Сравнение тепловой изоляции трубопроводов системы теплоснабжения
Определение фактических тепловых потерь через тепловую изоляцию обследуемых тепловых сетей тепловодов. Сравнение тепловой изоляции для трубопроводов системы теплоснабжения. Повышение экономической эффективности и долговечности систем теплоснабжения.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.12.2024 |
Размер файла | 23,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
СРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Куракова Д.В.,
Максимов Д.В., Мозгов П.С.
Аннотация
теплоснабжение изоляция тепловод трубопровод
В статье рассматривается определение фактических тепловых потерь через тепловую изоляцию обследуемых тепловых сетей тепловодов; сравнение тепловой изоляции для трубопроводов системы теплоснабжения.
Актуальность темы исследования заключается в том, что системы теплоснабжения характеризуются недостаточной надежностью, высокой повреждаемостью трубопроводов тепловой сети и большими тепловыми потерями в них. Системы теплоснабжения подают тепло бесперебойно потребителям требуемым количеством теплоты и параметрами. Для повышения экономической эффективности и долговечности систем теплоснабжения при производстве и эксплуатации тепловых сетей необходимо уделять внимание теплоизоляции трубопроводов. В качестве расчетной тепловой сети рассмотрим тепломагистраль от ТЭЦ-3, «Теплогенерериющая компания». Регулирование отпуска тепловой энергии - центральное качественное, путем изменения температуры сетевой воды в подающем трубопроводе. Отпуск тепловой энергии осуществляется по температурному графику 130-65°, со срезкой 115 - 650С.
Цель выполнения работы:
- определение фактических тепловых потерь через тепловую изоляцию обследуемых тепловых сетей тепловодов.
- сравнение тепловой изоляции для трубопроводов системы теплоснабжения.
Задача выполнения работы - определить фактические тепловые потери через тепловую изоляцию принятых для испытаний участков тепловых сетей и выбрать подходящий материал.
Ключевые слова: теплогенерериющая компания, тепловая энергия, тепловые потери, тепловые сети, ТЭЦ, испытания тепловых сетей, фактические потери, тепловая изоляция, минеральная вата, пенополимерминеральная изоляция.
Основная часть
Строящиеся тепловые сети, как и любой другой проект энергетического строительства, должны иметь экономическую целесообразность. То есть, по истечении определенного времени после строительства и ввода в эксплуатацию тепловая сеть должна приносить доход ее собственнику.
Существенный вклад в положительный экономический эффект, помимо снижения капитальных вложений, при строительстве тепловых сетей вносит долговечность и надежность применяемых конструкций, которые, как известно, в значительной степени зависят от типа и качества теплогидроизоляции.
Система центрального теплоснабжения (СЦП) - это система, состоящая из одного или нескольких источников теплоты, тепловых сетей и потребителей теплоты [2].
Фактические эксплуатационные тепловые потери установлены экспериментально путем проведения тепловых испытаний тепловой сети.
Для сравнительного анализа тепловой изоляции выберем участок тепловой сети от ТЭЦ-3. Системами теплоснабжения от ТЭЦ-3, «Теплогенерирующая компания». Регулирование отпуска тепловой энергии - центральное качественное, путем изменения температуры сетевой воды в подающем трубопроводе. Отпуск тепловой энергии осуществляется по температурному графику 130/65°C с температурной срезкой на 115-65°C. Тепловые сети системы теплоснабжения ТЭЦ-3 - водяные двухтрубные предназначенные для подачи сетевой воды в теплопотребляющие системы отдельных абонентов на нужды отопления и ГВС.
Основной принцип работы централизованного теплоснабжения заключается в том, что теплоноситель подается из ТЭЦ-3 по трубопроводам к зданиям, где оно используется для обогрева помещений и горячего водоснабжения. После передачи тепла потребителям, охлажденный теплоноситель возвращается обратно на ТЭЦ-3 для повторного нагрева.
Испытаниям должны подвергаться участки тепловой сети, тип прокладки и конструкции тепловой изоляции которых являются характерными для данной сети. Общая протяжённость испытываемых тепловых сетей составляет 13,715 км (в однотрубном исполнении).
Минеральная вата - гибкие волокнистые теплоизоляционные изделия, поставляемые свернутыми в виде рулонов или в развернутом виде. Минеральная вата используется в качестве тепловой изоляции для труб тепловых сетей более 30 лет. Опыт эксплуатации показывает, что данный тип изоляции не может в полной мере обеспечивать надежную и долговечную работу трубопроводов. Уже через 5-10 лет эксплуатации на 50% труб в изоляции из минеральной ваты присутствуют коррозионные процессы, а в 24 случаях из 100 возникает аварийная ситуация.
Важным фактом при работе теплопроводов в минеральной вате является увеличение тепловых потерь. При увлажнении изоляции потери тепла могут возрасти в 2 и более раз сверх нормы.
Пенополимерминеральная изоляция - это вспененный высоконаполненный композиционный материал на основе полиуретановых компонентов и минерального наполнителя [6]. Важное преимущество ППМ - это паропроницаемость, высокая механическая прочность и низкое водопоглащение.
Самые стабильные показатели по всем параметрам имеют трубопроводы в пенополимерминеральной (ППМ)_ изоляции. Теплоизоляционные свойства
ППМ изоляции значительно лучше, чем у минеральной ваты. Теплопроводность ППМ со временем практически не изменяется (до настоящего времени признаки старения, связанные с изменением теплопроводности ППМ не обнаружены). На коэффициент теплопроводности изоляции в незначительной степени оказывает влияние повышенная температура и влажность. При длительной эксплуатации при температуре теплоносителя 150°С прочностные параметры ППМ не изменяются. Структура и строение ППМ изоляции препятствуют попаданию влаги на поверхность стального трубопровода. За последние несколько лет исследования конструкций теплопроводов в ППМ изоляции не было обнаружено ни одного повреждения от наружной коррозии.
Таблица 1
Сравнение материалов
№ |
Характеристика |
Минвата |
ППМ |
|
1 |
Плотность общая, кг/м3 |
75-100 |
270 |
|
2 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/мС |
0,052 |
0,041 |
|
3 |
Теплостойкость, С |
От -180 до +700 |
150 |
|
4 |
Предел прочности при изгибе, МПа |
- |
1,7 |
|
5 |
Фактический срок службы, лет |
6-8 |
30 |
|
6 |
Водопоглащение при полном погружении, % |
1,0 |
0,5 |
|
7 |
Стойкость к фотоокисли- тельному старению, ч |
- |
500 |
Таблица 2
Результаты расчета фактических тепловых потерь
Участок сети |
Расчетный расход сетевой воды, т/ч |
Температура воды в начале и конце участка, °С |
Фактические тепловые потери, ккал/ч |
||
tn |
t к |
Qu |
|||
ТЭЦ-3 - ТК6-9 |
83,1 |
73,8 |
70,7 |
257610 |
|
ТК6-9 - ТК6-21А |
83,1 |
70,7 |
67,6 |
257610 |
|
Итого: |
|||||
ТК6-21А - ТК6-9 |
80,1 |
67,6 |
64,5 |
248310 |
|
ТК6-9 - ТЭЦ-3 |
80,1 |
64,5 |
61,4 |
248310 |
|
Итого: |
Таблица 3
Результаты сопоставления тепловых потерь при испытаниях (минеральная вата)
Участок сети |
Тип прокладки, конструкция тепловой изоляции |
Факт. тепловые потери, прив.к среднегод. усл., ккал/ч |
Опред.по нормам т. п., прив. к среднегод. усл., ккал/ч |
Соот. факт. и опред. по нормам т.п., К |
|
ТЭЦ 3 - опуск в канал |
Надземная, маты минерал. |
262514 |
194728 |
1,35 |
|
Надземная, маты минерал. |
182752 |
150260 |
1,22 |
||
Опуск в канал- ТК6-9 |
Канальная, маты минерал. |
108177 |
89214 |
1,21 |
|
ТК6-9-ТК6-13 |
Канальная, маты минерал. |
231808 |
186221 |
1,24 |
|
ТК6-15 - ТК6- 19 |
Канальная, маты минерал. |
139085 |
110300 |
1,26 |
|
ТК6-19 - ТК6- 21А |
Канальная, маты минерал. |
77269 |
61192 |
1,26 |
Таблица 4
Результаты сопоставления тепловых потерь при испытаниях (ППМ изоляция)
Участок сети |
Тип прокладки, конструкция тепловой изоляции |
Факт. тепловые потери, привед. к среднегод. усл., ккал/ч |
Определен. по нормам т.п., прив. к среднегод. усл., ккал/ч |
Соот. факт.и определен. по нормам т. п., К |
|
ТЭЦ-3 - опуск в канал |
Надземная, ППМ |
214201 |
194728 |
1,10 |
|
Надземная, ППМ |
157773 |
150260 |
1,05 |
||
Опуск в канал - ТК6-9 |
Канальная, ППМ |
99919 |
89214 |
1,12 |
|
ТК6-9 -ТК6-13 |
Канальная, ППМ |
208567 |
186221 |
1,12 |
|
ТК6-15-ТК6-19 |
Канальная, ППМ |
126845 |
110300 |
1,15 |
|
ТК6-19 -ТК6- 21А |
Канальная, ППМ |
70371 |
61192 |
1,15 |
На основании произведенных расчетов по результатам испытаний трубопроводов тепловых сетей на тепловые потери следует, что состояние тепловой изоляции удовлетворительное.
Рассмотрев теплоизоляционные материалы, можем сделать вывод в пользу ППМ изоляции. При использовании пенополимерминеральной ППМ изоляции существенно уменьшаются капитальные затраты на ремонт и обслуживание трубопроводов, поскольку ППМ изоляция имеет большой срок службы и, в отличие от минеральной ваты не нуждается в защите от увлажнения.
Список литературы
1. СП 61.13330.2012. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. М., 2013.
2. СП 124.13330.2012. Тепловые сети. М., 2013.
3. СП 131.13330.2020. Строительная климатология.
4. РД 34.09.255-97 «Методические указания по определению тепловых потерь в водяных тепловых сетях».
5. Манюк и др. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. Справочник. М., 1988.
6. Копко В.М. «Теплоизоляция трубопроводов теплосетей».
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание системы теплоснабжения. Климатологические данные города Калуга. Определение расчетных тепловых нагрузок района города на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Гидравлический расчет водяных тепловых сетей. Эффективность тепловой изоляции.
курсовая работа [146,6 K], добавлен 09.05.2015Проблема энергетической и экономической эффективности систем теплоснабжения. Определение эффективного и экономичного варианта тепловой изоляции города Пружаны при подземной безканальной прокладке. Срок окупаемости капиталовложений при замене обычных труб.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 23.03.2015Определение понятия тепловой энергии и основных ее потребителей. Виды и особенности функционирования систем теплоснабжения зданий. Расчет тепловых потерь, как первоочередной документ для решения задачи теплоснабжения здания. Теплоизоляционные материалы.
курсовая работа [65,7 K], добавлен 08.03.2011Планировка микрорайона и трассировка тепловых сетей, тепловые нагрузки. Расчет тепловой схемы котельной, оборудование. Пьезометрический и температурный график. Гидравлический, механический расчет трубопроводов, схемы присоединения тепловых потребителей.
курсовая работа [532,9 K], добавлен 08.09.2010Исследование надежности системы теплоснабжения средних городов России. Рассмотрение взаимосвязи инженерных систем энергетического комплекса. Характеристика структуры системы теплоснабжения города Вологды. Изучение и анализ статистики по тепловым сетям.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 10.07.2017Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Построение температурного графика регулирования тепловой нагрузки на отопление. Расчёт компенсаторов и тепловой изоляции, магистральных теплопроводов двухтрубной водяной сети.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.10.2013Принцип устройства и действия тепловой трубки Гровера. Основные способы передачи тепловой энергии. Преимущества и недостатки контурных тепловых труб. Перспективные типы кулеров на тепловых трубах. Конструктивные особенности и характеристики тепловых труб.
реферат [1,5 M], добавлен 09.08.2015Оценка расчетных тепловых нагрузок, построение графиков расхода теплоты. Центральное регулирование отпуска теплоты, тепловой нагрузки на отопление. Разработка генерального плана тепловой сети. Выбор насосного оборудования системы теплоснабжения.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 13.10.2012Эффективность водяных систем теплоснабжения. Виды потребления горячей воды. Особенности расчета паропроводов и конденсатопроводов. Подбор насосов в водяных тепловых сетях. Основные направления борьбы с внутренней коррозией в системах теплоснабжения.
шпаргалка [1,9 M], добавлен 21.05.2012Виды тепловой изоляции: естественная или природная (асбест, слюда, пробка) и предварительно обработанные материалы. Альфолевая изоляция. Термическое сопротивление теплопередачи через изолированный трубопровод. Выбор эффективной изоляции трубопроводов.
презентация [121,0 K], добавлен 18.10.2013Подземная и надземная прокладка тепловых сетей, их пересечение с газопроводами, водопроводом и электричеством. Расстояние от строительных конструкций тепловых сетей (оболочка изоляции трубопроводов) при бесканальной прокладке до зданий и инженерных сетей.
контрольная работа [26,4 K], добавлен 16.09.2010Описание тепловых сетей и потребителей теплоты. Определение расчетной нагрузки на отопление. Анализ основных параметров системы теплоснабжения. Расчет котлоагрегата Vitoplex 200 SX2A. Определение расчетных тепловых нагрузок на отопление зданий.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 20.03.2017Подготовка к отопительному периоду. Режимы теплоснабжения для условий возможного дефицита тепловой мощности источников тепла, повышение надежности системы. Давления для гидравлических испытаний, графики проведения аварийно-восстановительных работ.
реферат [65,6 K], добавлен 01.03.2011Деятельность предприятия ОАО "Нарьян–Марстрой", его котельня. Характеристика схемы тепловой сети, расчёт изоляции трубопроводов. Подбор сетевых насосов котельной и кабельных линий. Техника безопасности при работе с электроустановками и котлоагрегатами.
дипломная работа [978,4 K], добавлен 15.01.2011Расчет тепловых нагрузок производственных и служебных зданий предприятия по укрупнённым характеристикам. Расчет необходимых расходов воды для теплоснабжения и горячего водоснабжения. Построение пьезометрического графика и выбор схемы абонентских вводов.
курсовая работа [431,9 K], добавлен 15.11.2011Расчет нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий жилого микрорайона. Гидравлический и тепловой расчет сети, блочно-модульной котельной для теплоснабжения, газоснабжения. Выбор источника теплоснабжения и оборудования ГРУ и ГРПШ.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.03.2013Характеристика объектов теплоснабжения. Расчет тепловых потоков на отопление, на вентиляцию и на горячее водоснабжение. Построение графика расхода теплоты. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловой сети. Расчет магистрали тепловой сети.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.08.2012Выбор оборудования котельной. Расчет тепловой мощности абонентов на отопление и вентиляцию. Расчет годового теплопотребления и топлива. Гидравлический расчет тепловых сетей: расчет паропровода, водяных сетей, построение пьезометрического графика.
курсовая работа [188,7 K], добавлен 15.09.2012Тепловой расчет здания. Расчет теплопотерь через наружные стенки, окна, полы, расположенные на грунте, и двери. Система теплоснабжения с применением теплового насоса. Выбор источника низкопотенциального тепла. Расчет элементов теплонасосной установки.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 16.10.2011Расчет и анализ основных параметров системы теплоснабжения. Основное оборудование котельной. Автоматизация парового котла. Предложения по реконструкции и техническому перевооружению источника тепловой энергии. Рекомендации по осуществлению регулировки.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 20.03.2017