Применение теплоты в промышленности и сельском хозяйстве

Теплоснабжение предприятий

На предприятиях, в быту тепло расходуется для создания комфортных условий для проживания и работы людей, а в сельскохозяйственных предприятиях также и для поддержания оптимального микроклимата в животноводческих помещениях, теплицах, обеспечивающего высокую продуктивность животных и растений.

Системы теплоснабжения предприятий можно классифицировать по следующим признакам:

• по источнику снабжения теплом: централизованные и децентрализованные;

• по виду используемого теплоносителя: паровые и водяные;

• по количеству трубопроводов: однотрубные и многотрубные;

• по способу подачи воды на горячее водоснабжение: открытые и закрытые;

• по способу обеспечения потребителей тепловой энергией: одноступенчатые и многоступенчатые.

В Российской Федерации для теплоснабжения применяют централизованную и децентрализованную системы теплоснабжения. Централизованная система теплоснабжения предприятия состоит из источника тепловой энергии (собственная котельная), тепловых сетей, теплопотребляющих установок и приборов, сигнализирующей, регулирующей и регистрирующей аппаратуры, устройств автоматики.

Децентрализованное теплоснабжение применяют при отсутствии или недостаточной мощности централизованного обеспечения от мелких котельных, индивидуальных отопительных печей и т.д.

Источником приготовления горячей воды при децентрализованном теплоснабжении являются различного рода водонагреватели, работающие на газе, электрической энергии или твердом топливе.

Водяные системы, как правило, используют для теплоснабжения сезонных потребителей, горячего водоснабжения и для различных санитарно-гигиенических и технологических процессов. Паровые системы теплоснабжения применяют для технологических процессов.

В открытых водяных системах теплоснабжения горячая вода к потребителям поступает непосредственно из тепловых сетей. В закрытых системах теплоснабжения вода из тепловых сетей используется как горячий теплоноситель в теплообменниках, подогревающих водопроводную воду, поступающую после нагрева в местную систему горячего водоснабжения.

Технологическими потребителями теплоты в виде горячей воды и пара выступают кормозапарники, варочные котлы, агрегаты для приготовления кормовых смесей, стерилизаторы посуды, аппараты и оборудование, обеспечивающие тепловую обработку и сушку продуктов сельскохозяйственного производства, а также различное теплопотребляющее оборудование ремонтных мастерских.

Графики тепловой нагрузки

 

В соответствии с назначением потребителей теплоты, тепловые нагрузки принято делить по видам на отопительно-вентиляционные, технологические и горячее водоснабжение.

Потребление и расходование теплоты осуществляется на основе графиков тепловых нагрузок (суточные, сезонные и годовые). Тепловые нагрузки в зависимости от характера изменения во времени делят на сезонные и круглогодовые.

Сезонные тепловые нагрузки характеризуются переменным годовым и сравнительно постоянным суточным графиком расхода теплоты. Отопительно-вентиляционные нагрузки относятся к сезонным, поскольку системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используют теплоту не круглый год, а только в течение какой-то его части, в зависимости от климатических условий.

Продолжительность и величина сезонной тепловой нагрузки зависит в первую очередь от температуры окружающей среды. Поэтому графики изменения расхода теплоты на отопление и вентиляцию (рис. 11.1) строятся в зависимости от температуры окружающего воздуха. За начальную точку принимается температура 8ºС. Конечной точкой является расчетная наружная температура на отопление t_но.

На режимы теплопотребления в значительной мере влияют изменения требований к микроклимату: в животноводческих и птицеводческих помещениях в зависимости от стадии роста и развития животных и птицы, в теплицах – от вида и стадии развития культивируемых растений.

 

Рис. 11.1. Графики расхода теплоты: а – на отопление; б – на вентиляцию:

1 – для производственных целей; 2 – для общественных зданий

 

Для круглогодовой тепловой нагрузки характерны сравнительно постоянный годовой и резко переменный суточный графики потребления теплоты. К круглогодовым тепловым нагрузкам относятся горячее водоснабжение и технологическая тепловая нагрузка. Технологические тепловые нагрузки зависят от специализации предприятия, технологии производства, вида и объема выпускаемой продукции, типа оборудования и режима производства.

Тепловые нагрузки имеют ряд особенностей. Для отдельных сезонных потребителей теплоты характерен не только переменный годовой и сезонный графики, но и переменный суточный график потребления теплоты. К таким потребителям теплоты относятся животноводческие и птицеводческие предприятия и сооружения защищенного грунта. В животноводческих и птицеводческих помещениях переменный суточный график теплопотребления обусловлен большой долей внутренних тепловыделений и вентиляционных нагрузок в общем тепловом балансе.