soojusenergia tarbijad hoonete kütmiseks ja ventilatsiooniks, samuti vee soojendamiseks sanitaar- ja olmeotstarbel. Inseneriseadmed, mis jaotavad soojusenergiat hoonetes, on kütte-, ventilatsiooni-, kliima- ja soojaveesüsteemid ning soojustehnilised seadmed, mis on tootmistehnoloogia seisukohalt ülimalt olulised.

Küttesüsteem tagab külmal aastaajal ruumides etteantud soojusrežiimi, kompenseerides soojuskadusid läbi hoone välispiirete.

Ventilatsioonisüsteem loob vajaliku õhupuhtuse tööstushoonete tööpiirkonnas, vajalikud õhu- ja soojustingimused avalikes hoonetes läbi õhuvahetuse asjakohase korraldamise ruumides.

Kliimaseadeõhku kasutatakse kõrgendatud sanitaar- ja hügieeni- või tehnoloogilistele nõuetele vastava mikrokliima loomiseks ruumides, tagades tööpiirkonnas rangelt määratud temperatuuri, niiskuse, õhu liikuvuse ja puhtuse.

Sooja vee süsteem mõeldud vee soojendamiseks ja transportimiseks veevõtukohtadesse olme- või tööstusvajadusteks.

Tehnoloogilised soojustehnika seadmed on soojendatud vee või auru kujul soojusenergia tarbija ja hõlmab nii spetsiaalseid soojustorusid kui soojusvahetiid ning mõnikord ka elektriboilereid.

Iga seade pakub ühte soojustarbimise tüüpidest ja sellel on oma töörežiim, mille määrab soojusenergia tarbimine teatud aja jooksul, näiteks üks tund töövahetuses, päev, kuu, aastaaeg või aastal.

Vastavalt soojusenergia tarbimisele tunni jooksul jagunevad kõik tarbijad ühtlaselt tarbivateks (küte, ventilatsioon) ja ebaühtlaselt tarbivateks (vee soojendamine, tehnoloogilised vajadused).

Vastavalt soojusenergia pideva kasutamise kestusele teatud aastaperioodil on kõik tarbijad ühendatud kahte põhirühma: hooajalise tarbimisega (küte, ventilatsioon) ja aastase tarbimisega (vee soojendamine, tehnoloogilised vajadused). Hooajatarbijate töörežiim sõltub kliimatingimustest (välistemperatuur t n ja õhuniiskus, tuule kiirus ja suund) ning seda iseloomustab ebaühtlane soojustarbimine nii kütteperioodil kui ka iga kuu jooksul. Iga-aastaste tarbijate jaoks, kelle soojustarbimine on hooajal, kuus ja nädalas suhteliselt püsiv, muutub töörežiim dramaatiliselt mitte ainult kellaaegade, vaid ka nädalapäevade lõikes.

Erinevate töörežiimidega tarbijate ühine tegevus seab teatud nõuded välistes soojustorustikes ringleva jahutusvedeliku tüübile, kogusele ja potentsiaalile. Objekti soojusvarustusskeemi ratsionaalse variandi valik tehakse kõigi hoonete ja tehnoloogiliste tarbijate üksikute inseneriseadmete kogusoojuskoormuse järgi. Soojuskoormust ehk soojusenergia vajadust arvutatakse tavaliselt iseloomulike ajavahemike järel: tund, päev, kuu, hooaeg või aasta ning arvestuslik soojuskulu on tund.

Vastavalt hinnangulisele voolukiirusele valitakse soojusenergia allika tüüp, kuumtöötlusseadmete võimsus ja torujuhtme läbimõõdud. Võttes arvesse sõltuvust soojusvajaduse muutumisest päeva, kuu, hooaja ja aasta jooksul, töötatakse välja vastavad soojusvarustuse režiimid - soojusvarustusseadmete töörežiimid. Seejuures arvestatakse soojustarbijate kontsentratsiooni, tarbijate kaugust soojusallikatest, hoonete geomeetrilist kõrgust ja maastikku.

Soojusvarustussüsteemide võimaluste võrdlemisel kasutatakse tehnilistes ja majanduslikes arvutustes soojusenergia igakuist, hooajalist ja aastast tarbimist. Soojusenergia kulud kütmiseks, ventilatsiooniks ja sooja veevarustuseks võetakse vastavalt vastavate hoonete ja rajatiste tüüp- või üksikprojektidele. Tootmisprotsesside soojusenergia tarbimist arvestatakse vastavalt nende tööstusharude tehnoloogilistele projektidele. Projektide puudumisel määratakse arvestuslik soojuse tarbimine iga tarbija kohta eraldi. Kvartali hoone eeldatav soojusenergia tarbimine, linn sisaldab kütte, ventilatsiooni, sooja veevarustuse ja tehnoloogilise vajaduse kulu.

Arvestades soojusvarustuse usaldusväärsuse ja kvaliteedi nõuete sõltuvust, samuti soojuskandja tüüpi ja parameetreid, jagunevad kaugküttesüsteemid:

a) transporditava jahutusvedeliku tüübi järgi - aur, vesi ja segu;

b) vastavalt paralleelselt paigaldatud soojustorustike arvule - ühe-, kahe-, kolme- ja mitmetorulised;

c) jahutusvedeliku kasutamine kuuma veevarustussüsteemides ja tehnoloogilistes tarbijates - suletud (suletud) ja avatud (avatud).

Elamute ja ühiskondlike hoonete kütmiseks kasutatakse kahe- ja neljatorulisi veesüsteeme. Kahe toruga süsteemid on reeglina nii suletud kui ka avatud kohalike soojusalajaamadega. Neljatorusüsteemid on reeglina suletud ja kuni tsentraalse soojussõlmeni teostatakse küttevõrgud kahe toruga, peale keskküttejaama hooneni nelja toruga. Kahe toruga küttevõrkude töörežiim kehtestatakse tingimusest, et kõigile tarbijatele antakse soojusenergiat. Nelja toruga võrkudes on küttesüsteemid ühendatud kahe vooluvõrguga (toite- ja tagasivooluga), sooja veevarustussüsteemid on ühendatud kahega (toite- ja tsirkulatsioon).

Tööstusettevõtete soojusvarustuseks kasutatakse igat tüüpi süsteeme: auru ühe- ja mitmetoruline, vesi, reeglina kolmetoru, milles esimene torustik on kütte ja ventilatsiooni toitetorustik, teine ​​on aastaringselt püsiva jahutusvedeliku temperatuuriga toitetorustik kuuma veevarustuse ja tööstuslike vajaduste jaoks ning kolmas on vastupidine üldine.

Suletud soojusvarustussüsteemis on soojaveevarustussüsteem ja teised tarbijad ühendatud soojusvõrkudega läbi soojusvahetite, milles soojendatakse veevõtukohta juhitavat kraanivett (või õhku).
Majutatud aadressil ref.rf
Selle süsteemi jahutusvedelik eraldab osa soojusenergiast ja naaseb täielikult allikale.

Avatud küttesüsteemis võetakse sooja veevarustuseks ja tehnoloogilisteks vajadusteks mõeldud vesi otse küttevõrgust. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, see süsteem ei kasuta mitte ainult jahutusvedeliku soojusenergiat, vaid ka jahutusvedelikku ennast. Osa jahutusvedelikust, mida tarbijad ei kasuta (kütte- ja ventilatsioonisüsteemides), suunatakse tagasi katlaruumi.

Ühetorusüsteemid, nii vesi kui aur, on ainult avatud. Tarbija kasutab neis jahutusvedelikku täielikult, rahuldades järjekindlalt kõiki soojusvajadusi. Maksimaalse veetemperatuuri või aururõhu korral annab soojuskandja osa soojusest ära kütte- ja ventilatsioonisüsteemides ning lisaks kasutatakse seda sooja veevarustuseks ja tehnoloogilisteks vajadusteks. Ühetorusüsteemide puhul on küttevõrkude rajamiseks vaja vähem kapitaliinvesteeringuid. Jahutusvedeliku potentsiaali suurenemisega, näiteks aururõhul üle 1,1 MPa ja veetemperatuuril kuni 180–200 0 C, suureneb nende efektiivsus.

