Система сбора и возврата конденсата

Содержание

Предлагаем установки сбора и возврата конденсата для парогенераторов объемом от 50 литров. Наши системы отличаются компактностью, простотой в обслуживании и быстрой окупаемостью.

Можем укомплектовать системой возврата конденсата любой парогенератор из нашего ассортимента, при этом стоит учитывать, что необходимо установить специальный высокотемпературный насос для конденсата.

Система сбора и возврата конденсата — комплекс оборудования для сбора горячего конденсата и возврата его в систему подпитки генерации. Благодаря коротким срокам окупаемости сбор и возврат конденсата широко очень часто используется в парогенераторах во всех отраслях промышленности.

Конденсат — ценный теплоноситель, содержащий от 15 до 25% первоначальной энергии пара, поэтому сбор и возврат конденсата, а также полноценная утилизация его тепла – одно из важнейших мероприятий для повышения энергоэффективности промышленного предприятия.

При передаче тепла производственному процессу при помощи теплообменника пар отдает скрытую теплоту (теплоту конденсации) и конденсируется, образуя горячую воду. Эта вода теряется или (что является обычной практикой) собирается и возвращается в котел.

Основное назначение установки возврата конденсата

  • использование тепловой энергии, содержащейся в горячем конденсате;
  • снижение затрат на получение сырой подпиточной воды;
  • снижение затрат на подготовку сырой воды;
  • снижение затрат, связанных со сбросом сточных вод (там, где это применимо).

Конденсат собирается при атмосферном или отрицательном давлении. При этом источником конденсата может быть пар с гораздо более высоким давлением. Чем больше конденсата вы возвращаете в котёл в качестве питательной воды, тем меньше необходимость в продувке, а значит, ниже теплопотери.

Преимущества системы сбора и возврата конденсата

  • снижение потребления подпиточной воды;
  • увеличение ресурса установок ХВО (химической обработки воды);
  • уменьшение затрат на оплату за сточные воды;
  • сокращение потребления энергоносителя (электричесва, газа, дизтоплива и т.д.);
  • повышение КПД котла;
  • увеличение периода между продувками котла и повышение его срока службы.

Станция сбора и возврата конденсата — решение, которое приносит ощутимый экономический эффект, и окупается чрезвычайно быстро. Сбор и возврат конденсата с помощью конденсатной станции позволяет снизить потребление энергоносителей — от 10 до 25%. Срок окупаемости— от 3-х месяцев до 2-х лет.

Особенности систем воврата конденсата для парогенератора

Зачастую в промышленности используются парогенераторы относительно небольшой мощности, от 15 до 500 кг пара/час и покупаются для отдельного технологического процесса, что выходит гораздо выгоднее по сравнению с питанием от централизованного паропровода. В таких условиях установка возврата конденсата должна быть компактной, простой в эксплуатации и недорогой.

Схема возврата конденсата в парогенератор

Фото бака возврата конденсата

Возврат конденсата необходимо рассматривать во всех ситуациях, где он в принципе применим, за исключением случаев, когда объем потенциально возвращаемого конденсата низок (например, когда пар расходуется в технологическом процессе).

Нормативная документация

Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок

7. Системы сбора и возврата конденсата

7.1. Технические требования

7.1.1. Системы сбора и возврата конденсата на источник теплоты выполняются закрытыми. Избыточное давление в сборных баках конденсата предусматривается не менее 0,005 МПа (0,05 кгс/см2). Открытые системы сбора и возврата конденсата допускаются при количестве возвращаемого конденсата менее 10 т/час и расстоянии от источника теплоты до 0,5 км. Отказ от полного возврата конденсата должен быть обоснован.

7.1.2. Системы сбора и возврата конденсата используют теплоту конденсата для собственных нужд организации. Отказ от использования теплоты конденсата необходимо обосновать.

7.1.3. Вместимость сборных баков конденсата должна быть не менее 10-минутного максимального его расхода. Число баков при круглогодичной работе должно быть не менее двух, вместимость каждого должна быть не менее половины максимального расхода конденсата. При сезонной работе, а также при максимальном расходе конденсата не более 5 т/час допускается установка одного бака.

7.1.4. Сборные баки конденсата выполняются цилиндрической формы и, как правило, со сферическим днищем. На внутренней поверхности баков предусматривается антикоррозийное покрытие.

Сборные баки конденсата оборудуются:

  • водоуказательными приборами;
  • устройствами сигнализации верхнего и нижнего уровней;
  • термометрами для измерения температуры конденсата;
  • устройствами для отбора проб конденсата;
  • мановакуумметрами для контроля избыточного давления;
  • предохранительными устройствами от повышения давления;
  • постоянными металлическими лестницами снаружи, а при высоте бака более 1500 мм — постоянными лестницами внутри.

В открытых системах сбора конденсата баки дополнительно оборудуются устройствами для сообщения их с атмосферой, люком диаметром в свету не менее 0,6 м.

7.1.5. В системах сбора конденсата предусматривается возможность отключения сборных баков без нарушения нормальной эксплуатации теплопотребляющих установок.

7.1.6. Автоматизацию и контроль установок сбора и возврата конденсата следует предусматривать в объеме, указанном в строительных нормах и правилах для конденсатных насосных.

7.1.7. В каждой насосной предусматривается не менее двух насосов, один из которых является резервным. Характеристики насосов должны допускать их параллельную работу при всех режимах возврата конденсата.

7.1.8. Разность отметок между уровнем конденсата в сборном баке и осью насоса должна быть достаточной для предупреждения вскипания среды во всасывающем патрубке насоса при максимальной температуре конденсата, но не менее 0,5 м.

7.1.9. У конденсатных насосов, работающих на общий конденсатопровод, устанавливаются задвижки на всасывающих и нагнетательных линиях и обратные клапаны на линии нагнетания. Работа насосов при неисправных обратных клапанах не допускается.

7.1.10. Оборудование систем сбора и возврата конденсата устанавливается в помещении (конденсатной станции), соответствующем требованиям строительных норм и правил, с электрическим освещением и системой вентиляции. Помещение должно запираться на замок.

7.1.11. Для контроля за работой систем сбора и возврата конденсата конденсатные станции оборудуются:

  • расходомерами-счетчиками воды для измерения количества перекачиваемого конденсата;
  • манометрами для измерения давления в сборном конденсатопроводе, а также на конденсатопроводе до и после перекачивающих насосов;
  • приборами для измерения температуры перекачиваемого конденсата;
  • пробоотборниками.

7.1.12. Для предотвращения внутренней коррозии конденсате проводов и конденсатных баков сбор конденсата осуществляется по закрытой схеме. Кроме того, необходимо предусматривать антикоррозийные покрытия для внутренней и наружной поверхностей сборных баков, меры по удалению растворенных в конденсате газов, автоматическую защиту от опорожнения баков и труб, подвод конденсата в нижнюю часть бака под уровень конденсата и др.

7.1.13. Во избежание попадания конденсата из общего конденсатопровода в сборные баки параллельно работающих потребителей пара, конденсатопроводы каждого потребителя оснащаются обратными клапанами.

7.1.14. Регуляторы перелива и конденсатоотводчики необходимо оснащать обводными трубопроводами, обеспечивающими возможность сброса конденсата помимо этих устройств.

В случаях, когда имеется противодавление в трубопроводах для сбора конденсата, предусматривается установка обратного клапана на конденсатопроводе после обводного трубопровода. Обратный клапан устанавливается на обводном трубопроводе, если в конструкции конденсатоотводчика предусмотрен обратный клапан.

7.1.15. Возврат конденсата от потребителей предусматривается за счет избыточного давления за конденсатоотводчиками, а при недостаточном давлении — за счет установки для одного или группы потребителей сборных баков конденсата и насосов для перекачки конденсата. Возврат конденсата при наличии конденсатоотводчиков без насосов по общей сети допускается применять при разнице в давлении пара перед конденсатоотводчиками не более 0,3 МПа.

Параллельная работа насосов и конденсатоотводчиков, отводящих конденсат от потребителей пара на общую конденсатную сеть, не допускается

7.1.16. Постоянный и аварийный сброс конденсата в системы дождевой или бытовой канализации допускается после охлаждения его до температуры 40°С. Конденсат можно не охлаждать при сбросе в систему производственной канализации с постоянными стоками воды.

7.2. Эксплуатация

7.2.1. При эксплуатации систем сбора и возврата конденсата осуществляются:

  • контроль за качеством и расходом возвращаемого конденсата, обеспечение его отвода на источники теплоты;
  • обслуживание сборных баков конденсата и насосов, наблюдение за работой дренажных устройств и автоматических воздухоотводчиков.

Количество конденсата, возвращаемого на источники теплоты, устанавливается проектом.

7.2.2. С целью предупреждения гидравлических ударов в конденсатопроводе должны поддерживаться параметры конденсата, исключающие возможность его вскипания.

Если качество возвращаемого конденсата не соответствует нормам качества питательной воды, должна быть предусмотрена очистка его до достижения этих норм в зависимости от конкретных технических условий.

7.2.3. Сборные баки конденсата закрытого типа необходимо испытывать на плотность и прочность давлением, равным 1,5 рабочего, но не менее 0,3 МПа (3 кгс/см2).

Контроль плотности и прочности открытых баков проводится наполнением их водой.

7.2.4. Работа конденсатоотводчиков контролируется периодически не реже 1 раза в 6 месяцев. При неудовлетворительной работе конденсатоотводчики подвергаются ревизии. Плотность обратных клапанов контролируется в сроки, установленные местной инструкцией.

В организации с большим количеством конденсатоотводчиков устанавливается постоянно действующий стенд для их проверки и наладки.

Системы сбора и возврата конденсата

Использование греющего пара в процессах передачи теплоты, реализуемых в элементах оборудования поверхностного типа технологических и энергетических систем, приводит к ·образованию парового конденсата высоких параметров. Давление, температура и расход греющего пара, поступающего в рабочее пространство теплоиспользующего аппарата, поддерживаются в жестко ограниченных пределах, диктуемых технологическим регламентом для конкретного типа оборудования. Вследствие этого параметры греющего пара и конденсата, отводимого от разнотипных элементов оборудования, могут колебаться в широком диапазоне, что должно учитываться при организации систем сбора и возврата конденсата, а также при выборе утилизационных мероприятий, направленных на повышение энергетической эффективности потребления тепловой энергии. Невнимание к этим проблемам приводит к росту необоснованных потерь высококачественного теплоносителя и удельных энергозатрат на выпуск промышленной продукции.

К числу основных факторов, влияющих на экономические показатели возвращения конденсата источнику пароснабжения, относятся:

объем образующегося конденсата;

давление и температура возвращаемого конденсата;

степень загрязнения конденсата маслом и другими примесями;

требования к качеству питательной воды источника пароснабжения;

протяженность и сложность организуемых систем возврата конденсата от потребителя до источника пароснабжения;

соотношение цен потребляемого топлива, тепловой и электрической энергии;

число часов работы потребителей пара в течение года.

Анализ процессов пароконденсатных систем в промышленности показывает, что крупным потребителям пара возвращение конденсата источнику пароснабжения экономически целесообразно. Невозвращение конденсата допускается только на небольшие производства с незначительной долей пара в структуре потребления энергопотребителей, нерегулярным выходом конденсата или высокой степенью его загрязнения.

Промышленный пар давлением 1-1,6 МПа поступает в общезаводскую систему распределяющих паропроводов, а на стадиях потребления обычно требуется пар давлением 0,4-0,6 МПа. При передаче теплоты в теплообменном оборудовании происходит конденсация водяного пара. Кроме того, конденсат высокого давления может образовываться в системах водяного охлаждения технологических аппаратов и конструктивных элементов, охлаждающей средой в которых является химически очищенная или умягченная вода. В результате параметры образующегося конденсата могут изменяться в диапазоне температур 100-180 °С и давлений 0,1-1,6 МПа, что необходимо учитывать при организации систем сбора и возврата конденсата.

Уменьшение доли возвращенного внутризаводским источникам конденсата и снижение его температуры относительно регламентируемого уровня приводят к пропорциональному росту расхода теплоты на технологические нужды химводоочистки, нагрев питательной воды, процессы деаэрации и продувку паровых котлов. Кроме того, возрастают капитальные и эксплуатационные затраты на пароконденсатное хозяйство и содержание оборудования завышенной производительности.

Таким образом, технико-экономические показатели эффективности эксплуатации систем теплоснабжения промышленных предприятий, характеризующихся высокой долей пара промышленных параметров в общей структуре теплопотребления, непосредственно зависят от организации систем сбора и возврата парового конденсата. Особую значимость этот фактор имеет для промышленных объектов, имеющих собственные источники теплоты (ТЭЦ или котельные), поскольку каждый процент невозврата конденсата приводит к возрастанию тепловых затрат на собственные нужды в 2-, 3-кратном размере. Соответственно снижается тепловой КПД энергетической установки.

В настоящее время выделяются две разновидности систем сбора конденсата — открытого и закрытого типов. Они классифицируются по условиям эксплуатации баков-конденсатосборников:

в системах открытого типа бак сообщается с атмосферой, поэтому давление, поддерживаемое в нем, равно атмосферному;

в системах закрытого типа бак и все элементы системы изолированы от сообщения с окружающей средой и находятся под небольшим избыточным давлением 0,005-0,02 МПа.

По способу организации системы сбора конденсата открытого и закрытого типов подразделяются на самотечные, напорные и смешанные.

В самотечных системах транспорт конденсата производится за счет разности высот расположения источника конденсата и конденсатосборника.

Напорные системы работают за счет перепада давлений, поддерживаемого в конденсатопроводе и создаваемого перекачивающими конденсатными насосами, включаемыми в схему.

В смешанных системах объединяются несколько участков. Одни из них работают по открытой схеме, другие — по закрытой.

Абонентские установки для возврата конденсата состоят из конденсатоотводчиков, сборников конденсата, конденсатных насосов и трубопроводов.

Допустимая норма растворенного кислорода в перекачиваемом конденсате, при которой не происходит коррозии стальных конденсатопроводов, составляет 0,1 мг/л. Особенно активно происходит процесс коррозии при наличии в конденсате, кроме кислорода, ещe и углекислоты.

Помимо разрушения трубопроводов, коррозия увеличивает их гидравлическое сопротивление вследствие роста шероховатости стенок и уменьшения поперечного сечения трубопроводов. Продукты коррозии, образующиеся на внутренней поверхности конденсатопроводов, смываются и уносятся конденсатом, что приводит в результате к затруднениям в эксплуатации котельного оборудования. В конденсатных системах наблюдается как язвенная коррозия, так и равномерная. Особенно опасна язвенная коррозия вследствие образования сквозных свищей, выводящих трубопровод из строя в короткое время.

Язвенная коррозия возникает в условиях отсутствия движения конденсата по трубопроводу. Для ее предупреждения необходимо непрерывно откачивать конденсат. Кислородная коррозия конденсатопроводов устраняется применением закрытых конденсатосборных установок, в которых конденсат находится под избыточным (выше атмосферного) давлением паровой подушки и не имеет контакта с атмосферным воздухом. При эксплуатации открытых систем температуру возвращаемого конденсата необходимо поддерживать на уровне 95 – 100оС. Чем выше температура конденсата, тем ниже содержание в нем растворенного кислорода и тем долговечнее система. Для защиты конденсата от аэрации с поверхности открытых конденсатных баков применяют сталестружечный затвор с поплавком.

Отвод конденсата из пароприемников и трубопроводов

Нагревание той или иной среды паром возможно двумя путями: или непосредственным контактом (смешением) пара с нагреваемой средой, или пропусканием пара через поверхностные нагреватели. В первом случае пар отдает часть содержащегося в нем тепла, и происходит его полная конденсация, причем конденсат остается вместе с нагреваемым веществом. Во втором случае тепло пара передается нагреваемой среде через разделяющую стенку, а пар, соприкасаясь с более холодной стенкой и остывая, конденсируется.

Если имеет место некоторое накопление конденсата в нагревательных элементах, то конденсат отдает часть своего тепла через стенку нагревательного элемента нагреваемому веществу и температура конденсата становится ниже температуры насыщенного пара, т.е. имеет место так называемое переохлаждение конденсата. Заполнение конденсатом части нагревательных элементов теплоиспользующей установки уменьшает активную поверхность нагрева и ведет к снижению производительности установки. В большинстве случаев выгодно не допускать переохлаждение конденсата, а отводить его при температуре насыщения.

Отвод из теплоиспользующих установок и нагревательных приборов без пропуска вместе с ним пара достигается при помощи специальных устройств, называемых конденсатоотводчиками.

Нарушение нормальной работы конденсатоотводчиков может привести к большим потерям тепла или чрезмерному скоплению конденсата в нагревательной камере, в результате чего может произойти нарушение работы аппарата и в некоторых случаях гидравлические удары.

Насыщенный водяной пар при выходе из паровых котлов содержит в себе некоторое количество воды. При нормальной работе котла влажность такого пара составляет 1 — 4% и значительно возрастает, если вода в котле имеет загрязнения. Для уменьшения конденсации пара при его транспортировке от котельной до потребителя пар в котле слегка перегревается. При подаче пара от ТЭЦ пар всегда перегретый.

При повышенной конденсации пара в трубопроводе патрубки для отвода конденсата устанавливаются более часто. Паропроводы, во избежание большой конденсации, изолируются, т.е. покрываются материалом, плохо проводящим тепло. Постоянные дренажи снабжаются конденсатоотводчиками, конденсат из них собирается для использования. Временные (пусковые) дренажи служат при пуске паропровода и устраиваются в тех местах, где конденсат может скопиться только после остановки паропровода. Такими местами являются нижние точки паропровода, места подъема, а так же участки перед задвижками и вентилями в случае прогрева паропровода участками.

Временный дренаж осуществляется самостоятельными трубопроводами, а конденсатоотводчик на нем не ставят. Временные дренажи отключают, как только давление при прогреве паропровода поднимается до рабочего.

Конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики применяются для автоматического бесшумного удаления конденсата с одновременным запиранием пара. Значение конденсатоотводчиков очень велико. Потери пара только при неудачной конструкции конденсатоотводчиков и неправильной эксплуатации составляют 25% количества потребляемого пара.

Существуют различные способы отвода конденсата и разнообразные конструкции конденсатоотводчиков. По принципу действия конденсатоотводчики делятся на три вида:

— с гидравлическим затвором (сифоны);

— с гидравлическим сопротивлением (подпорные шайбы);

— с механическим затвором (поплавковые).

Наиболее простым является отвод конденсата посредством гидравлического затвора.

Недостатками гидравлических затворов являются: пропуск несконденсировавшегося пара, выброс конденсата при повышении давления пара в теплообменном аппарате и большая высота. Для устранения этого недостатка применяют батарею затворов, соединенных друг с другом последовательно.

Отводчики конденсата с механическим затвором разделяются по принципу действия на следующие группы:

— поплавковые, основанные на разности удельных весов конденсата и пара; могут быть с открытым или закрытым поплавком;

— термостатические, основанные на расширении тел от нагревания;

— мембранные.

Термостатические конденсатоотводчики применяют для отвода охлажденного конденсата.

Конденсатоотводчики с механическим затвором часто называют конденсационными горшками. Конденсатоотводчики с закрытым поплавком применяются при давлении свыше 10 МПа и выпускаются с производительностью до 18 м3/ч.

