Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция учеб. для вузов

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.96 Mб
Скачать

топливо даже при интенсивном дутье. При антраците

во внешней

топке — неподвижные колосники

(площадь

прозоров

20%); при

буром угле или торфе — колосники уже

поворотные

(площадь

прозоров 10—12%)).

 

 

 

В небольших установках тяга

создается

дымовой трубой, бла­

годаря чему воздух, поступающий в топку, и дымовые газы про­ ходят через котлоагрегат. В крупных установках на газоходе до­ полнительно предусматривают дымососы-вентиляторы, устанавли­ ваемые до трубы.

Отдельно стоящие трубы в местных котельных сооружаются лишь при отсутствии каналов в стенах и как временные, до при­ соединения системы к теплоцентрали. В последнем случае целесо­ образны легко демонтируемые стальные трубы, для устойчивости снабжаемые растяжками.

Широкое применение в крупных котельных получили сейчас барабанные и прямоточные котлы. Барабанные в основном состоят из большого числа параллельных стальных труб, ввальцованных в горизонтальные цилиндрические барабаны. Прямоточные котлы,

наоборот,— из

длинных

трубчатых

змеевиков; отсутствие

бара­

банов

упрощает

их

конструкцию.

Прямоточные водогрейные

котлы

служат

для

теплоснабжения;

их

производительность

до

100 Гига кал/ч

с нагревом воды до 150° С.

 

 

 

 

 

 

Поверхность

нагрева

котлов

определяется

по

выражению

 

 

 

 

 

 

 

р ^ Ь 1 ± і т {

и г Х

і

 

 

 

(9-1)

где 1,14-1,2 коэффициент,

Я

 

 

 

 

 

 

 

учитывающий

бесполезные

потери

тепла

трубопроводами,

котлами

и пр.; Q — расчетная

тепловая

нагрузка на

котельную,

ккал/ч;

q — часовой

съем тепла с 1 мг

поверхности

нагрева

котла, ккал

(по табл. 9-1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

9-1

 

Средний

съем

тепла q с поверхности

нагрева,

ккал/м"-ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С ж и г а е м ое топливо

 

 

 

 

Котлы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж и д к о е

 

 

 

 

 

бурый

у г о л ь

 

торф

 

антрацит

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

газообразное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

топливо

Ч у г у н н ы е

с внутренними

топ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ками

 

 

 

 

 

 

2 000—3 000

3 000-5 000

6 000-7 000

7 000-8 000

То ж е , с

внешними топками . .

7 000—9 000

8 000—10 000

10 000-12 000

10 000-13 000

Малометражные котлы ВНИИСТО можно устанавливать не­ посредственно на пол котельной, остальные — только на фунда­ менты. При высоких грунтовых водах газоходы не заглубляют в грунт. Площадь сечения горизонтального газохода (борова) про­ порциональна обслуживаемой поверхности нагрева котлов

f= 0,0055FK 2].

(9-2)

150

Площадь внутристенных дымовых каналов и труб небольших котельных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9-3)

где а — коэффициент, равный

0,03,для

внутренних

каналов и

отдельно

стоящих кирпичных

труб;

0,04 для

отдельно

стоящих

(сильно

охлаждающихся) металлических

труб;

h — высота

от ко­

лосниковой решетки до устья трубы

(устье

не менее

чем на

1 м

выше крыши здания), м.

 

 

 

ккал/ч)

 

 

 

Для

больших котельных

(более

500 000

определение

сечений дымовых труб и газоходов

ведется

с учетом

сопротивле­

ния тягового

тракта.

 

 

 

 

 

 

 

 

Местная

котельная — комплекс

помещений:

котельный

зал,

склад топлива, санузел с душем, умывальником и унитазом. Же­

лательна и мастерская — комната

кочегара1 .

Хотя бы одна из стен котельного зала

должна

иметь естественное освещение

и приток наружного воздуха (на горение

топлива

и вентиляцию) через откры­

ваемые проемы. Местная котельная должна иметь собственный выход с там­ буром во двор (наружные лестницы или выделенные марши лестничной клетки) и бункеры для загрузки топлива. В мелких котельных их насосные и теплообмен­ ники могут размещаться в основном котельном зале. При расходе топлива более 5 т/ч его подают ленточными транспортерами (наклонные эстакады), при расходе более 40 т/ч сооружают бункерные галереи. При расчетной ta не ниже +5° С допускаются котельные открытого типа.

Удобство обслуживания требует ширины проходов между кот­ лами 0,7-—1,0 м, а у с т е н 1 , 0 - М ,5 м. Для экономии площади котлы спаривают. Расстояние перед фронтом котлов ВНИИСТОМч 1,5-4-2,2 м, для котлов «Универсал» 3-^3,5 м, а за котлами соответственно 0,4 и 1,5 м. Котлы устанавливают вдоль единой фронтальной линии. Высота котельного зала на 1 м выше высоты котлов, но не менее 3 м. Перекрытия над местной котельной не­ сгораемые и газонепроницаемые. Полы бетонные, а в бытовых по­ мещениях дощатые.

Рис. 9-8 — планировка местной котельной с чугунными секцион­ ными котлами: двумя водогрейными и одним паровым с гори­ зонтальным цилиндрическим сухопарником; на рис. 9-9 — то же, но для отдельно стоящей котельной. Для возмещения расхода воз­ духа, забираемого на дутье, в верхней зоне котельной установлены жалюзи.

Зная часовой расход топлива qT (кг/ч) для котельной, опреде­ ляют необходимую площадь для хранения твердого топлива

600 (7т

(9-4)

У Ж

 

где 600 продолжительность работы котельной, обеспечиваемая топливом, хранящимся на складе, ч; у т и /іт — плотность в кг/м3 и допускаемая высота,в м для топлива (см. табл. 5 - 1) .

1 Приемы планировки крупных котельных даны в специальной литературе. Нормы проектирования котельных—см. СН 350—66, СНиП П-Г. 9-65.

151

" L

 

 

p

m

 

І1

[

 

 

 

 

 

щ .

 

 

TA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H B

 

Рис. 9-8. Планировка

 

местной

отопительной котельной

1 — водогрейный

котел;

2 — паровой;

3 — верстак;

4—бункер;

5 — д ы м о в о й

н

вытяжной

каналы;

fi

с к л а д топлива:

7 — ко­

тельный зал;

S — п о м е щ е н и е

насосной; 9 — вытяжные

каналы

 

 

из

санузла

и

душевой

 

ч

M

/

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

Л

/,

 

 

 

 

 

 

 

•20,0

 

 

 

 

 

 

 

 

U/ -

 

 

 

 

 

Рис. '9-9.

Отдельно

стоящая

котельная

 

/ — котел «Универсал-6»

водогрейный;

2 — т о

ж е , паровой;

3 — г а з о х о д ы

от котлов; 4-

сборный газоход;

5 — отдельно

стоящая труба;

6

неподвижные

жалюзи

ч7 I

Ѵ9

Рис. 9-10. Тепловая схема коммунальной ТЭЦ

Площадь складского помещения назначается с добавлением площади проходов. При отдельно стоящих котельных допускается хранение топлива под навесом, открыто; снаружи размещают зо­ лоуловители, дутьевые устройства, химводоочистку и т. п.

§ 28. Сведения о КЭС и ТЭЦ

Устраиваются два типа тепловых электростанций: конденсаци­ онные (КЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Первые вырабаты­ вают только электроэнергию, вторые — и электроэнергию, и тепло для централизованного теплоснабжения. По начальному давлению пара ТЭЦ делятся на среднего, высокого, повышенного и сверх­ высокого давления (35, 90, 130, 240 ати). На рис. 9-10 схема коммунальной ТЭЦ.

Пар высокого давления из котла поступает в теплофикацион­ ную турбину 2. Отработавший пар направляют в подогреватель / / , где он нагревает воду тепловых сетей до требуемой температуры. Из подогревателя вода поступает в тепловую сеть 13 непосредст­ венно или после догрева в пиковом котле 12. Охладившись в сис­ темах потребителей тепла, сетевая вода по теплопроводу 8 воз­

вращается на ТЭЦ для нового подогрева. Она проходит

грязевик

9, сетевой насос 10, основной подогреватель 77, пиковый

котел 12

и вновь поступает в систему теплоснабжения. При входе на ТЭЦ сетевая вода пополняется «добавочной водой из водоподготовки 14