Linnade ja elamute soojusvarustuseks kasutatakse kõige laialdasemalt vee-kahetoru (avatud ja suletud) soojusvarustussüsteeme.

Avatud süsteemides on sooja veevarustussüsteemide küttevõrkudega ühendamise sõlmed oluliselt lihtsustatud, automatiseerimisskeem on lihtsustatud ja mis kõige tähtsam, on tagatud kuumaveevarustussüsteemi torustike pikaajaline töökindlus. Vee sisenemine neisse, mis on katlaruumis pehmendatud ja degaseeritud, välistab toruseinte sisepinna korrosiooni. Selle süsteemi puudused hõlmavad võimalikku vee värvi suurenemist, eriti radiaatorküttesüsteemide ühendamisel küttevõrkudega vastavalt sõltuvale skeemile, samuti soojussisendite remondi korral.

Suletud süsteemides soojusvahetites soojendatavat ja sooja veevarustussüsteemi juhitavat kraanivett reeglina keemiliselt ei töödelda, äärmiselt olulised on keerulised ja kallid seadmed, mis nõuavad kõrgelt kvalifitseeritud hooldust ja võtavad palju ruumi. Sel põhjusel on kuumaveetorustikud hapniku ja süsihappegaasi sisalduse tõttu kraanivees korrosioonile altid. Neisse ilmuvad sageli fistulid ja veesoojendites sadestub katlakivi torude seintele, mille kaudu kraanivesi läbib, mis vähendab järsult efektiivsust ja viib nende kiire rikkeni. Kui vett tarnitakse objektile arteesiakaevudest, kui vees on avatud veehoidlatest pärineva veega võrreldes kõrge karedussoolade sisaldus, tuleb veeboilereid katlakivist puhastada iga nelja kuni kuue kuu tagant.

Küsimused enesekontrolliks:

1. Kuidas soojustarbijaid liigitatakse?

2. Nimetage soojustarbijad.

3. Mis on soojusenergia ebaühtlane tarbimine?

4. Kuidas valitakse soojusvarustusskeemi valik.

Bibliograafiline loetelu:

1. I.I. Pavlov, M.N. Fedorov ʼʼKatlapaigaldised ja soojusvõrgudʼʼ, lk. 150-165, 179-190.

2. Yu.D. Sibikin “Küte, ventilatsioon ja kliimaseade”, M, 2004, lk.
Majutatud aadressil ref.rf
8

Teema 4. Soojusenergia tarbijad. - mõiste ja liigid. Kategooria "Teema 4. Soojusenergia tarbijad" klassifikatsioon ja tunnused. 2017, 2018.

Elektri kaotus

Elektritarbijaid on kõikjal. Seda toodetakse suhteliselt vähestes kohtades, mis on kütuse- ja veeallikate läheduses. Elektrit ei saa suures mahus kokku hoida. See tuleb kohe pärast kättesaamist ära tarbida. Seetõttu on vajadus edastada elektrit pikkade vahemaade taha.

Energia ülekandmine on seotud märgatavate kadudega. Fakt on see, et elektrivool soojendab elektriliinide juhtmeid. Joule-Lenzi seaduse kohaselt määratakse liinijuhtmete soojendamiseks kulutatud energia valemiga:, kus R on liini takistus. Väga pikkade liinide korral võib jõuülekanne muutuda ebaökonoomseks. Joonetakistust on praktiliselt väga raske oluliselt vähendada. Seetõttu peate voolutugevust vähendama.

Kuna voolu võimsus on võrdeline voolutugevuse ja pinge korrutisega, on edastatava võimsuse säilitamiseks vaja ülekandeliini pinget tõsta. Mida pikem ülekandeliin, seda soodsam on kasutada kõrgemat pinget. Vahepeal ehitatakse vahelduvvoolugeneraatoreid pingetele, mis ei ületa 16-20 kV. Kõrgem pinge eeldaks keeruliste erimeetmete võtmist generaatori mähiste ja muude osade isoleerimiseks.

Seetõttu paigaldatakse suurtesse elektrijaamadesse astmelised trafod. Trafo suurendab liini pinget sama palju kui vähendab voolu.

Elektri otseseks kasutamiseks tööpinkide elektriajami mootorites, valgustusvõrgus ja muul otstarbel tuleb liini otstes pinget alandada. See saavutatakse astmeliste trafode abil.

Tavaliselt toimub pinge langus ja vastavalt ka voolutugevuse suurenemine mitmes etapis. Igas etapis pinge väheneb ja elektrivõrguga kaetud ala laieneb.

Väga kõrge pinge korral juhtmete vahel algab koroonalahendus, mis põhjustab energiakadusid. Vahelduvpinge lubatud amplituud peab olema selline, et põiktraadi antud piirkonnas oleks koroonalahendusest tingitud energiakadu tühine.

Mitmetes riigi piirkondades on elektrijaamad ühendatud kõrgepingeliinidega, moodustades ühise elektrivõrgu, millega on ühendatud tarbijad. Selline kombinatsioon, mida nimetatakse elektrisüsteemiks, võimaldab tasandada energiatarbimise "tippkoormusi" hommiku- ja õhtutundidel. Elektrisüsteem tagab tarbijatele katkematu toite, sõltumata nende asukohast.

ELEKTRISÜSTEEMID JA ELEKTRIVÕRGUD.

Elektrijaama elektriline osa sisaldab mitmesuguseid põhi- ja abiseadmeid. Peamised elektrienergia tootmiseks ja jaotamiseks mõeldud seadmed hõlmavad:

• Sünkroongeneraatorid, mis toodavad elektrit (elektrijaama turbiingeneraatorite jaoks);
• Siinid, mis on ette nähtud generaatoritelt elektrienergia vastuvõtmiseks ja tarbijatele jaotamiseks;
• Sideseadmed - lülitid, mis on ette nähtud vooluahelate sisse- ja väljalülitamiseks tava- ja hädaolukordades, ja lahklülitid, mis on ette nähtud pinge vähendamiseks elektripaigaldiste pingevabalt osadelt ja vooluringis nähtava katkestuse tekitamiseks;
• Elektrilised lisavastuvõtjad (pumbad, ventilaatorid, avariielektrivalgustus jne)

Abiseadmed mõeldud mõõtmise, signalisatsiooni, kaitse ja automatiseerimise jms funktsioonide täitmiseks.

Energiasüsteem (energiasüsteem) koosneb elektrijaamadest, elektrivõrkudest ja elektritarbijatest, mis on omavahel ühendatud ja ühendatud ühise režiimiga pidevas elektri- ja soojusenergia tootmise, jaotamise ja tarbimise protsessis koos selle režiimi üldise juhtimisega.

Elektrienergia (elektri)süsteem on elektrijaamade, elektrivõrkude ja elektritarbijate elektriliste osade kogum, mis on ühendatud elektrienergia tootmise, jaotamise ja tarbimise protsessi ühise režiimi ja järjepidevuse kaudu. Elektrisüsteem on osa elektrisüsteemist, välja arvatud soojusvõrgud ja soojustarbijad. Elektrivõrk - elektripaigaldiste kogum elektrienergia jaotamiseks, mis koosneb alajaamadest, jaotusseadmetest, õhu- ja kaabelelektriliinidest. Elektrienergia jaotamine elektrijaamadest tarbijatele toimub elektrivõrgu kaudu. Elektriliin (õhu- või kaabel) on elektripaigaldis, mis on ette nähtud elektrienergia edastamiseks.

Meie riigis kasutatakse kolmefaasilise voolu sagedusega 50 Hz standardseid (faasidevahelisi) pingeid vahemikus 6-750 kV, samuti pingeid 0,66; 0,38 kV. Nimipinged 3-21 kV kasutatakse generaatorite jaoks.

Elektrijaamade elektrienergia ülekanne elektriliinide kaudu toimub pingetel 110-750 kV, st generaatorite pinget oluliselt ületavatel pingetel. Muundamiseks kasutatakse elektrialajaamu

ühe pinge elektrienergia teise pingega elektriks. Elektrialajaam on elektripaigaldis, mis on ette nähtud elektrienergia muundamiseks ja jaotamiseks. Alajaamad koosnevad trafodest, siinidest ja lülitusseadmetest, samuti abiseadmetest: releekaitse- ja automaatikaseadmed, mõõteriistad. Alajaamad on mõeldud generaatorite ja tarbijate ühendamiseks elektriliinidega.

Elektrivõrkude klassifitseerimist saab läbi viia vastavalt voolu tüübile, nimipingele, täidetavatele funktsioonidele, tarbija iseloomule, võrguskeemi konfiguratsioonile jne.

Voolu tüübi järgi eristatakse vahelduv- ja alalisvooluvõrke; pinge: eriti kõrge pinge ( ,kõrgepinge , madalpinge (<1кВ).

Vastavalt võrguskeemi konfiguratsioonile jagunevad need suletud ja avatud.

Vastavalt täidetavatele funktsioonidele eristatakse magistraal-, tarne- ja jaotusvõrke. Süsteemi moodustavad võrgud pingega 330-1150 kV täidavad ühtsete elektrisüsteemide, sealhulgas võimsate elektrijaamade moodustamise ülesandeid, tagavad nende toimimise ühtse juhtimisobjektina ja edastavad samal ajal elektrit võimsatest elektrijaamadest. Samuti teostavad nad süsteemisidet, s.o. elektrisüsteemide vahelised ühendused on väga pikad. Magistraalvõrkude režiimi juhib ühtse dispetšerjuhtimise (ODC) dispetšer, ODU hõlmab mitmeid piirkonnaelektrisüsteeme - ringkonnaenergia osakondi (REU).

Toitevõrgud on ette nähtud elektri edastamiseks magistraalvõrgu alajaamadest ja osaliselt 110-220 kV elektrijaamade bussidest jaotusvõrkude elektrikeskustesse (CP) - piirkonnaalajaamadesse. Toitevõrgud on tavaliselt suletud. Reeglina on nende võrkude pinge 110-220 kV, kuna koormuste tiheduse, jaamade võimsuse ja elektrivõrkude pikkuse suurenedes ulatub pinge kohati 330-550 kV-ni.

Linnaosa alajaamas on reeglina kõrgem pinge 110-220kV ja madalam pinge 6-35kV Sellesse alajaama on paigaldatud trafod, mis võimaldavad koormuse all pinget reguleerida madalpinge siinidel.

Jaotusvõrk on mõeldud elektri edastamiseks lühikestel vahemaadel linnaosa alajaamade madalpinge siinidest tööstus-, linna- ja maatarbijatele. Sellised jaotusvõrgud on tavaliselt avatud ahelaga. Jaotusvõrgud on kõrge () ja madalpinge (pinge) Omakorda vastavalt tarbija iseloomule jaotatakse jaotusvõrgud tööstuslikuks, linna- ja põllumajanduslikuks otstarbeks mõeldud võrkudeks 6kV pinge 35kV pinget kasutatakse laialdaselt 6 loomiseks. ja 10kV elektrikeskused, peamiselt maapiirkondades.

Suurte tööstusettevõtete ja suurlinnade toiteallikaks viiakse läbi kõrgepinge sügav sisend, s.o. 110-500 kV primaarpingega alajaamade ehitamine koormuskeskuste lähedusse. Suurlinnade sisemised toitevõrgud on 110 kV võrgud, mõnel juhul sisaldavad need sügavaid sisendeid 220 / 10 kV Põllumajandusvõrgud töötavad praegu pingel 0,4-110 kV.

Elektriõhuliinid (VL) on ette nähtud elektri edastamiseks juhtmete kaudu vahemaa tagant. Õhuliinide peamised konstruktsioonielemendid on juhtmed (need edastavad elektrit), kaablid (need kaitsevad õhuliine pikselöögi eest), toed (tugijuhtmed ja kaablid teatud kõrgusel), isolaatorid (toe juhtmete isoleerimine). ), lineaarsed liitmikud (selle abiga kinnitatakse juhtmed isolaatoritele ja isolaatorid tugedele).

Valgevene ülekandeliinide pikkus (1996): 750kV-418km, 330kV-3951km, 220kV-2279km, 110kV-16034km.

Levinumad traadid on alumiinium, teras-alumiinium ja alumiiniumsulamid. Toitekaablid koosnevad ühest või mitmest voolu juhtivast südamikust, mis on üksteisest ja maapinnast eraldatud isolatsiooniga. Juhtivad juhid - valmistatud alumiiniumist ühejuhtmelisest (sektsioon kuni 16) või mitme juhtmega. Vaskjuhtmetega kaablit kasutatakse plahvatusohtlikes piirkondades.

Isolatsioon on valmistatud spetsiaalsest mineraalõliga immutatud kaablipaberist, mis kantakse teipidena juhtivatele juhtmetele ning võib olla ka kummist või polüetüleenist. Isolatsioonile niiskuse ja õhu eest kaitsmiseks paigaldatavad kaitseümbrised on plii, alumiinium või polüvinüülkloriid. Mehaaniliste kahjustuste eest kaitsmiseks on kaasas teraslintidest või traatidest valmistatud soomus. Korpuse ja soomuse vahel on sisemised ja välised kaitsekatted.

Sisemine kaitsekate (padi soomuse all) on immutatud puuvillasest lõngast või trosssulfaatpaberist džuudist kiht, välimine kaitsekate on valmistatud korrosioonivastase seguga kaetud džuudist.

Olulise osa elektritarbimisest moodustavad kaod võrkudes (7-9%).

TÖÖSTUSETTEVÕTETE ENERGIAMAJANDUS JA ENERGIASÄÄSTUPOTENTSIAAL.

Tööstuses on üle 2/3 energiasäästupotentsiaalist kõige energiamahukamate tööstusharude – keemia- ja naftakeemia-, kütuse-, ehitusmaterjali-, puidu-, puidu- ning tselluloosi- ja paberitööstuse, toiduaine- ja kergetööstuse – tarbimissfääris.

Nendes tööstusharudes on olulised kütuse- ja energiasäästuvarud tingitud tehnoloogiliste protsesside ja seadmete ebatäiuslikkusest, energiavarustusskeemidest, uute energiasäästlike ja jäätmevabade tehnoloogiate ebapiisavast kasutuselevõtust, sekundaarsete energiaressursside kasutamise tasemest, väikesest ühikuvõimsusest. tehnoloogiliste liinide ja sõlmede kasutamine, ebaökonoomsete valgustusseadmete kasutamine, reguleerimata elektriajam, energiaseadmete ebaefektiivne laadimine, madalad seadmed koos mõõtmise, tehnoloogiliste ja energiaprotsesside juhtimise ja reguleerimisega, ettevõtete ja üksikute tööstusharude projekteerimisel ja ehitamisel ilmnenud puudused , seadmete, hoonete ja rajatiste madal toimimise tase.

Masinaehitus ja metallurgia. Ligikaudu kolmandik kogu masinaehituses kasutatavast katla- ja ahjukütusest läheb valu-, sepistamis- ja pressimis- ning soojustootmise vajadusteks. Ligikaudu pool tarbitavast soojusest ja ligikaudu kolmandik kogu elektrienergiast kulub tehnoloogilisteks vajadusteks. Üle kolmandiku kogu elektrienergiast läheb mehaaniliseks töötlemiseks. Peamised energiaressursside tarbijad masinaehituses on lahtised koldeahjud, kuppelahjud, sulatusahjud, tõmbemasinad (ventilaatorid ja suitsuärastusseadmed), kütteahjud, kuivatid, valtspingid, plaatimisseadmed, keevitussõlmed, pressimisseadmed.

Inseneritööstuse kütuse- ja energiakasutuse madala efektiivsuse põhjused on ahjude madal tehniline tase, toodete kõrge metallitarbimine, suured metallijäätmed selle töötlemisel, ebaoluline heitsoojuse taaskasutamise tase, energia ebaratsionaalne struktuur. kasutatud kandjad ning märkimisväärsed kaod soojus- ja elektrivõrkudes.

Üle poole energiasäästu reservidest saab realiseerida metallide sulatamise ja valukoja tootmise käigus. Ülejäänud kokkuhoid on seotud metallitöötlemisprotsesside täiustamisega, sh selle automatiseerimise taseme tõstmisega, metalliga võrreldes vähem energiamahukate plastide ja muude konstruktsioonimaterjalide kasutamise laiendamisega.

Tööstuse suurimad kütusetarbijad on kõrgahju- ja valtsitootmine, energiamahukamad on ferrosulami-, kaevandus-, valtsimis-, elektriterase- ja hapnikutootmine, soojusmahukaim koksi tootmine.

• Efektiivsete voodri- ja soojusisolatsioonimaterjalide kasutamine ahjudes, kuivatites ja soojustorustikes;
• Türistori sagedusmuundurite kasutamine metalli induktsioonkuumutamise protsessides sepistamises ja termilises tootmises;
• Energiasäästlike värvide ja lakkide kasutuselevõtt (madala kuivamistemperatuuriga, vesialuseline, suurenenud kuivjäägiga);
• Energiakulu vähendamine metallitöötlemisel (kuumstantsimise asendamine ekstrusiooni ja külmstantsimisega);
• hammasrataste rihveldamise kasutamine hammasrataste hoobimismasinatel valmistamise asemel;
• Pulbermetallurgia tehnikate kasutamise laiendamine;
• CNC-tööpinkide kasutamine (arvuti arvjuhtimine), robootika ja paindlike tootmisstruktuuride arendamine;
• Valamise energiatarve väheneb praakmaterjalide vähendamise tõttu.

Keemia- ja naftakeemiatööstus. Nendes tööstusharudes on mitmesuguseid tehnoloogilisi protsesse, mille käigus tarbitakse või vabaneb suur hulk soojust. Kivisütt, naftat ja gaasi kasutatakse nii kütusena kui ka toorainena.

Nendes tööstusharudes on energiasäästu peamised suunad:

• Väga tõhusate põlemisprotsesside kasutamine tehnoloogilistes ahjudes ja seadmetes (vee soojendamiseks rekuperaatorite paigaldamine);
• Sukelgaasipõletite kasutamine mittesüttivate vedelike auruga kuumutamise asendamiseks;
• Uue tehnoloogia rakendamine kaprolaktaami jäätmeteta keskkonnasõbralikuks tootmiseks soojusenergia tootmiseks auru ja põlevate gaaside kujul (PA "Azot");
• Rektifikatsiooniprotsesside efektiivsuse tõstmine (tehnoloogilise protsessi optimeerimine soojuspumpade abil, katalüsaatorite aktiivsuse ja selektiivsuse suurendamine);
• Keemiliste kiudude tootmise üksuste ühikuvõimsuse parandamine ja suurendamine;
• Kütuse ja tooraine kadude vähendamine madala temperatuuriga protsessides;
• Ammoniaagi tootmise ümberprofileerimine vähem energiamahukaks metanooli tootmiseks (PO "Azot").

Suureks reserviks energiaressursside säästmiseks naftakeemiatööstuses on sekundaarsete energiaressursside kasutamine, sh heitsoojuskatelde kasutuselevõtt auru ja kuuma vee tootmiseks, et ära kasutada suure potentsiaaliga gaasiheitmete soojust.

Tööstustoodangust on mineraalväetiste tootmine üks energiamahukamaid. Selle tööstusharu teatud tüüpi toodete maksumusest moodustavad energiakulud ligikaudu kolmandiku. Energiatõhususe suurendamine on seotud vajadusega töötada välja põhimõtteliselt uut tüüpi mineraalväetiste tootmiseks vajalikud seadmed, mis põhinevad kaasaegsete füüsikaliste, füüsikalis-keemiliste ja füüsikalis-mehaaniliste mõjude (akustiliste, vibratsiooniliste, elektromagnetiliste) kasutamisel tehnoloogilistele protsessidele, sh. soojus- ja massiülekandeseadmed, segamisseadmete filtrid, granulaatorid jne.

Ehitusmaterjalide tootmine.

Ehitusmaterjalide tootmine põhineb põlemisprotsessidel, mis on seotud märkimisväärse koguse kütteõli, maagaasi ja koksi tarbimisega, s.o. kõige väärtuslikumad kütused. Samas ei ületa nende kütuste efektiivsus tööstuses 40%.

Ehitusmaterjalitööstuses kulub enim energiaressursse tsemendi tootmisel. Tsemendi tootmisel on kõige energiamahukam protsess klinkri lõõmutamine (klinker on paagutamiseks põletatud lubjakivi ja savi tooraine segu tsemendi tootmiseks) nn märgtootmismeetodiga saadakse klinkri lõõmutamiseks kuluv energia erikulu. ligikaudu 1,5 korda kõrgem kui kuivmeetodil . Seetõttu on oluliseks energiasäästu suunaks vettinud toorainest tsemendi tootmiseks kuivmeetodi kasutamine.

Betooni tootmisel on energiasäästlikud betooni kõvenemise kiirendajate tootmine ja kasutuselevõtt üleminekuks madalenergiatehnoloogiale monteeritava betooni tootmiseks, samuti soojusgeneraatorite kasutamine raudbetooni kuum- ja niiskustöötluseks aastal. kaevukambrid; telliste tootmisel - evakueeritud autoklaavide meetodi juurutamine tellisetehastes, paneelkonstruktsioonide ahjude kasutuselevõtt täismetallist korpuses savitelliste tootmiseks.

Vajalik on korraldada ehitus- ja isolatsioonimaterjalide ja -konstruktsioonide tootmine, mis vähendavad soojuskadusid läbi hoonepiirete, ning välja töötada ja rakendada meetmete süsteem kohalike kütuste potentsiaali kasutamiseks seinakeraamika põletamisel.

Klaasitööstuses leekklaasahjude (peamised kütusetarbijad) soojuslik kasutegur ei ületa 20-25%.Suurimad energiakaod tekivad ahjude hoonekarbi kaudu (30-40%) ja heitgaasidega (30 -40%). klaasitööstuses on suurendada klaasiahjude efektiivsust, asendada nappe fossiilkütuseid ja kasutada sekundaarseid soojusressursse.

Metsa- ja puidutööstuses on peamised energiasäästu valdkonnad:

• Puitlaastplaatide tootmisel hakkepuidu kuivatamiseks kuluefektiivsete agregaatide kasutuselevõtt;
• Uute säästlike meetodite väljatöötamine ja juurutamine paberitoodete tootmiseks, sh lausmaterjalide ja sünteeskiuga paberi tootmine;
• Mööbli tootmise suurendamine vähem energiamahukatel viisidel, kasutades lamineerimise asemel uut tüüpi kattematerjale;
• Osade tootmine puitlaastplaadist;
• Ventilatsiooniheitmete soojuse ja auru-õhu segude madala kvaliteediga soojuse kasutamine;
• Puidujäätmetest generaatorgaasi tootmiseks ja kasutamiseks soojuse ja elektri tootmiseks vajalike seadmete väljatöötamine ja juurutamine;
• Kuivatuskambrite PAP-32 ümberseade elektrist puidujäätmete tootmiseks.

Energiasäästu põhisuunad kergetööstuses:

• Portselani põletamise tehnoloogiliste protsesside täiustamine;
• Soojust kasutavate seadmete kuivatusaine soojust kasutavate heitsoojusvahetite juurutamine kergetööstusettevõtetes.

Põllumajanduses on energiasäästlike masinate, tehnoloogiliste protsesside ja seadmete kasutuselevõtu tulemusel saavutatav umbes pool energiasäästust.

Valdav osa energiasäästupotentsiaalist moodustab otsese raiskamise kaotamise ja põllumajandusmasinate efektiivsuse tõstmise, loomakasvatusettevõtete ja kasvuhoonete kütuse- ja energiaressursside tarbimise vähendamise, piirdekonstruktsioonide termofüüsikaliste omaduste parandamise, madala potentsiaaliga SER-i kasutamise. , energiabilansi optimeerimine koos ebatraditsiooniliste allikate (biogaas jne) kasutamisega, kütusekulu vähendamine teravilja kuivatamisel, säästlike keevkihtkatelde kasutamine elektriboilerite asemel, jäätmete (põhk jne) kasutamine traditsiooniliste kütuste asemel .

Põllumajanduse energiasäästu põhisuunad koos uue tehnoloogia loomisega on järgmised:

• Teravilja ja sööda kuivatamise tehnoloogia täiustamine, mineraal- ja orgaaniliste väetiste andmise meetodid;
• Põllukultuuride ja loomakasvatusjäätmete energeetiliseks kasutamiseks, samuti väetiste ja söödalisandite tootmiseks kasutatavate süsteemide väljatöötamine ja juurutamine;
• Loomakasvatushoonete ventilatsiooniheitmete soojuse kasutamine vee soojendamiseks ja noorloomade ruumide kütmiseks (plaatsoojusvahetite kasutamine);
• Loomakasvatushoonete optimaalsete temperatuurirežiimide tagamine ja küttesüsteemi sektsioon;
• Soojuspumpade kasutamine soojus- ja külmavarustussüsteemides ja seadmetes ventilatsioonisüsteemide töö sujuvaks reguleerimiseks, kaasaegsete mõõteriistade ja automaatikaseadmete kasutuselevõtt, energia mõõte- ja juhtimisseadmete paigaldamine, samuti biogaasijaamade ehitamine. .

Toiduainetööstuses on suhkrutootmine üks energiamahukamaid tööstusharusid. Peamise energiasäästu suhkrutootmises on võimalik saavutada tehnoloogiliste skeemide täiustamise ja energiasäästuseadmete sihipärase kasutuselevõtu tulemusel, aurustite ja vaakumkristallimise seadmete sekundaaraurude madala kvaliteediga soojuse ja kondensaatide kasutamise tulemusena termoahelates.

Alkoholi tootmine on ka energiamahukas. Soojuse tarbimise vähendamiseks on vaja juurutada ensümaatiline hüdrolüüs tärklist sisaldava tooraine valmistamisel kääritamiseks.

Energiasäästupoliitika olemus vaadeldaval perioodil on kütuse- ja energiaressursside nõudluse maksimaalne võimalik rahuldamine säästes neid tööstuses, põllumajanduses, kodusektoris ning tõhusam kasutamine elektrienergiatööstuses.

Kütuse- ja energiaressursside ebatõhusa kasutamise peamised põhjused Valgevenes on energiasäästu tervikliku tehnilise, majandusliku, regulatiivse ja õigusliku poliitika puudumine, projekteerimise, ehitamise ja käitamise puudused ning tehnilise baasi puudumine. vajalike seadmete, instrumentide, aparatuuri, automaatika ja juhtimissüsteemide tootmine.

Energiasäästu potentsiaal elektrienergiatööstuses kujuneb tänu gaasiturbiinidel ja kombineeritud tsükliga jaamadel põhineva kaugkütte laiaulatuslikule arengule, olemasolevate elektrirajatiste moderniseerimisele ja rekonstrueerimisele, tehnoloogiliste skeemide täiustamisele ja seadmete töörežiimide optimeerimisele, elektrienergia tootmise suurendamisele. kütuse põlemisprotsesside efektiivsus ja nende automatiseerimine, automatiseeritud juhtimissüsteemide kasutuselevõtt.

Kodusektoris moodustub see hoonete ja rajatiste väliskonstruktsioonide termiliste ja füüsikaliste omaduste parandamise, väikeste katlamajade moderniseerimise ja töötaseme tõstmise, säästlikumate valgustusseadmete, reguleeritava elektriajami, laialdase kasutuselevõtu kaudu. juhtimis- ja reguleerimismõõteseadmed, hoonete ja rajatiste korrashoiu parandamine, elektritranspordi efektiivsuse tõstmine, gaasipliitide efektiivsus, soojusisolatsiooni kvaliteet jne.

PEAMISED SOOJUSENERGIA TARBIJAD

Peamised soojusenergia tarbijad on tööstusettevõtted ning elamu- ja kommunaalmajandus.Enamik tööstustarbijatest vajab soojusenergiat auru (küllastunud või ülekuumendatud) või kuuma vee kujul. Näiteks jõuallikate jaoks, millel on ajamina aurumasinad või turbiinid (auruvasarad ja -pressid, sepistamismasinad, turbopumbad, turbokompressorid jne), on vaja auru rõhul 0,8–3,5 MPa ja ülekuumendatud temperatuurini 250–450 .

Tehnoloogiliste seadmete ja seadmete (erinevad küttekehad, kuivatid, aurustid, keemiareaktorid) jaoks on peamiselt vaja küllastunud või kergelt ülekuumendatud auru rõhuga 0,3-0,8 MPa ja vett temperatuuriga 150 °C.

Elamu- ja kommunaalmajanduses on peamised soojuse tarbijad elamute ja ühiskondlike hoonete kütte- ja ventilatsioonisüsteemid, sooja veevarustus- ja kliimasüsteemid. Elamutes ja ühiskondlikes hoonetes ei tohiks kütteseadmete pinnatemperatuur vastavalt sanitaar- ja hügieenistandarditele ületada 95 ja vee temperatuur kuumaveekraanides vastavalt mugavusnõuetele alla 50-60 kraadi. ja mitte kõrgem kui 70 vastavalt ohutusstandarditele. Sellega seoses kasutatakse kütte-, ventilatsiooni- ja soojaveesüsteemides sooja vett soojuskandjana.

Küttesüsteemid.

Soojusvarustussüsteem on seadmete kompleks soojuse tootmiseks, transportimiseks ja kasutamiseks.

Tarbijate varustamine soojusega (küte, ventilatsioon, sooja veevarustussüsteemid ja tehnoloogilised protsessid) koosneb kolmest omavahel seotud protsessist: soojuse edastamine jahutusvedelikule, jahutusvedeliku transport ja jahutusvedeliku soojuspotentsiaali kasutamine. Soojusvarustussüsteemid klassifitseeritakse järgmiste põhitunnuste järgi: võimsus, soojusallika tüüp ja jahutusvedeliku tüüp. Võimsuse osas iseloomustab soojusvarustussüsteeme soojusülekande ulatus ja tarbijate arv. Need võivad olla kohalikud või tsentraliseeritud. Kohalikud küttesüsteemid on süsteemid, milles kolm peamist lüli on ühendatud ja asuvad samas või külgnevates ruumides. Ühtlasi on soojuse vastuvõtmine ja selle ülekandmine ruumide õhku koondatud ühte seadmesse ja paiknevad köetavates ruumides (ahjudes) Tsentraliseeritud süsteemid, milles ühest soojusallikast antakse soojust paljudesse ruumidesse.

Soojusallika tüübi järgi jagunevad kaugküttesüsteemid kaugkütte- ja kaugküttesüsteemiks. Kaugkütte süsteemis on soojuse allikaks kaugkatlamaja, kaugküte-CHP.

Soojuskandja saab soojust kaugkatlamajas (ehk koostootmisjaamas) ning välistorustike, mida nimetatakse soojusvõrkudeks, kaudu siseneb tööstus-, ühiskondlike ja elamute kütte-, ventilatsioonisüsteemidesse. Hoonete sees asuvates kütteseadmetes annab jahutusvedelik osa sinna kogunenud soojusest välja ja juhitakse spetsiaalsete torustike kaudu tagasi soojusallikasse.

