5.3. Теплоснабжение

5.3.1. Виды теплопотребления

На перекачивающих станциях теплота необходима для производственных (технологических) и отопительных нужд. В производственных целях теплота используется:

1. для повышения текучести высоковязких нефтей и нефтепродуктов;

2. при зачистке резервуаров и другого оборудования от остатков нефти и отложений;

3. для отделения воды и механических примесей от уловлен­ ной нефти, поступающей с очистных сооружений сточной воды;

4. для производства пара и др.

Под отопительными нуждами понимают затраты теплоты на:

1. отопление зданий и сооружений, в т. ч. и подогрев вентилируемого воздуха;

1. горячее водоснабжение.

5.3.2. Назначение и виды систем теплоснабжения

Системой теплоснабжения называется комплекс устройств для производства теплоты, ее транспортировки, распределения и использования. Она состоит из следующих основных звеньев:

источника теплоты, тепловых сетей, тепловых пунктов или або­нентских вводов, связывающих местные системы потребления теплоты с тепловыми сетями; местных систем потребителей теп­лоты, в которых используется подведенная теплота.

Основное назначение системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемых параметров.

В зависимости от размещения источника теплоты по отноше­нию к потребителям системы теплоснабжения разделяют на цент­рализованные и децентрализованные.

В системах централизованного теплоснабжения источник теп­лоты и теплоприемники потребителей размещены на значитель­ном расстоянии друг от друга и передача теплоты между ними осу­ществляется по тепловым сетям. Комплекс установок, предназна­ченных для подготовки, транспорта и использования теплоносите­ля, составляет систему централизованного теплоснабжения.

В децентрализованных системах источник теплоты и тепло-приемники потребителей совмещены в одном агрегате или разме­щены очень близко.

Тепловая сеть — система покрытых тепловой изоляцией тру­бопроводов (теплопроводов), по которым теплота переносится теплоносителем (например, горячей водой или паром) от источни­ка к потребителям. По способу прокладки тепловые сети подраз­деляют на подземные (в каналах или непосредственно в грунте) и надземные (на эстакадах или специальных опорах). Для сооруже­ния тепловых сетей применяют, главным образом, стальные трубы диаметром от 50 мм (подводка к отдельным зданиям) до 1400 мм (магистральная тепловая сеть).

По роду используемого теплоносителя различают водяные и паровые системы теплоснабжения. Как правило, для удовлетво­рения сезонных нагрузок (отопления, вентиляции) и нагрузок го­рячего водоснабжения используется горячая вода, для промыш­ленной технологической нагрузки — пар.

5.3.3. Характеристика теплоносителей

Выбор теплоносителей зависит от требуемой температуры на­грева и необходимости ее регулирования. Каждый теплоноситель характеризуется прежде всего определенным температурным диапазоном его применения. Если для достижения какой-либо тем­пературы могут быть применены несколько теплоносителей, то выбор проводят по соображениям экономичности и безопасности работы. Кроме того, промышленный теплоноситель должен обес­печивать интенсивность теплообмена при уменьшении собствен­ного расхода, для чего он должен обладать малой вязкостью, но вы­сокой плотностью, теплоемкостью и удельной теплотой парообра­зования. Теплоноситель не должен оказывать отрицательного вли­яния на материал аппарата.

В основном в качестве теплоносителей используют горячую воду и пар. При конденсации 1 кг пара выделяется скрытая тепло­та парообразования, составляющая около 2260 кДж.

Сравнительная характеристика воды и пара показывает, что пар является более активным теплоносителем. Его температура снижается незначительно при транспортировке на большие рас­стояния. Коэффициент теплопередачи паровых нагревательных приборов выше, чем водяных. Стоимость паропроводов ниже, чем водопроводов, вследствие меньших диаметров. Однако высокая температура поверхности нагревательных приборов не отвечает санитарно-гигиеническим требованиям. При периодическом вык­лючении паровой системы интенсифицируется коррозия внут­ренней поверхности паропроводов. Для повышения температуры пара требуется значительно поднимать его давление, что нерацио­нально. Поэтому область применения пара на ПС ограничивается температурой 150— 170 °С и давлением 0,6 — 0,7 МПа. Воду можно нагреть при атмосферном давлении до 100°С, но повышая давле­ние, можно достичь 130 °С (так называемая "перегретая" вода).

В ряде случаев для производственных и отопительных целей используют электронагрев. Нагревание электрическим током обеспечивает равномерный и быстрый нагрев, легкое регулирова­ние степени нагрева в соответствии с заданным технологическим режимом. Электрообогрев прост и удобен в обслуживании, ком­пактен, но относительно дорог и пожаро-взрывоопасен в условиях перекачивающих станций.

По способу превращения электрической энергии в теплоту различают нагревание сопротивлением, электрической дугой, ин­дукционное и высокочастотное. В основном на ПС применяют на­гревание электрическим током, которое осуществляют при про­хождение его через нагреваемое тело и элементы, обладающие

большим омическим сопротивлением.

На КС в качестве теплоносителя используют горячие выхлоп­ные газы газотурбинных агрегатов, т. е. вторичные энергоресурсы (ВЭР).