TEMA CURSULUI:

PUNCTE SI CENTRALE

TERMICE ACTUALE

Prof.dr.ing. RODICA FRUNZULICA

SURSELE DE ALIMENTARE CU CLDUR POT FI :

LOCALE - locul de obinere al cldurii este chiar ncperea care urmeaz s beneficieze de aceast cldur - sursa de cldur cedeaz direct cldura produs prin arderea unui combustibil sau prin efect Joule - lipsete compartimentul reelelor de distribuie i transport al cldurii.

CENTRALE producerea energiei termice se realizeaz n echipamente speciale (cazane) i este transportat i distribuit printr-un sistem de conducte ctre consumatorii care sunt dotai cu corpuri de nclzire corespunztoare pentru cedarea cldurii n ncperi.

CENTRALE TERMICE - ansamblu sistemic de instalaii care au ca scop producerea cldurii sub diferite forme (abur, ap cald sau ap fierbinte) pe care apoi o distribuie consumatorilor.

n cazul sistemelor mari i relativ mari de cldur se aplic soluii n care fluidul purttor de cldur (caloportor) este emis de surse la parametrii (presiune, temperatur) superiori celor impui de consumator. Fluidul caloportor : - apa fierbinte - abur de medie presiune n general, este necesar transformarea parametrilor pn la nivele convenabile instalaiilor consumatorilor (nclzire, prepararea apei calde de consum, ventilare etc.).

Instalaiile n care au loc modificri ale acestor parametrii sunt desemnate prin terminologia de PUNCTE TERMICE.

SURSA REELE PRIMARE

PT REELE SECUNDARE

BLOCURI i LOCUINE

INDIVIDUALE

PUNCTELE TERMICE 1. COMPARTIMENTUL INSTALAIILOR DE

NCLZIRE 2. COMPARTIMENTUL INSTALAIILOR DE PREPARARE A APEI CALDE DE CONSUM

Sub aspectul schemelor de principiu adoptate n PUNCTUL TERMIC, al amplasrii acestuia, al echiprii sale cu utilaje i aparatur, acestea se stabilesc avnd la dispoziie urmtoarele date:

puterea termic necesar pe procesele consumatoare de cldur,

valorile caracteristice celor dou compartimente (reele primare i reele secundare),

soluia de reglare agreat, natura agenilor termici, natura consumatorului (industrial, urban-variaii ale

consumurilor acestora).

Schemele de racordare pentru instalaiile de nclzire pot fi:

racordare DIRECT I INDIRECT.

Racordare direct - fluidul care pleac de surs este regsit

fizic n instalaiile interioare de nclzire (chiar dac parametrii

si sunt transformai n PT).

Racordarea indirect - se realizeaz prin intermediul

schimbtoarelor de cldur, ceea ce face ca din punct de vedere

hidraulic circuitul secundar s fie independent de circuitul

primar.

Cele mai uzuale racordri pentru ara noastr: racordarea direct simpl care se preteaz pentru consumatorii industriali,

racordarea direct cu amestec cu elevator-specific consumatorilor urbani,

racordarea direct cu amestec cu pompe - specific consumatorilor urbani,

racordarea indirect - specific consumatorilor urbani.

NOT. Modul de racordare pentru consumatori se face

n acord cu posibilitatea realizrii lui n urma trasrii

graficului piezometric pentru reeaua respectiv.

Condiii de racordare direct - care se refer la:

evitarea avarierii instalaiilor de nclzire,

evitarea golirii instalaiilor de nclzire,

evitarea vaporizrii,

realizarea echilibrului hidraulic n reea.

1. RACORDAREA DIRECT SIMPL n cazul ntreprinderilor industriale s-a prevzut de regul cte un PT la fiecare hal de producie n care se prepar de regul i apa cald de consum. Se poate s ntlnim i un Punct termic centralizat n care se realizeaz contorizarea general a energiei consumate.

PT PT

PT PTC

Retea din incinta

Retea primara de apafierbinte sau abur

PTC-punct termic centralizatPT-punct termic

Premise de aplicare: compatibilitatea instalaiilor de nclzire cu regimul termic i hidraulic pus la dispoziie de reeaua primar, att n regim dinamic ct i static, ndeplinirea simultan a celor 4 condiii de racordare direct.

2. Racordarea direct cu amestec cu elevatoare Este un sistem considerat perimat dei are avantajul utilizrii elevatoarelor care sunt ieftine, nu au piese n micare, sunt robuste, uor confecionabile. Aplicabil n premisele:

ndeplinirea simultan a celor 4 condiii de racordare direct. regimul termic din reelele primare nu corespunde cu cel solicitat

de instalaiile de nclzire ale consumatorilor. Dezavantajul major - perturbaiile din reeaua primar se resimt n circuitul secundar, elevatorul lucreaz cu randamente sczute (20-30%) ceea ce limiteaz aria de aplicare a elevatoarelor la cldiri cu sarcini de nclzire de max. 0,5 MW i o pierdere n instalaiile interioare de max. 1,5-2 mH2O. Actualmente, multe din fostele PT cu elevator s-au transformat n minimodule de PT racordate indirect la reelele primare.

3. Racordarea direct cu amestec cu pompe de amestec Reprezint o soluie modern, adoptat cu precdere de oraele de provincie din ar . Este aplicabil n aceleai premise ca i schema cu elevator. Pompele pot fi montate pe conducta de legtur, pe conducta de ducere sau ntoarcere, poziia acestora fiind dictat de respectarea condiiilor de racordare din graficele piezometrice.

1-linia presiunii maxime admise; 2-linia presiunii n regim static de funcionare; H-nlimea hidrostatic a consumatorului; H2-pierderea de sarcin n instalaiile

consumatorului

4. Racordarea indirect - mod de racordare dictat din punct de vedere tehnic, ntruct din punct de vedere economic oricare din racordrile directe este mai rentabil. - separarea hidraulic a reelei exterioare de instalaiile interioare de nclzire se realizeaz cu ajutorul schimbtoarelor de cldur n contracurent (multitubulare n soluia iniial sau schimbtoare de cldur cu plci n varianta modernizat, reabilitat). DEZAVANTAJE: investiia costisitoare, necesit spaii de amplasare, montaj i intervenii, precum i posibilitatea de trecere prin neetaneiti a apei dure din instalaiile interioare n reelele primare. - necesit ca Punctul Termic s fie dotat cu instalaie de asigurareexpansiune, ceea ce ridic costul echipamentelor implicate.

Graficul de reglare in situatia limitarii temperaturii apei din conducta de tur-primar la

120 grd.C

17,0418,6819,99 19,99 20,00 20,00 20,00 20,00

0

20

40

60

80

100

120

140

-15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Temperatura exterioara (grd. C)

Tem

pera

tura

a

pei (g

rd. C)

tD'lim tR' td' tr' ti'

Graficul de reglare a furnizarii caldurii

0102030405060708090

100110120130140150

-15 -10 -5 0 5 10Temperatura exterioara (grd. C)

Tem

pera

tura

a

pa (gr

d. C)

Cele mai uzuale scheme adoptate n Punctele Termice din ar sunt:

- pentru cldiri civile : racordarea indirect a instalaiilor de nclzire i prepararea apei calde de consum n dou trepte serie-serie cu instalaiile de nclzire .

)()( '''',,

RD

medIIacc

RnDn

nincPTurban

ttc

Qttc

QG

+

=

)()( int

,

arac

ac

medaccmed

IIacc tt

ttQQ

=

- pentru cldiri industriale : racordarea direct simpl a instalaiilor de nclzire i prepararea apei calde de consum ntr-o treapt n paralel cu instalaiile de nclzire i prevzut cu acumulare.

)()( ',

AD

medacc

RnDn

nincPT

ttc

Qttc

QG

+

=

unde GPT debitul de agent termic primar in PT industrial, in [t/h]; Qinc,n sarcina termic maxim orar, n regim nominal pentru procesul de nclzire,n [W]; tDn;tRn temperaturile nominale ale agentului termic primar,in [K]; tD temperatura agentului termic primar la punctul de frngere din graficul de reglare a furnizrii cldurii, in [K]. tA temperatura agentului termic primar la ieire din schimbtorul de cldur de preparare a apei calde de consum ,n [K];tA=350C

Legenda simbolurilor din schemele de principiu

M Manometru

T Termometru

Rm Van de reglare manual pentru echilibrare

w

Contor de energie termic

Contor de debit

Rm Van de reglare manual pentru echilibrare

RPD Regulator de presiune diferenial

F Filtru de impuriti

VS Supap de siguran

CS Clapet de sens

Pc 1,2 Pompe de circulaie

Pr Pompe de recirculare

Ac Rezervor de acumulare pentru apa cald de consum

SI,II Schimbtoare de cldur pentru prepararea apei calde

RRE Robinet de reglare a presiunii apei calde de consum

RR1 Robinet de reglare pentru nclzire

RD Rezervor de descrcare

VEF Vas de expansiune nchis

Pa Pomp de adaos

RN Regulator de nivel

DCA Tratare chimic a apei de adaos

VD Robinet de golire

S1,2 Sond de temperatur

RG Regulator electronic

TPd Presostat (traductor de presiune diferenial)

RTS Robinet termostatic pentru corul de nclzire

Pm Pomp de amestec

H Avertizor sonor

RO Robinet de ocolire

RP Regulator de presiune

STADIUL ACTUAL AL PUNCTELOR TERMICE

DIN ROMNIA

Dup aproape 40 de exploatare a sistemelor de alimentare cu cldur ce conin PT, rezultatele sunt n general defavorabile soluiilor adoptate pentru PT. Aceste observaii se refer la:

schimbtoarele de tip ICMA, multitubulare, s-au dovedit de slab calitate, cu consum mare de metal, dificil de instalat, ntreinut, reparat, mai cu seam la PT de puteri mari 3-8 MW.

pompele de circulaie, cu dimensiuni mari, sunt nesilenioase, au randamente relativ mici, impun admiterea unor pierderi relativ mari de agent termic.

datorit pierderilor mari de agent termic (la nivelul PT sau n subsolurile tehnice ale multor cldiri) instalaiile de asigurare, frecvent, se menin foarte greu n stare normal de funcionare. n plus, apare efectul distructiv al coroziunii i ancrasrii generat de completarea apei din instalaii cu ap brut, epurat centralizat i parial, nedegazat, neconform cu normele n vigoare.

Lipsind aparatura de reglare n marea majoritate a PT regimurile hidraulice nu pot fi controlate la modul optim (chiar n ipoteza unei bune echilibrri prin montare de diafragme). n consecin, parametrii de interes (temperatura interioar i ai apei calde de consum) n-au putut fi asigurai dect parial i la niveluri nesatisfctoare.

MSURI DE REABILITARE, TENDINE I ORIENTRI. Aceste msuri vizeaz n principal:

adoptarea schemelor care s permit elasticitate n funcionare,

promovarea echipamentelor tehnologice cu performane sporite (SCP, module de asigurare-expansiune),

nlocuirea pompelor clasice cu cele de tip pe conduct, cu sau fr turaie variabil n funcie de soluia de reglare aleas pentru instalaiile de nclzire i prepararea apei calde de consum,

implementarea buclelor de reglare a proceselor consumatoare de cldur. n ipoteza utilizrii unor regulatoare numerice multicanal se pot realiza toate sistemele de reglare (att pentru nclzire ct i pentru ap cald) cu posibilitate de comunicare a datelor ctre un sistem computerizat. Se poate astfel miza pe un sistem de gestionare i control dispecerizat,

n instalaiile interioare este recomandabil utilizarea robinetelor termostatice pentru fructificarea aporturilor gratuite de cldur, completat la nivelul fiecrui corp de nclzire cu repartitoare de costuri,

Suprimarea pierderilor de cldur n compartimentul reelelor secundare si a pierderilor de fluid, prevederea unor staii de dedurizare

Descentralizarea racordrii consumatorilor prin montarea de module termice compacte justificate prin posibilitatea de a factura mai corect energia termic consumat, executare uoar a reparaiilor, reviziilor i ntreinerii prin comparaie cu PT de puteri mari etc.,

Amplasament la parterul scarii de bloc

Vasul de expansiune si cel de acumulare acc.

Adoptarea la CET-uri a unor parametrii redui de temperatur cu efecte asupra posibilitilor de racordare direct, a limitrii pierderilor de cldur.

CENTRALE TERMICE

- reprezint surse ce produc numai energie termic. Agentul termic produs este fie apa cald (temperaturi mai mici de 1150C), fie apa fierbinte (peste 1150C 1500C) fie abur de medie presiune (6-20 bar).

Schema uzuala a unei centrale termice de apa cald

CENTRALE TERMICE DE APA FIERBINTE - de capacitate mica (15-20 MW) - de capacitate mare (peste 20 MW)

Schema uzuala a unei centrale termice de apa fierbinte de capacitate redusa

)()(

RCAF

RDRCAF tt

ttGG

=

Schema uzuala a unei centrale termice de apa fierbinte de capacitate mare

-sarcinile termice ale cazanelor sunt de 10, 20,50 Gcal/h -se poate prepara apa fierbinte de 130, 1500C Observatii: -corelatia sarcina termica CT si necesarul de caldura la consumatori se realizeaza prin numarul de arzatoare in functiune -temperatura minima de alimentare a cazanelor este de 600C -evitarea vaporizarii locale la iesirea apei din cazane

CENTRALE TERMICE DE ABUR DE

MEDIE PRESIUNE (6-16 bar)

Caracteristici generale ale centralelor existente

tipul de cazan: cel mai des ntlnit este cazanul METALICA , cu cteva excepii n care s-au efectuat reabilitri, cazane din import,

combustibilul utilizat este fie combustibilul gazos fie

combustibilul lichid uor, arztoarele sunt de tip AMAG pentru gaze naturale i

respectiv AMAL pentru combustibilul lichid uor, pompele pentru vehicularea agentului termic sunt cel mai

adesea tip Lotru, Cerna, Cri, Schimbtoarele de cldur sunt de tip multitubulare, n

contracurent tip IPB, puterea centralelor este de cca. 1-10 MW ceea ce a condus la

echiparea cu 2-10 cazane, cazanele produc agent termic necesar n instalaiile de

nclzire iar apa cald de consum se realizeaz n schimbtoare de cldur,

uneori, n centrale exist i instalaii de dedurizare a apei de

adaos.

STADIUL ACTUAL I PROBLEMELE GENERALE ALE CENTRALELOR TERMICE DIN ROMNIA Funcionarea ndelungat a multor centrale termice (unele dintre ele avnd chiar 30 de ani) a fcut simit uzura fizic i moral a multora dintre ele. n multe cazuri performanele slabe se datoreaz unei exploatri defectuoase, aleatorii, neautomatizat. Problemele de funcionare i problemele fizice cel mai des ntlnite i depistate n centralele termice sunt legate de:

dezafectarea sau blindarea unor cazane ca urmare a fisurrii elementelor de nclzire, deteriorrii izolaiei (crmida refractar czut, mantaua cazanului spart etc.),

obturarea parial a conductelor datorit ancrasrii i depunerilor de piatr (cauzate n principal de neintroducerea n sistem a unei ape dedurizate),

manevrabilitate redus a vanelor, nepenirea acestora prin nvechirea lor cu efecte de multe ori periculoase pentru sigurana funcionrii instalaiilor,

uzura arztoarelor, a iberelor pentru reglarea aerului necesar arderii n funcie de sarcina de funcionare a cazanului,

lipsa clapetelor de siguran a pompelor de circulaie, exploatarea neautomatizat a centralelor i

funcionarea dup grafice de reglare n dezacord cu cele teoretice de funcionare.

Va mulumesc pentru

atenia acordat!