Soojuskandja on keskkond, mis kannab soojust soojusallikast kütte-, ventilatsiooni- ja soojaveevarustussüsteemide kütteseadmetesse.

Soojuskandja tüübi järgi jagunevad soojusvarustussüsteemid 2 rühma - vesi ja aur. Vesiküttesüsteemides on soojuskandjaks vesi, aurusüsteemides aur. Valgevenes kasutatakse veeküttesüsteeme linnades ja elamupiirkondades. Auru kasutatakse tööstusobjektidel tehnoloogilistel eesmärkidel.

Veesoojustorustiku süsteemid võivad olla ühetoru- ja kahetorulised (mõnel juhul ka mitmetorulised) Levinuim on kahetoruline soojusvarustussüsteem (tarbijale antakse soe vesi ühe toru kaudu ning jahutatud vesi on teise toru kaudu tagasi CHPP-sse või katlaruumi).Erista avatud ja suletud süsteemide soojusvarustus. Avatud süsteemis viiakse läbi "otsene vee väljavõtmine", st. Tarbijad võtavad toitevõrgust sooja vee lahti majapidamis-, sanitaar- ja hügieenivajadusteks. Kuuma vee täieliku kasutamise korral saab kasutada ühetorusüsteemi. Suletud süsteemi iseloomustab võrguvee peaaegu täielik tagasivool koostootmisjaama (või kaugkatlamajja) Soojustarbijate soojusvarustusvõrguga ühendamise kohta nimetatakse abonendi sisendiks.

Kaugküttesüsteemide soojuskandjad on allutatud sanitaar- ja hügieenilistele (soojuskandja ei tohiks halvendada sanitaartingimusi kinnistes ruumides - kütteseadmete pinna keskmine temperatuur ei tohi ületada 70-80), tehnilisi ja majanduslikke (nii et soojuskandja maksumus transporditorustik on madalaim, kütteseadmete mass on väike ja tagatud minimaalne kütusekulu ruumide kütmiseks) ja töönõuded (tarbimissüsteemide soojusülekande tsentraalse reguleerimise võimalus muutuva välistemperatuuri tõttu).

Soojuskandjate parameetrid - temperatuur ja rõhk. Surve asemel kasutatakse töös pead H. Pea ja rõhk on seotud sõltuvusega

kus H on pea, m; P - rõhk, Pa; - soojuskandja tihedus, kg /; g - vaba langemise kiirendus, m / katlamajast või koostootmisjaamast pärit kaugküttesüsteemides, samuti tööstushoonete küttesüsteemides.

Küttevõrk

Valgevenes on soojusvõrkude pikkus (1996): põhi 794 km, jaotus 1341 km.

Soojusvõrkude põhielemendid on keevitamise teel omavahel ühendatud terastorudest koosnev torustik, torujuhtme välise korrosiooni ja soojuskadude eest kaitsmiseks mõeldud isolatsioonikonstruktsioon ning torujuhtme kaalu ja selle käigus tekkivaid jõude tajuv kandekonstruktsioon. operatsiooni.

Kõige kriitilisemad elemendid on torud, mis peavad olema piisavalt tugevad ja tihedad jahutusvedeliku maksimaalse rõhu ja temperatuuri juures, millel on madal termilise deformatsiooni koefitsient, madal sisepinna karedus, seinte kõrge soojustakistus, mis aitab kaasa säilivusele. soojuse ja materjali omaduste muutumatust pikaajalisel kokkupuutel kõrgete temperatuuride ja rõhkudega.

Torujuhtmetele kantakse soojusisolatsioon, et vähendada soojuskadusid jahutusvedeliku transportimisel. Soojuskaod vähenevad maapealsel paigaldamisel 10-15 korda ja maa-alusel paigaldamisel 3-5 korda võrreldes isoleerimata torustikega. Soojusisolatsioon peab olema piisava mehaanilise tugevusega, vastupidavusega, niiskuskindlusega (hüdrofoobsus), mitte looma tingimusi korrosiooni tekkeks ja olema samas odav. Seda esindavad järgmised kujundused: segment, mähis, täidis, valatud ja mastiks. Isolatsioonikonstruktsiooni valik sõltub soojustoru paigaldamise viisist.

Segmendi isolatsioon on valmistatud eelnevalt valmistatud erineva kujuga vormitud segmentidest, mis asetatakse torujuhtmele, seotakse traadiga ja kaetakse väljast asbesttsementkrohviga. Segmendid on valmistatud vahtbetoonist, mineraalvillast, gaasiklaasist jne. Mähkimissoojustus on valmistatud mineraalvildist, asbestist soojusisolatsiooni nöörist, alumiiniumfooliumist ja asbest lehtmaterjalidest. Need materjalid katavad torud ühes või mitmes kihis ja kinnitavad need ribametallist sidemetega. Mähkimisisolatsioonimaterjale kasutatakse peamiselt liitmike, kompensaatorite, äärikühenduste isoleerimiseks. Täidisega isolatsiooni kasutatakse katete, kestade, pulbriliste, lahtiste ja kiudmaterjalidega täidetud võrkude kujul. Pakkimisel kasutatakse mineraalvilla, penobetooni laaste jm Valatud isolatsiooni kasutatakse torustike paigaldamisel läbimatutesse kanalitesse ja kanaliteta paigaldamisel.

Kanalitorustikes on need ehitatud monteeritavatest raudbetoonelementidest. Läbivate kanalite peamine eelis on juurdepääs torustikule, selle läbivaatamine ja parandamine ilma pinnast avamata. Läbivad kanalid (kollektorid) ehitatakse suure hulga torustike juuresolekul. Need on varustatud muude maa-aluste kommunikatsioonidega - elektrikaablid, veevarustus, gaasitorustik, telefonikaablid, ventilatsioon, madalpinge elektrivalgustus.

Poolläbikanaleid kasutatakse väikese arvu torude (2–4) paigaldamisel kohtadesse, kus vastavalt töötingimustele on pinnase avamine vastuvõetamatu, ja suure läbimõõduga (800–1400 mm) torujuhtmete paigaldamisel.

Läbimatud kanalid on valmistatud ühtsetest raudbetoonelementidest. Need on künakujulised alused, mille lagi on monteeritavatest betoonplaatidest. Seinte välispind on kaetud bituumenmastiksil katusekattematerjaliga. Isolatsioon - korrosioonivastane kaitsekiht, soojusisolatsioonikiht (mineraalvill või vahtklaas), kaitsev mehaaniline kate metallvõrgu või traadi kujul. Ülal - asbesttsementkrohvi kiht.

Kirjandus:

1. Isachenko V.P., Osipova V.A., Sukomel A.S. Soojusülekanne. M .: energiakirjastus, 1981.
2. Tööstusettevõtete soojustehnika seadmed ja soojusvarustus / Toim. B.N. Golubkov. M.: Energia, 1979.
3. Soojusseadmed ja soojusvõrgud. G.A. Arseniev ja teised. M.: Energoatomizdat, 1988.
4. Andrjušenko A.I., Aminov R.Z., Khlebalin Yu.M. Küttepaigaldised ja nende kasutamine. M.: Võsš. kool, 1983.

Küsimus 1. Soojustarbijate klassifikatsioon. Soojuskoormuse diagrammid.

ÜLDKEEMIA ALUSED (teooria ja katsematerjalid)

Toimetaja Asylbekova B.A.

Allkirjastatud trükkimiseks 24. 01.2002 Formaat 60x90/16 Hind kokkuleppel

Köide 5.7 akadeemiline-toim. l. Tiraaž 300 eksemplari. Telli 2511

KSTU trüki- ja paljundustöökoda, Karaganda, sünd. Mira, 56

Küsimus 1. Soojustarbijate klassifikatsioon. Soojuskoormuse diagrammid.

Soojustarbijate klassifikatsioon. (8, lk 51...55)

Soojustarbimine on soojusenergia kasutamine erinevatel kodu- ja tööstuslikel eesmärkidel (küte, ventilatsioon, kliimaseade, dušid, vannid, pesumajad, erinevad tehnoloogilised soojust kasutavad paigaldised jne).

Soojusvarustussüsteemide projekteerimisel ja käitamisel tuleb arvestada:

Soojuskandja tüüp (vesi või aur);

Soojuskandja parameetrid (temperatuur ja rõhk);

Maksimaalne soojuse tarbimine tunnis;

Soojuse tarbimise muutus päevasel ajal (päevaplaan);

Aastane soojustarbimine;

Soojuse tarbimise muutus aasta jooksul (aastagraafik);

Tarbijate jahutusvedeliku kasutamise olemus (otsene sissevõtt küttevõrgust või ainult soojuse väljavõtmine).

Soojustarbijad esitavad küttesüsteemile erinevaid nõudmisi. Sellest hoolimata peab soojusvarustus olema usaldusväärne, ökonoomne ja rahuldama kvaliteetselt kõiki soojustarbijaid.

Tehnoloogiliste süsteemide töörežiim allub muutustele, mis võivad olla nii regulaarsed kui juhuslikud, pikaajalised või lühiajalised, kuid need peavad toimuma minimaalse energiakuluga, kahjustamata seadmete ja nendega seotud süsteemide töökindlust. .

Selle teguri tähelepanuta jätmine põhjustab tavaliselt valearvestusi toiteallikate seadmete valimisel ja põhjendamatult liigset kütusekulu vajaliku koormuse tagamiseks.

Ettevõtte või selle allüksuste tegeliku soojusenergiavajaduse hindamiseks on vaja analüüsida soojuse tarbimise graafikuid teatud tööperioodidel - päeva, nädala, kuu, aasta jooksul.

Soojuskoormuste ühtlust aastaringselt iseloomustavad maksimaalse soojuskoormuse kasutustundide arv h / aastas ja koefitsient K, mis on keskmise ööpäevase koormuse ja aasta maksimaalse ööpäevase koormuse suhe.

Nende tunnuste järgi jagunevad tööstusettevõtted kolme rühma: esimene t\u003d 4000 - 5000 h / aastas, K \u003d 0,57 - 0,68; teiseks t\u003d 5000 - 6000 h / aastas, K \u003d 0,6 - 0,76; kolmandaks t 6000 h/aastas, K 0,76.

Esimesse rühma kuuluvad ettevõtted, näiteks kergetööstus ja masinaehitus, mille soojusenergia kulude struktuuris on üle 40% kütte-, ventilatsiooni- ja soojaveevarustussüsteemide koormused. Vastavalt sellele on tehnoloogia soojuse maksumus alla 60%. Kolmandasse rühma kuuluvad ettevõtted, mille soojuskoormuse kulude osakaal tehnoloogiliste vajaduste jaoks on üle 90%. Teiste kategooriate tarbijate soojustarbimine on väga väike - alla 10% (tabel 8).

Tabel 8

Soojustarbijad võib jagada kahte rühma:

1) hooajalised soojustarbijad;

2) aastaringsed soojustarbijad.

Hooajalised soojustarbijad on:

Küte;

Ventilatsioon (õhuküttega küttekehades);

Kliimaseade (teatud kvaliteediga õhu hankimine: puhtus, temperatuur ja niiskus).

Aastaringsed tarbijad kasutavad soojust aastaringselt. Sellesse rühma kuuluvad:

Soojuse tehnoloogilised tarbijad;

Kodutarbijatele sooja veevarustus.

Hooajalised koormuse muutused sõltuvad peamiselt kliimatingimustest (välisõhu temperatuur, tuule kiirus ja suund, päikesekiirgus, õhuniiskus jne). Hooajaline koormus on suhteliselt püsiva päevakava ja muutuva aastase koormusgraafikuga (joon. 11).

Tehnoloogilise koormuse ajakava sõltub tööstusettevõtete profiilist ja töörežiimist ning sooja veevarustuse koormuse ajakava sõltub hoonete täiustamisest, peamiste elanikkonnarühmade koosseisust ja igapäevasest rutiinist, töörežiimist. kommunaalteenused - vannid, pesumajad. Sellel on peaaegu pidev iga-aastane ja järsult muutuv päevakava. Laupäevased ja pühapäevased päevaplaanid erinevad tavaliselt muude nädalapäevade päevakavadest.

Enamik soojusvarustussüsteeme on mitmekesise soojuskoormusega (küte, ventilatsioon, sooja veevarustus, protsessitarbijad). Selle väärtus ja olemus sõltuvad paljudest teguritest, sealhulgas kliimast ja peamiselt välisõhu temperatuurist.

Graafik (joon. 12) näitab kütte, ventilatsiooni, sooja veevarustuse ja tehnoloogiliste vajaduste soojustarbimise sõltuvust välisõhu temperatuurist, s.o. küttekulud.

Ordinaat näitab soojustarbimise suhtelisi väärtusi ühiku murdosades (maksimaalne summaarne soojustarbimine on võetud ühikuna, s.t. , kus , , , on maksimaalne arvestuslik soojuskulu kütmiseks, ventilatsiooniks, sooja veevarustuseks ja tehnoloogiliseks vajadused).

Abstsiss on välisõhu temperatuur.

Koostame neli erineva soojuskoormuse graafikut. Soojuse tarbimine jaoks tehnoloogilised vajadused Ja sooja veevarustus ei sõltu välistemperatuurist. Ajakava on päeval ja nädalas ebaühtlase iseloomuga, kuid aasta jooksul ühtlustub ja omandab ühtlase iseloomu.

on tavaliselt ööpäevaringselt. Püsiva välistemperatuuri korral on elamute küttekoormus praktiliselt konstantne. Tööstusettevõtete jaoks on sellel mittepüsiv päeva- ja nädalagraafik, s.o. raha säästmiseks vähendavad nad kunstlikult öisel ja nädalavahetusel soojusvarustust. Maksimaalne küttevooluhulk vastab kütmiseks arvutatud välistemperatuurile ja on arvestuslik küttekoormus. Minimaalne soojuskulu kütmiseks vastab arvestuslikule välistemperatuurile kütteperioodi alguses ja lõpus

Graafiku iseloomulikud temperatuurid ventilatsiooni koormus järgnev:

Arvestuslik välisõhu temperatuur ventilatsiooniks vastab arvestuslikule ventilatsioonikoormusele (kasutatakse retsirkulatsioonikütet). Kui soojuse tarbimine ventilatsiooniks on konstantne ja ventilatsiooniagregaadid töötavad retsirkulatsiooniga, s.o. nende ruumidest võetud õhu seguga välisõhku. Õhu retsirkulatsioon on vastuvõetav ruumides, kus õhk ei sisalda patogeene, mürgiseid gaase, aure ega tolmu. Õhku segatakse kütteühiku ees ja koguses, mis tagab selle püsiva temperatuuri. Kui välistemperatuur langeb, suureneb segunemine ja välisõhu juurdevool väheneb. Küttekehadesse siseneva vee temperatuur jääb samaks. Seega, kui välisõhu temperatuur on madalam, jääb õhuvahetuskursi vähenemise tõttu soojuskulu ventilatsiooniks võrdseks arvestuslikuga. Õhu vahetuskursi reguleerimiseks intervallis ventilatsiooniseadmed peavad olema varustatud autoregulaatoritega.

Ventilatsiooni aktiveerimise temperatuur. Minimaalne soojuskulu ventilatsiooniks vastab arvestuslikule välistemperatuurile tööstushoonete kütteperioodi alguses ja lõpus.

Soojuse kogukulu kütteks, ventilatsiooniks, sooja veevarustuseks ja tehnoloogilisteks vajadusteks linnaosas on üksikute liitujate kulude summa. Küttekoormus on domineeriv. Kogu soojustarbimise graafik on joonisel 12 näidatud kujul. Sellel on kolm murdepunkti:

a) kütte sisselülitamise hetk;

b) ventilatsiooni sisselülitamise hetk;

c) ventilatsioonikoormuse muutumise hetk.

Kogukoormusgraafiku olemus sõltub üksikute tarbijarühmade koormuste suhtest.

Peamine kütteülesanne on termilise mugavuse tingimuste säilitamine (eluks ja tegevuseks soodsad tingimused).

SNiP kohaselt on lubatud (optimaalsed) meteoroloogilised tingimused elamute ja avalike hoonete piirkonnas:

Õhutemperatuur 18-22 o C (22-24 o C)

Suhteline õhuniiskus 65% (45-30)

Õhukiirus mitte rohkem kui 0,3 m/s (0,1-0,15)

Selleks on vaja säilitada tasakaal hoone soojuskadude ja soojuskasu vahel, mida saab väljendada järgmise võrrandiga ( soojusbilanss):

,

kus - summaarsed soojuskaod, - soojuse sissevool läbi küttesüsteemi, - sisemised soojusallikad.

Sisaldab:

Kaod, mis on tingitud soojusülekandest väliste korpuste kaudu;

Infiltratsiooni kadumine külma õhu tõttu, mis siseneb ruumidesse läbi lekkivate välispiirete,

Soojus külmade esemete soojendamiseks (materjalid), ()

Sisaldab:

Päikesekiirgusest (laternad, aknad);

Side- ja tehnoloogilistest seadmetest;

Elektriseadmetest ja elektrivalgustitest;

Kuumutatud materjalist ja toodetest;

Tehnoloogilistes protsessides (kondensatsioon);

Põlemisproduktidest, ahjupindadest;

Inimestelt.

On kaks arvutusmeetodid .

1) Väikeste hoonete jaoks(ruumid):

,

kus on soojusülekandetegur, on üksikute välispiirete pindala, on õhutemperatuuride erinevus nende piirde seest ja väljast.

Soojustarbimise arvutamine on aluseks soojusvarustussüsteemide võimsuse määramisel nende projekteerimisel, samuti soojuskoormuste optimeerimisel nende töö ajal. Maksimaalne soojustarbimine määratakse tehnoloogiliste tarbijate ja sooja veevarustuse täiskoormusel, võttes arvesse aasta kõige külmema perioodi soojustarbimist kütteks ja ventilatsiooniks. Vastavalt maksimaalsele soojustarbimisele valitakse tootmis- ja küttekatlajaama võimsus või tsentraliseeritud soojusallikatest soojuskandjate tarbimine.

Soojuse tarbimine tehnoloogilisteks vajadusteks on toodud ettevõtte või töökoja projektdokumentatsioonis. Üksikute tehnoloogiliste protsesside soojustarbimise üksikasjalikud arvutused viiakse läbi spetsiaalsete meetodite ja regulatiivsete materjalide järgi. Katlamaja ja kogu soojusvarustussüsteemi võimsuse määramiseks projekteerimisandmete puudumisel arvutatakse soojuse ja soojuskandjate kulud agregeeritud erinäitajate ja standardite järgi või analoogselt teiste ettevõtetega. Erinevate tarbijate ligikaudsed soojustarbimise määrad, võttes arvesse keskkonnakadusid, on esitatud tabelis. 19.2.

Tabel 19.2

Ligikaudsed soojustarbimise määrad tehnoloogiliste vajaduste jaoks ühe tiheda m 3 (pl m 3) toodete kohta

Märkmed :

• 1. Erinevus soojuse tarbimises saematerjali ja spooni kuivatamisel on seletatav soojuskao hulgaga erinevat tüüpi kuivatites.
• 2. Pressimiseks kuluv soojus sõltub valmis plaatide tihedusest. Suurema tihedusega plaatide puhul tuleks võtta suuremaid väärtusi.
• 3. Soojust basseini kütmiseks kulub pool kütteperioodist. Madala talvetemperatuuriga piirkondade puhul tuleks võtta suuri soojustarbimise väärtusi.

Need standardid ei ole püsivad. Need vähenevad järk-järgult energiasäästlike tehnoloogiate kasutamise tulemusena.

Tehnoloogiliste tarbijate maksimaalse soojusvõimsuse MW, välja arvatud basseini küte, saab arvutada järgmise seose alusel:

Soojusvõimsust, MW, vee soojendamiseks saeveski basseinis saab arvutada valemiga

Valemites (19.1) ja (19.2): q npi , q 6 - tehnoloogiliste tarbijate soojustarbimise normid ja saeveski tsehhi bassein toodanguühiku kohta, MJ/pl. m 3 (vt tabel 19.2); P™- - soojustarbija aastane toodete toodang, ruutmeetrit. m3; – basseinis töödeldud palkide aastane maht, MJ/m, higi - kütteperioodi kestus, mis on määratud antud piirkonna kliimaandmetega, päevad; znp- soojustarbija tööaeg aastas, h/aastas.

Soojakulu kütteks ja ventilatsiooniks hooned sõltuvad välistemperatuurist ja muudest kliimatingimustest (päikesekiirgus, tuule kiirus, õhuniiskus), samuti hoone projektist, tootmisotstarbest ja mahust. Soojusenergia tarbijaid kütteks ja ventilatsiooniks, kelle jaoks soojuse tarbimine on vajalik ainult suhteliselt madalate välistemperatuuride korral, nimetatakse hooajalisteks.

Üksiku hoone maksimaalne (arvutuslik) soojusküttevõimsus, kW, iga hoone kohta määratakse kui

õhuküttega ventilatsiooni soojusvõimsus

Kus q 0T j Ja q B i - hoonete kütte ja ventilatsiooni eriomadused, olenevalt ehitise otstarbest ja mahust, W / (m 3 K); V t - hoone maht välismõõdu järgi, m 3; t p o - välisõhu temperatuur kütte arvutamiseks, °С, ; Г r in - välisõhu temperatuur ventilatsiooni arvutamiseks, ° С,; Гin - ruumide sisetemperatuur vastavalt sanitaarnormidele ja eeskirjadele (SNiP 41-01-2003, ajakohastatud väljaanne, kehtib alates 2013. aastast) on aktsepteeritud: tööstusruumides - 16 ° С, haldus- ja eluruumides - 18 ° С.

Maksimaalne kogusoojusvõimsus määratakse kindlaks:

Küttesüsteemi jaoks

Ventilatsioonisüsteemi jaoks

Keskmine soojuskulu kütmiseks ja ventilatsiooniks ning (2 in r, kW, kütteperioodiks määratakse järgmise valemiga:

Kus t c p o - kütteperioodi keskmine välistemperatuur, ° С.

Keskmine soojuskulu soojaveevarustuseks kütteperioodil Q B P B , kW, määratakse valemiga

Kus alates kuni\u003d 4,19 - vee erisoojusmaht, kJDkg-K); T - ettevõtte elanike või töötajate arv; a = 100 - elamute sooja vee tarbimise määr elaniku kohta, kgDchel-päev); b\u003d 20 - veetarbimise määr avalikes hoonetes, kgD inimpäevas); / r \u003d 65 ° С - kuuma vee temperatuur; t x = 5 °С - külma vee temperatuur.

Väärtust (9 g sr, kW, saab ligikaudselt hinnata valemiga

Eeldatav soojustarbimine elamute ja ühiskondlike hoonete sooja veevarustuseks Q rB , kW, arvutatakse valemiga

Kus Kellele - päevase soojustarbimise tunnise ebaühtluse koefitsient (Sellele = 2,04-2,4).

Suvel väheneb sooja veevarustuse soojuskoormus külma vee temperatuuri tõusu tõttu, keskmine soojuskulu (? g c l, kW, määratakse valemiga

kus / x l on kraanivee temperatuur suvel (15 ° C); (3 - koefitsient, mis võtab arvesse sooja vee tarbimise vähenemist suvel võrreldes talvega (võetuna 0,8 elamute ja ühiskondlike hoonete puhul, tööstusettevõtete puhul (3 = 1).