Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра теплогазоснабжения 505 УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЦЕНТРАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТА Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Теплоснабжение» для студентов специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» Воронеж 2009 УДК 696.4 Составитель: В.В. Гончар Рецензент: Шершнев В.Н., канд. техн. наук, профессор кафедры «Отопление и вентиляция» Воронежского государственного архитектурно-строительного университета Устройство и работа центрального теплового пункта [Текст]: метод. указания к вып. лаб. работ для студ. спец. 270109 / Воронеж. гос. арх.строит. ун-т; сост. В.В. Гончар. – Воронеж, 2009. – 8 с. Методические указания включают две лабораторные работы на действующем центральном тепловом пункте (ЦТП). Приводится описание схемы ЦТП. Даны задания к каждой лабораторной работе, описывается порядок их выполнения. Даются указания для оценки эффективности работы ЦТП. Предназначены для студентов специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» для всех форм обучения. Ил. 1. Табл. 2. Библиогр.: 4 назв. Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного архитектурно-строительного университета ВВЕДЕНИЕ В процессе изучения курса «Теплоснабжение» студенты специальности 270109 выполняют лабораторные работы на стендах и установкax, представляющих собой модели элементов системы теплоснабжения. Не все реальные явления, происходящие в системах теплоснабжения, можно воспроизвести на этих стендах. Поэтому более полное понимание изучаемого материала можно получить только в натурных условиях. Одним из главных элементов системы теплоснабжения являются тепловые пункты, где располагаются основное оборудование и приборы систем отопления и горячего водоснабжения зданий. Изучение этого элемента системы теплоснабжения в условиях производства на действующем ЦТП позволит более глубоко разобраться в конструкции основного и вспомогательного оборудования, контрольно-измерительных приборов, работе и эксплуатации тепловых пунктов. Подготовка к лабораторным работам предусматривает самостоятельное изучение теоретических вопросов по литературным источникам [1,2,3,4] и внимательное ознакомление с содержанием и методикой выполнения работы по настоящим указаниям. Каждая лабораторная работа выполняется группой студентов по 7 – 12 человек. Результаты проведённых работ оформляются единым отчётом. Он должен включать следующие разделы: задание, схему ЦТП с указанием спецустановки основных приборов и оборудования, краткое её описание с характеристикой основного оборудования, приборов контроля и автоматики, таблицу замеренных параметров и анализ работы ЦТП. Отчёт должен быть оформлен грамотно и аккуратно. При его защите студент должен уметь ответить на вопросы, поставленные в данных методических указаниях. До проведения лабораторных работ каждый студент знакомится с помощью преподавателя с правилами техники безопасности и расписывается в журнале по технике безопасности. Тепловая схема действующего ЦТП Лабораторные работы проводятся на действующем ЦТП. Для возможности правильной и быстрой ориентации в сложной и многообразной производственной обстановке студентам даётся принципиальная схема исследуемого ЦТП (рис. l). Устройство ЦТП упрощает эксплуатацию инженерного оборудования системы теплоснабжения, уменьшает требующееся количество приборов регулирования и учёта и позволяет уменьшить количество обслуживающего персонала, но при этом возрастают затраты на сооружение коммуникаций между ЦТП и абонентскими установками зданий, Теплота подводится к ЦТП по двухтрубной тепловой сети, а отводится по четырёхтрубной. Тепловая мощность ЦТП достигает 40 МВт. Исследуемый ЦТП имеет тепловую мощность 6 МВт. 3 Рис.1. Схема ЦТП с зависимым присоединением системы отопления: 1 – подогреватель на г. в.; 2 – регулятор ограничения максимального расхода воды на ввод; 3 – регулятор расхода тепла на отопление; 4 – регулятор расхода воды; 5 – корректирующий насос; 6 – циркуляционный насос системы г. в.; 7 – регулятор температуры воды; 8 – водомер горячеводный; 9 – обратный клапан; 10 – водомер; 11 – фильтр-дозатор силиката натрия; 12 – диафрагма В ЦТП устанавливаются насосы, обеспечивающие циркуляцию воды в местных системах отопления и горячего водоснабжения (6), подогреватели горячего водоснабжения (1) и подогреватели систем отопления (при выполнении их независимыми), приборы контроля и учёта теплоты. Кроме того, для защиты трубопроводов и оборудования от коррозии предусматривается противокоррозийная обработка воды с помощью вакуумной деаэрации, или с помощью стабилизационной обработки воды магномассовыми фильтрами, или введением в воду ингибиторов. В действующем ЦТП используется последний способ обработки воды путём её силикатирования (11,12). Присоединение водонагревателей системы горячего водоснабжения при применении в ЦТП регуляторов расхода воды на отопление с регулированием отпуска теплоты в тепловых сетях по отопительному графику или при применении электронных регуляторов расхода теплоты на отопление независимо от графика регулирования отпуска теплоты (для ) осуществляется по двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды из тепловой сети на ввод. При этом предусматри4 вается возможность переключения подогревателей с помощью соответствующих вентилей на последовательную схему. С целью снижения расчётного расхода воды при смешанной схеме присоединения подогревателей горячего водоснабжения иногда оказывается целесообразным применение аккумуляторов горячей воды, которые одновременно используются и для деаэрации воды. В ЦТП предусмотрена система автоматики, которая дополняет центральное качественное регулирование отпуска теплоты, осуществляемое у источника теплоты. Автоматизация ЦТП обеспечивает: 1) заданную температуру воды в системе горячего водоснабжения; 2) регулирование отпуска теплоты на отопление; 3) надёжность работы местной системы теплоснабжения. В качестве регуляторов температуры (7) воды на горячее водоснабжение применяют регуляторы прямого действия: РР с биметаллическим датчиком ТРБ, регуляторы манометрического типа РТ с термобаллоном, электронные регуляторы типа Р 25,2 с исполнительным органом в виде клапана с моторным приводом. Возможно регулирование температуры воды и с помощью регуляторов непрямого действия. Тип регуляторов в ЦТП студенту следует определить самостоятельно. При регулировании отпуска теплоты на отопление применяются различные схемы регулирования. В исследуемом ЦТП запроектирована схема регулирования МНИИТЭПа, где корректирующим параметром является разность температур воды в отопительной системе (τ3 - τ20) и применяется принцип количественного регулирования. Расход сетевой воды изменяется регулировочным клапаном с электрическим исполнительным механизмом по возмущению в зависимости от изменения наружной температуры (3). При зависимом присоединении систем отопления для поддержания в них постоянства расхода воды предусмотрена установка смесительного (корректирующего) насоса (5). В ЦТП установлены также подогреватели для независимых систем отопления ряда зданий. Лабораторная работа № 1 НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ЦТП 1.1. Цель работы: Ознакомление с устройством и назначением ЦТП. 1.2. Порядок выполнения работы Студенты визуально и с помощью тепловой схемы знакомятся с ЦТП, его устройством. Определяется тип, марка, основные параметры, количество установленного оборудования и приборов, составляется специальная таблица их технических характеристик. 5 Таблица 1.1 Технические характеристики основного оборудования ЦТП Тип, Характерные марка, Наименование размеры количество Основные параметры (напор, производительность, мощность) 1.3. Результаты работы Составляется принципиальная схема ЦТП, где указывается основное оборудование и расстановка приборов. Даётся полное описание схемы, устройство и принцип действия основного оборудования. Лабораторная работа № 2 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЦТП 2.1. Цель работы: знакомство с работой ЦТП и оценка её эффективности. 2.2. Порядок выполнения работы Составляется журнал наблюдений за показаниями приборов по форме, приведённой в табл. 2.1. С интервалом в 30 мин два раза в журнал производится запись всех параметров. 2.3. Результаты работы По полученным данным проводится анализ работы ЦТП. Для этого они сопоставляются по паспорту с данными проекта и наладки ЦТП. Делаются выводы об эффективности работы ЦТП. Так, например, повышенная температура обратной воды по сравнению с расчётной по температурному графику указывает на перерасход теплоты, а пониженное давление в обратной магистрали системы отопления – на возможное опорожнение системы. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА Результаты проведения обеих работ оформляются единым отчётом. В нём необходимо представить задачи работы, принципиальную схему ЦТП и её краткое описание, конструктивное устройство и принцип действия основного оборудования и приборов контроля (подогреватель, регулятор температуры), результаты исследования в виде таблиц, анализ работы ЦТП с соответствующими выводами. 6 Таблица 2.1 электроэнергии, кат/сутки воды, м3/сут Расход энергоресурсов на горячем водоснабжении обратная магистраль на выходе из ЦТП подающая магистраль обратная магистраль на входе в ЦТП подающая магистраль рециркуляционный насос Температура, °С на горячем водоснабжении водопроводная вода обратная магистраль на выходе из ЦТП подающая магистраль обратная магистраль на входе в ЦТП подающая магистраль Дата и время замеров Давление, кг/см2 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Каково назначение ЦТП? Какое основное оборудование и приборы устанавливаются в ЦТП? 2. Как осуществляется переключение смешанной схемы подключения подогревателей горячего водоснабжения на последовательную и когда это необходимо? 3. Чем отличаются скоростные водоводяные подогреватели горячего водоснабжения и отопления? 4. Каково назначение корректирующих насосов в системе отопления и циркуляционных насосов в системе горячего водоснабжения? В каких случаях они включаются и отключаются? 5. Каково назначение регуляторов РТ и РР? 6. Как определяются расход воды и теплоты? 7. Какие требования предъявляются к качеству местной воды горячего водоснабжения и какими способами они достигаются? 8. Какие основные показатели характеризуют работу ЦТП и как они контролируются? БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Козин, В.Е. Теплоснабжение / В.Е. Козин. – М.: Высшая школа, 1980. – С. 126-155. 2. Мадорский, Б.М.Эксплуатация центральных тепловых пунктов, систем отопления и горячего водоснабжения / Б.М. Мадорский, В.А. Шмидт. – М.: Стройиздат, 1971. – С. 47-62. 3. Витальев, В.П. Эксплуатация тепловых пунктов систем теплоснабжения / В.П. Витальев. - М.: Стройиздат, 1985. - С. 61-170. 4. Руководство по проектированию тепловых пунктов. - М.: Стройиздат, 1983. - С. 10-38. 7 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение…………………………………………………………………………..3 Тепловая схема действующего ЦТП…………………………………………..3 Лабораторная работа № 1. Назначение и устройство ЦТП…………………....6 Лабораторная работа № 2. Исследование режимов работы …………………..6 Содержание отчёта……………………………………………………………….7 Контрольные вопросы……………………………………………………………7 Библиографический список …………………………………………………..…8 УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЦЕНТРАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТА Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Теплоснабжение» для студентов специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» Составитель: к.т.н., доц. Гончар Василий Васильевич Подписано в печать .05.2009. Формат 60х84 1/16. Уч.-изд. л. 0,7. Усл. печ. л. 0,8. Бумага писчая. Тираж 200 экз. Заказ № Отпечатано: отдел оперативной полиграфии Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
