На промышленном предприятии теплоту потребляют на отопление, вентиляцию, кондиционирование воздуха, горячее водоснабжение и для технологических нужд.
По назначению здания и сооружения промышленных предприятий делят на:
1.Административные здания
2.Производственные здания, где расположены цеха для производства продукции
3.Подсобно-производственные, где расположены цеха для обслуживания производства (ремонтные, упаковочные и др.)
4.Энергетические здания (котельные, компрессорные, трансформаторные и др.).
5.Складские помещения
6.Транспортные помещения (гаражи, депо и др.).
7.Сантехнические помещения (ЦТП, насосные, венткамеры и др.).
Потребителями теплоты являются системы отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологические процессы.
Системы теплоснабжения промышленных предприятий в зависимости от мощности и технологических требований потребителей теплоты используют в качестве теплоносителя горячую воду или пар различных параметров. Нужно пытаться использовать, если этого не требуют технологические процессы горячую воду, как теплоноситель. Потому что она имеет значительные преимущества по сравнению с паром.
Например горячая вода используется как теплоноситель на бумажных и текстильных производствах для теплопостачань систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических процессов. Пара качестве теплоносителя используется на железобетонных, сахарной, машиностроительных предприятиях для теплоснабжения только технологических процессов. Но если расход теплоты на технологические нужды по сравнению с расходом теплоты на санитарно-технические требования значительна и по технико-экономическим расчетам неэффективно прокладывать паропровод и трубопровод горячей воды для санитарно-технических требований также используют пару и вторичные энергоресурсы.
Главные технологические процессы, использующие теплоту разделяют на:
1) выпаривания - нефтеперерабатывающая. Сахарная промышленность, фармакология. Температура выпаривания 50-200 ° С. В качестве теплоносителя используют воду, пар, пламя.
2) сушилка - бумажная, текстильная, деревообрабатывающая промышленность. Температура - 30-150 ° С. В качестве теплоносителя используют пар, горячую воду, дымовые газы.
3) нагревание - консервная промышленность, медицина, производство железобетонных изделий. Температура 20-120 ° С и более. Теплоноситель горячая вода, пар.
4) промывка - текстильная, химическая, металлообрабатывающая промышленность. Температура - 30-90 ° С. Теплоноситель горячая вода.
Классификация систем теплоснабжения промышленных предприятий
I зависимости от источника теплоты:
а) централизованные (от ТЭЦ или котельной),
б) децентрализованные.
Рис. 1.1. Схема ТЭЦ
1.Парогенератор (паровой котел);
2.Перегрита пара;
3.Турбина;
4.Конденсатор;
5.Насос;
6.Видбир насыщенного пара из турбины;
7.Мережний паро-водяной подогреватель;
8.Зворотний трубопровод тепловой сети;
9.Мережний насос;
10.Пикове источник теплоты (котел);
11.Подавальний трубопровод тепловой сети.
Перегретый пар из парогенератора подается на турбину для производства электроэнергии. Из турбины отбирается насыщенный пар, который используется для нагрева сетевой воды из обратного трубопровода. Если температура воды после подогрева не отвечает температурному графику, вода догревается в пиковом источнике теплоты, которое расположено непосредственно на ТЭЦ или по трассе тепловой сети.
II зависимости от теплоносителя:
а) водяные;
б) паровые.
Преимущества водяного теплоносителя:
- Большая аккумулирующая способность;
- Возможность транспортировки на большие расстояния;
- Возможность качественного регулирования.
Недостатки водяного теплоносителя:
- Значительный гидростатическое давление;
- Значительные утечки при аварии;
- Дополнительные затраты электроэнергии на транспортировку.
Преимущества пары, как теплоносителя:
- Распространение пара за счет собственного давления;
- Небольшие затраты при аварии.
Недостатки пары, как теплоносителя:
- Сложность регулирования температуры на поверхности отопительных приборов;
- Постоянный дренаж паропровода;
- Транспортировка на расстояние до 5км.;
- Сложность сбора и возврата конденсата.
Нужно всегда стараться использовать воду, как теплоноситель. Пару используют только тогда, когда этого требует технологический потребитель.
III зависимости от системы сбора и возврата конденсата:
а) с возвращением конденсата
Изготовление питательной воды на источнике теплоты требует значительных затрат средств, поэтому нужно стараться возвращать конденсат на источник теплоты, если его очистки эффективно по технико-экономическим расчетом. Конденсат является теплоноситель не содержащий солей жесткости и растворенных агрессивных газов, а также позволяет вернуть до 15% тепла, которое содержится в паре.
б) без возврата конденсата.
Системы без возврата конденсата используются только при технико - экономическом обосновании, если очистки конденсата неэффективно.
IV зависимости от типа бака сбора конденсата системы делят на:
а) системы с открытым баком, который используется при расходе конденсата до 10 т / ч;
б) системы с закрытым баком.
Рис. 1.2. Схема парового абонентского ввода с закрытым
баком сбора конденсата.
1. Паропровод насыщенного пара;
2. Гребенка высокого давления;
3. Редукционный клапан для уменьшения давления пара;
4. Гребенка низкого давления;
5. Пара до технологических потребителей;
6. Пара санитарно - технических потребителей;
7. Пароводяной подогреватель системы горячего водоснабжения;
8. Конденсатоотводчик;
9. Регулятор давления в баке сбора конденсата;
10. Возврата конденсата от технологических и санитарно - технических потребителей;
11. Закрытый бак сбора конденсата в котором поддерживается избыточное давление;
12. Конденсационный насос;
13. Напорный конденсатопровод;
14. Эмульсионный конденсатопровод;
15. Пара вторичного вскипания;
16. Регулятор температуры воды для системы горячего водоснабжения.
Насыщенный пар подается на гребенку высокого давления которой распределяется в технологических потребителей. С помощью редукционного клапана давление пара уменьшается, а она подается на гребенку низкого давления и распределяется в санитарно - технических потребителей. Конденсат от гребенок и после потребителей через конденсатоотводчик собирается к закрытому бака сбора конденсата в котором поддерживается избыточное давление с помощью регулятора давления. Температура конденсата в баке может превышать 100 °, при уменьшении давления в баке сбора конденсата доля конденсата вскипает и пара вторичного вскипания подается на паро - водяной подогреватель системы горячего водоснабжения (ГВС), если пара вторичного вскипания не хватает для подогрева водопроводной воды до 60 ° на подогрев обязательно подается пар с гребенки низкого давления. Если уровень конденсата в баке достигает верхней отметки включаются конденсаторные насосы, перекачивающие конденсат на источник теплоты. Когда уровень конденсата достигает нижней отметки, конденсаторные насосы отключаются.
Предпочтения закрытого бака сбора конденсата:
- Возможность использования вторичных энергоресурсов (ВЭР);
- Уменьшение теплопотерь;
- Улучшение комфортных условий в помещении, где расположен бак.
Недостатки системы с закрытым баком сбора конденсата:
- Открытые баки используются при расходе конденсата до 10 т / ч и при расстоянии до источника теплоты до 500 м.
- Расход конденсата из бака в помещение и дополнительные расходы теплоты
- Насыщение конденсата кислородом из воздуха, вследствие этого - увеличение коррозии конденсатопроводов.
На промышленном предприятии рекомендуется устанавливать не менее двух бака сбора конденсата, если конденсат незагрязненных, и не менее трех если конденсат требует контроля за чистотой.
V зависимости от регулирования:
а) с ручной регулировкой;
б) с автоматической регулировкой.
VI зависимости от давления (для внешних паровых сетей):
a) Низкого давления до 0,3 МПа;
б) Средний давления 0,3 ... 0,9 МПа;
в) повышенное давление 0,9 ... 1,5 МПа;
г) Высокого давления> 1,5 МПа.
VII зависимости от назначения паропроводов:
a) магистральные;
б) внутриквартальные, которые проходят по территории промышленного предприятия;
в) внутрицеховые.
VIII зависимости от состояния пары:
а) с насыщенным паром;
б) с перегретым паром.
IX зависимости от количества трубопроводов:
а) однотрубные;
б) двухтрубные;
в) багатотрубни.
Рис. 1.3. Однотрубная паровая система теплоснабжения
1. Паропровод;
2. Технологический потребитель;
3. Конденсатовидводник;
4. Конденсатопровод;
5. Бак сбора конденсата;
6. Система ГВС;
7. Канализация;
Рис. 1.4. Трьохтрубна система теплоснабжения
1,2. Трубопроводы с различными параметрами теплоносителя
3. Обратная трубопровод;
4. Потребители.