Características de las redes de calefacción. Características generales de las redes de calefacción.
| Materiales de apoyo para el plan de suministro de calor para el asentamiento urbano de Obukhovo para el período de 2013 a 2028 | ||
| CAPÍTULO 1 | ||
| La situación actual en el ámbito de la producción, transmisión y consumo de energía térmica con fines de suministro de calor. PARTE 3 Redes de calefacción, estructuras sobre ellas y puntos de calefacción. | ||
Tabla de contenido
1. Descripción de la estructura de las redes de calefacción 2.
2. Diseños de redes de calefacción 7.
3.Pérdidas tecnológicas durante la transferencia de energía térmica 8
4. Descripción de los procedimientos para diagnosticar el estado de las redes de calefacción y planificar reparaciones importantes (actuales) 9
5. Descripción de la frecuencia y cumplimiento de las normas técnicas y otros requisitos obligatorios de los procedimientos de reparación de verano con parámetros y métodos de prueba (hidráulicos, temperatura, pérdida de calor) de las redes de calefacción 15
Descripción de la estructura de las redes de calefacción.
El calor se transporta desde fuentes centralizadas a los consumidores a través de redes troncales y de distribución. Actualmente, las empresas de suministro de calor del asentamiento urbano de Obukhovo utilizan una amplia gama de tuberías y equipos para las redes de calefacción, que difieren en su propósito (principal, distribución, dentro de la casa), diámetro, métodos de instalación (sobre el suelo, subterráneo) y tipo de aislamiento.
La organización de suministro de calor que tiene en su balance y opera redes de calefacción es JSC NPTO ZHKH. La compañía tiene en su balance más de 56,5 km en términos de monoducto, de los cuales el 65,6% son redes de calefacción y el 34,4% son redes de agua caliente.
La estructura de las redes de calefacción según el método de instalación se muestra en la Figura 1.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción de JSC NPTO ZHKH por método de instalación.
La longitud total de las redes de calefacción desglosada por diámetro se muestra en la Figura 2.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción de JSC NPTO Vivienda y Servicios Públicos en general por diámetro
La longitud de las redes de calefacción desglosada por tipo de aislamiento se muestra en la Figura 3.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción de JSC NPTO Housing and Public Utilities por tipo de aislamiento
Redes de calefacción de la Sala de Calderas No. 1,Región de Moscú, distrito de Noginsky, pueblo de Obukhovo, autopista Kudinovskoe, n..
Las redes de calefacción de la sala de calderas n.° 1 tienen una longitud de 7,8 km en el cálculo de dos tubos, de los cuales las redes de calefacción representan el 60% y las redes de agua caliente, el 40%. Tendido de redes de calefacción subterráneas (Figura 4). Las redes de calefacción se colocan mediante un método de dos tubos. La longitud de las redes de calefacción y agua caliente por diámetro se muestra en las Figuras 5-6.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción de la Sala de Calderas No. 1 por método de instalación.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción térmica de la Sala de Calderas No. 1 por diámetro.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción de ACS de la sala de calderas nº 1 por diámetro
Redes de calefacción de la Sala de Calderas No. 2,Región de Moscú, distrito de Noginsky, pueblo de Obukhovo, calle Kombinat, 21A.
Las redes de calefacción de la sala de calderas nº 2 tienen una longitud de 10,5 km en el cálculo de dos tubos, de los cuales las redes de calefacción representan el 63,6% y las redes de agua caliente, el 36,4%. Tendido de redes de calefacción subterráneas y aéreas (Figura 7). Las redes de calefacción se colocan mediante un método de dos tubos. La longitud de las redes de calefacción y agua caliente por diámetro se muestra en las Figuras 8-9.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción de la Sala de Calderas No. 2 por método de instalación.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción térmica de la Sala de Calderas No. 2 por diámetro.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción de ACS de la sala de calderas nº 2 por diámetro
Los consumidores de energía térmica y agua caliente están conectados a las redes a través de estaciones de calefacción central. La estación de calefacción está equipada con modernos dispositivos de medición de energía térmica y de refrigerante. Los datos sobre el punto de calefacción central se dan en la Tabla 1.
Mesa
Datos sobre la estación de calefacción central de la Sala de Calderas No. 2
Redes de calefacción de la Sala de Calderas No. 3,Región de Moscú, distrito de Noginsky, pueblo de Obukhovo, calle Lenina, 24A.
Las redes de calefacción de la Sala de Calderas nº 3 tienen una longitud de 5,0 km en cálculo bitubular y son redes de calefacción. Tendido de redes de calefacción subterráneas y aéreas (Figura 10). Las redes de calefacción se colocan mediante un método de dos tubos. La longitud de las redes de calefacción por diámetro se muestra en la Figura 11.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción de la Sala de Calderas No. 3 por método de instalación.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción térmica de la Sala de Calderas No. 3 por diámetro.
Los consumidores de energía térmica y agua caliente están conectados a las redes según un esquema dependiente. No hay puntos de calefacción.
Redes de calefacción de la Sala de Calderas No. 4,Región de Moscú, distrito de Noginsky, pueblo de Obukhovo, st. Moscú, 4A.
Las redes de calefacción de la sala de calderas nº 4 tienen una longitud de 4,4 km en el cálculo de dos tubos, de los cuales las redes de calefacción representan el 41% y las redes de agua caliente, el 59%. Tendido de redes de calefacción subterráneas (Figura 12). Las redes de calefacción se colocan mediante un método de dos tubos. La longitud de las redes de calefacción y agua caliente por diámetro se muestra en las Figuras 13-14.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción de la Sala de Calderas No. 4 por método de instalación.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción térmica de la sala de calderas nº 4 por diámetro.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción de ACS de la sala de calderas nº 4 por diámetro
Los consumidores de energía térmica y agua caliente están conectados a las redes según un esquema dependiente. No hay puntos de calefacción.
Redes de calefacción de la Sala de Calderas del Complejo Deportivo y Fitness,Región de Moscú, distrito de Noginsky, pueblo de Obukhovo, st. Soviética, 25A.
Las redes de calefacción de la Sala de Calderas del Complejo Deportivo y Fitness tienen una longitud de 307 m en el cálculo de dos tubos, de los cuales las redes de calefacción representan el 50% y las redes de agua caliente, el 50%. Tendido de redes de calefacción sobre rasante. Las redes de calefacción se colocan mediante un método de dos tubos. La longitud de las redes de calefacción y agua caliente por diámetro se muestra en las Figuras 15-16.
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción térmica de la Sala de Calderas del Complejo Deportivo y Fitness por diámetro
Dibujo. Estructura de las redes de calefacción de ACS de la Sala de Calderas del Complejo Deportivo y Fitness por diámetro
Los consumidores de energía térmica y agua caliente están conectados a las redes según un esquema dependiente. No hay puntos de calefacción.
Estructuras de redes de calefacción.
Las redes de calefacción en todas las áreas de la red de calefacción tienen todos los tipos de instalación posibles: aérea, subterránea con canal y sin canal. La colocación aérea se utiliza principalmente al cruzar barreras naturales.
En este caso, las tuberías se colocan a lo largo de pasos elevados y soportes bajos. Cuando se utiliza instalación sin canales, durante los últimos 10 años se utilizan tuberías aisladas con espuma de poliuretano.
Se instalan válvulas de cierre en los ramales de las tuberías. Se utilizan válvulas de compuerta de acero, válvulas de bola y válvulas de mariposa. En los últimos años, durante reparaciones importantes e instalación de nuevas secciones de redes de calefacción, se da preferencia a la instalación de válvulas de bola.
Para garantizar la posibilidad de un rápido encendido de las redes, se proporciona la instalación de dispositivos de desconexión seccionales. El número de dispositivos de sección para las partes lineales de la carretera está determinado por los requisitos de SNiP y las características topológicas de cada sistema.
Para dar servicio a las válvulas de cierre durante la instalación subterránea, se instalan cámaras de calefacción en las redes. Las cámaras térmicas están fabricadas principalmente con estructuras prefabricadas de hormigón armado o ladrillo, dotadas de fosas, salidas de aire y dispositivos de drenaje.
Pérdidas tecnológicas durante la transferencia de energía térmica.
Dibujo. La proporción de pérdidas de energía térmica según la potencia de la fuente.
La Tabla 2 muestra los indicadores reales de pérdidas tecnológicas para las salas de calderas de JSC NPTO ZHKH.
Mesa. Pérdidas de energía térmica en las salas de calderas de JSC NPTO Housing and Public Utilities
| No. | Nombre y dirección de la sala de calderas | Oferta neta de energía térmica, miles de Gcal | Pérdidas reales de energía térmica, Gcal. | Pérdidas reales de energía térmica, % |
| 1 | Sala de calderas nº 1 | 24,83 | 4 596,6 | 18,5 |
| 2 | Sala de calderas nº 2 | 33,72 | 10 119,2 | 30,0 |
| 3 | Sala de calderas nº 3 | 16,75 | 1 716,4 | 10,2 |
| 4 | Sala de calderas nº 4 | 14,07 | 2 687,7 | 19,1 |
Descripción de los procedimientos para diagnosticar el estado de las redes de calefacción y planificar reparaciones importantes (actuales)
El sistema de diagnóstico de la red de calefacción está diseñado para formar
paquete de datos sobre el estado de la red de calefacción en el asentamiento urbano de Obukhovo. En condiciones de financiación limitada, es aconsejable planificar y realizar reparaciones de las redes de calefacción en función de su estado real y no de su vida útil. En este caso, se prefieren métodos de diagnóstico no destructivos. La base para describir los procedimientos para el diagnóstico del estado de las redes de calefacción es el RD 102-008-2002 “Instrucciones para el diagnóstico del estado técnico de las tuberías mediante método magnetométrico sin contacto”.
Es necesario comenzar a diagnosticar el estado de la red de calefacción con un análisis de la documentación de diseño, ejecutiva y operativa. El análisis de la documentación de diseño y operativa se puede realizar de acuerdo con el RD 39-132-94 “Reglas para la operación, inspección, reparación y rechazo de oleoductos de yacimientos petrolíferos”, o de acuerdo con el RD 12-411-01 “Instrucciones para el diagnóstico el estado técnico de los gasoductos subterráneos de acero”. Se recomienda redactar los resultados del análisis de la documentación de diseño, ejecutiva y operativa en el siguiente formulario: (Formulario 1 RD 102-008-2002).
Datos iniciales para el análisis de la documentación de diseño, ejecutiva y operativa:
1. Nombre y afiliación de la organización que opera el oleoducto;
2. Nombre completo, finalidad y código del oleoducto, finalidad de la puesta en servicio;
3. Longitud total de la tubería, m; diagrama en planta y perfil de la ruta de la tubería con referencias a estructuras sobre el suelo, barreras de agua, cruces de carreteras, intersecciones, conexiones, etc.
