Standardne izgube hladilne tekočine v ogrevalnih omrežjih. Ogrevalna omrežja in izgube toplotne energije

Ministrstvo za izobraževanje Republike Belorusije

Izobraževalna ustanova

"Beloruska nacionalna tehnična univerza"

POVZETEK

Disciplina "Energijska učinkovitost"

na temo: " Toplotna omrežja. Izguba toplotne energije med prenosom. Toplotna izolacija."

Izpolnil: Shrader Yu.

Skupina 306325

Minsk, 2006

1. Toplotna omrežja. 3

2. Izguba toplotne energije med prenosom. 6

2.1. Viri izgub. 7

3. Toplotna izolacija. 12

3.1. Toplotnoizolacijski materiali. 13

4. Seznam uporabljene literature. 17

1. Ogrevalna omrežja.

Toplotno omrežje je sistem med seboj trdno in tesno povezanih toplovodov, po katerih se s hladilnimi sredstvi (para oz. topla voda) se prenaša od virov do porabnikov toplote.

Glavni elementi ogrevalnih omrežij so cevovod, sestavljen iz jeklenih cevi, ki so med seboj povezane z varjenjem, izolacijska konstrukcija, namenjena zaščiti cevovoda pred zunanjo korozijo in toplotnimi izgubami, ter nosilna konstrukcija, ki prevzame težo cevovoda in sile, ki nastanejo med njegovim delovanjem.

Najbolj kritični elementi so cevi, ki morajo biti dovolj močne in zatesnjene pri maksimalnih tlakih in temperaturah hladilne tekočine, imeti nizek koeficient toplotne deformacije, majhno notranjo površinsko hrapavost, visoko toplotno odpornost sten, ki pomaga ohranjati toploto, in konstantno. lastnosti materiala pri dolgotrajni izpostavljenosti visokim temperaturam in pritiskom.

Oskrba porabnikov s toploto (ogrevalni sistemi, prezračevanje, oskrba s toplo vodo in tehnološki procesi) je sestavljena iz treh med seboj povezanih procesov: prenos toplote na hladilno tekočino, transport hladilne tekočine in izraba toplotnega potenciala hladilne tekočine. Sistemi za oskrbo s toploto so razvrščeni glede na naslednje glavne značilnosti: moč, vrsto vira toplote in vrsto hladilne tekočine.

Z vidika moči so sistemi za oskrbo s toploto značilni po obsegu prenosa toplote in številu porabnikov. Lahko so lokalne ali centralizirane. Lokalni sistemi za oskrbo s toploto so sistemi, v katerih so tri glavne enote združene in se nahajajo v istih ali sosednjih prostorih. V tem primeru sta prejem toplote in njen prenos v zrak v zaprtih prostorih združena v eni napravi in ​​se nahajata v ogrevanih prostorih (pečih). Centralizirani sistemi, pri katerem se toplota dovaja iz enega vira toplote v več prostorov.

Glede na vrsto toplotnega vira sisteme centraliziranega ogrevanja delimo na daljinsko ogrevanje in daljinsko ogrevanje. V sistemu daljinskega ogrevanja so vir toplote daljinska kotlovnica, daljinska toplarna in soproizvodnja.

Glede na vrsto hladilne tekočine so ogrevalni sistemi razdeljeni v dve skupini: vodni in parni.

Hladilno sredstvo je medij, ki prenaša toploto od vira toplote do grelnih naprav ogrevalnih, prezračevalnih sistemov in sistemov za oskrbo s toplo vodo.

Hladilno sredstvo prejme toploto v okrožni kotlovnici (ali SPTE) in skozi zunanje cevovode, ki se imenujejo toplotna omrežja, vstopi v ogrevalne in prezračevalne sisteme industrijskih, javnih in stanovanjskih zgradb. V ogrevalnih napravah, ki se nahajajo v zgradbah, hladilna tekočina sprosti del toplote, ki se nabira v njej, in se skozi posebne cevovode odvaja nazaj v vir toplote.

V vodnih ogrevalnih sistemih je hladilno sredstvo voda, v parnih sistemih pa para. V Belorusiji se sistemi za ogrevanje vode uporabljajo za mesta in stanovanjska območja. Para se uporablja v industrijskih obratih za tehnološke namene.

Vodovodni toplovodni sistemi so lahko enocevni ali dvocevni (in v nekaterih primerih večcevni). Najpogostejši je dvocevni sistem oskrbe s toploto (po eni cevi se topla voda dovaja porabniku, po drugi, povratni cevi, pa se ohlajena voda vrača v termoelektrarno ali kotlovnico). Obstajajo odprti in zaprti sistemi za oskrbo s toploto. V odprtem sistemu se izvaja »neposredni odvzem vode«, tj. toplo vodo iz oskrbovalnega omrežja porabniki razstavljajo za gospodinjske, sanitarne in higienske potrebe. Ko je topla voda v celoti izkoriščena, lahko uporabimo enocevni sistem. Za zaprt sistem je značilno skoraj popolno vračanje omrežne vode v termoelektrarno (ali daljinsko kotlovnico).

Za hladilne tekočine centraliziranih ogrevalnih sistemov veljajo naslednje zahteve: sanitarne in higienske (hladilna tekočina ne sme poslabšati sanitarnih pogojev v zaprtih prostorih - povprečna površinska temperatura grelnih naprav ne sme presegati 70-80), tehnične in ekonomske (tako da stroški transportnih cevovodov so minimalni, masa ogrevalnih naprav - majhna in zagotovljena minimalna poraba goriva za ogrevanje prostorov) in operativni (zmožnost centralnega prilagajanja prenosa toplote sistemov porabe v povezavi s spremenljivimi zunanjimi temperaturami).

Smer toplovodov se izbere glede na toplotno karto območja, ob upoštevanju geodetskega materiala, načrtov obstoječih in načrtovanih nadzemnih in podzemnih objektov, podatkov o značilnostih tal itd. Vprašanje izbire vrste toplote cevi (nadzemno ali podzemno) se odloči ob upoštevanju lokalnih razmer ter tehničnih in ekonomskih utemeljitev.

pri visoki ravni talne in zunanje vode, gostota obstoječih podzemnih objektov ob trasi projektiranega toplovoda, močno presekana z grapami in železniškimi tiri, se v večini primerov daje prednost nadzemnim toplovodom. Najpogosteje se uporabljajo tudi v okolici industrijska podjetja pri skupnem polaganju energetskih in procesnih cevovodov na skupnih nadvozih ali visokih nosilcih.

V stanovanjskih območjih se zaradi arhitekturnih razlogov običajno uporabljajo podzemna ogrevalna omrežja. Vredno je povedati, da so nadzemna toplotno prevodna omrežja v primerjavi s podzemnimi trajna in popravljiva. Zato je zaželeno raziskati vsaj delno uporabo podzemnih toplovodov.

Pri izbiri trase toplovoda vas morajo voditi predvsem pogoji zanesljivosti oskrbe s toploto in varnosti obratovanja servisno osebje in prebivalstva, sposobnost hitre odprave težav in nesreč.

Zaradi varnosti in zanesljivosti oskrbe s toploto omrežja niso položena v skupne kanale s plinovodi, plinovodi, cevovodi. stisnjen zrak s tlakom nad 1,6 MPa. Pri načrtovanju podzemnih toplovodov, da zmanjšate začetne stroške, morate izbrati minimalno število komor in jih zgraditi samo na mestih namestitve za armature in naprave, ki zahtevajo vzdrževanje. Število potrebnih komor se zmanjša pri uporabi kompenzatorjev z mehom ali lečo, kot tudi aksialnih kompenzatorjev z dolgim ​​hodom (dvojni kompenzatorji), naravne kompenzacije temperaturnih deformacij.

Na necestnem delu so dovoljeni stropi komor in prezračevalnih jaškov, ki štrlijo na površino tal do višine 0,4 m. Za lažje praznjenje (odvodnjavanje) toplotnih cevi so položeni z naklonom proti obzorju. Za zaščito parovoda pred vdorom kondenzata iz kondenzatnega voda v času, ko je parovod zaustavljen ali pade tlak pare, je treba za parnimi lovilniki namestiti povratne ventile ali zapornice.

Na trasi toplovoda se izvede vzdolžni profil, na katerega se nanesejo načrtovalne in obstoječe oznake tal, nivoji podzemne vode, obstoječe in projektirane podzemne komunikacije ter drugi objekti, ki jih prečka toplovod, z navedbo vertikalnih oznak teh objektov.

2. Izguba toplotne energije med prenosom.

Za oceno učinkovitosti katerega koli sistema, vključno s toploto in močjo, posplošeno fizični indikator, - koeficient učinkovitosti (učinkovitost). Fizični pomen učinkovitosti je razmerje dobljene vrednosti koristno delo(energija) porabljena. Slednja pa je vsota prejetega koristnega dela (energije) in izgub, ki nastanejo v sistemskih procesih. Povečanje učinkovitosti sistema (in s tem povečanje učinkovitosti) je torej mogoče doseči le z zmanjšanjem količine neproduktivnih izgub, ki nastanejo med delovanjem. To je to glavna naloga varčevanje z energijo.

Glavni problem, ki se pojavi pri reševanju tega problema, je identifikacija največjih komponent teh izgub in izbira optimalne tehnološke rešitve, ki lahko bistveno zmanjša njihov vpliv na vrednost izkoristka. Poleg tega ima vsak poseben objekt (cilj varčevanja z energijo) številne značilne konstrukcijske značilnosti in komponente njegovih toplotnih izgub so različne po velikosti. In kadar koli gre za povečanje učinkovitosti toplotne in energetske opreme (na primer ogrevalnega sistema), je treba pred odločitvijo za uporabo katere koli tehnološke inovacije opraviti podroben pregled samega sistema in identificirati najbolj pomembni kanali izgube energije. Smiselna rešitev bi bila uporaba le tehnologij, ki bodo bistveno zmanjšale največje neproduktivne komponente izgub energije v sistemu in med minimalni stroški bistveno poveča njegovo učinkovitost.

2.1 Viri izgub.

Za namene analize lahko vsak toplotni in energetski sistem razdelimo na tri glavne dele:

1. prostor za proizvodnjo toplotne energije (kotlovnica);

2. območje za transport toplotne energije do porabnika (cevovodi toplovodnega omrežja);

3. območje porabe toplotne energije (ogrevan objekt).

V.G.

Semenov, glavni urednik revije "Novosti o oskrbi s toploto"

Trenutno stanje Problem ugotavljanja dejanskih toplotnih izgub je eden najpomembnejših pri oskrbi s toploto. Ravno velike- glavni argument zagovornikov decentralizacije oskrbe s toploto, katerih število narašča sorazmerno s številom podjetij, ki proizvajajo ali prodajajo male kotle in kotlovnice. Glorifikacija decentralizacije se dogaja v ozadju nenavadnega molka vodij podjetij za oskrbo s toploto, le redko kdo si upa navesti številke toplotnih izgub, in če so imenovane, so normativne, ker; v večini primerov nihče ne pozna dejanskih toplotnih izgub v omrežjih.

V vzhodnoevropskih in zahodnih državah je problem obračunavanja toplotnih izgub v večini primerov rešen preprosto do primitivnosti. Izgube so enake razliki v skupnih odčitkih merilnih naprav za proizvajalce in porabnike toplote. Prebivalcem večstanovanjskih stavb je bilo jasno pojasnjeno, da tudi s povišanjem tarife na enoto toplote (zaradi plačila obresti za posojila za nakup števcev toplote) merilna enota omogoča veliko več prihranka pri količini porabe.

V odsotnosti merilnih naprav imamo svojo finančno shemo.

Od količine proizvodnje toplote, ugotovljene z merilnimi napravami na viru toplote, se odštejejo normirane toplotne izgube in skupni odjem naročnikov z merilnimi napravami. Vse ostalo se odpiše neobjavljenim odjemalcem, tj. večinoma. stanovanjski sektor. S to shemo se izkaže, da večje kot so izgube v ogrevalnih omrežjih, večji je dohodek podjetij za oskrbo s toploto. V takšni ekonomski shemi je težko zahtevati zmanjšanje izgub in stroškov. V nekaterih ruskih mestih so poskušali izgube v omrežju vključiti v tarife, ki presegajo normo, vendar so jih regionalne energetske komisije ali občinski regulatorni organi v kali zatrli, ki so omejili »nezadržano rast tarif za izdelke in storitve naravnih monopolov. ” Tudi naravno staranje izolacije ni upoštevano. Bistvo je, da ko

Težave podjetij za oskrbo s toploto se začnejo šele, ko večina odjemalci namestijo merilne naprave in zmanjševanje izgub na preostalih postane oteženo, ker ni mogoče razložiti občutnega povečanja porabe v primerjavi s prejšnjimi leti.

Toplotne izgube se običajno izračunavajo kot odstotek proizvedene toplote, ne da bi se upoštevalo dejstvo, da varčevanje z energijo pri porabnikih povzroči povečanje specifičnih toplotnih izgub, tudi po zamenjavi ogrevalnih omrežij z manjšimi premeri (zaradi večje specifične površine toplote). cevovodov). Zanke toplotnih virov in redundantna omrežja prav tako povečujejo specifične toplotne izgube. Hkrati koncept "standardnih toplotnih izgub" ne upošteva potrebe po izključitvi iz standardnih izgub zaradi polaganja cevovodov presežnih premerov. V velikih mestih je problem še večji zaradi množice lastnikov ogrevalnih omrežij, med katerimi je skoraj nemogoče razdeliti toplotne izgube brez organiziranja razširjenega merjenja.

V majhnih občinah organizacija za oskrbo s toploto pogosto uspe prepričati upravo, da v tarifo vključi napihnjene toplotne izgube, pri čemer to opravičuje s čimer koli. premajhno financiranje; slaba dediščina prejšnjega voditelja; globoka lokacija ogrevalnih omrežij; plitka lokacija ogrevalnih omrežij; močvirna območja;

tesnilo kanala; brezkanalna namestitev itd. V tem primeru tudi ni motivacije za zmanjšanje toplotnih izgub.

Vsa podjetja za oskrbo s toploto morajo testirati ogrevalna omrežja za ugotavljanje dejanskih toplotnih izgub. Edina obstoječa preskusna metoda vključuje izbiro tipičnega ogrevalnega voda, njegovo praznjenje, obnovo izolacije in samo testiranje, ustvarjanje zaprte krožne zanke. Kakšne toplotne izgube lahko dosežemo med takšnimi preskusi. seveda blizu normativnim.

Tako dobijo normirane toplotne izgube po vsej državi, razen nekaterih čudakov, ki želijo živeti mimo pravil.

Spreminjanje temperature omrežne vode na viru toplote in merjenje temperature na značilnih točkah z zapisovalniki s sekundnim zapisovanjem prav tako ni omogočilo doseganja zahtevane natančnosti pri merjenju pretoka in s tem toplotnih izgub. Uporaba nadzemnih merilnikov pretoka je omejena z ravnimi deli v komorah, natančnostjo meritev in potrebo po veliko število drage naprave.

Predlagana metoda za ocenjevanje toplotnih izgub

V večini centraliziranih sistemov za oskrbo s toploto je več deset potrošnikov, ki imajo merilne naprave. Z njihovo pomočjo lahko določite parameter, ki označuje toplotne izgube v omrežju ( q izgube– povprečne toplotne izgube na m 3 za sistem

hladilno sredstvo na kilometer dvocevnega ogrevalnega omrežja).

1. S pomočjo zmogljivosti arhivov toplotnih kalkulatorjev se določijo mesečne povprečne (ali katero koli drugo časovno obdobje) temperature vode v dovodnem cevovodu za vsakega odjemalca, ki ima naprave za merjenje toplote. T in pretok vode v dovodnem cevovodu G .

2. Podobno se na izvoru toplote določijo povprečja za isto časovno obdobje T in G .

3. Povprečne toplotne izgube skozi izolacijo dovodnega cevovoda, oz i th potrošnik

4. Skupne toplotne izgube v dovodnih cevovodih porabnikov z merilnimi napravami:

5. Povprečne specifične toplotne izgube omrežja v dovodnih cevovodih

kje: l i. najkrajša razdalja vzdolž omrežja od vira toplote do i th potrošnik.

6. Stopnja pretoka hladilne tekočine je določena za potrošnike, ki nimajo števcev toplote:

a) za zaprte sisteme

kje G povprečno urno napajanje toplovodnega omrežja pri viru toplote za analizirano obdobje;

b) za odprte sisteme

kje: G – povprečno urno polnjenje ogrevalnega omrežja na viru toplote ponoči;

G – povprečna urna poraba hladilne tekočine i-potrošnik ponoči.

Industrijski potrošniki, ki 24 ur na dan porabijo hladilno tekočino, imajo praviloma naprave za merjenje toplote.

7. Pretok hladilne tekočine v dovodnem cevovodu za vsakega j- odjemalec, ki nima merilnika toplote, G določen z distribucijo G za odjemalce je sorazmeren povprečni urni priključni moči.

8. Povprečne toplotne izgube skozi izolacijo dovodnega cevovoda, skl j- potrošnik

kje: l i. najkrajša razdalja vzdolž omrežja od vira toplote do i- potrošnik.

9. Skupne toplotne izgube v dovodnih cevovodih porabnikov brez merilnih naprav

in skupne toplotne izgube v vseh dovodnih ceveh sistema

10. Izgube v povratnih cevovodih se izračunajo glede na razmerje, ki je za določen sistem določeno pri izračunu standardnih toplotnih izgub

| prenesite brezplačno Ugotavljanje dejanskih toplotnih izgub zaradi toplotne izolacije v omrežjih daljinskega ogrevanja, Semenov V.G.,

Zahteva povračilo škode v obliki stroškov izgube toplotne energije. Kot izhaja iz materiala zadeve, je bila med organizacijo za oskrbo s toploto in potrošnikom sklenjena pogodba o dobavi toplote, s katero se je organizacija za oskrbo s toploto (v nadaljevanju tožeča stranka) zavezala, da bo odjemalcu (v nadaljevanju) dobavljala toplotno energijo za pripravo tople vode. kot tožena stranka) prek povezanega omrežja transportnega podjetja na meji bilance stanja, tožena stranka pa jo pravočasno plača in izpolni druge obveznosti, določene s pogodbo. Mejo delitve odgovornosti za obratovalno vzdrževanje omrežij stranki določita v aneksu k pogodbi – v aktu o razmejitvi bilančnega lastništva toplotnih omrežij in obratovalne odgovornosti strank. Po navedenem zakonu je točka predaje termo kamera, odsek omrežja od te kamere do objektov tožene stranke pa je v obratovanju. V klavzuli 5.1 pogodbe sta stranki določili, da se količina prejete toplotne energije in porabljenega hladilnega sredstva določi na mejah bilance stanja, ki jih določa priloga k pogodbi. Izgube toplotne energije na odseku toplovodnega omrežja od vmesnika do merilne postaje so pripisane toženi stranki, višina izgub pa je določena v skladu z aneksom k pogodbi.

Z ugoditvijo tožbenim zahtevkom so nižja sodišča ugotovila: višina odškodnine je strošek izgub toplotne energije na odseku omrežja od toplotne komore do objektov tožene stranke. Glede na to, da je ta odsek omrežja upravljal toženec, je bila obveznost plačila teh izgub s strani sodišč upravičeno naložena njemu. Argumenti tožene stranke se nanašajo na neobstoj zakonske obveznosti povračila izgub, ki jih je treba upoštevati v tarifi. Medtem je tožena stranka takšno obveznost prevzela prostovoljno. Sodišča, ki so zavrnila ta ugovor tožene stranke, so tudi ugotovila, da tožnikova tarifa ne vključuje stroškov storitev prenosa toplote, kot tudi stroškov izgub na spornem odseku omrežja. Višji organ je pritrdil: sodišča so pravilno ugotovila, da ni nobenega razloga za domnevo, da je sporni odsek omrežja brezlastnik in posledično ni razlogov za oprostitev plačila toplotne energije, izgubljene v njegovem omrežju.

Iz zgornjega primera je razvidno, da je treba razlikovati med bilančnim lastništvom toplotnih omrežij in operativno odgovornostjo za vzdrževanje in servisiranje omrežij. Bilančno lastništvo določenih toplotnih sistemov pomeni, da ima lastnik lastninsko pravico na teh ali drugih objektih lastninske pravice(na primer pravice gospodarskega upravljanja, pravice operativnega upravljanja ali pravice najema). Operativna odgovornost pa nastane le na podlagi pogodbe v obliki obveznosti vzdrževanja in vzdrževanja toplotnih omrežij, toplotnih točk in drugih objektov v operativnem, tehnično dobrem stanju. In posledično v praksi pogosto obstajajo primeri, ko sodni postopek je treba rešiti nesoglasja, ki nastanejo med strankama pri sklepanju pogodb, ki urejajo razmerja pri dobavi toplotne energije odjemalcem. Naslednji primer lahko uporabimo kot ilustracijo.

Napovedano je reševanje nesoglasij, ki so nastala pri sklenitvi pogodbe za opravljanje storitev prenosa toplotne energije. Stranki pogodbe sta organizacija za oskrbo s toploto (v nadaljevanju tožeča stranka) in toplovodna organizacija kot lastnica toplotnih omrežij na podlagi pogodbe o najemu premoženja (v nadaljevanju tožena stranka).

