Реферати українською » Физика » Теплові мережі і втрати теплової енергії


Реферат Теплові мережі і втрати теплової енергії

Страница 1 из 2 | Следующая страница

року міністерство освіти Республіки Білорусь у

Заснування освіти

«Білоруський національний технічний університет»

>РЕФЕРАТ

Дисципліна «Енергоефективність»

на задану тему: «Теплові мережі. Втрати теплової енергії під час передачі. Теплова ізоляція.»

>Виполнил: Шрейдер Ю. А.

                                                                 Група 306325  

    

Мінськ, 2006


Зміст

1.  Теплові мережі. 3

 

2.  Втрати теплової енергії під час передачі. 6

 

2.1. Джерела втрат. 7

 

3.  Теплова ізоляція. 12

 

3.1.Теплоизоляционние матеріали. 13

 

4. Список використовуваної літератури. 17


1. Теплові мережі.

Теплова мережу - це система міцно і добре з'єднаних між собою учасників теплопроводи, якими теплота з допомогою теплоносіїв (пара чи гарячої) транспортується від джерел до тепловим споживачам.

Основними елементами теплових мереж є трубопровід, що з сталевих труб, з'єднаних між собою з допомогою зварювання,изоляционная конструкція, призначена за захистом трубопроводу від зовнішньої корозії і теплових втрат, і несуча конструкція, сприймає вагу трубопроводу й зусилля, які під час його експлуатації.

Найбільш відповідальними елементами є труби, що їх досить вже непохитними й герметичними при максимальних тисках і температурах теплоносія, мати низьким коефіцієнтом температурних деформацій, малої шорсткістю поверхні, високим термічним опором стінок, що його збереженню теплоти, незмінністю властивостей матеріалу якщо вплив високих температур і тисків.

Постачання теплотою споживачів (систем опалення, вентиляції, гарячого водопостачання і технологічних процесів) складається з трьох взаємозалежних процесів: повідомлення теплотитеплоносителю, транспорту теплоносія й порядку використання теплового потенціалу теплоносія. Системи теплопостачання класифікуються за такими основним ознаками: потужності, виду джерела виробництва тепла й виду теплоносія.

За потужністю системи теплопостачання характеризуються дальністю передачі тепла й числом споживачів. Вони може бути місцевими і централізованими. Місцеві системи теплопостачання - це системи, у яких три основних ланки об'єднані й у одному чи суміжних приміщеннях. У цьому отримання тепла й передача її повітрю приміщень об'єднують у одному устрої і розташовано у приміщеннях (печі). Централізовані системи, у яких від джерела теплоти подається теплота багатьом приміщень.

По виду джерела теплоти системи централізованого теплопостачання поділяють на районне теплопостачання ітеплофикацию. При системі районного теплопостачання джерелом теплоти служить районна котельня,теплофикации-ТЭЦ.

По виду теплоносія системи теплопостачання діляться на дві групи: водяні і парові.

>Теплоноситель – середовище, яка передає теплоту джерела теплоти донагревательним приладам систем опалення, вентиляції і гарячого водопостачання.

>Теплоноситель отримує теплоту у районній котельної (чи ТЕЦ) і з зовнішнім трубопроводах, що звуться теплових мереж, вступає у системи опалення, вентиляції промислових, суспільних соціальних і житлових будинків. У нагрівальних приладах, розташованих усередині будинків, теплоносій віддає частина акумульованої у ньому виробництва тепла й відводиться спеціальними трубопроводах назад до джерела теплоти.

 У водяних системах теплопостачання теплоносієм служить вода, а парових - пар. У Білорусі для міст і житловими районами використовуються водяні системи теплопостачання. Пара застосовується на промислових майданчиках для технологічних цілей.

Системи водяних теплопроводи може бутиоднотрубними ідвухтрубними(в окремих випадкахмноготрубними). Найпоширенішою єдвухтрубная система теплопостачання (за однією трубі подається гаряча вода споживачеві, з іншої, зворотної, охолоджена вода повертається на ТЕЦ чи котельну). Розрізняють відкриту і закриту системи теплопостачання. У відкритої системі здійснюється "безпосереднійводоразбор", тобто. гаряча воду з яка подає мережі розбирається споживачами для господарських, санітарно - гігієнічних потреб. За повної використанні гарячої можна застосовуватиоднотрубная система. Для закритою системи характерно майже повне повернення мережевий води на ТЕЦ (чи районну котельну).

Дотеплоносителям систем централізованого теплопостачання пред'являють такі вимоги: санітарно- гігієнічні (теплоносій ні погіршувати санітарні умови в закритих приміщеннях - середня температура поверхні нагрівальних приладів неспроможна перевищувати 70-80), техніко-економічні (щоб вартість транспортних трубопроводів була найменшої, маса нагрівальних приладів - малої і забезпечувався мінімальний витрати для нагріву приміщень) і експлуатаційні (можливість центральної регулювання тепловіддачі систем споживання в зв'язку зі перемінними температурами зовнішнього повітря).

Напрям теплопроводи вибирається з теплової карті району з урахуванням матеріалів геодезичної зйомки, плану існують і намічуваних надземних і підземних споруд, даних про характеристиці грунтів тощо. буд. Питання про вибір типутеплопровода (надземний чи підземний) вирішується питання з урахуванням місцевих умов і техніко-економічних обгрунтувань.

При рівні грунтових і зовнішніх вод, густоті існуючих підземних споруд на трасі проектованоготеплопровода, дуже пересіченій ярами і залізничними шляхами здебільшого перевагу надаютьнадземнимтеплопроводам. Вони також найчастіше застосовуються біля промислових підприємств при спільної прокладанні енергетичних і технологічних трубопроводів загальнихестакадах чи високих опорах.

У житлових районах з архітектурних міркувань зазвичай застосовується підземна кладка теплових мереж. Слід сказати, що надземні теплопровідні мережі довговічні іремонтопригодни, проти підземними. Тому бажана пошук хоча б часткового використання підземних теплопроводи.

При виборі траситеплопровода слід керуватися насамперед умовами надійності теплопостачання, безпеки роботи обслуговуючого персоналові та населення, можливістю швидкої ліквідації несправності і.

З метою безпеки й надійності теплопостачання, прокладка мереж немає у загальних каналах зкислородопроводами, газопроводами, трубопроводами стиснутого повітря із тиском вище 1,6МПа. Під час проектування підземних теплопроводи в умовах зниження початкових витрат слід вибирати мінімум камер, споруджуючи їхньому народові тільки в пунктах установки арматури і приладів, що потребують обслуговуванні. Кількість потребують камер скорочується при застосуваннісильфонних чилинзових компенсаторів, і навіть осьових компенсаторів з великим ходом (здвоєних компенсаторів), природною компенсації температурних деформацій.

На не проїзній частині допускаються виступаючі на поверхню землі перекриття камер і вентиляційних шахт, на висоту 0,4 м. Для полегшення спорожнювання (дренажу) теплопроводи, їх прокладають з ухилом до обрію. Для захисту паропроводу від влучення конденсату з конденсатопроводу під час зупинки паропроводу чи падіння пара післяконденсатоотводчиков повинні встановлюватися зворотні клапани чи затвори.

Вздовж траси теплових мереж будується подовжній профіль, який завдаютьпланировочние й існуючі позначки землі, рівень стояння грунтових вод, існуючі режими та проектовані підземні комунікації, й інші будівлі пересічнітеплопроводом, із зазначенням вертикальних оцінок цих споруд.

 

2. Втрати теплової енергії під час передачі.

Для оцінки ефективності роботи будь-який системи, зокрема теплоенергетичною, зазвичай використовується узагальнений фізичний показник, - коефіцієнт корисної дії (ККД). Фізичний сенс ККД - ставлення величини отриманої корисною роботи (енергії) до витраченої. Остання, своєю чергою, є сумою отриманої корисною роботи (енергії) й гіркоти втрат, що виникають у системних процесах. Отже, збільшення ККД системи (отже, і підвищення її економічності) можна домогтися лише зниженням величини непродуктивних втрат, що виникають у процесі роботи. Це і є головне завдання енергозбереження.

Основною ж проблемою, виникає під час вирішення це завдання, є виявлення найбільших складових цих втрат перезимувало і вибір оптимального технологічного рішення, що дозволяє значно знизити їхнього впливу величину ККД. І кожен конкретний об'єкт (мета енергозбереження) має низку характерних конструктивних особливостей і складові його теплових втрат різні за величиною. І щоразу, коли мова про підвищенні економічності роботи теплоенергетичного устаткування (наприклад, системи опалення), перед рішенням на користь якогось технологічного нововведення, необхідно обов'язково провести детальне обстеження самої системи та виявити найважливіші канали втрат енергії. Розумним рішенням буде використання лише таких технологій, що значно знизять найбільші непродуктивні складові втрат енергії у системі і за мінімальних витратах значно підвищать її роботи.

 

2.1 Джерела втрат.

Будь-якутеплоенергетическую систему з єдиною метою аналізу можна умовно розбити втричі основні ділянки:

1. ділянку виробництва теплової енергії (котельня);

2. ділянку транспортування теплової енергії споживачеві (трубопроводи теплових мереж);

3. ділянку споживання теплової енергії (опалювальний об'єкт).

Кожен із наведених ділянок має характерними непродуктивними втратами, зниження яких є основний функцією енергозбереження. Розглянемо кожна дільниця окремо.

 

>1.Участок виробництва теплової енергії. Існуюча котельня.

 Головним ланкою у цьому ділянці єкотлоагрегат, функціями якого є перетворення хімічної енергії палива на теплову і передачі цієї енергіїтеплоносителю. Укотлоагрегате відбувається ряд фізико-хімічних процесів, кожен із яких має власний ККД. І коженкотлоагрегат, хоч би яким досконалим він був, обов'язково втрачає частина енергії палива на цих процесах. Спрощено схема цих процесів зображено малюнку.

На ділянці виробництва теплової енергії при нормальної роботікотлоагрегата завжди існують три виду основних втрат: знедожогом палива й зникаючими газами (звичайноболее18%), втрати енергії черезобмуровку казана (трохи більше 4%) і зпродувкой і свої потреби котельної (близько 3%). Зазначені цифри теплових втрат приблизно близькі для нормального не нового вітчизняного казана (з ККД близько 75%). Більше скоєні сучаснікотлоагрегати мають реальний ККД близько 80-85% і стандартні ці втрати вони нижче. Але вони можуть додатково зростати:

  • Якщо своєчасно й якісно не проведена режимна налагодженнякотлоагрегата з інвентаризацією шкідливих викидів, втрати знедожогом газу можуть збільшуватися на 6-8 %;
  • Діаметр сопла горілок, встановлених накотлоагрегате середньої потужності звичайно перераховується під реальну навантаження казана. Проте підключена до казана навантаження відрізняється від тієї, яку розрахована горілка. Це невідповідність завжди призводить до зниження тепловіддачі від смолоскипів до поверхням нагріву і зростання на 2-5% втрат з хімічнимнедожогом палива й зникаючими газами;
  • Якщо чистка поверхонь котлоагрегатів виробляється, зазвичай, раз на 2-3 року, це знижує ККД казана з забрудненими поверхнями на 4-5% рахунок збільшення з цього величину втрат з газами. З іншого боку, недостатня ефективності роботи системи хімводоочищення (>ХВО) призводить до появи хімічних відкладень (накипу) на внутрішніх поверхняхкотлоагрегата значно знижують ефективність його роботи.
  • Якщо казан не обладнаний повним комплектом засобів контролю та регулювання (>паромерами,теплосчетчиками, системами регулювання процесу горіння й теплової навантаження) або якщо кошти регулюваннякотлоагрегата налаштованінеоптимально, це загалом додатково знижує його ККД п'ять%.
  • При порушенні цілісностіобмуровки казана виникають додатковіприсоси повітря на топку, що підвищує втрати знедожогом і зникаючими газами на 2-5%
  • Використання сучасного насосного обладнання котельної дозволяє вдвічі-втричі знизити витрати електроенергії за власні потреби котельної і знизити видатки їх і обслуговування.
  • Кожна цикл ">Пуск-останов"котлоагрегата витрачається значну кількість палива. Ідеальний варіант експлуатації котельної - її безперервна робота у діапазоні потужностей, певному режимної картою. Використання надійної запірної арматури, високоякісної автоматики і регулюючих пристроїв дозволяє мінімізувати втрати, виникаючі через коливань потужності та механізм виникнення позаштатних ситуацій у котельній.

Перераховані вище джерела виникнення додаткових втрат енергії у котельній є явними та прозорими їхнього виявлення. Наприклад, одну з основних складових цих втрат - втрати знедожогом, можуть визначити лише за допомогою хімічного аналізу складу що йдуть газів. У той самий час збільшення цієї складової може бути викликане цілу низку причин: порушується правильне співвідношення сумішітопливо-воздух, є неконтрольованіприсоси повітря на топку казана,горелочное пристрій працює унеоптимальном режимі ін.

Отже, постійні неявні додаткові втрати тільки під час виробництва тепла у котельній можуть досягати величини 20-25%!

 

2. Втрати тепла дільниці його транспортування до споживача. Існуючі трубопроводи тепломереж.

Зазвичай теплова енергія, передана у котельнійтеплоносителю, вступає у теплотрасу і треба на об'єкти споживачів. Розмір ККД цієї ділянки зазвичай визначається наступним:

  • ККД мережевих насосів, які забезпечують рух теплоносія по теплотрасі;
  • втратами теплової енергії за довжиною теплотрас, пов'язаними зі способом укладання та ізоляції трубопроводів;
  • втратами теплової енергії, пов'язані з правильністю розподілу тепла міжобъектами-потребителями, т.зв. гідравлічної налаштованістю теплотраси;
  • періодично виникаючими під час аварійних і позаштатних ситуацій витіками теплоносія.

При розумно спроектованої і гідравлічно налагодженою системі теплотрас, видалення кінцевого споживача від ділянки виробництва енергії рідко становить понад 1,5-2 км і загальний розмір втрат звичайно перевищує 5-7%. Проте:

  • використання вітчизняних потужних мережевих насосів з низьким ККД практично завжди призводить до значним непродуктивноюперерасходам електроенергії. 
  • за великої протяжності трубопроводів теплотрас значний вплив на величину теплових втрат стає сторінками теплової ізоляції теплотрас. 
  • гідравлічна налагодженість теплотраси є основним чинником, визначальним економічність її.Подключенние до теплотрасі об'єкти теплоспоживання мали бути зацікавленими правильношайбировани в такий спосіб, щоб тепло розподілялося із них рівномірно. Інакше теплова енергія перестає ефективно використовуватися на об'єктах споживання і виникає ситуація з поверненням частини теплової енергії по зворотному трубопроводу на котельну. Крім зниження ККД котлоагрегатів це викликає погіршення якості опалення у найбільш віддалених у процесі тепломережі будинках.
  • якщо вода для систем гарячого водопостачання (>ГВС) підігрівається з відривом від об'єкта споживання, то трубопроводи трасГВС обов'язково потрібно виконати поциркуляционной схемою. Присутність тупикової схемиГВС фактично означає, що майже 35-45% теплової енергії, що йде потребиГВС, витрачається даремно. 

Зазвичай втрати теплової енергії в теплотрасах нічого не винні перевищувати 5-7%. Але можуть досягати величини в 25% і від!

 

3. Втрати на об'єктах споживачів тепла. Системи опалення йГВС існуючих будинків.

Найістотнішими складовими теплових втрат надходжень у теплоенергетичних системах є втрати наобъектах-потребителях. Наявність таких перестав бути прозорим, і можна визначити тільки після появи утеплопункте будинку приладу обліку теплової енергії, т.зв.теплосчетчика. Досвід роботи з безліччю вітчизняних теплових систем, дозволяє вказати основні джерела виникнення непродуктивних втрат теплової енергії. У самому розповсюдженому разі такими є втрати:

  • в системах опалення пов'язані з через нерівномірний розподіл тепла стосовно об'єкта споживання інерациональностью внутрішньої теплової схеми об'єкта (5-15%);
  • в системах опалення пов'язані з невідповідністю характеру опалення поточним погодних умов (15-20%);
  • в системахГВС через брак рециркуляції гарячої втрачається до 25% теплової енергії;
  • в системахГВС через брак чи непрацездатності регуляторів гарячої набойлерахГВС (до 15% навантаженняГВС);
  • в трубчастих (швидкісних)бойлерах через наявність внутрішніх витоків, забруднення поверхонь теплообміну і труднощі регулювання (>до10-15% навантаженняГВС).

Загальні неявні непродуктивні втрати на об'єкті споживання можуть становити до 35% від теплової навантаження!

  Головною непрямої причиною наявності і збільшення перелічених вище збитків

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація