Повышение эффективности функционирования теплоснабжения интегра-цией цифровых систем мониторинга тепловых сетей

ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ СОДК ТРУБОПРОВОДОВ В ППУ-ИЗОЛЯЦИИ 9
2 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ОТРАЖЕННЫХ ИМПУЛЬСОВ В СОДК ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ИЗОЛИРОВАННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ 20
3 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИКИ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА И ОЦЕНКА ВЕЛИЧИНЫ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ ПРИ НАРУШЕНИИ ЦЕЛОСТНОСТИ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДА 31
3.1 Однотрубный теплопровод 32
3.2 Двухтрубный теплопровод 33
3.3 Оценка величины потерь теплоты через тепловую изоляцию трубопровода 35
3.4 Расчет поправочных коэффициентов к нормам плотности 43
3.5 Потери тепла с утечками воды из сети 45
3.6 Потенциал энергосбережения с учетом применения ППУ изоляции 47
3.7 Экспериментальный исследования определения тепловых потерь трубопроводов 48
4 ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ 64
4.1 Диспетчеризация СОДК 64
4.2 GSM - контроль СОДК 64
4.3 Сухой контакт 65
4.4 Токовый выход 67
4.5 Пример оснащения объекта 70
5 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ 72
5.1 Организация безопасности труда на производстве 72
5.2 Обеспечение безопасности при выполнении земляных работ в каналах тепловых сетей 77
5.3 Экологичность 79
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 81
6.1 Анализ рынка тепловой энергии 81
6.2 Технико-экономическое обоснование 81
6.3 Расчет показателей абсолютной эффективности 84
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 86

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования. Теплоизоляционные конструкции тепло-вых сетей предназначены для поддержания заданной температуры теплоноси-теля, со¬кращения тепловых потерь трубопроводов и оборудования, а также для снижения тем¬пературы их наружных поверхностей
Задача обеспечения эффективности тепловой изоляции возникает при эксплуа-тации трубопроводов и должна решаться незамедлительно в течении всего срока эксплуатации для исключения перерасходов тепловой энергии и повы-шения энергетической эффективности системы теплоснабжения в целом. Ис-следования направленные на повышение эффективности тепловой изоляции являются актуальными для системы теплоснабжения страны.
Теплоизоляционные конструкции имеют особое значение при размещении в помеще¬ниях, предназначенных для постоянного или временного пребывания людей. В таких по¬мещениях во избежание ухудшения санитар¬но-гигиенических условий (опасность ожогов) в нормах оговаривается макси-мальная температура этих поверхностей, которая со¬ставляет 45°С для трубо-проводов и обору¬дования, размещенных в жилых, обществен¬ных и производ-ственных зданиях (при темпе¬ратуре воздуха в них не выше 25 °С), и 60 °С для трубопроводов, проложенных в тунне¬лях, коллекторах, а также в доступных для обслуживания местах при надземной про¬кладке тепловых сетей.
Для изготовления теплоизоляционных конструкций используются специаль-ные теп¬лоизоляционные материалы, характерной особенностью которых яв-ляются низкие зна¬чения теплопроводности в интервале темпе¬ратур, соответ-ствующем условиям работы конструкции. Чем ниже эти значения, тем при прочих равных условиях меньше тепло¬вые потери и соответствующее сниже-ние температур теплоносителя.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ структуры системы диспетчеризации СОДК трубопроводов в ППУ-изоляции


Сети центрального отопления и горячего водоснабжения предназначены для переноса теплоносителя от поставщика к потребителю и представляют собой теплоизолированную металлическую трубу, создающую герметичный контур для перемещения жидкостей под давлением до 1,6 МПа.
В условиях города задача контроля герметичности металлического трубопро-вода во время его эксплуатации определяется не только необходимостью со-хранения его функциональности, но и требованием сохранения безопасности жизнедеятельности человека.
Одним из методов контроля герметичности металлического трубопровода яв-ляется контроль давления в нем. Однако ряд причин, таких как наличие рас-хода теплоносителя потребителем, зависимость давления от температуры в замкнутом объеме, низкая точность манометров делают этот метод весьма грубым.
Теплопроводы можно разделить на две группы: первая группа – это тепло-проводы, обладающие дополнительной герметичной оболочкой теплоизоля-ции по всей его длине (бесканальная прокладка), вторая – с негерметичной оболочкой изоляции, выполняющей в основном функции ее фиксации (каналь-ная прокладка).
Рассмотрим эти группы с точки зрения обеспечения возможности обнаруже-ния и локализации местоположения утечки теплоносителя. Как правило, для трубопроводов, изоляционный слой которых не защищен дополнительной гидроизоляционной оболочкой по всей длине, применяют канальную про-кладку. Для трубопроводов канальной прокладки поиск утечки возможен только при использовании специальной аппаратуры. Такой аппаратурой яв-ляются акустические и корреляционные течеискатели, принцип действия кото-рых основан на определении местоположения мощного источника звуковых и вибрационных колебаний при истечении жидкости за пределы герметичного контура. Также применяют тепловизоры, данные которых позволяют опреде-лять местоположение максимального уровня инфракрасного излучения грун-та, нагреваемого бесконтрольно истекающим из трубопровода теплоносите-лем. Иногда применяют химический анализ грунтовых и сточных вод, опре-деление наличия теплоносителя в которых свидетельствует о порыве трубо-провода. Однако в условиях города присутствие смежных коммуникаций (ку-да уходит теплоноситель), а также неравномерность глубины и поверхности грунта над трубопроводом вносят существенные трудности в определение ме-стоположения утечки при применении тепловизоров и химического анализа вод. Поэтому поиск местоположения порыва трубопровода при его канальной прокладке, как правило, заключается в комплексном подходе при выполнении данных работ. Кроме того, ни один из перечисленных методов невозможно реализовать дешевым постоянно установленным оборудованием, поэтому экономически доступная возможность автоматического оповещения об ава-рийной ситуации на трубопроводе отсутствует.
Для бесканальной прокладки применимы только трубопроводы, теплоизоля-ционный слой которых защищен дополнительной внешней гидроизоляцион-ной оболочкой. Однако эта оболочка не только служит барьером для внешних грунтовых или талых вод, но и является препятствием для проникновения теплоносителя в обсыпку при потере герметичности металлической трубы. При этом истечение теплоносителя в обсыпку не сопровождается мощным вы-делением акустического шума и вибрации, как это происходит при канальной прокладке, что является причиной малой эффективности использования аку-стических и корреляционных методов. Единственным способом (из приведен-ных выше для трубопроводов канальной прокладки) определения наличия и местоположения разгерметизации металлического трубопровода или внешней оболочки является использование тепловизоров. Однако в условиях города этот способ нельзя считать точным, а автоматизация оповещения об аварий-ной ситуации недоступна.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки