Энергетическое обеспечение производства
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
льтры. Одновременно улучшается состав углеводородных топлив (уменьшение содержание сферы, свинца, ароматических углеводородов), расширяется использование газовых топлив. В перспективе применение в качестве топлива водорода полностью исключит содержание в продуктах сгорания СО, СН и других токсичных углеродосодержащих компонентов.
2.2 Тепловое потребление и системы теплоснабжения
Основными потребителями теплоты являются: устройства отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и кондиционирования воздуха; тепловые технологические аппараты и устройства, силовые технологические агрегаты.
Отопление - искусственный обогрев помещений с целью возмещения в них тепловых потерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта для людей или требованиям технологического процесса. Условия теплового комфорта (условия благоприятные для жизни и деятельности людей) определяются температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха. Допустимые значения этих параметров устанавливаются строительными нормами и правилами (СНиП).
Вентиляция предназначена для поддержания внутри помещения определённого состава воздуха, который регламентируется санитарными нормами, а также отвечает требованиям технологического процесса. Различают вентиляцию естественную через окна, двери, специальные вентиляционные отверстия и принудительную, осуществляемую специальными вентиляционными системами. В случае необходимости в вентилируемый объём подают подогретый в калориферах воздух, затрачивая на это теплоту.
Тепловые технологические аппараты и устройства - это подогреватели для газообразных и твёрдых веществ, выпарные и ректификационные аппараты, сушилки для различных материалов и изделий, реакторы для осуществления химических реакций и др. Пар или вода в них могут использоваться как теплоносители, так и в качестве компонента для производства продукции. Для технологических процессов чаще всех применяется насыщенный или слабо перегретый пар с давлением 0,3 - 0,8 МПа и вода с температурой до 150С. В некоторых случаях используется пар с давлением до 9 МПа.
В основных технологических агрегатах, имеющих в качестве привода паровые машины или турбины (паровые молоты и прессы, ковочные машины, компрессионные машины для сжатия жидкостей и др.), теплоносителем и одновременно рабочим телом является водяной пар: для паровых машин - слабо перегретый до 200 - 250С при давлении 0,8 - 1,0 Мпа, а для паровых турбин - перегретый пар более высоких параметров.
Обеспечение теплотой с помощью теплоносителя систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и технологических потребителей называют теплоснабжением. Централизованное теплоснабжение обеспечивает подачу теплоты (горячей воды или пара) многим потребителям, расположенным вне места его выработки. Система централизованного теплоснабжения включает источник теплоты (котельная или ТЭЦ), трубопроводы (тепловые сети), подающие теплоту от источника к месту потребления, и потребители теплоты (абонентские установки). Узлы присоединения потребителей к сети называют абонентскими вводами или местными тепловыми пунктами (МТП). Иногда между источником теплоты и потребителем размещаются центральные тепловые пункты (ЦТП). Задачей тепловых пунктов является обеспечение, распределение, регулирование и учёт расходуемой теплоты.
Системы теплоснабжения классифицируются: по роду теплоносителя (паровые и водяные); по типу источника теплоты (централизованные от ТЭЦ или крупных котельных и децентрализованные от местных или индивидуальных котельных); по способу подачи воды (открытое и закрытое горячее водоснабжение: открытое, если вода из сети непосредственно поступает к потребителю, закрытое, когда вода используется только как теплоноситель и из сети не отбирается); по числу трубопроводов (одно-, двух- и многотрубные).
Потребители теплоты определяют параметры и вид теплоносителя, режимы теплового потребления. Вид теплоносителя и его параметры обуславливают устройство тепловой сети. Эти обстоятельства в совокупности с концентрацией теплопотребления определяют устройство источников теплоснабжения. Наиболее прогрессивным является в настоящее время централизованное теплоснабжение с использованием теплоты отработавшего пара теплофикационных электростанций на базе комбинированного производства электрической энергии и теплоты.
Распространёнными теплоносителями в системах теплоснабжения являются водяной пар и горячая вода. Соответственно системы теплоснабжения называются паровыми и водяными. Выбор одного из этих двух теплоносителей определяется конкретными условиями их применения.
При использовании в качестве теплоносителя воды удаётся достичь более высокого КПД турбоустановки за счёт уменьшения давления греющего пара и увеличения выработки электроэнергии на тепловом потреблении. Водяные системы теплоснабжения позволяют организовать ступенчатый подогрев воды и этим ещё увеличить выработку электрической энергии теплофикационным способом. Водяная система теплоснабжения обладает повышенной аккумулирующей способностью и большим по сравнению с паровыми радиусом действия. В них отсутствуют потери конденсата у потребителей, имеющие место при использовании пара в качестве теплоносителя. Вода водяных сетей менее качественна, и её потери обходятся значительно дешевле, чем потери конд