Tožnik je s pritožbo na , predlagal, da se točka 2.1.6 pogodbe glasi takole: »Dejanske izgube toplotne energije v cevovodih tožene stranke tožnik ugotavlja kot razliko med količino toplotne energije, dobavljene za ogrevanje in omrežja in količine porabljene toplotne energije s strani priključnih sprejemnih naprav porabnikov do izvedbe energetskega pregleda toplotnih omrežij s strani tožene stranke in njegovega dogovora v ustreznem delu s tožečo stranko. dejanske izgube v toplovodnih omrežjih tožene stranke znašajo 43,5 % skupnih dejanskih izgub (dejanske izgube na parovodu tožnika in v znotrajčetrtnih omrežjih tožene stranke).«

Prva stopnja je sprejela klavzulo 2.1.6 pogodbe, kot jo je spremenila tožena stranka, ki "dejanske izgube toplotne energije - dejanske toplotne izgube s površine izolacije cevovodov toplovodnih omrežij in izgube z dejanskim uhajanjem hladilne tekočine iz cevovodov" toplotnih omrežij tožene stranke za obračunsko obdobje določi tožeča stranka v soglasju s toženo stranko z obračunom v skladu z veljavno zakonodajo." Pritožbena in kasacijska stopnja sta se strinjali s sklepom sodišča. Sodišči sta pri zavrnitvi tožnikove različice navedenega odstavka izhajali iz dejstva, da dejanskih izgub ni mogoče ugotavljati po metodi, ki jo predlaga tožeča stranka, saj končni porabniki toplotne energije, ki so večstanovanjske stanovanjske stavbe, nimajo komunalnih priključkov. merilne naprave. Obseg toplotnih izgub, ki ga je predlagal tožnik (43,5 % celotnega obsega toplotnih izgub v skupnem omrežju do končnih odjemalcev), je sodišče ocenilo kot nerazumno in precenjeno.

Nadzorni organ je ugotovil: sprejeti v tem primeru niso v nasprotju z normami zakonodaje, ki urejajo razmerja na področju prenosa toplotne energije, zlasti s 5. pododstavkom 4. odstavka čl. 17. člena zakona o oskrbi s toploto. Tožeča stranka ne oporeka, da izpodbijana klavzula ne določa obsega normiranih izgub, ki se upoštevajo pri odobritvi tarif, temveč presežnih izgub, katerih obseg oziroma načelo določanja mora biti potrjeno z dokazi. Ker ti dokazi niso bili predloženi sodiščem prve in pritožbene stopnje, je bil člen 2.1.6 sporazuma zakonito sprejet, kot ga je spremenila tožena stranka.

Analiza in sinteza sporov v zvezi z izterjavo škode v obliki stroškov izgub toplotne energije kaže na potrebo po vzpostavitvi obveznih pravil, ki urejajo postopek pokrivanja (kompenzacije) izgub, ki nastanejo pri prenosu energije odjemalcem. Pri tem je poučna primerjava z maloprodajnimi trgi. električna energija. Danes razmerja v zvezi z ugotavljanjem in delitvijo izgub v električnih omrežjih na maloprodajnih trgih z električno energijo urejajo Pravila nediskriminatornega dostopa do storitev prenosa električne energije, potrjena. Odlok Vlade Ruske federacije z dne 27. decembra 2004 N 861, Odredbe Zvezne službe za tarife Rusije z dne 31. julija 2007 N 138-e/6, z dne 6. avgusta 2004 N 20-e/2 „O odobritvi Smernice za izračun reguliranih tarif in cen električne (toplotne) energije na maloprodajnem (potrošniškem) trgu."

Od januarja 2008 odjemalci električne energije, ki se nahajajo na ozemlju ustreznega subjekta federacije in pripadajo isti skupini, ne glede na departmajsko pripadnost omrežij, plačujejo storitve prenosa električne energije po enakih tarifah, ki so predmet izračun po metodi kotla. V vsakem subjektu federacije regulatorni organ določi "enotno tarifo kotla" za storitve prenosa električne energije, v skladu s katero odjemalci plačajo omrežni organizaciji, na katero so priključeni.

Lahko izberete naslednje funkcije"boiler princip" določanja tarif na maloprodajnih trgih električne energije:

  • - prihodki omrežnih organizacij niso odvisni od količine oddane električne energije po omrežju. Z drugimi besedami, odobrena tarifa je namenjena nadomestilu omrežne organizacije za stroške vzdrževanja električnih omrežij v delovnem stanju in njihovega delovanja v skladu z varnostnimi zahtevami;
  • - predmet nadomestila je samo norma tehnološke izgube v okviru potrjene tarife. V skladu s klavzulo 4.5.4 Pravilnika o Ministrstvu za energijo Ruske federacije, odobren. Z Odlokom Vlade Ruske federacije z dne 28. maja 2008 N 400 je Ministrstvo za energijo Rusije pooblaščeno za odobritev standardov za tehnološke izgube električne energije in jih izvaja z zagotavljanjem ustrezne vladne službe.

Upoštevati je treba, da so standardne tehnološke izgube, za razliko od dejanskih, neizogibne in zato niso odvisne od ustreznega vzdrževanja električnih omrežij.

Čezmejne izgube električne energije (višina preseganja dejanskih izgub nad normativom, sprejetim pri določanju tarife) predstavljajo izgube omrežne organizacije, ki je te presežke dopustila. Preprosto je videti: ta pristop spodbuja omrežno organizacijo k ustreznemu vzdrževanju objektov električnega omrežja.

Nemalokrat so primeri, ko je za zagotovitev procesa prenosa energije potrebno skleniti več pogodb za opravljanje storitev prenosa energije, saj odseki priključnega omrežja pripadajo različnim omrežnim organizacijam in drugim lastnikom. V takih okoliščinah je omrežna organizacija, na katero so priključeni odjemalci, kot »imetnik kotla« dolžna skleniti pogodbe za opravljanje storitev prenosa energije z vsemi svojimi odjemalci z obveznostjo ureditve razmerij z vsemi drugimi omrežnimi organizacijami in drugimi lastniki omrežja. Da bi vsaka omrežna organizacija (pa tudi drugi lastniki omrežij) prejela potreben ekonomsko upravičen bruto prihodek, regulator poleg »tarife za eno kotlovnico« potrdi individualno obračunsko tarifo za vsak par omrežnih organizacij, v skladu z ki jih mora omrežna organizacija - nosilec kotla prenesti na druge ekonomsko upravičene prihodke za storitve prenosa energije po svojih omrežjih. Z drugimi besedami, omrežna organizacija - "imetnik kotla" - je dolžna razdeliti nadomestilo, prejeto od potrošnika za prenos električne energije, med vse omrežne organizacije, ki sodelujejo v procesu njenega prenosa. Izračun tako "tarife enega kotla", ki je namenjen obračunu potrošnikov z omrežno organizacijo, kot individualnih tarif, ki urejajo medsebojne obračune med omrežnimi organizacijami in drugimi lastniki, se izvaja v skladu s pravili, odobrenimi z odredbo Zvezne službe za tarife. Rusije 6. avgusta 2004 N 20-e/ 2. 23/01/2014 19:39 23/01/2014 18:19

__________________

Ministrstvo za izobraževanje Republike Belorusije

Izobraževalna ustanova

"Beloruska nacionalna tehnična univerza"

POVZETEK

Disciplina "Energijska učinkovitost"

na temo: »Toplotna omrežja. Izguba toplotne energije med prenosom. Toplotna izolacija."

Izpolnil: Shrader Yu.

Skupina 306325

Minsk, 2006

1. Ogrevalna omrežja. 3

2. Izguba toplotne energije med prenosom. 6

2.1. Viri izgub. 7

3. Toplotna izolacija. 12

3.1. Toplotnoizolacijski materiali. 13

4. Seznam uporabljene literature. 17

1. Ogrevalna omrežja.

Ogrevalno omrežje je medsebojno tesno povezan sistem toplotnih cevovodov, po katerih se s hladilnimi sredstvi (para ali vroča voda) prenaša toplota od virov do porabnikov toplote.

Glavni elementi ogrevalnih omrežij so cevovod, sestavljen iz jeklenih cevi, ki so med seboj povezane z varjenjem, izolacijska konstrukcija, namenjena zaščiti cevovoda pred zunanjo korozijo in toplotnimi izgubami, ter nosilna konstrukcija, ki prevzame težo cevovoda in sile, ki nastanejo med njegovim delovanjem.

Najbolj kritični elementi so cevi, ki morajo biti dovolj močne in zatesnjene pri maksimalnih tlakih in temperaturah hladilne tekočine, imeti nizek koeficient toplotne deformacije, majhno notranjo površinsko hrapavost, visoko toplotno odpornost sten, ki pomaga ohranjati toploto, in konstantno. lastnosti materiala pri dolgotrajni izpostavljenosti visokim temperaturam in pritiskom.

Oskrba porabnikov s toploto (ogrevalni sistemi, prezračevanje, oskrba s toplo vodo in tehnološki procesi) je sestavljena iz treh med seboj povezanih procesov: prenos toplote na hladilno tekočino, transport hladilne tekočine in izraba toplotnega potenciala hladilne tekočine. Sistemi za oskrbo s toploto so razvrščeni glede na naslednje glavne značilnosti: moč, vrsto vira toplote in vrsto hladilne tekočine.

Z vidika moči so sistemi za oskrbo s toploto značilni po obsegu prenosa toplote in številu porabnikov. Lahko so lokalne ali centralizirane. Lokalni sistemi za oskrbo s toploto so sistemi, v katerih so tri glavne enote združene in se nahajajo v istih ali sosednjih prostorih. V tem primeru sta prejem toplote in njen prenos v zrak v zaprtih prostorih združena v eni napravi in ​​se nahajata v ogrevanih prostorih (pečih). Centralizirani sistemi, v katerih se toplota dovaja iz enega vira toplote v več prostorov.

Glede na vrsto toplotnega vira sisteme centraliziranega ogrevanja delimo na daljinsko ogrevanje in daljinsko ogrevanje. V sistemu daljinskega ogrevanja so vir toplote daljinska kotlovnica, daljinska toplarna in soproizvodnja.

Glede na vrsto hladilne tekočine so ogrevalni sistemi razdeljeni v dve skupini: vodni in parni.

Hladilno sredstvo je medij, ki prenaša toploto od vira toplote do grelnih naprav ogrevalnih, prezračevalnih in sistemov za oskrbo s toplo vodo.

Hladilno sredstvo prejme toploto v okrožni kotlovnici (ali SPTE) in skozi zunanje cevovode, ki se imenujejo toplotna omrežja, vstopi v ogrevalne in prezračevalne sisteme industrijskih, javnih in stanovanjskih zgradb. V ogrevalnih napravah, ki se nahajajo v zgradbah, hladilna tekočina sprosti del toplote, ki se nabira v njej, in se skozi posebne cevovode odvaja nazaj v vir toplote.

V vodnih ogrevalnih sistemih je hladilno sredstvo voda, v parnih sistemih pa para. V Belorusiji se sistemi za ogrevanje vode uporabljajo za mesta in stanovanjska območja. Para se uporablja v industrijskih obratih za tehnološke namene.

Vodovodni toplovodni sistemi so lahko enocevni ali dvocevni (v nekaterih primerih večcevni). Najpogostejši je dvocevni sistem oskrbe s toploto (po eni cevi se topla voda dovaja porabniku, po drugi, povratni cevi, pa se ohlajena voda vrača v termoelektrarno ali kotlovnico). Obstajajo odprti in zaprti sistemi za oskrbo s toploto. V odprtem sistemu se izvaja »neposredni odvzem vode«, tj. toplo vodo iz oskrbovalnega omrežja porabniki razstavljajo za gospodinjske, sanitarne in higienske potrebe. Ko je topla voda v celoti izkoriščena, lahko uporabimo enocevni sistem. Za zaprt sistem je značilno skoraj popolno vračanje omrežne vode v termoelektrarno (ali daljinsko kotlovnico).

Za hladilne tekočine centraliziranih ogrevalnih sistemov veljajo naslednje zahteve: sanitarne in higienske (hladilna tekočina ne sme poslabšati sanitarnih pogojev v zaprtih prostorih - povprečna površinska temperatura grelnih naprav ne sme presegati 70-80), tehnične in ekonomske (tako da stroški transportnih cevovodov so minimalni, masa ogrevalnih naprav - majhna in zagotovljena minimalna poraba goriva za ogrevanje prostorov) in operativni (zmožnost centralnega prilagajanja prenosa toplote sistemov porabe v povezavi s spremenljivimi zunanjimi temperaturami).

Smer toplovodov se izbere glede na toplotno karto območja, ob upoštevanju geodetskega materiala, načrtov obstoječih in načrtovanih nadzemnih in podzemnih objektov, podatkov o značilnostih tal itd. Vprašanje izbire vrste toplote cevi (nadzemno ali podzemno) se odloči ob upoštevanju lokalnih razmer ter tehničnih in ekonomskih utemeljitev.

Ob visokem nivoju podtalnice in zunanjih voda, gostoti obstoječih podzemnih objektov na trasi projektiranega toplovoda, močno presekani z grapami in železniškimi tiri, se v večini primerov daje prednost nadzemnim toplovodom. Najpogosteje se uporabljajo tudi na ozemlju industrijskih podjetij pri skupnem polaganju energetskih in procesnih cevovodov na skupnih nadvozih ali visokih nosilcih.

V stanovanjskih območjih se zaradi arhitekturnih razlogov običajno uporabljajo podzemna ogrevalna omrežja. Vredno je povedati, da so nadzemna toplotno prevodna omrežja v primerjavi s podzemnimi trajna in popravljiva. Zato je zaželeno raziskati vsaj delno uporabo podzemnih toplovodov.

Pri izbiri trase toplovoda je treba najprej voditi pogoje zanesljivosti oskrbe s toploto, varnost dela obratovalnega osebja in prebivalstva ter sposobnost hitrega odpravljanja težav in nesreč.

Zaradi varnosti in zanesljivosti oskrbe s toploto omrežja niso položena v skupne kanale s cevovodi za kisik, plinovodi, cevovodi za stisnjen zrak s tlakom nad 1,6 MPa. Pri načrtovanju podzemnih toplovodov, da bi zmanjšali začetne stroške, morate izbrati minimalno število komor in jih zgraditi samo na mestih vgradnje armatur in naprav, ki zahtevajo vzdrževanje. Število potrebnih komor se zmanjša pri uporabi kompenzatorjev z mehom ali lečo, kot tudi aksialnih kompenzatorjev z dolgim ​​hodom (dvojni kompenzatorji), naravne kompenzacije temperaturnih deformacij.

Na necestnem delu so dovoljeni stropi komor in prezračevalnih jaškov, ki štrlijo na površino tal do višine 0,4 m. Za lažje praznjenje (odvodnjavanje) toplotnih cevi so položeni z naklonom proti obzorju. Za zaščito parovoda pred vdorom kondenzata iz kondenzatnega voda v času, ko je parovod zaustavljen ali pade tlak pare, je treba za parnimi lovilniki namestiti povratne ventile ali zapornice.

Na trasi toplovoda se izvede vzdolžni profil, na katerega se nanesejo načrtovalne in obstoječe oznake tal, nivoji podzemne vode, obstoječe in projektirane podzemne komunikacije ter drugi objekti, ki jih prečka toplovod, z navedbo vertikalnih oznak teh objektov.

2. Izguba toplotne energije med prenosom.

Za oceno učinkovitosti delovanja katerega koli sistema, vključno s toploto in močjo, se običajno uporablja splošni fizični indikator - faktor učinkovitosti (faktor učinkovitosti). Fizični pomen učinkovitosti je razmerje med količino prejetega koristnega dela (energije) in količino porabljene. Slednja pa je vsota prejetega koristnega dela (energije) in izgub, ki nastanejo v sistemskih procesih. Povečanje učinkovitosti sistema (in s tem povečanje učinkovitosti) je torej mogoče doseči le z zmanjšanjem količine neproduktivnih izgub, ki nastanejo med delovanjem. To je glavna naloga varčevanja z energijo.

Glavni problem, ki se pojavi pri reševanju tega problema, je identifikacija največjih komponent teh izgub in izbira optimalne tehnološke rešitve, ki lahko bistveno zmanjša njihov vpliv na vrednost izkoristka. Poleg tega ima vsak poseben objekt (cilj varčevanja z energijo) številne značilne konstrukcijske značilnosti in komponente njegovih toplotnih izgub so različne po velikosti. In kadar koli gre za povečanje učinkovitosti toplotne in energetske opreme (na primer ogrevalnega sistema), je treba pred odločitvijo za uporabo katere koli tehnološke inovacije opraviti podroben pregled samega sistema in identificirati najbolj pomembni kanali izgube energije. Smiselna rešitev bi bila uporaba le tehnologij, ki bodo bistveno zmanjšale največje neproduktivne komponente izgub energije v sistemu in ob minimalnih stroških bistveno povečale njegovo učinkovitost delovanja.

2.1 Viri izgub.

Za namene analize lahko vsak toplotni in energetski sistem razdelimo na tri glavne dele:

1. prostor za proizvodnjo toplotne energije (kotlovnica);

2. območje za transport toplotne energije do porabnika (cevovodi toplovodnega omrežja);

3. območje porabe toplotne energije (ogrevan objekt).

Vsak od zgornjih odsekov ima značilne neproduktivne izgube, katerih zmanjšanje je glavna funkcija varčevanja z energijo. Oglejmo si vsak razdelek posebej.

1. Lokacija za proizvodnjo toplotne energije. Obstoječa kotlovnica.

Glavna povezava v tem delu je kotlovska enota, katere funkcije so pretvorba kemične energije goriva v toplotno energijo in prenos te energije v hladilno tekočino. V kotlovski enoti potekajo številni fizikalni in kemični procesi, od katerih ima vsak svojo učinkovitost. In vsaka kotlovska enota, ne glede na to, kako popolna je, v teh procesih nujno izgubi del energije goriva. Poenostavljen diagram teh procesov je prikazan na sliki.

V območju proizvodnje toplotne energije pri normalnem delovanju kotlovske enote vedno obstajajo tri vrste glavnih izgub: s podgorevanjem goriva in izpušnih plinov (običajno ne več kot 18%), izgube energije skozi oblogo kotla (ne več kot 4 %) ter izgube z vpihovanjem in za lastne potrebe kotlovnice ( cca 3 %). Navedene vrednosti toplotnih izgub so približno enake običajnemu, ne novemu gospodinjskemu kotlu (z izkoristkom približno 75 %). Naprednejše sodobne kotlovske enote imajo realni izkoristek okoli 80-85 % in njihove standardne izgube so manjše. Lahko pa se še povečajo:

· Če rutinska prilagoditev kotlovske enote s popisom škodljivih emisij ni izvedena pravočasno in učinkovito, se lahko izgube zaradi podgorevanja plina povečajo za 6-8%;

· Premer gorilne šobe, nameščene na kotlovski agregat srednje moči, običajno ni preračunan na dejansko obremenitev kotla. Vendar se obremenitev, priključena na kotel, razlikuje od tiste, za katero je gorilnik zasnovan. To neskladje vedno povzroči zmanjšanje prenosa toplote od gorilnikov do ogrevalnih površin in povečanje izgub za 2-5% zaradi kemičnega pregorevanja goriva in izpušnih plinov;

· Če se površine kotlovskih agregatov čistijo praviloma enkrat na 2-3 leta, to zmanjša izkoristek kotla s kontaminiranimi površinami za 4-5 % zaradi povečanja izgub z dimnimi plini za toliko. Poleg tega pomanjkanje učinkovitosti delovanje sistema za kemično obdelavo vode (CWT) povzroči nastanek kemičnih usedlin (vodnega kamna) na notranje površine kotlovske enote, kar bistveno zmanjša njeno učinkovitost delovanja.

· Če kotel ni opremljen s celotnim naborom regulacijskih in regulacijskih orodij (merilci pare, merilniki toplote, sistemi za regulacijo zgorevalnega procesa in toplotne obremenitve) ali če krmilna sredstva kotlovske enote niso optimalno konfigurirana, potem v povprečju to dodatno zmanjša učinkovitost za 5%.

· Če je porušena celovitost obloge kotla, pride do dodatnega vsesavanja zraka v kurišče, kar poveča izgube zaradi podgorevanja in dimnih plinov za 2-5 %.

· Uporaba sodobne črpalne opreme v kotlovnici vam omogoča, da zmanjšate stroške električne energije za lastne potrebe kotlovnice za dva do trikrat in zmanjšate stroške njihovega popravila in vzdrževanja.

· Za vsak start-stop cikel kotlovne enote se porabi precejšnja količina goriva. Idealna možnost obratovanje kotlovnice – njen neprekinjeno delovanje znotraj območja moči, določenega z režimsko karto. Uporaba zanesljivih zapornih ventilov, visokokakovostnih naprav za avtomatizacijo in krmiljenje nam omogoča, da zmanjšamo izgube zaradi nihanj moči in izrednih razmer v kotlovnici.

Našteti viri dodatnih izgub energije v kotlovnici niso očitni in pregledni za njihovo identifikacijo. Na primer, eno od glavnih komponent teh izgub - izgube zaradi premajhnega zgorevanja - je mogoče določiti samo s kemično analizo sestave dimnih plinov. Hkrati lahko povečanje te komponente povzroči več razlogov: neskladnost pravilno razmerje mešanica goriva in zraka, prihaja do nenadzorovanih sesov zraka v kurišče kotla, gorilna naprava deluje v neoptimalnem načinu itd.

Tako lahko konstantne implicitne dodatne izgube samo med proizvodnjo toplote v kotlovnici dosežejo 20-25%!

2. Toplotne izgube pri transportu do potrošnika. Obstoječi toplovodiOomrežja.

Običajno toplotna energija, ki se prenese v hladilno sredstvo v kotlovnici, vstopi v ogrevalni vod in gre v potrošniške objekte. Vrednost učinkovitosti danega odseka je običajno določena z naslednjim:

· Učinkovitost omrežnih črpalk, ki zagotavljajo gibanje hladilne tekočine vzdolž ogrevalnega voda;

· izgube toplotne energije po dolžini toplovoda, povezane z načinom polaganja in izolacije cevovodov;

· izgube toplotne energije, povezane s pravilno porazdelitvijo toplote med porabniškimi objekti, t.i. hidravlična konfiguracija ogrevalnega voda;

· občasna puščanja hladilne tekočine med izrednimi in izrednimi razmerami.

Pri ustrezno zasnovanem in hidravlično prilagojenem ogrevalnem sistemu je oddaljenost končnega porabnika od mesta proizvodnje energije redko več kot 1,5-2 km, skupna izguba pa običajno ne presega 5-7 %. Vendar:

· uporaba domačih visokozmogljivih omrežnih črpalk z nizkim izkoristkom skoraj vedno vodi do velike izgube električne energije.

· pri veliki dolžini toplovodov kakovost toplotne izolacije toplovodov pomembno vpliva na količino toplotnih izgub.

· hidravlični izkoristek toplovoda je temeljni dejavnik, ki določa učinkovitost njegovega delovanja. Predmeti, ki pojemajo toploto in so priključeni na toplovod, morajo biti pravilno razporejeni, da se toplota enakomerno porazdeli po njih. V nasprotnem primeru se toplotna energija na odjemnih objektih preneha učinkovito izkoriščati in pride do situacije, da se del toplotne energije vrača po povratnem cevovodu v kotlovnico. Poleg zmanjšanja izkoristkov kotlovnic to povzroča poslabšanje kakovosti ogrevanja v objektih, ki so najbolj oddaljeni po toplovodnem omrežju.

· če se voda za sisteme oskrbe s toplo vodo (STV) segreva na oddaljenosti od objekta porabe, morajo biti cevovodi tras STV izvedeni po cirkulacijski shemi. Prisotnost slepega kroga sanitarne vode dejansko pomeni, da se približno 35-45% toplotne energije, porabljene za potrebe sanitarne vode, izgubi.

Običajno izgube toplotne energije v ogrevalnih vodih ne smejo presegati 5-7%. Toda dejansko lahko dosežejo vrednosti 25% ali več!

3. Izgube pri porabnikih toplote. Sistemi ogrevanja in tople vode obstoječih stavb.

Najpomembnejša sestavina toplotnih izgub v toploenergetskih sistemih so izgube pri porabnikih. Prisotnost le-teh ni transparentna in jo je mogoče ugotoviti šele, ko se v toplotni postaji stavbe pojavi merilnik toplotne energije, t.i. merilnik toplote. Izkušnje pri delu z ogromnim številom domačih toplotnih sistemov nam omogočajo, da navedemo glavne vire neproduktivnih izgub toplotne energije. V najpogostejših primerih so to izgube:

· v ogrevalnih sistemih, povezanih z neenakomerno porazdelitvijo toplote po objektu porabe in neracionalnostjo notranjega toplotnega kroga objekta (5-15%);

· v ogrevalnih sistemih, povezanih z neskladjem med naravo ogrevanja in trenutnimi vremenskimi razmerami (15-20%);

· v toplovodnih sistemih se zaradi pomanjkanja recirkulacije tople vode izgubi do 25 % toplotne energije;

· v sistemih STV zaradi odsotnosti ali nedelovanja regulatorjev sanitarne vode na kotlih STV (do 15 % obremenitve STV);

· v cevnih (hitrih) kotlih zaradi prisotnosti notranjih puščanj, kontaminacije površin za izmenjavo toplote in težav pri regulaciji (do 10-15% obremenitve STV).

Skupne implicitne neproduktivne izgube na odjemnem objektu lahko znašajo do 35 % toplotne obremenitve!

Glavni posredni razlog za prisotnost in povečevanje navedenih izgub je pomanjkanje naprav za merjenje porabe toplote na objektih za odjem toplote. Pomanjkanje pregledne slike o porabi toplote v objektu povzroča posledično nerazumevanje pomena izvajanja ukrepov za varčevanje z energijo.

3. Toplotna izolacija

Toplotna izolacija, toplotna izolacija, toplotna izolacija, zaščita objektov, toplotno industrijskih inštalacij (ali posameznih enot le-teh), hladilnih komor, cevovodov in drugega pred nezaželeno izmenjavo toplote z okoljem. Na primer v gradbeništvu in termoenergetiki je toplotna izolacija nujna za zmanjšanje toplotnih izgub v okolju, v hladilni in kriogeni tehnologiji - za zaščito opreme pred zunanjim vdorom toplote. Toplotna izolacija je zagotovljena z vgradnjo posebnih ograj iz toplotnoizolacijskih materialov (v obliki lupin, oblog itd.) in ovirajo prenos toplote; Ta sredstva za toplotno zaščito sama po sebi imenujemo tudi toplotna izolacija. Pri prevladujoči konvektivni izmenjavi toplote se za toplotno izolacijo uporabljajo ograje, ki vsebujejo plasti materiala, neprepustnega za zrak; za sevalni prenos toplote - strukture iz materialov, ki odbijajo toplotno sevanje (na primer folija, metaliziran lavsan film); s toplotno prevodnostjo (glavni mehanizem prenosa toplote) - materiali z razvito porozno strukturo.

Učinkovitost toplotne izolacije pri prenosu toplote s prevajanjem določa toplotni upor (R) izolacijske strukture. Za enoslojno konstrukcijo je R=d/l, kjer je d debelina sloja izolacijskega materiala, l je njegov koeficient toplotne prevodnosti. Povečanje učinkovitosti toplotne izolacije dosežemo z uporabo visoko poroznih materialov in izgradnjo večplastnih struktur z zračnimi plastmi.

Cilj toplotne izolacije stavb je zmanjšati toplotne izgube v hladno obdobje leta in zagotoviti relativno konstantnost temperature v prostorih čez dan, ko temperatura zunanjega zraka niha. Z uporabo učinkovitih toplotnoizolacijskih materialov za toplotno izolacijo je možno bistveno zmanjšati debelino in težo ograjnih konstrukcij in s tem zmanjšati porabo osnovnih gradbenih materialov (opeka, cement, jeklo itd.) ter povečati dovoljene dimenzije montažnih elementov. .

V toplotnih industrijskih inštalacijah (industrijske peči, kotli, avtoklavi itd.) toplotna izolacija omogoča znatne prihranke pri gorivu, poveča moč termoagregatov in poveča njihov izkoristek, intenzivira tehnološke procese in zmanjša porabo osnovnih materialov. Ekonomsko učinkovitost toplotne izolacije v industriji pogosto ocenjujemo s koeficientom varčevanja s toploto h = (Q1 - Q2)/Q1 (kjer je Q1 toplotna izguba instalacije brez toplotne izolacije, Q2 pa s toplotno izolacijo). Toplotna izolacija industrijskih naprav, ki delujejo na visoke temperature, prav tako prispeva k ustvarjanju normalnih sanitarnih in higienskih delovnih pogojev za servisno osebje v vročih trgovinah in preprečevanju industrijskih poškodb.

3.1 Toplotnoizolacijski materiali

Glavna področja uporabe toplotnoizolacijskih materialov so izolacija ovojov stavb, procesne opreme (industrijske peči, kurilne naprave, hladilne komore itd.) in cevovodov.

Od kakovosti izolacijske strukture toplovoda niso odvisne le toplotne izgube, ampak tudi njegova trajnost. Z ustrezno kakovostnimi materiali in tehnologijo izdelave lahko toplotna izolacija hkrati služi kot protikorozijska zaščita zunanje površine jeklenega cevovoda. Takšni materiali vključujejo poliuretan in njegove derivate - polimerni beton in bion.

Glavne zahteve za toplotnoizolacijske konstrukcije so naslednje:

· nizka toplotna prevodnost tako v suhem stanju kot v stanju naravne vlažnosti;

· nizka absorpcija vode in majhna višina kapilarnega dviga tekoče vlage;

· nizka korozijska aktivnost;

· visoka električna upornost;

· alkalna reakcija mediji (pH>8,5);

· zadostna mehanska trdnost.

Glavne zahteve za toplotnoizolacijske materiale za parovode elektrarn in kotlovnic so nizka toplotna prevodnost in visoka toplotna odpornost. Za takšne materiale je običajno značilna visoka vsebnost zračnih por in nizka nasipna gostota. Zadnja kakovost teh materialov določa njihovo povečano higroskopičnost in absorpcijo vode.

Ena od glavnih zahtev za toplotnoizolacijske materiale za podzemne toplovode je nizka absorpcija vode. Zato so visoko učinkoviti toplotnoizolacijski materiali z veliko vsebnostjo zračnih por, ki zlahka absorbirajo vlago iz okoliške zemlje, praviloma neprimerni za podzemne toplovode.

Poznamo toge (plošče, bloki, opeke, lupine, segmenti ipd.), prožne (podloge, žimnice, snopi, vrvice ipd.), razsute (zrnate, praškaste) ali vlaknate toplotnoizolacijske materiale. Glede na vrsto glavne surovine jih delimo na organske, anorganske in mešane.

Organsko pa delimo na organsko naravno in organsko umetno. Organski naravni materiali so materiali, pridobljeni s predelavo nekomercialnega lesa in odpadkov predelave lesa (vlaknene in iverne plošče), kmetijskih odpadkov (slama, trstičje itd.), šote (šotne plošče) in drugih lokalnih organskih surovin. Za te toplotnoizolacijske materiale je praviloma značilna nizka vodo in biološka odpornost. Ekološki izdelki nimajo teh slabosti. umetni materiali. Zelo obetavni materiali v tej podskupini so penaste plastike, pridobljene s penjenjem umetnih smol. Penasta plastika ima majhne zaprte pore in se po tem razlikuje od porozne plastike – prav tako penjene plastike, ki pa ima povezovalne pore in se zato ne uporablja kot toplotnoizolacijski material. Odvisno od recepta in karakterja tehnološki proces proizvodne pene so lahko toge, poltoge in elastične s porami zahtevane velikosti; izdelki lahko dobijo želene lastnosti (npr. zmanjšajo vnetljivost). Funkcija Večina organskih toplotnoizolacijskih materialov ima nizko požarno odpornost, zato se običajno uporabljajo pri temperaturah, ki niso višje od 150 °C.

Bolj ognjeodporni so materiali mešane sestave (fibrolit, lesni beton itd.), Dobljeni iz mešanice mineralnega veziva in organskega polnila (lesni oblanci, žagovina itd.).

Anorganski materiali. Predstavnik te podskupine je aluminijasta folija (alfol). Uporablja se v obliki valovite plošče, položen s tvorbo zračnih rež. Prednost tega materiala je visoka odbojnost, ki zmanjšuje prenos toplote s sevanjem, kar je še posebej opazno pri visokih temperaturah. Drugi predstavniki podskupine anorganskih materialov so umetna vlakna: mineralna, žlindrna in steklena volna. Povprečna debelina mineralne volne je 6-7 mikronov, povprečni koeficient toplotne prevodnosti je l = 0,045 W/(m*K). Ti materiali so negorljivi in ​​neprepustni za glodalce. Imajo nizko higroskopnost (ne več kot 2%), vendar visoko absorpcijo vode (do 600%).

Lahki in celičasti beton (predvsem porobeton in penobeton), penjeno steklo, steklena vlakna, izdelki iz ekspandiranega perlita itd.

Anorganski materiali, ki se uporabljajo kot instalacijski materiali, so izdelani na osnovi azbesta (azbestna lepenka, papir, klobučevina), mešanic azbesta in mineralnih veziv (azbestodiatomi, azbestno-apneno-kremenčevi, azbestno-cementni izdelki) in na osnovi ekspandiranega materiala. skale(vermikulit, perlit).

Za izolacijo industrijske opreme in naprav, ki delujejo pri temperaturah nad 1000 °C (na primer metalurških, ogrevalnih in drugih peči, peči, kotlov itd.), se uporabljajo tako imenovani lahki ognjevzdržni materiali, izdelani iz ognjevzdržnih glin ali visoko ognjevzdržnih oksidov v oblikovati kosovne izdelke (opeke, bloki različnih profilov). Obetavna je tudi uporaba vlaknastih toplotnoizolacijskih materialov iz ognjevzdržnih vlaken in mineralnih veziv (njihov koeficient toplotne prevodnosti pri visokih temperaturah je 1,5-2 krat nižji od tradicionalnih).

Tako obstaja veliko število toplotnoizolacijskih materialov, med katerimi lahko izbiramo glede na parametre in pogoje delovanja različnih instalacij, ki zahtevajo toplotno zaščito.

4. Seznam uporabljene literature.

1. Andryushenko A.I., Aminov R.Z., Khlebalin Yu.M. "Toplotne naprave in njihova uporaba." M.: Višje. šola, 1983.

2. Isachenko V.P., Osipova V.A., Sukomel A.S. "Prenos toplote". M.: Energoizdat, 1981.

3. R.P. Grushman "Kaj mora vedeti toplotni izolator." Leningrad; Stroyizdat, 1987.

4. Sokolov V. Ya. "Ogrevanje in ogrevalna omrežja" Založba M.: Energia, 1982.

5. Ogrevalna oprema in ogrevalna omrežja. G.A. Arsenyev et al., M.: Energoatomizdat, 1988.

6. "Prenos toplote" V.P. Isačenko, V.A. Osipova, A.S. Sukomel. Moskva; Energoizdat, 1981.