созданием новой техники следующие:
. Совершенствование технологии сушки зерна и кормов, методов
применения минеральных и органических удобрений;
. Разработка и внедрение систем использования отходов
растениеводства и животноводства в энергетических целях, а также
для производства удобрений и кормовых добавок;
. Использование теплоты вентиляционных выбросов животноводческих
помещений для подогрева воды и обогрева помещений дл молодняка(с
применением пластинчатых рекуператоров);
. Обеспечение оптимальных температурных режимов и секционирование
системы отопления животноводческих помещений;
. Применение тепловых насосов в системах теплохладоснабжения и
устройств для плавного регулирования работы систем вентиляции,
внедрение современных контрольно-измерительных приборов и средств
автоматизации, установка приборов учета и контроля
энергоресурсов, а также строительство биогазовых установок.
В пищевой промышленности к числу наиболее энергоемких относится
производство сахара. Основная экономия энергоресурсов в сахарном
производстве может быть достигнута в результате совершенствования
технологических схем и целенаправленного внедрения энергосберегающего
оборудования, использование низкопотенциальной теплоты вторичных паров
выпарных и вакуум- кристаллизационных установок и конденсатов в
тепловых схемах.
Энергоемким является также производство спирта. Для снижения
расхода теплоты здесь необходимо внедрение ферментативного гидролиза
при подготовке крахмала, содержащего сырье к сбраживанию.
Сущность энергосберегающей политики в рассматриваемый период
состоит в максимально возможном обеспечении потребности в ТЭР за счет
их экономии в промышленности, сельском хозяйстве, коммунально-бытовом
секторе и более эффективном использовании в электроэнергетике.
Главные причины неэффективного использования ТЭР в Беларуси
обусловлены отсутствием комплексной технической, экономической,
нормативно- правовой политики энергосбережения, недостатками
проектирования, строительства и эксплуатации, отсутствием технической
базы по производству необходимого оборудования, приборов, аппаратуры,
средств автоматизации и систем управления.
Потенциал энергосбережения в электроэнергетике формируется за счет
широкого развития теплофикации на базе ГТУ и ПГУ, модернизации и
реконструкции действующих энергетических объектов, совершенствования
технологических схем и оптимизации режимов работы оборудования,
повышения эффективности процессов сжигания топлива и их автоматизации,
внедрения автоматизированных систем управления.
В коммунально- бытовом секторе формируется за счет улучшения
теплофизических характеристик ограждающих конструкций зданий и
сооружений, модернизации и повышения уровня эксплуатации мелких
котельных, использования более экономичных осветительных приборов,
регулируемого электропривода, широкого внедрения приборов учета
контроля, регулирования, улучшения содержания зданий и сооружений,
повышения экономичности электротранспорта, КПД газовых плит, качества
теплоизоляции и др.
ОСНОВНЫЕ ПОТРЕБИТЕЛИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
Основными потребителями тепловой энергии являются промышленные
предприятия и жилищно- коммунальное хозяйство.Для большинства
производственных потребителей требуется тепловая энергия в виде пара
(насыщенного или перегретого) либо горячей воды. Например, для силовых
агрегатов, которые имеют в качестве привода паровые машины или
турбины(паровые молоты и прессы, ковочные машины, турбонасосы,
турбокомпрессоры и т.д.),необходим пар давлением 0,8-3,5МПа и
перегретый до 250-450[pic].
Для технологических аппаратов и устройств(разного рода
подогреватели, сушилки, выпарные аппараты, химические реакторы)
преимущественно требуются насыщенный или слабо перегретый пар давлением
0,3-0,8МПа и вода с температурой 150[pic].
В жилищно-коммунальном хозяйстве основными потребителями теплоты
являются системы отопления и вентиляции жилых и общественных зданий,
системы горячего водоснабжения и кондиционирования воздуха. В жилых и
общественных зданиях температура поверхности отопительных приборов в
соответствии с требованиями санитарно- гигиенических норм не должна
превышать 95[pic],а температура воды в кранах горячего водоснабжения
должна быть не ниже 50-60[pic] в соответствии с требованиями
комфортности и не выше 70[pic] по нормам техники безопасности. В связи
с этим в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения в
качестве теплоносителя применяется горячая вода.
Системы теплоснабжения.
Системой теплоснабжения называется комплекс устройств по
выработке, транспорту и использованию теплоты.
Снабжение теплотой потребителей(систем отопления, вентиляции,
горячего водоснабжения и технологических процессов) состоит из трех
взаимосвязанных процессов: сообщения теплоты теплоносителю, транспорта
теплоносителя и использования теплового потенциала теплоносителя.
Системы теплоснабжения классифицируются по следующим основным
признакам: мощности, виду источника теплоты и виду теплоносителя. По
мощности системы теплоснабжения характеризуются дальностью передачи
теплоты и числом потребителей. Они могут быть местными и
централизованными. Местные системы теплоснабжения- это системы, в
которых три основных звена объединены и находятся в одном или смежных
помещениях. При этом получение теплоты и передача ее воздуху помещений
объединены в одном устройстве и расположены в отапливаемых
помещениях(печи).Централизованные системы, в которых от одного
источника теплоты подается теплота для многих помещений.
По виду источника теплоты системы централизованного теплоснабжения
разделяют на районное теплоснабжение и теплофикацию. При системе
районного теплоснабжения источником теплоты служит районная котельная,
теплофикации-ТЭЦ.
Теплоноситель получает теплоту в районной котельной (или ТЭЦ) и по
наружным трубопроводам, которые носят название тепловых сетей,
поступает в системы отопления, вентиляции промышленных, общественных и
жилых зданий. В нагревательных приборах, расположенных внутри зданий,
теплоноситель отдает часть аккумулированной в нем теплоты и отводится
по специальным трубопроводам обратно к источнику теплоты.
Теплоноситель – среда, которая передает теплоту от источника
теплоты к нагревательным приборам систем отопления, вентиляции и
горячего водоснабжения.
По виду теплоносителя системы теплоснабжения делятся на 2 группы-
водяные и паровые. В водяных системах теплоснабжения теплоносителем
служит вода, в паровых- пар. В Беларуси для городов и жилых районов
используются водяные системы теплоснабжения. Пар применяется на
промышленных площадках для технологических целей.
Системы водяных теплопроводов могут быть однотрубными и
двухтрубными(в отдельных случаях многотрубными).Наиболее
распространенной является двухтрубная система теплоснабжения(по одной
трубе подается горячая вода потребителю, по другой, обратной,
охлажденная вода возвращается на ТЭЦ или в котельную).Различают
открытую и закрытую системы теплоснабжения. В открытой системе
осуществляется "непосредственный водоразбор", т.е. горячая вода из
подающей сети разбирается потребителями для хозяйственных, санитарно-
гигиенических нужд. При полном использовании горячей воды может быть
применена однотрубная система. Для закрытой системы характерно почти
полное возвращение сетевой воды на ТЭЦ(или районную котельную).Место
присоединения потребителей тепла к теплопроводной сети называется
абонентским вводом.
К теплоносителям систем централизованного теплоснабжения
предъявляют санитарно- гигиенические (теплоноситель не должен ухудшать
санитарные условия в закрытых помещениях- средняя температура
поверхности нагревательных приборов не может превышать 70-80[pic]),
технико-экономические(чтобы стоимость транспортных трубопроводов была
наименьшей, масса нагревательных приборов- малой и обеспечивался
минимальный расход топлива для нагрева помещений)и эксплуатационные
требования (возможность центральной регулировки теплоотдачи систем
потребления в связи с переменными температурами наружного воздуха).
Параметры теплоносителей- температура и давление. Вместо давления
в практике эксплуатации используется напор Н. Напор и давление связаны
зависимостью
[pic]
где Н- напор, м; Р- давление, Па;[pic]- плотность теплоносителя,
кг/[pic];g- ускорение свободного падения, м/[pic].
Мощность теплового потока Q(кВт), отдаваемого водой,
характеризуется формулой [pic],
Где G- массовый расход воды через систему теплопотребления, кг/с;
с[pic]- удельная теплоемкость воды (с[pic]=4,19кДж/кг К);[pic]-
температура воды после источника теплоты до системы потребления до
источника теплоты.
В современных системах теплоснабжения применяют следующие значения
температур воды:1) [pic]=105[pic](95[pic]), [pic]=70[pic] в системах
отопления жилых и общественных зданий;2) [pic]=150[pic], [pic]=70[pic]
в системах централизованного теплоснабжения от котельной или ТЭЦ, а
также в системах отопления промышленных зданий.
