Однотрубные системы теплоснабжения

Разработаны и предложены однотрубные системы теплоснабжения различных модификаций (рис. 1.6). Основная идея предложений заключается в использовании всей сетевой воды после отопительных установок для горячего водоснабжения, что позволяет отказаться от обратного трубопровода, благодаря чему резко снижаются начальные затраты на сооружение тепловых сетей.

Рис. 1.6. Однотрубная водяная система теплоснабжения

Схемы присоединений: а — О(ЗСС) Г(АН); б — О(Н) Г(АВ); в — Г(АВ); 22 — смесительный узел; 23 —пусковое устройство; остальные обозначения те же, что и на рис. 1.1

На рис. 1.6, а и б показаны принципиальные схемы однотрубной водяной тепловой сети с абонентскими вводами, имеющими отопительные установки и установки горячего водоснабжения. Сетевая вода после отопительной установки (см. рис. 1.6, а) и после подогревателя отопительной установки (см. рис. 1.6, б) направляется в установку горячего водоснабжения. В смесительном узле 22 установки горячего водоснабжения с помощью регулятора температуры 13 поддерживается постоянная температура путем подмешивания к обратной воде после отопительной системы некоторого количества воды непосредственно из тепловой сети. На схеме, показанной на рис. 1.6, б, предусмотрен подвод в смесительный узел 22 воды из водопровода. Такая необходимость может возникнуть при высокой температуре сетевой воды. На рис. 1.6, в показан изолированный абонентский ввод горячего водоснабжения.

Выравнивание суточного графика нагрузки горячего водоснабжения осуществляется аккумуляторами горячей воды 1, установленными на абонентских вводах. При изолированном присоединении установки горячего водоснабжения (рис. 1.6, в) постоянная температура в смесительном узле 22 поддерживается с помощью регулятора температуры 13, через который холодная вода из водопровода подмешивается к сетевой. Возможность применения однотрубных систем в современных городах весьма ограниченна, так как обычно при наличии в жилых зданиях всех видов благоустройства потребность в горячей воде для бытовых нужд составляет в среднем только 40—50 % расчетного расхода сетевой воды на отопление. Сливать же неиспользованную горячую воду после отопительных установок в канализацию экономически абсолютно неоправданно. Однотрубные системы в принципе могут быть использованы только в районах с большой относительной долей нагрузки горячего водоснабжения, когда у всех или у подавляющего большинства абонентов среднесуточный расход воды на горячее водоснабжение равен или превышает расчетный расход воды на отопление. Такие условия могут иметь место в некоторых южных городах с большой концентрацией домов отдыха, санаториев и лечебных учреждений.

Более целесообразно использование однотрубной сети только для транзитной транспортировки теплоты, например для передачи теплоты от ТЭЦ, расположенных на значительном расстоянии от потребителей, в районы теплового потребления, при сохранении внутри районов теплового потребления двухтрубной системы теплоснабжения. В этом случае транзитная однотрубная сеть и тепловая сеть района работают в различных температурных и гидравлических режимах. Тепловая сеть района работает как обычная открытая двухтрубная система теплоснабжения и удовлетворяет абонентов теплотой при любом соотношении нагрузок горячего водоснабжения и отопления.

Однотрубная транзитная линия выполняет функции подпиточной линии системы. Для того чтобы вся система в целом была бессливной, расход воды в транзитной линии за сутки или за другой отрезок времени, например за неделю, должен быть равен расходу воды на горячее водоснабжение за этот период. Такую транзитную сеть правильнее называть не однотрубной, а однонаправленной. Поскольку недопустимы перерывы в подпитке действующих систем теплоснабжения, то по условиям резервирования транзитную линию часто приходится выполнять не однотрубной, а двухтрубной, при этом по обеим трубам вода подается только в одном направлении — от ТЭЦ в район теплоснабжения.

Такая система теплоснабжения с однотрубной (однонаправленной) транзитной линией (рис. 1.7) была разработана и предложена проф. В.Б. Пакшвером [1].

Рис. 1.7. Водяная система теплоснабжения с однотрубной транзитной и двухтрубной распределительной сетью

Схемы присоединений: а — О(ЗССНС) Г(НВ); б — О(Н) Г(НВ); ОК — обратный клапан; Д — магистраль дальнего транспорта; Э — элеватор; РТ — регулятор температуры; РО — регулятор отопления; 1— турбина; 2 — электрогенератор; 3 — котел; 4 — конденсатор; 5, 6 — теплофикационные подогреватели нижней и верхней ступеней; 7 — сетевой насос; 9 — деаэратор подпиточной воды; 10 — подпиточный насос; 12 — подпиточный насос; 19 — пиковая котельная района; 20 — аккумулятор горячей воды; 21 — регулятор слива; 22 — регулятор подпитки; 23 — регулятор расхода транзитной сети; 24 — насосы химводоочистки; 34 — пиковый котел; 36 — химводоочистка; 37 — встроенный пучок в конденсаторе

Горячая вода подается от ТЭЦ в район теплоснабжения по однотрубной (однонаправленной) транзитной линии I. На транзитной линии установлен регулятор расхода 23, поддерживающий в ней постоянный расход воды, равный средненедельному расходу на горячее водоснабжение. В районе работает двухтрубная тепловая сеть, состоящая из подающей линии II и обратной III. Циркуляция воды в районной сети производится насосной подстанцией 10. По подающей линии II горячая вода поступает на абонентские вводы а и б, проходит через отопительные системы, частично используется для горячего водоснабжения и затем по обратной линии III возвращается на насосную станцию, на которой имеется подпиточное устройство, состоящее из подпиточного насоса 12 и аккумулятора горячей воды 20. В периоды большого водоразбора, когда расход воды на горячее водоснабжение превышает поступление воды в систему по однотрубному теплопроводу I, снижается давление на перемычке сетевого насоса 10. Это вызывает открытие регулятора подпитки 22, и подпиточный насос 12 подает воду из аккумулятора 20 в систему теплоснабжения. В периоды малого водоразбора, когда расход воды на горячее водоснабжение меньше подачи воды по теплопроводу I, повышается давление на перемычке сетевого насоса 10. Регулятор расхода 22 закрывается, а регулятор слива 21 открывается, и избыточное количество воды сливается из сети в аккумулятор 20.

С помощью аккумулятора 20 выравнивается график тепловой нагрузки ТЭЦ и график нагрузки транзитной тепловой сети.

Часть тепловой мощности в виде пиковой котельной района (ПКР) 19 включена после сетевого насоса 10 на подающей линии двухтрубной тепловой сети. Вода, поступающая по однотрубному теплопроводу, смешивается с сетевой водой, подогретой в ПКР 19.

Смешанная вода поступает в подающую линию II двухтрубной тепловой сети.

Основной особенностью открытых систем теплоснабжения является разбор сетевой воды из тепловой сети для горячего водоснабжения. Это позволяет использовать для горячего водоснабжения в больших количествах отходящие теплые воды с температурой 15—30 °С, имеющиеся на электростанциях (охлаждающая вода конденсаторов турбин, охлаждающая вода топочных панелей) и на многих промышленных предприятиях. В закрытых системах теплоснабжения возможность использования этой воды весьма ограниченна, так как расход на подпитку, для которой эта вода может быть применена, обычно не превышает 0,5—1 % расхода циркулирующей воды.

Использование отходящей от ТЭС теплой воды в открытых системах дает экономию топлива и снижает стоимость горячего водоснабжения.

В открытых системах упрощается оборудование абонентских вводов и абонентских установок горячего водоснабжения, так как отпадает необходимость применения на вводе водо-водяных подогревателей. При отсутствии у абонента внутренней разводки горячего водоснабжения в некоторых случаях используются для этой цели подающие трубопроводы отопительной установки. Однако такая схема горячего водоснабжения не может быть рекомендована, так как отбираемая для горячего водоснабжения вода не имеет в этом случае постоянной температуры. В отдельные периоды температура ее значительно ниже 60°С.

Местные установки горячего водоснабжения в открытых системах теплоснабжения не подвергаются зашламлению и коррозии, так как подпиточная вода до подачи в сеть проходит предварительную обработку — химочистку и деаэрацию.

В открытых системах для этой цели приходится сооружать мощные водоподготовительные установки.

Дата добавления: 2017-01-13