Центральные тепловые пункты ЦТП, Аксай

Центральный тепловой пункт предназначен для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических теплоиспользующих установок

В связи с массовым жилищным строительством возникла необходимость сооружения укрупненных, центральных тепловых пунктов (ЦТП), для которых отводятся специальные земельные участки, как правило, в центре жилых микрорайонов. В закрытых системах теплоснабжения тепловую мощность такого ЦТП на микрорайон или группу зданий рекомендуется принимать от 12 до 35 МВт (по сумме максимального теплового потока на отопление и среднечасового потока на горячее водоснабжение).

Со временем в ЦТП стали размещать не только теплоэнергетическое оборудование, но и водопроводное, насосное противопожарное, электротехническое и низковольтное оборудование, проведя диспетчеризацию и превратив их в энергетические центры обслуживания населения. При этом, после ЦТП прокладываются четырех-, шести-, восьмитрубные распределительные тепловые сети к зданиям, а часто и водопроводные, противопожарные и другие линии и коммуникации.

ЦТП №1

Центральный тепловой пункт предназначен для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических теплоиспользующих установок двух и более зданий или сооружений. Центральные тепловые пункты размещаются на границах между магистральными и распределительными сетями. ЦТП по размещению подразделяются на отдельно стоящие, пристроенные к зданиям и сооружениям и встроенные в здания и сооружения.

Необходимость строительства центральных тепловых пунктов связана с тем, что параметры теплоносителя (вид теплоносителя, давление, температура), поступающего от источника теплоснабжения не соответствуют параметрам теплоносителя потребителей.

Оборудование центрального теплового пункта (ЦТП) включает в себя следующие элементы:
• теплообменное оборудование;
• насосное оборудование (повысительные, сетевые, циркуляционные, подпиточные насосы);
• Трехходовые клапаны-регуляторы температуры;
• балансировочные клапаны
• фильтры-грязевики (на вводе в ЦТП и обратных трубопроводах на выходе ЦТП);
• запорные (отключающие) устройства на входе и выходе ЦТП;
• система учета потребляемой тепловой энергии;
• системы электроснабжения и автоматизации;
• системы диспетчеризации и при необходимости интеграции в АСУ ТП.

Теплообменное оборудование

Степень энергоэффективности систем теплоснабжения определяется с одной стороны источником тепла, а с другой − тепловыми пунктами приготовления воды на отопление и горячее водоснабжение, основным элементом которых является теплообменное оборудование.

Теплообменники

Теплообменники - это аппараты, в которых происходит передача тепла от греющей среды (теплоносителя) к нагреваемой среде. Теплообменники, используемые в ЦТП бывают двух видов - пластинчатые теплообменники и трубчатые теплообменники.

Пластинчатый теплообменник состоит из передней неподвижной и задней подвижной стальных плит, между которыми стянуты пластины с прокладками. При помощи двух направляющих пластины теплообменника устанавливаются в нужном положении и стягиваются до необходимого размера стяжными шпильками.

Пластинчатый теплообменник имеет пластины, которые развернуты одна за другой на 180°, в результате чего между ними образуются каналы. Каналы в пластинчатом теплообменнике создают турбулентный поток жидкости. Установка в теплообменнике пластин обеспечивает чередование каналов с греющей и нагреваемой средой.

Трубчатые теплообменники - нагреваемая среда проходит через трубки малого диаметра, находящиеся в трубе большого диаметра с теплоносителем.

Многолетний опыт эксплуатации теплообменных аппаратов показал, что пластинчатые теплообменники обладают рядом неоспоримых преимуществ:
1) Компактность (площадь при монтаже, обслуживании и ремонте меньше в 2 - 10 раз).
2) Высокий коэффициент теплопередачи.
3) Низкие теплопотери.
4) Низкие потери давления.
5) Требуют низких затрат при производстве монтажно-наладочных, изоляционных и ремонтных работ.
6) Разбираются для очистки.
7) Имеют возможность наращивания мощности добавлением пластин.

Теплообменники

Насосная группа

Насосная группа ЦТП

В зависимости от условий присоединения к сетям наружного водопровода, тепловым сетям, а также в зависимости от этажности и назначения здания в ЦТП устанавливают следующее количество насосных агрегатов:
• два насосных агрегата — для циркуляции воды в системе горячего водоснабжения, из них один рабочий и один резервный;
• три насосных агрегата холодного водоснабжения: основной и резервный обеспечивают водоснабжение при минимуме и максимуме водоразбора, аварийный включается только при аварии двух рабочих насосов;
• два насосных агрегата для противопожарных целей, из которых один насос — рабочий, а второй — резервный;
в случае присоединения систем центрального отопления по независимой схеме дополнительно к указанным насосным агрегатам устанавливают еще четыре, из которых два циркуляционных насоса для систем отопления, подключенных к данному ЦТП, и два подпиточных насоса, из которых один—рабочий, а второй — резервный.

Работа насосов осуществляется в автоматическом режиме с помощью частотно-регулируемого привода (ЧРП). Это позволяет существенно снизить потребление электроэнергии, при этом, используя обратную связь, можно постоянно поддерживать необходимые параметры в сети, например, давление в магистрали.

Кроме этого, использование ЧРП существенно снижает аварийность в системах, т.к. частотное регулирование позволяет исключить гидроудары и снизить нагрузки.

Использование ЧРП при регулировании производительности насосов в ЦТП позволяет:
- существенно сэкономить потребляемую электроэнергию
- значительно снизить затраты расходы на ремонт и обслуживание
оборудования из-за уменьшения аварийных ситуаций, которые возникают при стандартных способах регулирования;
- увеличить срок службы оборудования;
- более точно и оперативно поддерживать необходимые технологические параметры в норме;
- автоматизировать процесс регулирования, как путем внедрения локальной станции управления, так и с возможностью ее подключения к АСУ ТП предприятия;
- перейти на старую схему регулирования, при возникновении внештатной или аварийной ситуации;

Трехходовые клапаны

Для смешивания потоков жидкостей в системах нагрева и охлаждения в ЦТП применяются трехходовые смесительные клапаны.

Трехходовые седельные регулирующие клапаны с электрическим исполнительным механизмом нашли свое применение в контурах отопления, охлаждения на центральных, индивидуальных тепловых пунктах, котельных и других объектах теплоснабжения для поддержания постоянного потока теплоносителя во вторичном контуре.

Наличие электрического исполнительного механизма позволяет управлять данным процессом дистанционно.

Балансировочные клапаны

Для обеспечения потокораспределения по элементам трубопроводной сети и выравнивания сопротивлений между отдельными ветвями системы в ЦТП применяются ручные балансировочные клапаны. Они позволяют регулировать расход рабочей среды и предотвращают возникновение аварийных ситуаций из-за превышения предельных параметров давления.

Также данные клапаны позволяют менять и фиксировать пропускную способность трубопроводных систем ЦТП.

Узел учета тепловой энергии

Для осуществления функций коммерческого и технологического учета потребления тепловой энергии и теплоносителя, а также расхода горячей и холодной воды в одной или нескольких системах в ЦТП используются узлы учета тепла. В каждой системе учет ведется по одной из типовых схем, реализуемых теплосчетчиком. Число систем, по которым теплосчетчик позволяет одновременно вести учет – от одной до шести.

Теплосчетчик выдает информацию из архива данных по запросам от внешних устройств (компьютер, контроллер АСУ, адаптер переноса данных, адаптер печати и т.д.).

Возможен просмотр архива накопленных данных на ЖКИ теплосчетчика. Диапазоны расходов определяются типами импульсных или частотных преобразователей расхода, входящих в состав теплосчетчика.

Узел очистки

На вводе трубопроводов в ЦТП мы установливаем запорную арматуру с электроприводом, грязевики ,сетчатые магнитные фильтры.

Грязевики предназначены для очистки воды от крупных и средних взвешенных частиц в системах отопления, горячего водоснабжения и теплоснабжения.

Грязевик представляет собой узел расширения трубопровода с изменением направления потока воды и фильтрацией её специальной сеткой. Под сеткой происходит отсечение, выпадание в осадок и накапливание крупных и средних взвешенных частиц.

Грязевик абонентный трубопровода тепловых сетей, в зависимости от вертикального или горизонтального способа установки делится на:
• грязевик вертикальный (абонентский) Ду 25-300;
• грязевик горизонтальный (абонентский) Ду 150-350.

Грязевики устанавливаются на вводах в здания и узлах управления тепловых пунктов и рассчитаны на работу при температурах до 150 °С. Подбор грязевиков мы осуществляем по диаметру присоединяемого трубопровода.

Грязевики снабжаются съемными днищами или патрубками с глухим фланцем, для их периодической очистки, а также штуцерами для выпуска воздуха и спуска воды. Грязевики нашего производства рассчитаны на рабочее давление до 2,5 МПа.

Прошедшая через грязевик вода поступает в систему отопления очищенной. Скопившуюся в корпусе грязь удаляют путем открытия спускного штуцера, находящегося в днище. Либо во время прекращения отопительного сезона, сняв днище грязевика. В верхней части грязевика имеется отверстие с резьбой для установки крана, через который удаляется воздух (воздухоотводчик).

Узел подпитки

Исходя из многолетнего опыта в строительстве ЦТП, при проектировании центрального теплового пункта,заполнение и подпитка независимо присоединенной системы отопления осуществляется, как правило, из обратного трубопровода тепловой сети через автоматизированный узел подпитки.

Автоматизация

Автоматизация ЦТП предназначена для обеспечения автоматического поддержания технологических параметров ЦТП, дистанционного управления и диспетчеризации оборудования в рамках создания единой комплексной системы.

Можно выделить следующие функции системы автоматизации ЦТП:
• индикацию нормальной работы и аварии оборудования на рабочих местах операторов;
• местное управление циркуляционными насосами;
• дистанционное управление циркуляционными насосами из помещения
диспетчерской;
• автоматическое включение резервного насоса при выходе из строя рабочего;
• регулирование производительности насосов с помощью частотного
регулирования;
• регулирование температуры воды в местных системах отопления и
вентиляции по заданному температурному графику;
• регулирование параметров среды (температуры, давления, расхода) при
выходе из нормированных или заданных значений;
• контроль давления на вводе теплосети, на подающей и обратной магистралях
местных систем, до и после фильтров, до и после теплообменников;
• контроль температуры на вводе теплосети, на подающей и обратной
магистралях местных систем, после регулирующих клапанов у
теплообменников;
• поддержание заданного давления в обратных магистралях систем отопления
и вентиляции путем открытия клапанов подпитки с включением подпиточных
насосов в случае аварии станции поддержания давления;
• дистанционное управление запорной арматурой

Электронные устройства , которыми оснащаются ЦТП (контроллеры, вычислители теплосчетчиков, системы индивидуального учета), имеют интерфейсы и дополнительные программные и аппаратные средства для дистанционного доступа по сетям связи со стороны диспетчерского оборудования.

Также имеется ряд наработанных решений по компоновке шкафа управления ЦТП, который включает силовую часть и имеет единый интерфейс и сетевой адрес подключения к локальной сети и Интернет.