Проектирование и производство блочных тепловых пунктов

Центральная тепловая подстанция — Энциклопедия по машиностроению XXL

Основная задача теплоснабжения — обеспечение тепловой энергией всех потребителей, имеющих различные режимы работы и предъявляющих различные требования к виду, количеству и параметрам теплоносителя. В связи с увеличением радиуса действия и числа обслуживаемых абонентов возникают проблемы рационального и экономичного использования тепловой энергии. Для решения этих проблем требуется постоянно совершенствовать схемы теплоснабжения, способы прокладки тепловых сетей центральных и местных тепловых подстанций (ИТП и МТП), тепловых вводов в здания и местных систем распределения тепловой энергии, внедрять автоматизацию и управление из диспетчерского пункта.
 

Технологическое назначение и область применения. Теплообменные аппараты, применяемые в системах теплоснабжения и вентиляции, предназначены для подогрева, испарения, охлаждения и конденсации рабочего тела (теплоносителя) подогрева воды для технологических и бытовых целей подогрева и охлаждения воздуха, поступающего для отопления, вентиляции и кондиционирования помещений жилых, общественных и производственных зданий. В системах теплоснабжения и вентиляции теплообменные аппараты являются наиболее распространенным видом оборудования. Они применяются в источниках тепловой энергии — тепловых электрических станциях и котельных, в центральных и индивидуальных тепловых подстанциях (пунктах) как основное оборудование в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
 

Электроэнергия, используемая для движения поездов, поступает с центральных тепловых,, атомных или гидроэлектростанций 4 (рис. 1), которые вырабатывают трехфазный переменный ток промышленной частоты 50 гц, напряжением до 20 кв. Затем эта электроэнергия поступает на повысительную подстанцию 3, где преобразуется трансформаторами в энергию более высокого напряжения 35, ПО, 220, 330, 400, 500 или 750 кв, что дает возможность снизить потери электроэнергии при передаче ее по высоковольтным линиям 5. Далее энергия поступает на тяговые подстанции 6, где она преобразуется специальными выпрямителями в постоянный ток напряжением 3,3 кв (участки постоянного тока) или преобразуется трансформаторами в переменный ток напряжением 27,5 кв (участки переменного тока). Тяговые подстанции подают энергию в контактную сеть 2, затем энергия поступает в тяговые двигатели электровозов 1.
 

Системы горячего водоснабжения, имеющие одну или несколько установок для приготовления горячей воды, расположенных непосредственно в здании (индивидуальный тепловой пункт — ИТП) или отдельно стоящем помещении (центральный тепловой пункт — ЦТП или тепловая подстанция), называются централизованными. От места приготовления горячая вода по трубопроводам с помощью насосов или без них, подается большому количеству потребителей.
 

Центральная тепловая подстанция 605, 006 Центробежные насосы коиденсатные 300
 

Водяные двух- и четырехтрубные системы применяют для теплоснабжения жилых и общественных зданий. Двухтрубные системы могут быть как закрытыми, так и открытыми, как правило, с местными тепловыми подстанциями. Четырехтрубные системы, как правило, закрытые, причем до центральной тепловой подстанции тепловые сети выполняют двухтрубными, после ЦТП до зданий — четырехтрубными. Режим работы двухтрубных тепловых сетей устанавливается из условия обеспечения тепловой энергией всех потребителей. В четырехтрубных сетях к двум магистралям (подающей и обратной) подсоединяют системы отопления и к двум (подающей и циркуляционной) — системы горячего водоснабжения.
 

Стоимость работ по блочному модульному тепловому пункту

Проектирование

Монтаж

Стоимость технического обслуживания (ТО)

Стоимость аварийно-технического, аварийно-диспетчерского обслуживания

Преимущества теплового пункта ЭТРА

5 причин заказать готовый тепловой пункт ЭТРА в заводском исполнении:

Многолетний опыт руководителей и специалистов нашей компании, а также обширная и опробованная на практике библиотека типовых решений – все это является гарантией качественного и грамотного подхода, будь то небольшой типовой модуль или мощный тепловой пункт, спроектированный под индивидуальные требования в специальном исполнении.

5 Быстрый монтаж

гидравлические испытания

Оборудование и КИПиА, применяемые в составе ИТП «Этра»

Индивидуальный тепловой пункт (ИТП
) представляет собой готовый комплекс оборудования, с помощью которого можно принимать, учитывать, регулировать, распределять и доставлять тепло конечным потребителям. Его можно использовать для организации максимально эффективного и комфортного отопления и горячего водоснабжения различных объектов: жилых многоквартирных домов, офисных, производственных и административных зданий.

Важная особенность индивидуального теплового пункта — блочная конструкция. Он состоит из нескольких узлов, собранных в единый комплекс. Такое решение упрощает монтажные работы и дает возможность гибко изменять ИТП в соответствии с задачами, стоящими перед владельцем здания. Ремонт и модернизация также выполняются быстрее и проще.

Справедливый вопрос – почему блочные тепловые пункты не получают должного применения?

Как говорится блочный ИТП на все случаи жизни
.

Таких причин несколько, попробуем проанализировать каждую.

Причина 1я– проект не хочет согласовывать теплоснабжающая организацияили как у нас принято ее называть – тепловые сети.Почему?Все дело в том, что проектировщики идут по самому легкому пути. Желая удешевить стоимость проектной документации (для того чтобы победить в торгах), они попросту отправляют запрос на изготовление блочного теплового пункта производителю, и вкладывают чертежи коммерческого предложения в проект под гордым названием – ИТП.Завод изготовитель тоже выдают типовую документацию, без должной привязки к местным условиям и нагрузкам. Сделать одно изделие на все случаи жизни не возможно. В результате такой проект не согласуется энергоснабжающей организацией или согласуются под давлением власти или денег.Причина 2я– в большинстве домов старой постройки (и в новых тоже) блочный тепловой пункт из-за размеров и веса не возможно установить. Без разборки его не затянешь в подвал. Разбирать и заново монтировать его конечно тоже ни кто не будет, в расценке на монтаж учитывается только вес и подключение. Вот и делается «пародия» на блочный ИТП прямо на месте, из совершенно другого оборудования (кстати, это разрешено правилами торгов и более того предписано для альтернативы). В результате мы получаем только дискредитацию идеи создание теплового пункта в промышленных условиях.Причина 3я– посмотрите, кто является производителем блочных тепловых пунктов.Производитель пластинчатых теплообменников, его цель сбыт своей продукции.Производитель теплосчетчиков – цель тоже понятна и производитель средств автоматизации тепловых процессов, цель тоже понятна и отнюдь это не забота о нашей с вами экономии тепла, а только о сбыте своей продукции.Откуда такие выводы спросите Вы, из анализа коммерческих предложений. В предлагаемых к реализации блочных тепловых пунктах всегда есть излишек продукции поставщика.Если учесть что блочные ИТПтребуют обязательных постоянных затрат на электроэнергию и главное обслуживание, при этом доступ к отдельным элементам для ремонта практически всегда затруднен, понятно что внедрение блочных ИТП несмотря на все их достоинства сдерживается.

Заводской блочный ИТП с оригинальной идеей и множеством ошибок, я указал только некоторые, особо критичные для учета тепла.

Балансировка системы

Балансировочные клапаны настраиваются после установки оборудования и пуска теплоносителя

Расчеты любой гидравлической схемы очень сложны. При монтаже проявляются особенности и отклонения, которые при вычислениях учесть невозможно: засоры, окалина, сужения. На практике гидравлику увязывают на этапе проектирования, а затем производят наладку с помощью балансировочных клапанов. Это устройство – регулируемая шайба. С ее помощью меняют пропускную способность клапана, то есть гидравлическое сопротивление. Таким образом связывают работу всех контуров.

Балансировочные клапаны ставят на все узлы и системы ТП: теплообменник, насосы, контуры водоснабжения, вентиляции, отопления. Дополнительные устройства требуются для согласования работы контуров и компенсации работы насосов.

Устройство и принцип работы

Элеватор смешивает очень горячую воду из подающего трубопровода и прохладную воду из обратного. Работает элеватор отопления по закону Бернулли, подсасывая в камеру за счет перепада давления охлажденный теплоноситель и смешивая его с горячим в определенной пропорции для нагнетания в систему отопления. За счет смешивания холодного и горячего теплоносителя температура рабочего тела снижается до допустимой нормы, значительно увеличивается его объем, стабилизируется давление. Без элеватора работа системы отопления невозможна – увеличивая объем жидкости, он повышает КПД, поддерживает давление, равномерно распределяет тепло, сглаживает резкие перепады температуры. Без него на верхних этажах были бы холодные батареи.

Централизованные системы горячего водоснабжения (ГВС) получают нагретую воду от ТЭЦ или котельных на природном газе, жидком или твердом топливе. ГВС бывают закрытого и открытого типа. В закрытой системе вода поступает к потребителю с теплообменника. Преимущества закрытой системы – горячую воду можно использовать для приготовления блюд, размораживания продуктов. В открытой системе вода поступает к потребителю напрямую после отработки на паровой турбине. Такую воду нельзя употреблять в пищу – она содержит полимерные присадки, ржавчину, бактериальное железо и другие химические реагенты.

Регулируемый элеватор позволяет контролировать параметры системы отопления дома, оборудованного электронными измерителями. Они передают контроллеру элеватора температуру на улице, в помещении, в подающем трубопроводе, в обратном трубопроводе. В конусном сопле находится дросселирующая игла. Контроллер, управляющий смешиванием холодной и горячей воды, при помощи сервопривода перемещает дросселирующую иглу внутри конусного сопла. Конструктивно игольчатый элеватор выполнен в виде кожуха, внутри перемещается дроссельная игла. Электропривод вращает зубчатую шестерню, которая перемещает дроссельную иглу, увеличивающую или уменьшающую расход жидкости практически до полного перекрытия отверстия сопла. Достоинства – возможность дистанционного управления отоплением с диспетчерского пульта ТЭЦ. Недостатки – свистящий звук при работе.

Узел тепловой элеваторный номер 3 – наиболее часто используемый на практике бюджетный вариант для обеспечения работы системы ГВС многоквартирного дома или коттеджа. Поддержание постоянных параметров теплоносителя происходит путем подмеса к горячему теплоносителю охлажденной воды с обратного трубопровода. Этот автоматический регулятор позволяет поддерживать постоянную температуру и давление в системе центрального и местного отопления без подключения к электрической сети.

Условные обозначения:

1. запорные вентили;
2. грязевик;
3. элеватор водоструйный;
4. манометр мембранный;
5. термометр спиртовой.

Характеристика узла теплового элеваторного УТЭ-3:

• диаметр сопла элеватора – 5 мм;
• диаметр диффузора – 25 мм;
• масса – 19 кг;
• фланец входной ДУ1 – 50;
• фланец смещения ДУ2 – 80;
• фланец выходной ДУ3 – 80;
• строительная длина – 62,6.

Разнообразие систем

По своим характеристикам и приему источников тепла ТП делятся на виды. Первый вид относится к открытой системе. В этом случае жидкость поступает к БТП прямо из теплоносителя, а весь объем жидкости, который уходит на работу оборудования, восполняется за счет полного или частичного забора воды.

По своему типу подключения к системе открытые виды БТП можно разделить на две группы:

• Зависимая схема. В такой системе теплоноситель подается сразу в систему отопления. К преимуществам схемы относится ее простота, а также то, что не требуется снабжение дополнительным оборудованием. Однако без него отсутствует возможность регулировки подачи тепла на данном узле.
• Независимая схема. В такой системе между потребителем и самой тепловой станцией имеются такие устройства, как теплообменники. С их помощью удается регулировать подачу источника тепла, что помогает экономить до 40 % энергии.

Проектирование ИТП

Допускается выполнять в одну стадию («Рабочая документация»). Проект ИТП должен содержать (в соответствии с ГОСТ Р 21.1101-2013 «СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации»):

1. Обложку

2. Титульный лист

3. Ведомость чертежей основного комплекта

4. Ведомость ссылочных и прилагаемых документов

5. Лист (листы) общих данных по проекту. На первом листе общих данных необходимо наличие записи за подписью главного инженера проекта (или технического директора проектной организации) следующего содержания:

«Проект разработан в соответствии с требованиями нормативных документов, действующих на территории РФ и обеспечивает безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных проектом мероприятий. Оборудование, применяемое в проекте, разрешено к применению на территории РФ и соответствует требованиям действующих стандартов и законодательства РФ».

Общие данные также должны содержать:

1. 1. Рекомендации по обслуживанию ИТП

   2. Краткое описание мероприятий по энергосбережению, снижению уровня шума и вибрации, указания по технике безопасности при монтаже и обслуживании ИТП

   3. Краткое описание работы ИТП (в т.ч. данные о средствах автоматизации, диспетчеризации (при наличии) и объемно-планировочных решениях)

   4. Сводку об исходных данных для проектирования – краткие характеристики теплоносителя в точке подключения и систем теплопотребления

   5. Основания для разработки проекта (ссылки на ТУ, ТЗ, проекты внутренних систем теплопотребления или их паспорта, и другие)

1. Принципиальную схему ИТП.

В случае применения блочно-модульного ИТП, имеющего Сертификат соответствия требованиям технического регламента РФ и/или ТС, как изделие заводской готовности (БИТП), на схеме следует указывать границу поставки БИТП.

1. Монтажные чертежи ИТП

В случае применения БИТП допускается выполнение упрощенных монтажных чертежей с отображением на планах и разрезах оборудования, не входящего в состав БИТП, а самого БИТП – в виде прямоугольника с габаритами, предоставляемыми заводом-изготовителем.

1. Схему автоматизации ИТП

2. Принципиальные электрические схемы (если ИТП не является БИТП)

3. Схему внешних проводок

4. Технический паспорт проектируемого ИТП по форме, рекомендуемой действующей нормативно-технической документацией. В случае применения БИТП допускается использовать таблицы технических характеристик (технические спецификации), предоставляемые компанией-изготовителем

5. Спецификации оборудования, изделий и материалов в соответствии с действующей нормативно-технической документацией

6. Диаграммы характеристик подобранных насосов

7. Листы расчета теплообменников (при их применении)

8. При применении БИТП — таблицу технических характеристик основного оборудования БИТП для расчетных режимов работы

9. Гидравлической расчет тепловой сети от точки подключения до ИТП (при необходимости его выполнения)

10. Ситуационный план объекта с относительным расположением помещения ИТП в здании

11. Паспорта систем теплопотребления

12. Свидетельство СРО на выполнение проектных работ соответствующей специализации

13. Подтверждение соответствия требованиям Технических регламентов (Таможенного союза, РФ) на основное применяемое оборудование (на БИТП, в случае его применения, а также/или на не входящие в его состав регулирующие клапаны, насосы, теплообменники).

14. Другую документацию на усмотрение проектной организации и по согласованию с заказчиком

Документацию по п.11-п.21 рекомендуется относить к разделу «Прилагаемые документы».

Проект ИТП должен пройти согласование у заказчика (представителя технадзора заказчика) и в ТСО, о чем свидетельствуют печати организации на титульном листе проекта и принципиальной схеме ИТП. Процедура согласования может устанавливаться договором между заказчиком (или уполномоченной от его имени организацией, в том числе подрядчиком) и ТСО.

По согласованию заказчика (подрядчика) и экспертной организации, проект ИТП на первичное рассмотрение может передаваться в электронном виде с предоставлением бумажных экземпляров в требуемом количестве по факту согласования. Сопроводительное письмо на бумажном носителе при этом является обязательным для разрешения возможных конфликтных ситуаций впоследствии. Форму передачи проекта ИТП на рассмотрение и согласование в ТСО рекомендуется отражать в ТУ, заказчику и в другие экспертизы – в ТЗ.

Подрядчик, в любом случае, должен быть уведомлен о порядке и сроках рассмотрения проекта всеми согласующими организациями до заключения договора на проектирование и начала проектных работ.