Мембранный конденсатоотводчик состоит из двух полостей, разделенных между собой металлической мембраной и соединенных каналом.

Схемы установки конденсатоотводчиков

Рациональные схемы конденсатоотводчиков позволяют выбрать стандартное оборудование, упрощают изготовление и монтаж, снижают потери пара.

При выборе схемы необходимо иметь в виду, что парозапорные вентили на обводах и при отводчиках, а также обратные клапаны при них с течением времени изнашиваются и становятся источником потери пара, поэтому применение их должно быть ограничено только необходимыми случаями.

Трубопровод, отводящий конденсат, уловленный дренажным патрубком, прокладывается с уклоном в сторону отводчика. После отводчика дренажный трубопровод может прокладываться с подъемом, не превышающим 50 — 75% высоты водяного столба, соответствующего давлению в паропроводе.

Конденсатоотводчики, устанавливаемые в местах дренажа и осушки коллекторов-распределителей пара, должны обеспечивать автоматичность работы, как в отношении отвода конденсата, так и выпуска воздуха, непрерывность работы и безотказность действия. Кроме того, они должны быть доступны для контроля и очистки от загрязнений без снятия с трубопровода.

Особенностью установки отводчиков при небольших отопительных агрегатах и местных нагревательных приборах является возможность упрощения их схем, так как при необходимости его ремонта можно выключить эти аппараты, закрыв вентили со стороны входа пара.

Классификация конденсатосборников

В настоящее время выделяются две разновидности систем сбора конденсата — открытого и закрытого типов. Они классифицируются по условиям эксплуатации баков-конденсатосборников.

В системах открытого типа бак сообщается с атмосферой, поэтому давление в нем равно атмосферному.

Допускается сооружать на предприятиях с небольшим объемом возвращаемого конденсата: от 4 – 6 т/ч и до 10 т/ч, при условии, что источник теплоты расположен на расстоя­нии, не превышающем 500 м. Достоинствами таких систем являются:

— небольшие капитальные затраты на сооружение;

— простые конденсата должна быть выше 95 °С. конструкции основных элементов оборудования;

— надежная эксплуатация системы и невысокие затраты на поддержание ее в работоспособном состоянии.

К недостаткам систем относятся:

— повышенная доля безвозвратных потерь конденсата из-за испарения воды с поверхности зеркала в баках-конденсатосборниках;

— коррозионный износ оборудования и конденсатопроводов из-за поглощения конденсатом кислорода (аэрации) при непосредственном соприкосновении с воздухом.

В конденсатосборниках атмосферного типа в целях предотвращения интенсивной аэрации температура конденсата должна быть выше 95оС.

В системах закрытого типа бак и все элементы системы изолированы от сообщения с окружающей средой и находятся под небольшим избыточным давлением 0,005 — 0,02 МПа. Используются на крупных предприятиях. Температура конденсата не нормируется, но не рекомендуется его охлаждать ниже 80 — 90 градусов.

По способу организации системы сбора конденсата открытого и закрытого типов подразделяются на:

— самотечные (рис.35) — транспорт конденсата производится за счет разности высот расположения источника конденсата и конденсатосборника;

— напорные (рис.36) — за счет перепада давлений, поддер­живаемого в конденсатопроводе и создаваемого перекачивающими конденсатными насосами, включаемыми в схему;

— смешанные — объединяют несколько участков, одни из них работают по открытой схеме, другие — по закрытой.

Возможные рекомендации по энергосбережению в паровых системах

— Теплоизоляция и устранение утечек.

— Установка конденсатоотводчиков.

— Исключение острого пара.

— Сбор и возврат конденсата.

— Утилизация тепла конденсата.

— Замена пара на воду.


Возможные проекты по рационализации системы

распределения пара

— Децентрализация тепловых завес.

— Децентрализация горячего водоснабжения.

— Изоляция трубопровода.

— Перекрытие подачи пара на отопление в летнее время.

— Устранение утечек.

— Снижение давления пара.

— Обеспечение возврата конденсата под давлением.

Вопрос 7. Гидравлические режимы в водяных тепловых сетях. (1, с.29..32, 4, с.35, лекции)

Динамический режим

Задача: обеспечение циркуляции сетевой воды во всех звеньях системы теплоснабжения (теплообменники источника, трубопроводы сети, …).

Требования к режиму:

Ø напоры перед абонентами должны быть достаточны для подачи необходимого расхода в местную систему;

Ø давление во всем подающем трубопроводе должно быть больше давления насыщения (невскипание);

Ø для обеспечения залива отопительных систем давление в обратном трубопроводе должно быть больше статической высоты систем абонентов;

Ø давление в обратном трубопроводе должно обеспечивать зависимое присоединение систем (не должно приводить к разрушению систем);

Ø давление в обратном трубопроводе перед сетевыми насосами СН для исключения кавитации должно быть больше 0,05 МПа.

Обеспечивается:

Ø сетевыми насосами (создают напор перед тепловыми пунктами);

Ø подпиточными насосами (восполняют потери сетевой воды и поддерживают давление в сети на необходимом уровне);

Ø дроссельными устройствами, устанавливаемыми в промежуточных точках зон, на которые разделяется сеть при сложном рельефе. При понижении профиля местности к источнику теплоты на обратном трубопроводе ставят дроссель (шайбу), который увеличивает давление в верхней зоне. При повышении же профиля устанавливают насосы для снижения давления в обратном трубопроводе и увеличении напора у потребителей.

Статический режим

Задача: заполнение систем отопления водой при отсутствии циркуляции.

Требования к режиму:

Ø давление в точках присоединения систем должно быть выше статической высоты системы (по рельефу), но ниже давления по условиям прочности отопительных приборов (0,6 МПа → 60 м).

Обеспечивается:

Ø работой подпиточных насосов и соответствующих регулирующих устройств. При сложном рельефе (большая разность высот) сеть делится на зоны, статическое давление в которых поддерживается насосами на заданном уровне.

Режимы можно изобразить на пьезометрическом графике (рис. 20)

Потребитель 1: имеет большой напор , можно использовать элеватор и снизить напор в его сопле или дросселирующими шайбами.

Потребитель 2: на обратом трубопроводе есть регулятор давления, но остаточный напор достаточен для работы элеватора.

Потребитель 3: давление (напор) в обратном трубопроводе выше допустимого 0,6 МПа (60 м) и тепловая система присоединена по независимой схеме (подогреватель).

Потребитель 4: на обратном трубопроводе есть регулятор давления, но остаточный напор недостаточен для элеватора и он присоединяется с насосом на перемычке или по независимой схеме

Потребитель 5: при достаточном напоре может быть присоединен элеватор.

Для сложного рельефа (большой перепад высот) при работе по зависимой схеме устанавливают разные статические напоры (рис. 21).

При схеме с дроссельной подстанцией (рис. 1.13, а)) устанавливается регулятор давления (до себя) и обратный клапан.

— При статическом режиме (сетевой насос отключен) утечки из верхней зоны восполняются подпиточным насосом и регулятора подпитки

— При динамическом режиме обратный клапан открыт, а регулятор поддерживает (дросселированием) заданный напор в верхней зоне.

При схеме с насосной подстанцией (рис. 1.13, б)): задача подстанции – снизить давление в обратной линии у абонентов нижней зоны, присоединенных к концевым участкам сети. Когда насосы подстанции выключены, вода проходит через обратный клапан, минуя насосы (линия напора пунктиром). При включении перекачивающего насоса возникает разность давлений, клапан закрывается и весь поток идет через насос.

Вопрос 8. Методы регулирования отпуска теплоты. (1, с.33..34)

Тепловые нагрузки абонентов сети неодинаковы и непостоянны, поэтому для качественного их теплоснабжения одновременно с экономичной выработкой и транспортировкой теплоты, надо регулировать все виды нагрузки в соответствии с потребностью абонентов.

Регулирование теплоснабжения бывает:

1. Центральное – в источнике теплоты (ТЭЦ, котельная);

2. Групповое – в центральном тепловом (ЦТП) или контрольно-распределительном пункте (КРП);

3. Местное – на абонентском вводе здания;

4. Индивидуальное – у теплопотребляющих приборов.

В большинстве случаев нагрузка абонентов разнородна (О и ГВ, или все), тогда применяется центральное и групповое регулирование (местное, индивидуальное)=комбинированное регулирование – основа экономичного теплоснабжения (2-3 ступени регулирования).

Расчет регулирования нагрузки основан на уравнениях теплового баланса и теплопередачи теплопотребляющих приборов:

, Дж,

(поступает в прибор) (отдается в окружающую среду)

где — тепловой эквивалент расхода первичного (греющего) теплоносителя, — теплоемкость, — массовый расход;

, — температуры на входе/выходе прибора;

— коэффициент теплопередачи;

— средний температурный напор теплоносителя и нагреваемой среды;

— длительность работы прибора;

— площадь поверхности прибора.

Местное (групповое) регулирование может изменять , , .

Центральное регулирование можно осуществлять только изменяя и .

Методы регулирования:

— качественное – изменением (стабилизация гидравлического режима);

— количественное – изменением — расхода;

— качественно-количественное – одновременно изменяя и .

В городских водяных системах теплоснабжения широко применяется центральное качественное регулирование, дополняемое количественным местным регулированием. Достоинство центрального качественного – стабильность гидравлического режима сети, однако расход энергии на перекачку больше, чем при других методах.

Центральное количественное регулирование сокращает затраты на перекачку, однако создает переменный гидравлический режим в сети, и недостаток – опасность гидравлической разрегулировки местных систем (малые расходы!). Чтобы это исключить, применяют независимые схемы (с бойлером) или зависимые со смесительным насосом, поддерживающим постоянны расход в местной системе.

При центральном регулировании диапазоны изменения температуры и расхода ограничены. Максимальная температура прямой сетевой воды ограничена условием невскипания (т.е. напором), а минимальная температура обратной воды – условием комфортности ГВ., т.е. 60оС (открытая система) или 65-70оС (закрытая система). Максимум расхода воды определяется располагаемым напором на ЦТП (абонентском вводе) и сопротивлением абонентских установок, минимум зависит от гидравлической устойчивости сети (вертикальная разрегулировка этажей) при малом расходе.

Центральное регулирование выполняется по преобладающей тепловой нагрузке большинства абонентов.

В отопительный сезон тепловая нагрузка отопления значительно больше нагрузок ГВ и вентиляции. Если средняя недельная нагрузка ГВ меньше 15% расчетной нагрузки отопления, то выполняют центральное регулирование по закону изменения отопительной нагрузки от температуры наружного воздуха. Если же нагрузка ГВ больше 15% расчетной нагрузки на отопление, то центральное качественное регулирование производится по закону изменения суммарной нагрузки отопления и ГВ. однако для качественного теплоснабжения как по отопительной, так и по совмещенной нагрузке необходимо местное количественное регулирование всех видов нагрузки.

В настоящее время в абонентских узлах отопительных установок чаще применяются регуляторы расхода, поддерживающие постоянный расход воды в местной системе, независимо от температурного режима сетевой воды. Этот способ не позволяет контролировать температуру в отапливаемых помещениях, возможен перерасход теплоты (перегрев) или недостача теплоты (охлаждение помещений). В схемах с регуляторами отопления импульсом регулирования является сигнал от датчиков температуры в помещении, по которому изменяется расход сетевой воды через клапан регулятора из подающей линии, а постоянный расход в местной системе поддерживается смесительным насосом.

В качестве регулирующего импульса (сигнала) местного количественного регулирования нагрузки ГВ используется температура горячей воды в местах водоразбора: за смесителем в открытых системах и за подогревателем в закрытых. В вентиляционных установках – температура горячего воздуха за калорифером. По этому сигналу клапаном регулятора температуры регулируется относительная доля расхода из подающей линии.

Графики регулирования отпуска теплоты. (5, с.100 ..109)

Задача расчета центрального качественного регулирования состоит в определении температур прямой и обратной сетевой воды в зависимости от тепловой нагрузки при постоянном расходе в сети (рис. 10). Зависимость отопительной нагрузки от имеет линейный характер, угол наклона определятся расчетной , которой соответствует максимальная нагрузка и температуры и обратной . Минимальная температура не должна быть ниже 65оС, т.к. иначе невозможен подогрев горячей воды в бойлерах до 50..60оС. Поэтому температурные графики имеют вид ломаных линий с точкой излома при минимальной температуре сетевой воды и .

Рассмотрим графики при комбинированном регулировании отопительной нагрузки (рис. 11):

а) нагрузки отопления; б) температур сетевой воды; в) расхода сетевой воды при параллельной схеме присоединения установок отопления и горячего водоснабжения к закрытой сети и центральном качественном регулировании по отопительной нагрузке. Два диапазона отопительного графика:

I. Регулирование уменьшением расхода (местное количественное регулирование) или пропусками (периодическое отключение отопительных установок от тепловой сети);

II. Расход постоянен. Центральное качественное регулирование.

Построение графика температур и расхода воды на отопление.

При расход сетевой воды на отопление постоянен (в, II)

При расход сетевой воды через каждую отопительную систему в период ее работы также остается постоянным. Однако при регулировании местными пропусками число одновременно включенных отопительных систем уменьшается по мере повышения наружной температуры, поэтому суммарный расход сетевой воды на отопление района сокращается с повышением наружной температуры.

, (в, I)

Рассмотрим графики для горячего водоснабжения:

а) нагрузки ГВ; б) температур сетевой воды; в) расхода сетевой воды для закрытой сети при параллельной схеме присоединения установок при наличии аккумуляторов горячей воды (суточная неравномерность). При построении графика принято, что аккумуляторы горячей воды выравнивают неравномерности суточного графика и, следовательно, тепловая нагрузка сети по ГВ постоянна (а, I, II).

По характеру изменения расхода воды в сети можно отопительный период разбить на два диапазона: постоянная (I) и переменная (II) температура воды в подающей линии.

I. Для поддержания расход сетевой воды должен оставаться постоянным ;

II. Т.к. температура растет по закону отопительной нагрузки, то для обеспечения постоянства должен уменьшаться расход (местное количественное регулирование) регулятором температуры. Т.к. уменьшается , снижается , это замедляет рост средней температуры нагреваемой водопроводной воды и уменьшает после подогревателя ГВ. При повышении температуры в подающей линии тепловой сети регулятор температуры на ГТП или МПТ уменьшает расход греющей воды через водо-водяной подогреватель, что замедляет рост средней температуры греющей воды и одновременно уменьшает коэффициент теплопередачи подогревателя. В результате , а температура обратной сетевой воды после подогревателя снижается.

Вопрос 9. Автоматизация отпуска теплоты и причины перерасхода теплоты. (1, с.42..46)

Среди процессов теплоснабжения (производство тепла, подготовка, транспортировка воды, защита сетей и др.) отпуск теплоты наименее автоматизирован. В связи с этим имеют место дискомфортные условия в отапливаемых помещениях и перерасход теплоты и топлива. Практически отпуск теплоты регулируется качественным методом (по ) только на источнике (центральное регулирование). У немногих объектов применяют регулирование (стабилизацию) температуры горячей воды.

Дискомфорт в отапливаемых помещениях (перегрев в одних и недогрев в других) происходит также вследствие невозможности учета при центральном регулировании действия ветра и солнечной радиации, а также избыточных бытовых тепловыделений.

Причины перерасхода тепла при отсутствии автоматизации.

1. Из-за подержания температуры теплоносителя (60..70оС) в относительно теплый (осенне-весенний) период из-за горячего водоснабжения, хотя такая высокая температура не требуется (перегрев помещения). Перерасход тепла 2-3%.

2. Невозможность учета бытовых тепловыделений. Перерасход до 15-17%.

3. Не учитывается снижение инфильтрации (при повышении температуры наружного воздуха) и влияние ветра (скорости, направления). Последнее возможно только при пофасадном регулировании и экономия может достигать 7%.

4. Не учитывается теплота от солнечной радиации (меньше тепла на солнечный фасад, передача ее на теневой фасад). Это возможно при пофасадном или индивидуальном регулировании и экономия может достигать 4-9%.

5. Отсутствие возможности снижения температуры в жилых домах ночью (на 2-3оС) и в производственных и административно-общественных зданиях ночью и в нерабочие дни (до 10-12оС).

Общая экономия теплоты может составить до 25% годового расхода. Кроме того, автоматизация стабилизирует гидравлический и тепловой режим всей системы.

Отсутствие регуляторов температуры горячей воды приводит к тому, что ее величина не соответствует требуемой (она значительно выше или ниже). В обоих случаях идет перерасход тепла (слив воды потребителями или высокое теплосодержание). Кроме того, дестабилизируется гидравлический режим в тепловой сети и повышается температура обратной воды при отсутствии водоразбора. Вместо регуляторов устанавливаются дроссельные шайбы, рассчитанные на некоторую оптимальную величину водоразбора, но они не могут обеспечить снижение расхода сетевой воды у потребителя при прекращении водоразбора.

Все это вызывает перерасход теплоты в размере 10-15% годового потребления теплоты на горячее водоснабжение.

Внедрение автоматики – реальный путь экономии топлива. Разработаны и внедряются схемы и приборы автоматизации для группового, общедомового, пофасадного и индивидуального регулирования. Как показывают расчеты, при экономии теплоты только на 10% установленное оборудование окупается за 1-1,5 года.

Дата добавления: 2015-02-10; просмотров: 7524;

Сбор и возврат конденсата

Установка сбора и возврата конденсата ADCAMAT включает в себя насос Adcamat POP или PPO14, открытый.
Ресивер и сопутствующее оборудование, компактно смонтированное на металлической раме и готовое к подключению.
Установка оборудования на единой раме экономит время, силы и стоимость. В дополнение, это обеспечивает корректную установку насоса и сопутствующего оборудования.
При слишком большом расходе конденсата для одного насоса, может быть установлено два или больше насосов параллельно. Установка DUPLEX подразумевает использование в обвязке двух насосов, установка TRIPLEX подразумевает использование в обвязке трех насосов.
Также существуют установки ADCAMAT для использования на сжатом воздухе.

Установки сбора и возврата конденсата ADCAMAT POPK-S и PPOK-S производства португальской компании Valsteam ADCA Engineering широко используются многими предприятиями. Конструкция применяемых в установках насосов POP-S и PPO‑14 не использует электродвигатели и не нуждается в подводе электроэнергии.
Вся работа осуществляется автоматически. Управляющей средой является пар из паровой магистрали или сжатый воздух. Благодаря своей автономности широко используется в нефтедобывающей отрасли.
Преимущества по сравнению с системами возврата конденсата на базе лектрических насосов:
• нет проблем с кавитацией!!!
• практически нет ограничений по температуре конденсата!!!
• нет необходимости в сервисном обслуживании!!!
• может устанавливаться в местах удаленных от линий электропередач (поэтому широко применяется в нефтедобывающей промышленности)
• простота в монтаже: подключение вход/ выход конденсата и вход пара (1/2″)
• можно перекачивать жидкости из систем находящихся под вакуумом
• возможна перекачка агрессивных сред (версия с корпусом из нержавеющей стали ADCAMAT POP-SS, PPO‑14SS)
• возможность использовать для увеличения производительности установки 2‑х или 3‑х параллельно подключенных насосов (удешевление за счет использования общего ресивера и рамы).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *