1. Narysuj schemat ideowy elektrociepłowni i opisz korzyści wynikające ze skojarzonego wytwarzania energii i ciepła.
Przyczyny centralizacji wytwarzania ciepła i rozwoju systemów ciepłowniczych w Europie i na Świecie można podzielić na :
przyczyny ekonomiczne – przy niskiej sprawności indywidualnych źródeł ciepła pozwala wytworzyć relatywnie większą ilość energii cieplnej w przypadku jednoczesnego ( scentralizowanego) wytwarzania ciepła i energii. Dzieje się tak za sprawą znacznie większej sprawności kotłów energetycznych i ciepłowniczych(ok. 75 –80%) w stosunku do sprawności małych tradycyjnych kotłów żeliwnych c.o.na paliwo stałe ( ok. 50-60%)pieców lub kominków. Nowoczesne kotły c.o. na paliwo płynne posiadają wysokie sprawności niekiedy przekraczające sprawności kotłów energetycznych.Jednym z podstawowych argumentów pod względem techniczno-ekonomicznym jest budowa elektrociepłowni w których wytwarzana jest jednocześnie e. elektr. i cieplna w układzie gospodarki skojarzonej. Pozwala to na lepsze wykorzystanie energii chemicznej zawartej w paliwie jak również sprzyja obniżeniu nakładów inwestycyjnych. Ponadto w scentralizowanych źródłach ciepła spalane mogą być paliwa tańsze gorszego gat. .bezpieczeństwo energetyczne kraju - gdy nie ma odpowiednich dochodów to nie można sprowadzić paliwa – brak ogrzewania – centralizacja opiera się na własnych zasobach paliwa(węgiel) itp.przyczyny społeczne – ogrzewanie wszystkich budynków bez wyjątku tzn. użyteczności publicznej, mieszkaniowych itd.
przyczyny zdrowotne i ochrony środowiska - podczas spalania wydzielają CO, NxOy, SxOy – które maja wpływ na zdrowie, budynki(kwaśne deszcze), zatrucie wód, gleb. Dążyć trzeba zawsze do zmniejszania i usuwania nadmiaru niebezpiecznych tlenków poprzez odp. urządzenia – jednak w przypadku palenisk w domkach jednorodzinnych (tzw. źródła niskiej emisji) urządzeń tego typu nie ma (wysokie koszty inwest. i eksploat.). Rozwój ciepłownictwa dąży do eliminacji źródeł niskiej emisji.W Polsce obecnie, udział scentralizowanych systemów ciepłowniczych w całk. zapotrzebow. na ciepło w miastach wynosi ok. 65 %
6. Narysuj krzywe centralnej regulacji dla dostawy ciepła na cele ogrzewania ciepłej wody i omów charakterystyczne punkty jeżeli parametry sieci w temp.ogrzew. 150/70 a sieć posiada odcinki z rur preizolowanych.
7.Narysuj i wyjaśnij przebieg wykresu regulacji podwyższonego w stosunku do wykresu ciepłowniczego.
Wykres tak jak w pyt. Nr 6
8. Narysuj krzywe centralnej regulacji ilościowej i jakościowej oraz podaj wady tej regulacji.- schemat.
Zadaniem regulacji jest zagwarantowanie wymagań standardów jakości dostaw ciepła do każdego odbiorcy oraz racjonalizacja zużycia ciepła energii elektrycznej oraz paliw. W zależności od miejsca regulacji rozróżniamy: centralną, miejscową i indywidualną. Rodzaje regulacji: jakościowa, ilościowa, jakościowo – ilościowa, przerywana.
R. ilościowa – temp. wody zasilania jest stała – zmieniamy ilość wody w zależności od temp. zewnętrznej. Jeżeli temp. zew. jest niska to ilość wody jest duża. Jeżeli temp. zew. jest wysoka to ilość wody jest mała. Wadą tej regulacji jest możliwość hydraulicznego rozregulowania instalacji.
R. jakościowa – ilość wody jest stała a zmieniamy temp. wody zasilania. Wadą ekonomiczną i sanitarno – higieniczną jest dostarczanie do pomieszczeń o ok. 20% energii cieplnej więcej niż jest to potrzebne
9. Omów i przedstaw graficznie wpływ miejsca włączenia układu stabilizacji ciepłowni na układ ciśnień w sieci ciepłowniczej po stronie ssawnej pomp obiegowych i tłoczonej pomp obiegowych
24. Narysować schemat ideowy kotłowni wodnej wysokoparametrowej ze stabilizacją ciśnień przy pomocy pomp uzupełniająco – stabilizujących ( z regulacją ciśnień, temperatur i przepływów). Pokazać na wykresie możliwości kształtowania ciśnień dla tego sposobu stabilizacji.
25. Narysować wykres centralnej regulacji temperatury wody sieciowej w ciepłowni w przypadku odbioru ciepła na C.O. I C.W.U oraz sieci wykonanej z rur preizolowanych.
26. Podać warunki hydrauliczne stosowania węzłów zmieszania pompowego z pompą w przewodzie powrotnym. Załączyć wykres ciśnień.
27. Narysować typowe wykresy regulacyjne stosowane w regulatorach pogodowych.
.36. Dwa kotły połączono pompą, dwa kotły posiadają osobną pompę. Podać zalety i wady takich połączeń.
37.Narysow. wykres stabilizacji ciśnienia w ciepłowni.
38. Napisać jak skonstruowany jest wykres ciśnień piezometrycznych w sieciach ciepłowniczych.
39. Co to są ściany szczelne, jakie można uzyskać korzyści.
49.Wymień argumenty za zastosowaniem cwu z zasobnikiem i przepływowym.
50.Podaj zasady ustalania mocy cieplnej w ciepłowni wodnej i przedstaw graficznie sposób konstruowania wykresu obciążeń cieplnych oraz zasady doboru jednostek kotłowych na paliwo stałe.
51.Narysuj schemat technologiczny ciepłowni wodnej z kotłami typu WR oraz stabilizacji ciśnienia i uzupełniania wody (przepływowe) sterowanym z przewodu modelowego pomp obiegowych. Scharakteryzuj podstawowe. (obejściowe na pompach obiegowych) Układy ciepłowni.
52. Wyjaśnij w jakim celu stosujemy układy podmieszania gorącego i zimnego. Wyprowadź równania pozwalające wyznaczyć przepływy wody w tych układach (ilość wody podmieszowej).
53. Narysuj wykres regulacji temperatury dla systemu ciepłowniczego dostarczającej ciepło na potrzeby c.o. i c.w. Omów charakterystyczne punkty załamania wykresu regulacyjnego.
62.Wydłużenia sieci preizolowanej a sieci tradycyjnej różnice
Wydłużenie podziemnej preizolowanej sieci cieplnej są mniejsze niż wydłużenia termiczne w tradycyjnych sieciach kanałowych czy napowietrznych, mających możliwość swobodnych wydłużeń. Skutkiem ograniczenia przez grunt swobodnego wydłużenia się, w rurze stalowej powstają naprężenia osiowe. Możliwość absorpcji naprężeń osiowych jest podstawą funkcjonowania systemu zespolonego.
63.
2. Narysuj schemat ciepłowni wodnej dostarczającej ciepło na potrzeby CO, CW z kotłowni WR lub opalonymi paliwem stałym. - Wykres.
3. Co to jest i od czego zależy współczynnik nadmiaru powietrza w procesie spalania.
Teoretyczna ilość powietrza Lt wystarcza do całkowitego spalenia paliwa pod warunkiem dokładnego wymieszania cząsteczek tlenu z cząsteczkami paliwa. W praktyce rozdział powietrza w eksploatowanych paleniskach kotłów centralnego ogrzewania nie jest równomierny i teoretyczna ilość powietrza jest zbyt mała do prawidłowego przebiegu spalania. Powietrze trzeba dostarczać z pewnym nadmiarem w stosunku do wartości teoretycznej, który zależy od rodzaju paliwa. Jeśli paliwo jest dobrze rozdrobnione i rozpylone, to nadmiar powietrza może być mniejszy niż przy paliwie grubym. Iloraz rzeczywistej i teoretycznej wartości zapotrzeb. na powietrze potrzebne do spalania nazywa się współczynnikiem nadmiaru powietrza λ.
Oblicza się go za pomocą wzoru
gdzie: L – rzeczywista ilość powietrza doprowadzonego do paleniska[m3],
Lt - teoretyczna ilość potrzebnego powietrza [m3].
10. Narysuj i krótko opisz układ stabilizacji ciśnienia i uzupełniania wody ciepłej: z jedną pompą stabilizująco – uzupełniającą i z dwoma pompami – stabilizującą i uzupełniającą.
Urządzenia stabilizujące mają za zadanie utrzymywanie w systemie ciepłowniczym odpowiedniego ciśnienia wody w czasie i po zatrzymaniu pomp obiegowych. Minimalne ciśnienie w danym punkcie powinno być około10 % niż ciśnienie wrzenia wody. Dobór pomp uzupełniających i stabilizujących – wydajność pomp PSU, PU, PS zależy od przewidywanych ubytków wody, sieciowa wydajność ta nie powinna być mniejsza niż 1,5% wydajności pomp obiegowych VPU ≥1,5% VPo Wysokość podnoszenia pomp uzupełniających można ustalić z wykresu linii ciśnienia
wg wzoru HPU = [(P-PO)+∆P+ ∆ps] 19,81 - ∆Z
Układ stabil. –uzupeł. Sterowany z bocznikami pompy obiegowej
11. Wyjaśnij kiedy stosujemy sieci dwu, trzy i czteroprzewodowe.
Sieci dwuprzewodowe – występują tu 2 przewody. Nośnik ciepła o temp. wyższej jest transportowany przewodem zasilającym. Drugi to przewód powrotny. Do sieci dwuprzewodowych mogą być podłączone rózne instalacje w budynkach mieszkalnych lub użyteczności publicznej. Ten najczęściej stosowany sposób prowadzenia sieci jest też odpowiedni do zasilania budynków przemysłowych.
Sieci trzyprzewodowe – w tych sieciach występują 2 przewody zasilające z nośnikami ciepła o różnej temp. oraz 1 przewód powrotny. Sieć ta charakterystyczna jest w aglomeracjach miejskich gdzie dominują obiekty przemysłowe o stałych poborach mocy cieplnej. W jednym zasilającym przewodzie nośnik ciepła ma stałe parametry przez cały rok. Do tego przewodu są podłączeni odbiorcy przemysłowi oraz instalacje c.w.u.
Sieci czteroprzewodowe – w sieciach tych występują dwa przewody zasilające o różnych parametrach czynnika grzewczego i dwa przewody powrotne o różnych parametrach czynnika grzewczego.
12.Uzasadnij kiedy konieczne jest zastosowanie przepompowni wody sieciowej dla terenu płaskiego i wznoszącego się.
Zakres pomp w źródle ciepła jest ograniczony. Jeżeli dojdzie do rozbudowy sieci ciepłowniczej to może okazać się, że wcześniej dobrane pompy nie są w stanie dostarczyć nośnika ciepła do wszystkich odbiorców – zbyt małe Qi Hc wtedy należy stosować przepompownię: 1. jeżeli teren jest płaski – to opłaca się stosować przepompownię na zasileniu i na powrocie – dzięki temu obniży się ciśnienie w źródle ciepła; 2. jeżeli teren jest pochylony w kierunku odbiorcy aby nie przekroczyć ciśnienia dopuszczalnego u ostatniego odbiorcy trzeba na powrocie zastosować przepompownię a na zasilaniu regulator przepływu.
13. Podaj zasady doboru średnicy dla przyłączy ciepłowniczych i sieci rozdzielczych.
Dla sieci tranzytowych i magistralnych opór jednostkowych w zakresie R=40-80 Pa/m
Prędkość przepływu w =2,0-3,0 m/s
Dla sieci rozdzielczych opór jednostkowy
R = 80-160 Pa/m
Prędkość przepływu w = 1,0 – 2,0 m/s
Obliczanie średnic i strat ciśnienia w przewodach sieci ciepłowniczych rozpoczyna się od wyboru ciągu głównego (magistralnego, tj. trasy sieci ciepłowniczej najdłuższej i najbardziej obciążonej – największy strumień masy). Następnie podaje się wielkości charakterystyczne dotyczące tego ciągu, tj. długość i natężenie przepływu w poszczególnych działkach. Znając strumień masy nośnika ciepła można na podstawie prędkości ( prędk. przepływu ) V- strumień objętości nośnika ciepła [m3/s], A- przekrój przewodu [m2].
odczytać średnicę przewodu i jednostkowy spadek ciśnienia. Następnie ustala się rodzaj oporów miejscowych i ich liczbę (np. łuki i ich liczba, kompensatory – liczba i rodzaj itd.). Z wzoru λ- współczynnik tarcia hydraulicznego, m - strumień masy nośnika ciepła [kg/s], y – kinematyczny współczynnik lepkości [m2/s], d- średnica przewodu [m].
Odczytuje się długość zastępczą oporów miejscowych.
15. Wyjaśnij co rozumiesz pod pojęciem Lmax i L60
DługośćL60 - to maksymalna długość samokompensacji
L60 = 0,222 (
Wielkość 60 oznacza charakterystyczny przyrost temperatury powodujący powstanie naprężeń dopuszczalnych
Lmax - długość rurociągu przemieszczająca się pod wpływem ogrzewania i poddani tarciu gruntu
Lmax =
28. Dlaczego stosujemy w węzłach ciepłowniczych zawory regulacyjne o stało- procentowych charakterystykach przepływowych? Zilustrować problem na wykresie.
Dążymy by charakterystyka wymiennika i zaworu po zsumowaniu była stałoprocentowa
29. Schemat ideowy elektrociepłowni z silnikami gazowymi.
30. Co to jest priorytet ciepłej wody użytkowej w węźle i jakie korzyści w związku z nim.
Układ ciepłej wody cechuje mniejsza bezwładność i większą wrażliwość na niedotrzymanie parametrów użytkowych. Stąd też potrzebom ciepłej wody należy udzielić pierwszeństwo a na drugi plan odsuwa się spełnienie potrzeb centralnego ogrzewania . Układ automatycznej regulacji realizującej funkcję ograniczenia strumienia masy czynnika w obiegu centralnego ogrzewania przy spełnieniu maksymalnych potrzeb układu przygotowania centralnej ciepłej wody z uwzględnieniem jej pierwszeństwa, noszą nazwę układów z priorytetem ciepłej wody
m
31. Węzeł szeregowo – równoległy z pompami obiegowymi- narys. wykres.
mopsik87