Общая энергетика
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
µния с основного источника на резервный. К этой группе относится большинство промышленных объектов.
Все остальные потребители относятся к третьей категории, подключаются к одному источнику питания и допускают перерыв в электроснабжении на время ремонта или замены этого источника. К этой группе относятся, например, многие коммунальные потребители.
С учетом указанных требований к надёжности электроснабжения выполняются схемы подключения потребителей к источникам электроэнергии [7]. Пример такой схемы приведен на рис.3.1. По воздушной ЛЭП W1 электроэнергия подается от электростанции или из энергосистемы на главную понизительную подстанцию (ГПП) предприятия, где трансформатор Т1 понижает напряжение со 110 кВ до 10 кВ. По кабельным линиям 10 кВ W2…W5 к ГПП подключаются трансформаторы Т2, ТЗ, Т4 цеховых подстанций (ТП). На цеховых ТП напряжение понижается до 380/220 В, что обеспечивает возможность подключения непосредственно электроприемников общего назначения. Эти приемники подключается либо к шинам низкого напряжения цеховой TП, например, двигатель М1, либо к магистральному или распределительному шинопроводу W6 (нагрузка S3), либо проводом или кабелем к распределительному пункту РП (нагрузка S4). Высоковольтные двигатели М2, например, компрессорных установок, подключаются на соответствующее напряжение через трансформатор Т5.
Выбор, расчет, проверка всех элементов системы электроснабжения рассматриваются в специальных дисциплинах.
Рис.3.1. Схема электроснабжения промышленного предприятия.
.2 Потребление тепловой энергии
Определения, аналогичные п.3.1, можно дать приемникам и потребителям тепловой энергии. Различие лишь в том, что большинство приемников тепловой энергии не преобразует ее в другие виды, а использует непосредственно.
Потребители тепловой энергии разделяются на теплофикационные (отопление, горячая вода) и технологические (установки сушки, охлаждения, выпарки, ректификации и др.).
Технологические потребители тепловой энергии изучаются специалистами-теплотехниками и в данном курсе не рассматриваются.
Теплофикационные приемники широко известны: отопительные радиаторы, батареи - чугунные и стальные, ребристые трубы, конвекторы.
Системы и схемы распределения и подачи тепла многообразны: естественные и искусственные циркуляционные; с зависимым и независимым присоединением; с верхним и нижним водоразбором; однотрубные и двухтрубные и т.д. Наиболее распространенные из них приведены на рис.3.2. Система отопления с зависимым присоединением используется в зданиях высотой до 12 этажей. Вода из сети от теплового пункта 1 по подающему трубопроводу Т1 поступает непосредственно потребителю. Тепловой пункт - важное звено в системе централизованного теплоснабжения, связывающее источник тепла (ТЭЦ, котельную) через тепловую сеть с потребителями и представляющее собой узел присоединения потребителей тепловой энергии к тепловой сети. Основное назначение теплового пункта - подготовка теплоносителя определенной температура и давления, регулирование этих параметров, поддержание постоянного расхода, учет потребления тепловой энергии. Из трубопровода Т1 теплоноситель поступает в подающую магистраль 2 здания через элеватор 3, который является смесителем поступающей и уходящей воды для обеспечения оптимальной температуры. Из магистрали 2 теплоноситель подается в отопительные приборы 4. Кран 5 служит для удаления ("стравливания") воздуха из системы. Отработавший теплоноситель через обратную магистраль 6 возвращается в обратный теплопровод Т2. Эта схема проста, экономична, но в ней возможно прекращение циркуляции и замерзание воды при аварийном отключении трубопроводов Т1 или Т2.
В системе отопления с независимым присоединением сетевой теплоноситель в теплообменнике 7 нагревает вторичный теплоноситель, который насосом 8 подается в отопительные приборы. Система имеет расширительный бак 9 для компенсации температурных изменений объема вторичного теплоносителя. Гидросистема здания изолирована от теплосетей, это сложнее, дороже, чем при зависимом присоединении, но для зданий выше 12 этажей в настоящее время является лучшим вариантом.
Система горячего водоснабжении с независимым присоединением имеет водонагреватель 10, в котором холодная вода водопровода 11 нагревается до необходимой температуры, а затем подается в краны 12.
Рис.3.2. Схемы распределения и подачи тепла
а, б- системы отопления с зависимым и независимым присоединением
в- система горячего водоснабжения с независимым присоединением
Системы теплофикации не исчерпываются рассмотренными выше схемами. Существуют системы воздушного отопления, включая тепловые завесы, системы панельно-лучистого отопления и другие.
Расчет теплофикационной системы может быть проведен следующим образом.
Пример расчета. Определить число двухрядных стальных радиаторов типа 2РСВ1-4, необходимых для отопления жилого помещения при следующих условиях: площадь помещения Fп =96 м2, помещение угловое на третьем этаже девятиэтажного дома 1990 года постройки, расчетная температура наружного воздуха минус 25С.
Решение. Основные расчётные формулы:
(3.1)
(3.2)
, м2 (3.3)
, Вт (3.4)
, Вт/м2 (3.5)
где Nр -число секций чугунных по (3.1) или стальных по (3.2) радиаторов или конвекторов с кожухом; Fр, Fп, f1 -площадь поверхности соответственно отопительного прибора, отапливаемого помещения и поверхности нагрева одной ?/p>