4. Presión de diseño, MPa
5. Presión de trabajo, MPa
6. Información sobre la agresividad corrosiva del producto transportado y el suelo circundante (peligro de picaduras según ISO 11463, biocorrosión según RD 39-3-973-83, datos calculados sobre la tasa de corrosión local según indicadores nominales) ;
7. Información sobre el número, causas de fallas (accidentes) y reparaciones realizadas del oleoducto con referencia a los tramos de la ruta;
8. Fechas de exámenes diagnósticos anteriores, principales conclusiones en base a sus resultados, organización de ejecución;
9. Información adicional.
Luego se inspecciona la ruta del oleoducto. Se recomienda realizarlo según el RD 34-10-130-96 “Instrucciones de control visual y de medida” para obtener información sobre el estado actual de la red de calefacción y aclarar el alcance de los trabajos preparatorios. Se recomienda documentar los resultados de la inspección en el Formulario 2 RD 102-008-2002 (Figura 16).
Dibujo. Resultados de la inspección visual del recorrido de la red de calefacción.
Luego comienzan el trabajo preparatorio, que se lleva a cabo antes del inicio del trabajo de diagnóstico. El diagnóstico del estado de las redes de calefacción comienza una vez finalizados todos los trabajos preparatorios. Durante el trabajo de levantamiento se mantiene un Diario de Encuesta de Campo en el Formulario 3 RD 102-008-2002 (Figura 17).
Con base en los resultados de la etapa de campo del levantamiento magnetométrico, se elabora un Protocolo en el Formulario 4 RD 102-008-2002 (Figura 18).
Una vez finalizada la etapa de campo de la encuesta, el procesamiento de datos en la oficina se lleva a cabo en condiciones estacionarias. Se lleva a cabo con el objetivo de aclarar las coordenadas de los tramos de la red de calefacción, así como evaluar el peligro de defectos y el estado general de tensión de la red de calefacción para clasificar sus tramos según clases de estado técnico. Sobre la base de los resultados del procesamiento de datos, se compila una "Lista de anomalías identificadas".
Sobre la base de los resultados del análisis de toda la información recopilada, se elabora una "Conclusión sobre el estado técnico del objeto de diagnóstico". En el proceso de elaboración de la Conclusión se sistematiza la información recibida, reflejando los principales resultados en forma de tablas, gráficos y un diagrama situacional combinado del recorrido de la red de calefacción.
Dibujo. Registro de campo de levantamiento magnetométrico
Dibujo. Protocolo para la realización del trabajo de campo en levantamiento magnetométrico sin contacto.
Utilizando varios métodos para diagnosticar el estado técnico de la red de calefacción, es posible responder a la pregunta: qué áreas necesitan reemplazo prioritario y qué áreas pueden controlarse mediante trabajos de reparación locales. Dependiendo de esto, se debe planificar las reparaciones importantes (actuales).
La variedad existente de tipos de diagnóstico de redes de calefacción utilizando métodos de prueba no destructivos permite obtener una imagen completa y precisa del estado técnico.
Por ejemplo:
Método de emisión acústica probado en la práctica mundial y le permite determinar con precisión la ubicación de defectos en una red de calefacción bajo presión variable.
Método de imagen térmica terrestre utilizando una cámara termográfica.
Fotografía aérea térmica de zona.. Este método es muy eficaz para planificar reparaciones e identificar áreas con mayor pérdida de calor. Es recomendable tomar fotografías en un momento en el que el sistema de calefacción esté funcionando, pero no haya nieve en el suelo, es decir. en primavera u otoño.
Método NPK "Vector".
Método Wavemaker- este moderno sistema ultrasónico está diseñado para evaluar el estado de las tuberías y permite detectar rápidamente la corrosión y otros defectos en las superficies externas e internas de las redes de calefacción (el llamado sistema de prueba de detección de tuberías).
La empresa debe organizar la reparación de las redes de calefacción: capital y corriente. Para todo tipo de reparaciones de redes de calefacción se deben elaborar cronogramas anuales y de largo plazo. Los cronogramas de reparaciones importantes y actuales se desarrollan en base a los resultados de un análisis de los diagnósticos realizados y los defectos identificados. El procedimiento para la realización de reparaciones actuales y mayores de redes de calefacción está regulado por los siguientes documentos:
Instrucciones estándar para la operación técnica de redes de calefacción de sistemas municipales de suministro de calor (aprobadas por orden del Comité Estatal de Construcción de Rusia del 13 de diciembre de 2000 No. 285);
Reglamento sobre el sistema de reparaciones preventivas programadas de las principales
Instrucciones para la revisión de redes de calefacción (Aprobadas por orden del Ministerio de Vivienda y Servicios Públicos de la RSFSR de 22 de abril de 1985 No. 220);
RD 153-34.0-20.522-99 “Instrucciones estándar para la inspección técnica periódica de tuberías de redes de calefacción” (aprobado por RAO UES de Rusia el 9 de diciembre de 1999);
SO 34.04.181-2003 “Reglas para organizar el mantenimiento y reparación de equipos, edificios y estructuras de centrales y redes de energía” (aprobadas por RAO UES de Rusia el 25 de diciembre de 2003).
Descripción de la frecuencia y cumplimiento de las normas técnicas y otros requisitos obligatorios de los procedimientos de reparación de verano con parámetros y métodos de prueba (hidráulicos, temperatura, pérdida de calor) de las redes de calefacción.
El término "reparaciones de verano" se refiere a reparaciones preventivas planificadas realizadas durante el período de entrecalentamiento. En cuanto a la frecuencia de las denominadas reparaciones de verano, así como a los parámetros y métodos de prueba de las redes de calefacción, se indica lo siguiente:
1. La inspección técnica de las redes de calefacción debe realizarse al menos una vez cada 5 años (cláusula 2.5 del MDK 4-02.2001 "Instrucciones estándar para el funcionamiento técnico de las redes de calefacción de los sistemas municipales de suministro de calor");
2. Los equipos de las redes de calefacción, incluidos los puntos de calefacción y los sistemas de consumo de calor, antes de su puesta en servicio después de las reparaciones de verano, deben someterse a una prueba hidráulica de resistencia y densidad, a saber: unidades de ascensor, calentadores y calentadores de agua para suministro de agua caliente y calefacción con una presión de trabajo de 1,25, pero no inferior a 1 MPa (10 kgf/cm2), sistemas de calefacción con dispositivos de calefacción de hierro fundido con una presión de trabajo de 1,25, pero no inferior a 0,6 MPa (6 kgf/cm2), y sistemas de calefacción de paneles con una presión de 1 MPa (10 kgf/cm2 2) (cláusula 5.28 MDK 4-02.2001).
3. Todas las redes de calefacción, desde la fuente de energía térmica hasta los puntos de calefacción de los sistemas de consumo de calor, deben probarse para determinar la temperatura máxima del refrigerante; esta prueba debe realizarse, por regla general, inmediatamente antes del final de la temporada de calefacción; temperaturas del aire exterior positivas diarias estables (cláusulas 1.3,1.4 RD 153 -34.1-20.329-2001 “Directrices para probar redes de calentamiento de agua para la temperatura máxima del refrigerante”) La frecuencia de estas pruebas la determina el director técnico de la entidad explotadora. Las pruebas de temperatura deben realizarse a temperaturas del aire exterior estables y diarias por encima de cero. La temperatura máxima debe tomarse como la temperatura máxima alcanzable del agua de suministro de acuerdo con el programa de temperatura aprobado para regular el suministro de calor. La temperatura del agua en la tubería de retorno durante las pruebas de temperatura no debe exceder los 90°C (cláusula 6.91 del MDK 4-02-2001). Las pruebas de las redes de calefacción para la temperatura máxima del refrigerante deben realizarse de acuerdo con el RD 153-34.1-20.329-2001 “Directrices para probar las redes de calentamiento de agua para la temperatura máxima del refrigerante”.
Debe tenerse en cuenta que las pruebas de temperatura máxima del refrigerante de las redes de calefacción que han estado en funcionamiento durante mucho tiempo y tienen secciones poco confiables deben realizarse después de las reparaciones de verano y pruebas hidráulicas preliminares de estas secciones para determinar su resistencia y densidad, pero no a más tardar tres semanas antes del inicio de la temporada de calefacción. Está prohibido realizar simultáneamente pruebas de temperatura máxima del refrigerante en las redes de calefacción y pruebas hidráulicas de resistencia y densidad de las redes de calefacción. Al realizar pruebas de temperatura máxima del refrigerante, la temperatura del agua en la tubería de retorno de la red de calefacción no debe exceder los 90 °C.
Las redes de calor deben someterse a pruebas de pérdidas hidráulicas para determinar las características hidráulicas operativas de las tuberías, el estado de su superficie interna y el rendimiento real. Este tipo de ensayos se realizan de acuerdo con el RD 34.20.519-97 “Directrices para el ensayo de pérdidas hidráulicas en redes de calentamiento de agua”. Las pruebas de las redes de calefacción para detectar pérdidas hidráulicas deben realizarse una vez cada cinco años. El cronograma para estas pruebas lo establece el director técnico de la entidad explotadora (cláusula 6.97 del MDK 4-02-2001).
Las redes de calefacción deben probarse para determinar las pérdidas de calor. El objetivo de las pruebas térmicas es determinar las pérdidas de calor por varios tipos de juntas y diseños de aislamiento de tuberías característicos de una determinada red de calefacción. Según los resultados de las pruebas, se evalúa el estado de aislamiento de las tuberías probadas en condiciones específicas de funcionamiento de las juntas. Las pruebas deben realizarse en aquellos tramos de la red en los que el tipo de tendido y el diseño de aislamiento son característicos de una determinada red, lo que permite extender los resultados de las pruebas a la red de calefacción en su conjunto. Las pruebas térmicas deben realizarse una vez cada 5 años. Al mismo tiempo, se revelan cambios en las propiedades térmicas de las estructuras aislantes debido a mi envejecimiento durante la operación, puesta en servicio de redes de calefacción nuevas y reconstrucción de las existentes (RD 34.09.255-97).
Un vínculo importante en el sistema de calefacción urbana son las redes de calefacción a través de las cuales se transporta el calor desde la fuente de suministro de calor a los consumidores de calor.
Las redes de calefacción se pueden clasificar según el tipo de refrigerante utilizado en ellas, así como según sus parámetros de diseño (presión y temperatura). Casi los únicos refrigerantes en las redes de calefacción son el agua caliente y el vapor de agua.
El vapor de agua, como refrigerante, se utiliza ampliamente en fuentes de calor (salas de calderas, centrales térmicas) y, en muchos casos, en sistemas de suministro de calor, especialmente industriales. Los sistemas de calefacción comunitarios están equipados con redes de calentamiento de agua, y los industriales están equipados solo con vapor o con vapor en combinación con redes de agua que se utilizan para cubrir las cargas de calefacción y ventilación (AT), aire acondicionado y suministro de agua caliente (ACS). Las redes de calentamiento de agua se componen principalmente de dos tuberías con una combinación de tuberías de suministro para suministrar agua caliente desde fuentes de calor a sistemas de uso de calor y tuberías de retorno para devolver el agua enfriada en estos sistemas a fuentes de calor para recalentarla.
Las tuberías de suministro y retorno de las redes de calentamiento de agua, junto con las tuberías correspondientes de fuentes de calor y sistemas de uso de calor, forman Circuitos cerrados de circulación de agua. Esta circulación se apoya en bombas de red instaladas en fuentes de calor, y para largas distancias de transporte de agua, también en el recorrido de las redes de calefacción (impulsando estaciones de bombeo).
En algunos casos, las redes de calentamiento de agua se fabrican con tres o incluso cuatro tuberías. Tal aumento en el número de tuberías, generalmente solo en ciertas secciones de las redes de calefacción, está asociado con la duplicación de solo las tuberías de suministro (sistemas de tres tuberías) para una conexión separada a las tuberías correspondientes de los sistemas de agua caliente o calefacción, o para la redundancia de las tuberías de suministro y retorno.
En los grandes sistemas de calefacción centralizados, existe la necesidad de dividir las redes de calentamiento de agua en varias categorías, cada una de las cuales puede utilizar sus propios esquemas de transporte y suministro de calor.
Las normas prevén la división de las redes de calefacción en tres categorías: 1. Principal: desde fuentes de calor hasta entradas a barrios residenciales (bloques) y empresas;
2. Distribución: desde las redes principales hasta los edificios individuales;
3. Redes a edificios individuales en forma de derivaciones desde las redes de distribución (o en algunos casos desde las principales) a los nodos que conectan con ellas los sistemas de gestión de calor de los edificios individuales.
Es aconsejable aclarar estos nombres en relación con la clasificación aceptada de los sistemas de suministro de calor centralizados según su escala y el número de consumidores atendidos. Por lo tanto, si en sistemas pequeños el calor se suministra desde una sola fuente a un grupo de edificios residenciales y públicos dentro de un microdistrito o edificios industriales de una empresa, entonces no hay necesidad de redes troncales y todas las redes de dichas fuentes deben considerarse como Redes de distribución. Esta situación es típica del uso como fuentes de salas de calderas de grupo (cuarto) y microdistrito, así como de calderas industriales que sirven a una empresa. Al pasar de sistemas tan pequeños a regionales, y más aún a interdistritos, aparece una categoría de redes de calefacción principales, a las que están conectadas las redes de distribución de microdistritos individuales o empresas de una región industrial. La conexión de edificios individuales directamente a las redes principales, además de a las redes de distribución, es extremadamente indeseable por varias razones y, por lo tanto, se utiliza muy raramente.
Las grandes fuentes de calor de los sistemas centralizados de suministro de calor distritales e interdistritales, según las normas, deben ubicarse fuera de la zona residencial para reducir el impacto de sus emisiones en el estado de la cuenca de aire de esta zona, así como para simplificar la sistemas para suministrarles combustible líquido o sólido. En tales casos, aparecen secciones iniciales (cabezales) de redes troncales de longitud considerable, dentro de las cuales no hay nodos de conexión para las redes de distribución. Este transporte de refrigerante sin distribución de calor asociada a sus consumidores se denomina tránsito, y es aconsejable clasificar las secciones principales correspondientes de las redes principales de calefacción en una categoría especial de tránsito. La presencia de redes de tránsito empeora significativamente los indicadores técnicos y económicos del transporte de refrigerante, especialmente cuando la longitud de estas redes es de 5 a 10 km o más, lo que es típico, en particular, cuando se utiliza ATPP o AST.
Los principales objetivos del TP son:
- - Conversión del tipo de refrigerante.
- - Monitoreo y regulación de parámetros de refrigerante.
- - Distribución de refrigerante entre sistemas de consumo de calor.
- - Desactivación de los sistemas de consumo de calor.
- - Protección de los sistemas de consumo de calor contra aumentos de emergencia en los parámetros del refrigerante.
- - Contabilización de costes de refrigerante y calefacción.
El punto de calefacción está equipado con: intercambiadores de calor, bombas (red, reposición), dispositivos para registrar los parámetros del refrigerante. El agua calentada de la central térmica ingresa bajo presión al intercambiador de calor. Por otro lado, el agua fría ingresa al intercambiador de calor a través de bombas de red. Al ceder parte de la energía para calentar el agua de la red, el agua de la central térmica se enfría y se devuelve. Se suministra agua de red calentada a la temperatura requerida para calefacción y suministro de agua caliente a la población.
Estructuras de tuberías
Los sistemas de calentamiento de agua se utilizan en dos tipos: cerrados (cerrados) y abiertos (abiertos). En sistemas cerrados, el agua de la red que circula en la red de calefacción se utiliza únicamente como refrigerante, pero no se extrae de la red.
En los sistemas abiertos, el agua de la red se extrae parcialmente (rara vez por completo) de los suscriptores para el suministro de agua caliente.
Dependiendo de la cantidad de tuberías utilizadas para suministrar calor a un determinado grupo de consumidores, los sistemas de agua se dividen en uno, dos, tres y múltiples tubos. El número mínimo de tuberías para un sistema abierto es uno y para un sistema cerrado, dos.
Para la ciudad de Orsk se utilizará un sistema cerrado de suministro de calor por ascensor.
Sistema cerrado de calentamiento de agua de dos tubos.
válvula de 2 aire; Grifo de 3 aguas; Dispositivo de 4 calentamiento; válvula de retención de 5; regulador de flujo de 12; 15 ascensores; 16 bombas; bomba de alimentación de 17; 18 bombas de red; regulador de 19 alimentaciones; calentadores de agua de 20 redes; Caldera de 21 picos.
El esquema de conexiones muestra la conexión dependiente de la instalación de calefacción. El agua de la línea de suministro de la red de calefacción ingresa a través de la válvula reguladora de flujo 12 directamente al sistema de calefacción del edificio, pasa a través de los dispositivos de calefacción 4 y desprende calor al aire circundante. El agua enfriada ingresa a la línea de retorno de la red de calefacción.
Según este esquema, los sistemas de calentamiento de agua de las empresas industriales suelen estar conectados a la red de calefacción.
En el caso de que la temperatura máxima del agua en la línea de suministro de la red de calefacción no supere los 95 o C, los sistemas de calefacción de edificios residenciales y públicos también se conectan de acuerdo con este esquema. En la mayoría de los casos, los sistemas de calefacción de edificios residenciales y públicos se conectan a las redes de calentamiento de agua mediante un circuito dependiente con un dispositivo mezclador (
Elementos estructurales de redes de calefacción.
Todas las tuberías de los suscriptores están instaladas bajo tierra: bandejas. Se instalan cámaras térmicas para conectar suscriptores y cambiar de dirección. Para compensar la expansión térmica, se instalan compensadores de casquillo en las cámaras térmicas. La tubería central tiene un ancho de 375 mm - 219 mm. Los suscriptores están conectados a través de una tubería de Ø108mm-89mm. Tubería de abonado después del ascensor Ш57mm.
Modo hidráulico de la red de calefacción 6 kg/cm 2 - tubería directa, 2 kg/cm 2 - tubería de retorno.
Para el sistema de ACS de los suscriptores, las calderas se instalan directamente en el edificio (baños, escuelas, guarderías, hospitales).
Se conectan de 3 a 4 suscriptores a una unidad de ascensor.
La eficiencia económica de los sistemas centralizados de suministro de calor en la escala actual de consumo de calor depende en gran medida del aislamiento térmico de equipos y tuberías. El aislamiento térmico sirve para reducir las pérdidas de calor y garantizar una temperatura aceptable de la superficie aislada. La lucha por reducir las pérdidas de calor durante el transporte en los conductos de calor es el medio más importante para ahorrar recursos de combustible. Los costos adicionales asociados con la aplicación de aislamiento térmico y recubrimientos anticorrosión son relativamente pequeños y ascienden al 5-8% del costo total de las redes de calefacción, pero el aislamiento de alta calidad aumenta la resistencia del metal a la corrosión, lo que aumenta significativamente la vida útil. de tuberías. El aislamiento térmico mejora las condiciones de trabajo del personal operativo y permite mantener altos parámetros del refrigerante a una gran distancia de la fuente de calor.
El aislamiento térmico de tuberías y equipos de redes de calefacción se utiliza para todos los métodos de instalación, independientemente de la temperatura del refrigerante. Los materiales aislantes térmicos están en contacto directo con el entorno exterior, que se caracteriza por continuas fluctuaciones de temperatura, humedad y presión. El aislamiento térmico de las tuberías subterráneas y, especialmente, de las tuberías de calefacción se encuentra en condiciones extremadamente desfavorables. Por este motivo, los materiales y estructuras de aislamiento térmico deben cumplir una serie de requisitos. Las consideraciones de eficiencia y durabilidad requieren que la elección de los materiales y estructuras de aislamiento térmico se realice teniendo en cuenta los métodos de instalación y las condiciones de funcionamiento determinadas por la carga externa sobre el aislamiento térmico, el nivel freático, la temperatura del refrigerante, el modo de funcionamiento hidráulico de la red de calefacción, etc. .
Los materiales utilizados como aislante térmico deben tener altas propiedades de protección térmica y baja absorción de agua durante una larga vida útil. La absorción de agua y la hidrofobicidad (la propiedad de repelencia al agua superficial) son importantes para mantener las propiedades termofísicas iniciales del material termoaislante y para ahorrar suministro de calor. El coeficiente de conductividad térmica de la mayoría de los materiales aislantes secos varía entre 0,05 y 0,25 W/m°C; con la humidificación, el coeficiente de conductividad térmica a veces aumenta entre 3 y 4 veces.
Las propiedades de aislamiento térmico de los mismos materiales se deterioran significativamente al aumentar la densidad aparente. El aislamiento térmico pesado tiene un efecto destructivo sobre la malla de retención y el aislamiento térmico combado se desprende de la tubería y del equipo y no cumple su propósito previsto. En este sentido, los materiales aislantes y las vendas de sujeción (mallas, alambres) deben tener una alta resistencia mecánica y a la corrosión que puedan soportar los efectos de las cargas externas y la humedad.
Se imponen altas exigencias a la pureza química de los aisladores. No se permite el uso de materiales aislantes que contengan compuestos químicos corrosivos para el metal, ya que cuando se humedecen, estos compuestos se eliminan fácilmente del aislamiento térmico, caen sobre las superficies metálicas y provocan su corrosión. Los elementos más agresivos son el azufre y los óxidos de azufre (SO3, SO2), contenidos en grandes cantidades en diversas escorias y lanas minerales. Las escorias y las lanas se encuentran entre los aislantes de alta calidad, pero el contenido de óxido de azufre superior al 3% los hace inadecuados para su uso en condiciones de humedad.
Algunas masillas, como el amianto, la asbozurita, el aserrín, la caña y otros materiales, principalmente orgánicos, cambian su estructura cuando se humedecen, se agrietan y se pudren, por lo que tampoco se recomiendan para aislamiento térmico.
