• Паровые системы. В практике пароснабжения промышленных предприятий применяются системы состоящие из паропроводов, по которым пар доставляется к технологическим теплоприемникам, и конденсатопроводов, по которым конденсат, получаемый в результате охлаждения пара в технологическом процессе, возвращается на теплоисточник полностью или частично. Некоторые технологические процессы работают без возврата конденсата на теплоисточник.
• Водяные системы Транспорт теплоносителя от теплоисточника до потребителей осуществляется. как правило, по двухтрубным теплосетям*. По одной (подающей) трубе нагретая вода поступает к абонентским узлам потребителей, по другой (обратной) трубе охлажденная в отопительных приборах вода возвращается на теплоисточник.
*Могут применяться теплосети трехтрубные, например, для отделения технологической нагрузки горячего водоснабжения повышенного потенциала или четырехтрубные, например, для разделения теплоносителей для отопления и горячего водоснабжения.
В городах Казахстана подающие трубы теплосетей, обычно, прокладываются параллельно с обратными под землей в непроходных сборных железобетонных каналах или надземно, на специальных железобетонных опорах. Трубы защищаются антикоррозионными и теплоизоляционными покрытиями.
При наличии грунтовых вод конструкция непроходных каналов из сборных железобетонных элементов применима при условии устройства попутного дренажа и выполнения наружной гидроизоляции, выбираемой соответственно конкретным гидрогеологическим условиям.
Водяные системы разделяются на закрытые и открытые в зависимости от схемы присоединения к сетям потребителей горячего водоснабжения.
В закрытых системах (рисунок 3.10.4) теплоноситель (вода) циркулирует в замкнутом контуре теплосети; водоразбор непосредственно из системы не допускается. Горячее водоснабжение душевых, ванн, кухонь, технологических процессов осуществляется из вторичного контура, в котором циркулирует подаваемая из городского водопровода вода, нагреваемая водой из тепловой сети (сетевой водой) в водоводяных подогревателях, устанавливаемых в тепловых пунктах, обслуживающих группу.
В закрытых системах утечки теплоносителя, связанные с неплотностями во фланцевых соединениях, запорной арматуре, свищах на трубопроводах восполняются на теплоисточнике подпиточной водой, очищенной от механических примесей и солей жесткости в цехе водоподготовки для теплосетей и обескислороженной (деаэрированной) в специальных установках (деаэраторах) с целью защиты трубопроводов от внутренней коррозии и образования накипи, снижающих прочность и пропускную способность труб.
В открытых системах (рисунок 3.10.5) водоразбор для аналогичных целей горячего водоснабжения осуществляется непосредственно из системы на абонентских вводах потребителей.
В открытых системах водоподготовка подпитки теплосетей кроме восполнения утечек обеспечивает и восполнение количества воды, разобранной на нужды горячего водоснабжения.
РИС. 3.10.4 Схема одного из вариантов закрытой системы горячего водоснабжения для теплового пункта здания с двухступенчатым последовательным присоединением водоводяных подогревателей
1 - вода из питьевого водопровода, 2 - водоводяной подогреватель нижней ступени, 3- насос циркуляционный, 4 - регулятор температуры, 5 - регулятор расхода, 6 -элеватор, 7 - водоводяной подогреватель верхней ступени, 8 - краны горячего водоразбора, 9 - приборы отопления.
В связи с этим в открытых системах требования к качеству воды, циркулирующей в теплосетях, особенно высоки - она должна полностью соответствовать санитарным требованиям к качеству воды питьевой; поэтому в качестве подпиточной в открытых системах применяется вода из городского водопровода или других источников питьевой воды.
Разнообразие нюансов, создающих преимущества или ущербность одной системы относительно другой делает их практически равноценными.
Случается, что эксплуатационная небрежность сводит на нет основное преимущество закрытой системы - гидравлическую изолированность воды теплосети от водопроводной воды питьевого качества во вторичном контуре горячего водоснабжения: как правило, давление в водопроводе, питающем вторичный контур (контур горячего водоснабжения), ниже, чем в теплосети; в случае возникновения неплотности в водоводяном теплообменнике абонентской системы сетевая вода смешивается с водопроводной, и в краны потребителей поступает вода уже не питьевого качества. Устройство на абонентских тепловых пунктах насосных установок для увеличения напора водопроводной воды приводит к удорожанию закрытой системы, особенно в части эксплуатационных расходов.
РИС. 3.10.5 Схема теплового пункта (абонентского ввода) здания при открытой системе горячего водоснабжения
1 -дроссельная диафрагма (шайба), 2 - обратный клапан, 3 - элеватор (струйный смеситель), 4 - смеситель-регулятор температуры, 5 - краны горячего водоразбора, 6 - приборы отопления.
Качество исходной водопроводной воды, поступающей во вторичный контур закрытой системы, может потребовать, например, удаления солей жесткости и деаэрации: возникнет необходимость в организации узла водоподготовки на каждом тепловом пункте, в противном случае в водоводяных теплообменниках на стенках теплообменных трубок достаточно быстро образуются отложения, ухудшающие условия теплопередачи от греющего теплоносителя нагреваемой водопроводной воде, и потребитель получит воду недостаточно горячей (такое положение встречается нередко, поскольку создание водоподготовок на тепловых пунктах закрытых систем так и не получило должного распространения из-за значительных затрат на строительство и обслуживание).
Устойчивым преимуществом закрытой системы следует признать простоту контроля герметичности тепловых сетей по изменению величины подпитки теплосети.
Открытые системы требуют более сложной станционной водоподготовки; сложнее санитарный контроль и контроль герметичности системы теплоснабжения (величина подпитки учитывает не только утечки, но и потребительский водоразбор и поэтому производительность водоподготовительной установки на теплоисточнике при открытой системе многократно больше, чем при закрытой.
Устойчивые преимущества открытых систем:
- возможность использования более низкопотенциальной теплоты станций, что повышает экономию топлива;
- упрощение и удешевление абонентских систем;
- возможность применения транспорта теплоносителя без возврата его на теплоисточник (однотрубных систем*);
- принципиальная возможность ремонта двухтрубных тепломагистралей в ходе отопительного периода без ущерба для теплоснабжения, применяя однотрубный режим на ремонтируемом участке транзита теплоты.
*В однотрубных системах вся сетевая вода используется для горячего водоразбора, предварительно охладившись в отопительной системе. На теплоисточник вода не возвращается. Такая система реализована в г. Алматы от ТЭЦ-2.
Большое, часто решающее, значение при выборе системы горячего водоснабжения имеет качество подпиточной воды для теплосетей.
Открытую систему теплоснабжения не следует применять при высокой степени окисляемости воды (О > 4 мг/л), так как в застойных зонах открытых систем (отопительные радиаторы и др.) развиваются микроорганизмы, и вода, отбираемая для горячего водоснабжения, приобретает неприятный сероводородный запах.
Закрытую систему не рекомендуется применять при карбонатной жесткости более 7 мг-экв/л, индексе насыщения меньше -0,5 и суммарной концентрации хлоридов и сульфатов более 200 мг/л.
В спорных случаях выбор системы горячего водоснабжения производится на основе технико-экономических расчетов и глубокого анализа возможных качественных последствий после реализации той или иной системы.
