Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ И УВЕЛИЧЕНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Авторы:
Город:
Астрахань
ВУЗ:
Дата:
21 апреля 2018г.

Резкое повышение цен на топливо вынуждает самым серьезным образом заниматься проблемой экономии тепловой энергии во всех сферах ее применения, особенно в тепловых сетях. Тепловые сети как составная часть системы централизованного теплоснабжения оказывают большое влияние на эффективность теплофикации. Эффективность работы системы распределения теплоносителей зависит от многих факторов, но в первую очередь зависит от потерь тепла.

Транспортные тепловые потери являются, с одной стороны, важным показателем работы теплопроводов, характеризующим эффективность расходования природных ресурсов и степень воздействия на окружающую среду, а с другой, указывают на техническое состояние самих теплопроводов.

Важным моментом является правильное определение транспортных тепловых потерь через изоляцию с учетом всех существенных факторов. В настоящее время существует несколько методик определения тепловых потерь. Также важным фактором является изучение влияния различных факторов на тепловые потери, таких как влажности и плотности грунта и влажности непосредственно самой тепловой изоляции.

Рынок предоставляет большое количество новых теплоизоляционных материалов, поэтому очень важно выявить наиболее перспективные направления и конструкции, способные свести минимум тепловые потери при перекачке теплоносителя. Применение новых современных теплоизоляционных материалов, прежде всего, необходимо из-за возрастания требований к теплоизоляционным конструкциям; усилением роли приборного учета потребления тепла и теплоносителя у абонентов; энергетическая характеристика тепловых сетей по тепловым потерям становится важным экономическим показателем, предметом заинтересованности всех участников взаиморасчетов при выработке и потреблении тепла.

Что касается современного состояния тепловых сетей и ее теплоизоляции, то более 40 – 50% тепловых сетей нуждаются в ремонте и перекладке. Общие потери тепла в системах централизованного теплоснабжения составляют до 30% отпускаемого тепла (около 80 млн. тонн условного топлива в год), что в несколько раз превышает аналогичный показатель в странах Западной Европы.

Одним из центральных вопросов, несомненно, можно считать уменьшение потерь тепла, аварийности и износа тепловых сетей до нормативных значений. По оценкам Минэнерго России, ежегодно теряется 1/4 км3 воды из-за аварий на теплотрассах, более 80% которых нуждаются в замене и капитальном ремонте.

Средний процент износа оценивается в 60-70%. Технологии сооружения долговечных и высокоэффективных теплотрасс есть, но они считаются дороги для массового использования в сегодняшних российских экономических условиях.

Плохое качество и отсутствие теплоизоляции ведёт к большим тепловым потерям, а в следствии, к значимым затратам на покупку топливно-энергетических ресурсов на подогрев теплоносителя [1, 2].

Анализ эффективности системы теплоснабжения был выполнен на примере 6-ого микрорайона города Астрахань, где выявлены проблемы с качеством теплоизоляции и многочисленным превышением нормативных тепловых потерь.

В работе решались следующие задачи:

1.                   Замерить фактическое состояние тепловой изоляции:

2.                   Рассчитать фактические, среднегодовые тепловые потери и сравнить с нормативным документом СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

3.                   Предложить мероприятия для улучшения качества теплоносителя и увеличения ресурсосбережения.

Для этого было использовано следующее оборудование:

1. Измеритель плотности теплового потока ИПП-2;

2. Тепловизор SDS HotFind D;

3. Лазерный пирометр (для измерения температуры на поверхности трубопровода или изоляции);

4. Шило (для определения толщины изоляции).

На рис. 1 представлены некоторые фотографии тепловизионной съемки различных участков тепловой сети.

По итогам замеров участков тепловых   сетей (февраль 2017 г. при средней температуре окружающего воздуха -5 0С) были составлены таблицы в которых отражены фактические данные (толщина изоляции, тепловой поток и температура на поверхности изоляции, а также характеристика участка – условный диаметр трубопровода и вид изоляции, соответственно, подающего трубопровода и обратного трубопровода).

Для расчёта нормативных показателей и потерь использовались: СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» и актуализированная редакция СНиП 41-03-2003.


После расчёта фактических тепловых потерь каждого участка были составлены таблицы для подающего и обратного трубопроводов где проведено сравнение теплового потока и тепловых потерь с нормативными значениями по СНиП 41-03-2003. Так же были рассчитаны тепловые потери при средней температуре отопительного сезона для подающего и обратного трубопроводов.

По итогам замеров толщины изоляции на различных участках стало ясно, что толщина минеральной ваты сильно варьируется и не подходит к требованиям СНиП. Из этого следует, что основной причиной завышенных тепловых потерь - отсутствие на многих участках изоляции и ее плохое состояние. В местах где минеральная вата была ранее заменена на пенополиуретановую скорлупу наблюдались либо нормативные тепловые потери либо заниженные, что говорит о целесообразности ее применения.

Были рассчитаны потери теплоты за отопительный сезон (167 дней) по ценам 2017 года за тепловую энергию. Полученные данные наглядно показали большую разницу между фактическими и нормативными потерями в денежном эквиваленте. Превышение оказалось в 3,5 раза.

Анализ состояния тепловых сетей показал необходимость замены изоляции. Общая протяжённость тепловой сети в двухстороннем исполнении (подающий и обратный трубопровод) составляет 5596 м. Без учёта длины участка, с которого начинается подача в 6-ой микрорайон (1500 м). Сумма длин неизолированного подающего трубопровода составляет 260,47 м, а сумма длин неизолированного обратного трубопровода составляет 229,49 м. Что в сумме равно 489,96 м.

По итогу исследования работы можно сделать несколько выводов:

·    большое количество участков с плохим качеством теплоизоляции;

·    на протяжении 489,96 м отсутствует теплоизоляция;

·    фактические тепловые потери превышают нормативные в 3,5 раз;

·    вторая теплоизоляция, скорлупа ППУ, не превышает нормативные тепловые потери;

·    мероприятия по замене старой изоляции (минеральная вата) на пенополиуретановые скорлупы и нанесение изоляции на голые участки трубопроводов позволит значительно снизить тепловые потери;

·    по итогам экономической оценки предложенные мероприятия позволят за каждый отопительный период сэкономить порядка 720 тыс. руб.;

·    расчёты показали, что срок окупаемости данного мероприятия составит 2,12 отапливаемого сезона.

 

Список литературы

 

1.        Ильин Р.А. Оценка тепловых потерь в тепловых сетях при применении жидкокристаллической теплоизоляции // Теплоэнергетика. 2015. № 7. С. 76-80.

2.        Ильин Р.А., Фокин В.М. Энергосбережение в тепловых сетях при теплоснабжении потребителей // Энергосбережение и водоподготовка. 2015. № 2 (94). С. 43-45.