Los materiales aislantes térmicos se utilizan en forma de masas granulares, fibrosas y pastosas que no tienen la resistencia estructural necesaria, así como en forma de productos moldeados en piezas.
Características de las redes de calefacción.
El calor se transporta desde la sala de calderas a los consumidores a través de redes troncales y de distribución.
Desde las principales redes de calefacción, el calor se transporta a los consumidores a través de redes de distribución de calor y luego a través de redes dentro del bloque. La conexión de los consumidores a las redes de calefacción se realiza a través de cámaras térmicas individuales.
El diagrama de red es de dos tubos, sin salida.
El refrigerante de los sistemas de suministro de calor de las salas de calderas para sistemas de calefacción y suministro de agua caliente es agua sobrecalentada con una temperatura máxima en las tuberías de suministro de 95 C y en las tuberías de retorno de 70 C.
El sistema de suministro de calor está cerrado.
La regulación del suministro de calor en las salas de calderas se realiza de forma cualitativa, según un programa de calefacción normal.
Los suscriptores están conectados según un circuito dependiente, a través de cámaras térmicas, parcialmente con dispositivos de medición de energía térmica y flujo de refrigerante.
Las redes de calor procedentes de fuentes de suministro de calor se colocan tanto bajo tierra como sobre el suelo.
El sistema de suministro de calor existente del sector residencial y comunal tiene un porcentaje significativo de desgaste en los equipos instalados de las salas de calderas y redes de calefacción y necesita ser modernizado. Una parte importante de las redes de calefacción han agotado sus reservas de capacidad o están muy limitadas.
Teploset LLC alquila 4 salas de calderas con capacidad instalada:
Sala de calderas No. Gkall
Sala de calderas No. Gkall
Sala de calderas No. Gkall
Sala de calderas No. Gkall
Se instalan válvulas de seguridad en cada sala de calderas para proteger contra la sobrepresión.
Sala de calderas nº 1
Nombre del objeto | Metas, actividades |
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Sustitución del colector principal de la red de calefacción por desgaste a lo largo de su vida útil. Además de sustituir el aislamiento obsoleto por un material tecnológicamente más avanzado, como la espuma de poliuretano, para reducir la pérdida de calor en tramos de las redes de calefacción. |
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Colector de red de calefacción a pie de calle. Voroshilov de TK-7 a TK-11 | ||
Colector de red de calefacción a pie de calle. Escuela de TK-23 a TK-25 | ||
Colector de red de calefacción a pie de calle. Escuela de TK-23 a TK-36 | ||
Colector de red de calefacción a pie de calle. Soviético del TK-55 al TK-63 | Sustitución del colector de la red de calefacción por desgaste a lo largo de su vida útil. Además de sustituir el aislamiento obsoleto por un material tecnológicamente más avanzado, como la espuma de poliuretano, para reducir la pérdida de calor en tramos de las redes de calefacción. |
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Colector de red de calefacción a pie de calle. Krasnoarmeyskaya de TK-72 a TK-86 | ||
Colector de red de calefacción de TK-73 a TK-79 | Sustitución del colector de la red de calefacción por desgaste a lo largo de su vida útil. Además de sustituir el aislamiento obsoleto por un material tecnológicamente más avanzado, como la espuma de poliuretano, para reducir la pérdida de calor en tramos de las redes de calefacción. |
Sala de calderas nº 2
Sala de calderas nº 3
El colector principal de la red desde la sala de calderas nº 3 hasta el edificio principal de BPNI. | Reparaciones actuales del colector principal de la red de calefacción: sustitución del aislamiento obsoleto por un material tecnológicamente más avanzado, como espuma de poliuretano, para reducir la pérdida de calor en secciones de la red de calefacción, y sustitución de secciones deterioradas de la tubería de calefacción (68 l// m d150 mm.) La sala de calderas necesita una modernización porque los equipos instalados en la sala de calderas, las calderas, están obsoletos y necesitan ser reemplazados. También puede considerar la opción de instalar una sala de calderas en bloque para los consumidores de calefacción. |
4.1.2 Redes de calefacción. Características generales de las redes de calefacción.
La longitud total de las redes de calefacción monotubo es de 250,2 km con un diámetro de 50 a 1000 mm (Tabla 19):
Región térmica de la margen derecha: 123,9 km;
Región termal de la margen izquierda: 126,3 km.
Las redes de calefacción del distrito de la orilla derecha tienen forma de anillo, con puentes de respaldo; el distrito de la orilla izquierda es un callejón sin salida, interconectados por puentes de respaldo. El tendido de tuberías para las redes de calefacción en la zona de Pravoberezhny no tiene canales, el aislamiento de las tuberías reconstruidas es de espuma de poliuretano (aislamiento de PPU), el resto es de lana mineral. El tendido de tuberías para las redes de calefacción en la región de la Margen Izquierda se realiza principalmente en la superficie. Aislamiento – lana mineral. La depreciación es del 65,4%.
Los sistemas de suministro de calor están cerrados.
El método para regular el suministro de energía térmica en las salas de calderas es cualitativo central, de acuerdo con el programa de temperatura para regular el suministro de energía térmica: salas de calderas de la región de la margen derecha - 130/70 0 C, salas de calderas de la región de la margen izquierda - 95/70 0 ºC.
La potencia de las fuentes de calor en la zona de Pravoberezhny y los diámetros de las principales redes de calefacción corresponden a los consumidores conectados.
Está previsto conectar a los consumidores, cuyo suministro de calor se realiza actualmente desde la sala de calderas de Arochnik, a las redes de calefacción de la sala de calderas integrada.
Tabla 19
Longitud de las redes de calefacción de la empresa.
Diámetro de tubería, (convencional) mm | Longitud de la tubería, m |
Total |
Proporción de redes reemplazadas anualmente durante el período 1997-2009. ascendió al 32,2% de la longitud total, en 2009 al 1,1% (Fig. 5). La longitud total de las redes de calefacción después de la reconstrucción fue de 26,9 km.
Figura 5. Reemplazo de redes de calefacción por tuberías con aislamiento de espuma de poliuretano en la parte de la margen derecha de la ciudad de Kogalym (en diseño de una sola tubería)
La longitud de las redes de calor y vapor de dos tuberías en la ciudad de Kogalym en 2009 era de 125,1 km y el 30% de las redes necesitaban ser reemplazadas. Durante 2003-2007 Hay un aumento de redes de calor y vapor que necesitan ser reemplazadas (un 42%).
Las pérdidas tecnológicas durante la transferencia de energía térmica para 2010 fueron aprobadas por orden del Ministerio de Industria y Energía de Rusia de 26 de agosto de 2009 No. 383 por un monto de 93,955 mil Gcal.
Problemas:
corrosión de tuberías subterráneas;
fallos tecnológicos durante el transporte debido a ráfagas - el número de ráfagas en 2009 - 278 unidades;
desgaste de las redes de calefacción – 65%.
Actividades requeridas:
reconstrucción de redes de calefacción dentro del bloque;
instalación de AITP.
Efecto esperado de la implementación de actividades:
regulación de la temperatura del aire interior durante las horas de ausencia de personas: fines de semana, horario nocturno (para edificios administrativos e industriales): ahorro del 10 al 30 %;
eliminación del "sobrecalentamiento" forzado en períodos fuera de temporada (para todo tipo de edificios): ahorro del 30 al 40% en períodos fuera de temporada y hasta del 2 al 6% en el consumo anual de calor;
eliminar la influencia de la inercia de la red de calefacción sobre la pérdida de calor: 3÷5% del consumo total de calor;
tener en cuenta las emisiones de calor del hogar al controlar la temperatura de calefacción: ahorrar hasta un 7% del consumo total de calor;
la posibilidad de una reducción normalizada de la carga de calefacción durante las horas de carga máxima en el suministro de agua caliente: ahorro del 1 al 3%;
reducción de los impulsos tecnológicos durante el período de implementación (2009-2015) anualmente entre un 15% y un 25% (entre 10 y 20 unidades);
eliminación completa de brechas tecnológicas con base en los resultados de la implementación de las actividades del Programa.
4.1.3 Consumidores
Los principales grupos de consumidores son la población, las empresas industriales y presupuestarias de la ciudad de Kogalym.
La ciudad ha iniciado una transición constante de los sistemas de consumo de calor para que funcionen con equipos de edificios con puntos de calefacción individuales (IHP). De momento, el ITP se ha instalado en 149 viviendas.
Los consumidores están conectados al sistema de suministro de calor en un circuito cerrado.
La carga de calor conectada es Qtp = 239,668 Gcal/hora, incluida la carga de calefacción y ventilación horaria calculada Qot.r = 209,4 Gcal/hora, la carga de calor horaria promedio semanal del suministro de agua caliente Qg.av = 30,268 Gcal/hora (Tabla . 20).
El principal consumidor de energía térmica de LLC "City Heating Networks" es la población: el 64% del suministro útil. Los consumidores presupuestarios representan el 13% de la oferta productiva, otros consumidores representan el 22% de la oferta productiva (Fig. 6).
Figura 6. Estructura del consumo de energía térmica.
4.1.4 Estructura del consumo de energía
El sistema generalizado de suministro de energía consta de los siguientes sistemas locales:
suministro de energía destinado a suministrar energía eléctrica a los accionamientos de los equipos principales y auxiliares, iluminación (externa e interna), para satisfacer las necesidades económicas y domésticas de las salas de calderas y estaciones de calefacción central;
suministro de gas para asegurar el funcionamiento de las salas de calderas;
suministro de agua destinado a abastecer de agua para el proceso tecnológico y las necesidades propias de las salas de calderas, estaciones de calefacción central e instalaciones auxiliares;
Producción de energía térmica y consumo de energía de la empresa para el período 2007-2009. se dan en la tabla. 21.
Mesa 20
Estructura de la carga de calor conectada estimada de Urban Heating Networks LLC
Nombre del sistema de suministro de calor, localidad. | Tipo de refrigerante, sus parámetros. | Cargas totales (calefacción-ventilador, agua caliente sanitaria (media semanal)), Gcal/hora |
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Antes del período base 2007 | Período base 2008 | Período aprobado 2009 | Periodo regulatorio 2010 |
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para calefacción-ventilación | para suministro de agua caliente (promedio semanal) | para ACS (máx.) | para calefacción-ventilación | para suministro de agua caliente (promedio semanal) | para ACS (máx.) | para calefacción-ventilación | para suministro de agua caliente (promedio semanal) | para ACS (máx.) | para calefacción-ventilación | para suministro de agua caliente (promedio semanal) | para ACS (máx.) | Antes del período base | periodo base | período aprobado | periodo de regulación |
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parte de la margen derecha | agua caliente 130/70 0 C | ||||||||||||||||
Parte de la margen izquierda | agua caliente 95/70 0 C | ||||||||||||||||
Total de la empresa |
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