подпиточным насосом

15. через регулятор давления 16. Перемычка

с терморегулятором

18

служит

для регулирования

температуры

воды за подогревателем

/ / . Из

последнего конденсат

пара насо­

сом 17 подается в главный деаэратор ТЭЦ, включенный в систему регенерации 6. Неиспользованный в отборе пар проходит во вто­

рую часть турбины

2 с электрогенератором

3,

где

расширяется

до 0,03—0,05 ати, и

поступает в конденсатор

4

охлаждающей

водой из водопровода 19). Здесь отработавший пар конденсиру­

ется в жидкость и насосом

 

5 подается в систему регенерации

6

для подогрева,

дегазации

и

пополнения химически

очищенной

в водоподготовке 7 водой.

 

 

 

 

 

Тепловые балансы

КЭС

и ТЭЦ приведены в табл.

9-2.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

9-2

 

Примерные

балансы тепла для КЭС и ТЭЦ, %

 

 

 

 

 

Статьи

расхода

тепла

К Э С

Т Э Ц

 

 

 

 

 

 

15

15

 

 

 

 

 

 

 

1,5

1,5

 

 

 

 

 

 

3,5

3,5

 

 

 

 

 

 

40

0

 

Тепло,

превращенное в электроэнергию

40

33

 

Тепло,

отданное теплоснабжению

 

0

47

 

П р и м е ч а н и е .

Полный к. п. д . для К Э С — 40?;. для Т Э Ц — 80°;.

 

 

 

153

§ 29. Схемы и оборудование централизованного теплоснабжения

Устраиваются в о д я н ы е ,

п а р о в ы е и

с м е ш а н н ы е

сис­

темы теплоснабжения.

Как

правило, теплосети прокладываются

двухтрубными. Вторая

труба — для возврата

охлажденной

воды

(при паре — для конденсата).

Сооружают «закрытые» и «открытые» системы теплоснабже­ ния. В закрытых системах теплообмен между сетевым и местным теплоносителями происходит через разделяющую стенку водона­ гревателя, давление в теплосети не зависит от давления в местной системе или от ее высоты; вся сетевая вода возвращается на ТЭЦ. В открытых системах часть воды расходуется на горячее водо­ снабжение (непосредственный водозабор).

Теплосети делятся на районные и общие. Первые обслужи­ вают определенный район. Их недостаток — невозможность гиб­ кого покрытия тепловых нагрузок за счет соседних ТЭЦ или ис­

пользования

промышленных тепловых отходов. В общих

сетях —

большие

возможности

(работа всех

источников тепла

на

единую

сеть).

 

 

 

 

 

 

 

 

Тепловая

сеть — чаще двухступенчатая

(рис. 9-11)

с

магист­

ральными

и

распределительными

трубопроводами. Первая сту­

пень (магистральная)

отделена

от

второй

(распределительной)

подогревателями. В магистральных трубопроводах выгодно при­ менять теплоносители высоких температур (180, 200°С), а в рас­ пределительных— более низких (по местным условиям).

Конфигурация сетей лучевая — а и кольцевая — б (рис. 9-12). Хотя кольцевая система обычно протяженнее и дороже лучевой,

однако она более надежна в аварийных

ситуациях.

 

 

Протяженность теплосетей значительна; важным является рас­

пределение

в них давлений

(рис. 9-13). Линии г — е, а-—ж пока­

зывают падение давлений в подающей и обратной

магистралях,

график — статические

и динамические

давления,

передаваемые по

теплосети

в системы

абонентов.

Весь

отрезок

а — г —давление,

развиваемое насосами, е — ою — свободное давление

на вводе

наи­

более удаленного

абонента

(потери в

нем). Ответвления от ли­

ний г — е, а — ж к

точкам 1—3 характеризуют гидравлические

со­

противления в местных системах.

 

 

 

 

 

Если к тепловым сетям

все абоненты присоединены через элеваторы, то в се­

тях статическое давление

определяется

самой

высокой отметкой уровня

воды

в местных

системах. При перегретой воде это давление включает в себя и давле­

ние, паров

перегретой воды.

Графики строят,

чтобы контролировать

давление

у абонентов (6 ати— предел

прочности приборов),-наличие в системах

с пере­

гретой водой давления не меньше чем давление

парообразования.

 

Сейчас широко применяется теплоснабжение с вводами в квар­ тальные тепловые пункты. От них теплоноситель подается к теплоцентрам (абонентским вводам) отдельных зданий. Вводы раз­ мещаются в отдельном помещении (примерно 3,0X6,0 м, высотой не менее 1,8 м с проходами у оборудования не менее 1,0 м) в первом или подвальном этажах здания. Манометры, термомет-

154

Рис. 9-11. Двухступенчатая схема теплоснабжения

/ — ТЭЦ:

2 — районная котельная;

3 —

подогревательно -

распределительные

станции;

4 — потребители

тепла;

5 —

насосные;

6 — магистрали;

7 — р а с п р е ­

делительные

трубопроводы

 

Рис. 9-12. Конфигурация тепло­ вых сетей

о— о

ТЭЦ

Рис. 9-13. График давлений в водяных тепловых сетях

/ — план тепловой

сети; / /

— профиль;

/ / / — липни статиче­

ского давления;

1—3абоненты;

А—В — точки

ответвления

к абонентам, вертикальные

отрезки

от

точек

1—3 — высоты

 

местных систем

 

 

ры, предохранительные устройства и расходомеры должны обес­ печить учет расходуемого тепла и контроль, эксплуатационную подрегулировку системы абонента (изменением параметров, вре­ менным отключением абонентов — пропусками).

На рис. 9-14 и 9-15 — схемы вводов.

Теплопроводы

прокладывают под

землей на

глубине

0,5—

1,0 м (рис. 9-16).

На производственных

площадках

или вне

горо­

дов и поселков допустима воздушная прокладка на эстакадах и

мачтах,

по стенам каменных зданий, на надземных опорах (1,0—

1,5 м от

земли).

155

 

 

Рис. 9-14.

Схема

парового

ввода

 

 

/ — пар

на

технологические

нужды;

2 — п а р

на

вентиляцию; 3 — пар

на отопление; 4— закрытый конденсационный

бак; 5 — гидрозатвор; fi —

насос для

перекачки

конденсата;

7 — предохранительные

клапаны;

8 —

редукционный клапан:

9—обратный

 

клапан;

10 — конденсатоотводчнк;

/ / — водоотделитель;

12 — паромер;

13— водомер;

14 — пар

низкого

дав ­

ления;

15 — воздушная

трубка

(обратный клапан

за конденсатоотвод-

 

 

 

 

чнком

не

показан)

 

 

 

 

 

Рис. 9-15. Схема

водяного

ввода

 

/ — п о д а ю щ а я

магистраль тепловой

сети: 2 — обратная

магистраль:

3 — п о д а ю щ а я

магистраль в систему отопления; 4—

обратная маги­

страль; 5 — задвижка; 6 — грязевик; 7 — спускная

из

грязевика;

8 манометры;

 

9 — термометры; 10 — ручной

насос;

/ / — э л е в а т о р ;

12 — водопровод;

13 — раковина;

14 — водомер;

15 — обратный

 

 

клапан

 

 

 

Рис. 9-16. Пример укладки подземных сетей

/ — газопровод; 2 и 3 — водопровод; 4 — канализация; 5 — водосток; fi теплосеть

Рис. 9-17.

 

Варианты подземной прокладки

теплопроводов

а - с б о р н ы й

железобетонный

непроходной

канал;

б -

беска-

пальная прокладка;

о — проходной

канал:

/ — т Р У 6

а ^ „ „ ^ „ ; , , "

лоизоляция;

3 - в н е ш н я я штукатурка;

4 - б е т о н н ы е

подкладки

5 — плиты

il

стенки

каналов;

5 -

гравий; 7 -

д р е н а ж н а я

труба

8 - г р у н т

(песок);

9 — металлический

каркас;

« - п о д г о т о в к а

 

 

 

основания

 

 

 

 

 

а)

Железоіетоииая

баяна

^Железобетонные

платы

Рис. 9-18. Ниша для подземной прокладки П-образного ком­ пенсатора

а — п л а н пиши; б — схемы положения компенсатора до и после пус­ ка теплоносителя

Подземная прокладка (рис. 9-17) бывает канальная (в непро­ ходных и реже проходных каналах из отдельных типовых бло­ ков) и бесканальная, более простая; она на 30—35% дешевле канальной. Для бесканальной применяют литые конструкции (за­ ливка пенобетоном) и сборно-блочные из набивных или литых блоков.

Теплопроводы изолируют (подающие трубы обязательно). При высоких грунтовых водах вдоль трассы устраивается дренаж. Ук­ лон дна каналов и верхней плиты не менее 0,002. Гидроизоляция дна и стенок каналов — до верхнего уровня грунтовых вод. Тепло­ изоляция бесканальной прокладки дополняется внешним гидро­ изоляционным слоем, например двумя слоями борулииа; во влаж­ ных местах гидроизоляцию усиливают (рубероид, битум и т. д.).

На трассе предусматривают задвижки для отключения отдель­ ных участков, компенсаторы температурных удлинений (А~ 1,2 мм

на 1 м трубы)

как П-образные

(рис. 9-18), так и более

компакт­

ные сальниковые (рис. 9-19) —для городских участков;

реже при­

меняют гофрированные или волнистые отрезки труб. Для

прокладки

трубопроводов

к зданиям (места

ответвлений) и установки

запор­

ной арматуры

предусматривают

железобетонные сборные

камеры

Рис. 9-21. Неподвижная опора для теплопровода в канале

158

(рис. 9-20)

высотой

1,8—2

 

м;

размеры

 

 

в

плане — по

оборудованию. Камеры

име­

 

 

ют

приямок

для

стока

и

откачки

воды,

 

 

один или два люка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как

несущие

конструкции, обеспечива­

 

 

ющие организованное

перемещение

труб,

 

 

применяются опоры: для воздушной про­

 

 

кладки— подвесные,

 

а

для

подземной —

 

 

скользящие

(труба

свободно

перемещается

 

 

на

опоре)

и неподвижные (рис. 9-21).

 

 

 

 

Компенсаторы

 

должны

 

устраиваться

 

 

между неподвижными опорами на протя­

 

 

женных

прямых

участках

(более

25 м).

 

 

При установке они растягиваются, а в на­

 

 

гретом состоянии могут сжаться на вели­

 

 

чину 2//4

(рис. 9-18,

б).

Высота

h

вылета

 

 

по отношению к ширине а компенсатора

 

 

берется

в отношении

 

Общее

удлинение

 

 

Al

участка

 

трубопровода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Al

— a (t t„) I

[м[,

 

 

(9-5)

 

 

где / — длина

участка,

м;

t

и

tB

— соот­

 

 

ветственно

 

расчетная

температура

среды

 

 

в

трубе

и

 

температура

окружающего

воз­

Рис. 9-22. Регулятор рас­

духа, °С; а — коэффициент

линейного

рас­

/ — клапан

хода

ширения

 

металла

трубы

(для

стали —

2— пружина;

 

3-

снльфон

0,000012 м/м

град).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трасса

 

должна

быть

минимальной

протяженности, вызывать

возможно меньшую разборку дорожных покрытий, учитывать рас­ положение канализации, водопровода, электрических и телефон­ ных кабелей, газопроводов и т. д. Следует использовать подвалы и технические подполья зданий. Это удешевляет прокладку, обес­ печивает осмотр оборудования.

Согласно СНиП

П-Г. 10-62, средняя величина

R, приходящаяся

на 1 м прямого водовода, принимается: 2—3 кгс/м2

— для тран­

зитных

магистралей,

до 8 для

распределительных;

по фактиче­

скому располагаемому давлению — для ответвлений к зданиям

(не

более

30 кгс/м2>м).

Скорость

теплоносителя

принимается

до

50 м/сек в паропроводах и 3 м/сек

— в водоводах.

 

 

 

Методика расчета сетей такая же, как и для внутренних систем центрального отопления. Формулы, связывающие R, диаметр d трубы и расход теплоноси­ теля G,таковы:

для водяных сетей

 

1,05

G 2

 

R

 

(9-6)

 

10

^5,25,,

 

 

 

 

 

 

 

для паровых

,0,845

 

 

R

 

(9-7)

"

10ш

*5.25„,

где у плотность теплоносителя,

 

 

кг/м3.

 

 

159

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