Тепловые сети
В Беларуси длина тепловых сетей (1996 г.) составляет: основных
794 км, распределительных 1341км.
Основными элементами тепловых сетей являются трубопровод,
состоящий из стальных труб, соединенных между собой с помощью сварки,
изоляционная конструкция, предназначенная для защиты трубопровода от
наружной коррозии и тепловых потерь, и несущая конструкция,
воспринимающая вес трубопровода и усилия, возникающие при его
эксплуатации.
Наиболее ответственными элементами являются трубы, которые должны
быть достаточно прочными и герметичными при максимальных давлениях и
температурах теплоносителя, обладать низким коэффициентом температурных
деформаций, малой шероховатостью внутренней поверхности, высоким
термическим сопротивлением стенок, способствующим сохранению теплоты,
неизменностью свойств материала при длительном воздействии высоких
температур и давлений.
Тепловая изоляция накладывается на трубопроводы для снижения
потерь теплоты при транспортировке теплоносителя. Потери теплоты
снижаются при надземной при надземной прокладке в 10-15 раз, а при
подземной в 3-5 раз по сравнению с неизолированными трубопроводами.
Тепловая изоляция должна обладать достаточной механической прочностью,
долговечностью, стойкостью против увлажнения(гидрофобностью), не
создавать условий для возникновения коррозии и при этом быть дешевой.
Она представлена следующими конструкциями: сегментной, оберточной,
набивочной, литой и мастичной. Выбор изоляционной конструкции зависит
от способа прокладки теплопровода.
Сегментная изоляция выполняется из ранее изготовленных формованных
сегментов различной формы, которые накладываются на трубопровод,
обвязываются проволокой, а снаружи покрываются асбоцементной
штукатуркой. Сегменты изготавливаются из пенобетона, минеральной ваты,
газостекла и др. Оберточная изоляция выполняется из минерального
войлока, асбестового термоизоляционного шнура, алюминиевой фольги и
асбестовых листовых материалов. Указанными материалами покрывают трубы
в один или несколько слоев и крепят бандажами из полосового металла.
Оберточные изоляционные материалы используют в основном для изоляции
арматуры, компенсаторов, фланцевых соединений. Набивная изоляция
применяется в виде чехлов, оболочек, сеток с заполнением
порошкообразными, сыпучими и волокнистыми материалами. Для набивки
применяется минеральная вата, пенобетонная крошка и др. Литая изоляция
используется при прокладках трубопроводов в непроходных каналах и
бесканальных прокладках.
В канальных трубопроводах сооружаются из сборных железобетонных
элементов. Основное достоинство проходных каналов заключается в
возможности доступа к трубопроводу, его ревизии и ремонта без вскрытия
грунта. Проходные каналы(коллекторы)сооружаются при наличии большого
числа трубопроводов. Оборудуются другими подземными коммуникациями-
электрокабелями, водопроводом, газопроводом, телефонными кабелями,
вентиляцией, электроосвещением низкого напряжения.
Полу проходные каналы применяются при прокладке небольшого числа
труб(2-4) в тех местах, где по условиям эксплуатации недопустимо
вскрытие грунта, и при прокладке трубопроводов больших диаметров(800-
1400мм.)
Непроходные каналы изготавливают из унифицированных железобетонных
элементов. Они представляют собой корытообразный лоток с перекрытием из
сборных железобетонных плит. Наружная поверхность стен покрывается
рубероидом на битумной мастике. Изоляция- антикоррозийный защитный
слой, теплоизоляционный слой(минеральная вата или пеностекло), защитное
механическое покрытие в виде металлической сетки или проволоки. Сверху-
слой асбоцементной штукатурки.
Литература:
1. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С.
Теплопередача.М.:энергоиздат,1981.
2. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных
предприятий/Под ред. Б.Н. Голубкова. М.:Энергия,1979.
3. Тепловое оборудование и тепловые сети. Г.А. Арсеньев и др. М.:
Энергоатомиздат, 1988.
4. Андрюшенко А.И., Аминов Р.З., Хлебалин Ю.М. Теплофикационные
установки и их использование. М. : Высш. школа, 1983.
