Системи опалення

ТЕМА 6. ОСНОВИ САНІТАРНОЇ ТЕХНІКИ. САНІТАРНО–ТЕХНІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД ПІДПРИЄМСТВ ХАРЧОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ

Реконструкція переробного підприємства

Харчові підприємства України в своїй більшості використовують застарілі енергозатратні технології і потребують реконструкції основного обладнання та механізмів. З другої сторони будівлі харчових підприємств будувались 50-100 років, вони не зручні для сучасних технологій, а конструктивні рішення огороджувальних елементів застарілі, енергозатратні та важки, а тому теж потребують реконструкції. Для реконструкції переробного підприємства потрібно зробити обстеження всіх елементів будинків, які підлягають реконструкції. Це має право робити організація, яка має ліцензію на ці види робіт. Обстеженню підлягають фундаменти, всі несучі конструкції, всі огороджувальні конструкції, вікна, двері, підлоги та покрівлі. Матеріали обстеження передаються проектній організації на розробку проекту реконструкції переробного підприємства. Проектна організація повинна мати ліцензію

на виконання проектних робіт переробної галузі. Основними напрямками реконструкції переробних підприємств є використання сучасних легких металевих несучих конструкцій, використання сучасних легких, теплих та зручних в експлуатації огороджувальних конструкцій та сучасних вікон та дверей. Для зовнішнього опоряджування потрібно використовувати сучасні матеріали, вони довговічні та міцні.

При реконструкції переробних підприємств потрібно передбачати створення здорового нормативного мікроклімату виробничих приміщень з сучасною вентиляцією та кондиціюванням повітря.

Для підтримання першого нормативного параметру мікроклімату приміщення - температури, використовується опалення. Нині застосовують центральні системи переважно водяного і значно рідше парового опалення, місцеві та центральні системи повітряного опалення, а також пічне опалення використовують у сільській місцевості. Наведемо загальну характеристику цих систем (окрім пічного опалення) з детальною класифікацією на підставі розглянутих властивостей теплоносіїв. При водяному опаленні нагріта вода, що циркулює, охолоджується в опалювальних приладах і повертається до теплоджерела для подальшого нагрівання. Системи водяного опалення за способом створення циркуляції води поділяються на системи з природною циркуляцією (гравітаційні) і з механічним спонуканням циркуляції води за допомогою насоса (насосні). У гравітаційній системі (рис. 6.1, а) використовується властивість води змінювати свою густину при зміні температури. В замкнутій вертикальній системі з нерівномірним розподілом густини під дією гравітаційного поля Землі виникає природний рух води. У насосній системі (рис. 6.1, б) використовується насос з електричним приводом для створення різниці тиску, яка спричиняє циркуляцію, і в системі створюється вимушений рух води. За температурою теплоносія розрізняються системи низькотемпературні з граничною температурою гарячої води 70°С, середньотемпературні при 1 від 70 до 100 С і високотемпературні при 100 °С. Максимальне значення температури води обмежено нині 150°С.

За розташуванням труб, що з'єднують опалювальні прилади по вертикалі або горизонталі, системи опалення діляться на вертикальні і горизонтальні. У кожному стояку або гілці однотрубної системи опалювальні прилади з'єднуються однією трубою, вода протікає послідовно через всі прилади. Якщо кожний прилад розділений умовно на дві частини ("а" і "б"), в яких вода рухається в протилежних напрямах і теплоносій послідовно проходить спочатку через всі частини "а", а потім через всі частини "б", то така однотрубна система носить назву біфілярною (двохпотоковою). У двотрубній системі кожний опалювальний прилад приєднується окремо до двох труб - підведеної і зворотньої, вода протікає через кожний прилад незалежно від інших приладів. При паровому опаленні в приладах виділяється теплота фазового перетворення в результаті конденсації пари. Конденсат віддаляється з приладів і повертається в паровий котел. Системи парового опалення за способом повернення конденсату в котел розділяються на замкнуті (рис. 6.2,а) з самопотоковим поверненням конденсату та розімкнені (рис. 6.2, б) з перекачуванням конденсату насосом. У

замкнутій системі конденсат безперервно поступає в котел під дією різниці тиску, що виражається стовпом конденсату висотою Н (див. рис.6.2, а) і тиском пари р_п у парозбірнику котла. Саме тому, опалювальні прилади повинні знаходитися достатньо високо над парозбірником (залежно від тиску пари в ньому). У розімкненій системі парового опалення конденсат з опалювальних приладів самопливно та безперервно поступає в конденсатний бак і по мірі накопичення періодично перекачується конденсатним насосом у котел. У такій системі розташування бака повинне забезпечувати стікання конденсату з нижнього опалювального приладу в бак, а тиск пари в котлі долається тиском насоса.

	а) б)
Рис. 6.1. Схеми системи водяного опалення: а - з природною циркуляцією (гравітаційна); б - з механічним спонуканням циркуляції води (насосна); 1 - теплообмінник; 2 - підведений теплопровід (Т1); 3 - розширювальний бак; 4 - опалювальний прилад; 5 - зворотній теплопровід (Т2); 6 - циркуляційний насос; 7 - пристрій для випуску повітря з системи.	Рис. 6.2. Схеми системи парового опалення: а - замкнута схема; б - розімкнена схема; 1 - паровий котел з парозбірником; 2 - паропровід (Т7); 3 — опалювальний прилад; 4 і 5 - самопотоковий і напірний конденсатопроводи (Т8); 6 - повітровипускна труба; 7 - конденсатний бак; 8 - конденсатний насос; 9 - паророзподільний колектор

Залежно від тиску пари системи парового опалення підрозділяються на субатмосферне, вакуум-парове, низького і високого тиску. Максимальний тиск пари обмежений допустимою границею тривалості температури, що підтримується на поверхні опалювальних приладів і труб в приміщеннях (надмірному тиску 0,17 МПа відповідає температурі пари приблизно 130 °С). У системах субатмосферного та вакуум-парового опалення тиск у приладах менший від атмосферного та температура пари нижча 100°. У цих системах можна, змінюючи величину вакууму (розрідження), регулювати температуру пари. Теплопроводи систем парового опалення діляться на паропроводи, по яких переміщається пара і конденсатопроводи для відведення конденсату. По паропроводах пара переміщується під тиском р_п у парозбірнику котла (див. рис. 6.3, а) або в паророзподільному колекторі (див. рис. 6.3, б) до опалювальних приладів. Конденсатопроводи (див. рис. 6.2) можуть бути самопотоковими і напірними. Самопотокові труби прокладають нижче опалювальних приладів з нахилом у бік руху конденсату. В напірних трубах конденсат переміщається під дією різниці тиску, що створюється насосом або залишковим тиском пари в приладах. У системах парового опалення використовуються переважно двотрубні стояки, але можуть застосовуватися і однотрубні. При повітряному опаленні циркулююче нагріте

повітря охолоджується, передаючи теплоту при змішуванні з повітрям обігріваючих приміщень, а іноді через їхні внутрішні обгороджування. Охолоджене повітря повертається до нагрівача. Системи повітряного опалення за способом створення циркуляції повітря розділяються на системи з природною циркуляцією (гравітаційні) і з механічним спонуканням руху повітря за допомогою вентилятора. Повітря, яке використовується в системах опалення, нагрівається до температури, що не перевищує 60°С в спеціальних теплообмінниках - калориферах. Калорифери можуть обігріватися водою, парою, електрикою або гарячими газами. Система повітряного опалення при цьому відповідно називається водоповітряною, пароповітряною, електроповітряною або газоповітряною. Повітряне опалення може бути місцевим (рис. 6.3, а) або центральним (рис. 6.3). У місцевій системі повітря нагрівається в опалювальній установці з теплообмінником (калорифером або іншим опалювальним приладом), що знаходиться в опалювальному приміщенні. У центральній системі теплообмінник (калорифер) розміщується в окремому приміщенні (камері). Повітря при температурі і_В підводиться до калорифера по зворотному (рециркуляційному) повітропроводі. Гаряче повітря при температурі ґ_г переміщається вентилятором в приміщення, що обігрівається по подаючим повітропроводам.

Рис. 6.3. Схеми системи повітряного опалення:

а - місцева система; б - центральна система; 1 - опалювальний агрегат; 2 - приміщення, що обігрівається (приміщення на рис. б); 3 - робоча зона приміщення; 4 - зворотний повітропровід; 5 - вентилятор; 6 - теплообмінник (калорифер); 7 - подаючий повітропровід

Системи опалення - це сукупність технічних елементів, призначених для отримання, перенесення та передачі у всі приміщення кількості теплоти, необхідного для підтримки температури на заданому нормативному рівні. Системи опалення поділяються на місцеві та центральні. До місцевих систем опалення відносять електричне, газове (при горінні газу безпосередньо в опалювальних установках) та пічне опалення. Радіус дії місцевих систем опалення обмежений одним-двома приміщеннями. Центральними називають системи, призначені для опалення багатьох приміщень з одного теплового центру. Тепловий центр може обслуговувати одну споруду, що обігрівається, або групу споруд (у цьому випадку систему опалення називають районною). Теплове перенесення в системах опалення здійснюється теплоносієм: рідким (вода) або газоподібним (пара, повітря, газ). Залежно від виду

теплоносія системи опалення поділяються на водяні, парові, повітряні та газові. Центральні системи опалення можуть бути комбінованими, коли теплоносій систем (повторний) нагрівається первинним теплоносієм (зазвичай високотемпературною водою або парою). Центральні системи водяного та повітряного опалення встановлюють з природною циркуляцією теплоносія або з механічним спонуканням циркуляції насосами або вентиляторами. Системи парового опалення поділяють на системи низького тиску при початковому надлишковому тиску пари від 0,005 до 0,02 МПа, підвищеного тиску - від 0,02 до 0,07 МПа та високого тиску - вище 0,07 МПа (0,7 кгс/см²).

Загальні рекомендації щодо вибору систем опалення. У системах опалення будівлі, споруди промислового майданчика або житлового району приймають єдиний вид теплоносія. Тиск теплоносія встановлюють відповідно до механічної міцності (допустимим робочим тиском) обраних опалювальних приладів, арматури й устаткування, залежно від розрахункової температури теплоносія. У будівлях, що містять окремі приміщення (площею 5% і менш загальної площі опалювальних приміщень будівлі) іншого призначення (наприклад, пункт побутового обслуговування населення в житловому будинку), передбачають одну загальну систему опалення. Великі приміщення або комплекси приміщень спеціального призначення при основній будівлі (наприклад, побутові приміщення виробничої будівлі, магазин, прибудований до житлового будинку) обладнують окремими системами опалення. Загальну систему опалення ділять на частини для обігріву приміщень, різно орієнтованих по сторонах горизонту, що мають різний технологічний режим, призначені для періодичного перебування і роботи людей. Теплопроводи постійно діючої системи опалення прокладають в будівлі, починаючи від розподільного колектора, окремо від теплопроводів системи переривистого опалення та теплопроводів для періодично працюючих повітряних нагрівачів системи повітряного опалення та повітряно-теплових завіс. У системах водяного та повітряного опалення застосовують, як правило, механічне спонукання циркуляції теплоносія (природну циркуляцію використовують при техніко-економічному обґрунтуванні). У системах парового опалення, переважно використовують насосне перекачування конденсату. Висоту систем водяного та повітряного опалення обмежують виходячи з допустимого гідростатичного тиску в елементах систем водяного опалення або зниженням температури нагрітого повітря через одночасне охолоджування у вертикальних каналах систем повітряного опалення.

6.2. Системи вентиляції та кондиціювання

6.2.1. Способи організації повітрообміну приміщень

Для підтримання чистоти повітря, його руху в приміщенні, як головних нормативних параметрів мікроклімату використовується вентиляція. Повітряне середовище в приміщенні, що відповідає санітарним нормам, забезпечується в результаті видалення забрудненого повітря з приміщення і подачі чистого зовнішнього повітря. Відповідно до цього системи вентиляції поділяють на витяжні і припливні.

За способом переміщення повітря, що видаляється з приміщень і подається в приміщення, розрізняють вентиляцію природну (неорганізовану і організовану) і механічну (штучну). Під неорганізованою природною вентиляцією розуміють повітрообмін в приміщеннях, що відбувається під впливом різниці тисків зовнішнього і внутрішнього повітря і дії вітру через нещільність конструкцій, що захищають, а також

при відкритті кватирок, фрамуг і дверей. Повітрообмін, який відбувається також під впливом різниці тисків зовнішнього і внутрішнього повітря і дії вітру, але через спеціально улаштовані в зовнішніх обгороджуваннях фрамуги, міра відкриття яких з кожного боку будівлі регулюється, є вентиляцією природною, але організованою. Цей вид вентиляції називається аерацією. Механічною або штучною вентиляцією називається спосіб подачі повітря в приміщення або видалення з нього за допомогою вентилятора. Такий спосіб повітрообміну є досконалішим, оскільки повітря, що подається в приміщення, може бути спеціальне підготовленим відносно його чистоти, температури і вологості. Системи механічної вентиляції, які автоматично підтримують в приміщеннях метеорологічні умови на рівні заданих незалежно від параметрів зовнішнього повітряного середовища, що змінюються, називаються системами кондиціонування повітря (condition - умова).

За способом організації повітрообміну в приміщеннях вентиляція може бути загальнообмінною, місцевою (що локалізується), змішаною, аварійною і протидимною. За призначенням системи вентиляція поділяються на припливні і витяжні. Системи вентиляції, що видаляють забруднене повітря з приміщення, називаються витяжними. Системи вентиляції, що забезпечують подачу в приміщення зовнішнього повітря, що підігрівається в холодний період року, називається припливними. Витяжні системи вентиляції залежно від місця видалення шкідливих виділень, а припливні системи вентиляції залежно від місця подачі зовнішнього повітря поділяються на загальнообмінні, місцеві і змішані. Загальнообмінна вентиляція передбачається для створення однакових умов повітряного середовища (температури, вологості, чистоти повітря і його рухливості) в усьому приміщенні, головним чином в робочій зоні (Н = 1,5-2м від підлоги), коли будь-які шкідливі речовини поширюються по всьому об'єму приміщення або немає можливості уловити їх в місцях виділення. Загальнообмінна вентиляція може бути як припливною, так і витяжною, а частіше припливно-витяжною, яка забезпечує організований приплив і видалення повітря. При місцевій витяжній вентиляції забруднене повітря видаляється прямо з місць його забруднення. Місцева припливна вентиляція застосовується в тих випадках, коли свіже повітря потрібне лише в певних місцях приміщення (на робочих місцях). Прикладом такої вентиляції

може слугувати повітряний душ - струмінь повітря, спрямований безпосередньо на робоче місце. Змішані системи, які застосовують головним чином у виробничих приміщеннях, є комбінаціями загальнообмінної вентиляції з місцевою. Аварійні вентиляційні установки передбачають в приміщеннях, в яких можливе раптове несподіване виділення шкідливих речовин в кількостях, що значно перевищують допустимі. Ці установки включають тільки у випадку, якщо необхідно швидко удалити шкідливі виділення. Протидимна вентиляція передбачається для забезпечення експлуатації людей з приміщень будівлі в початковій стадії пожежі. Питання про те, яку з перерахованих систем вентиляції слід застосовувати, вирішується у кожному окремому випадку залежно від призначення приміщення, характеру шкідливих виділень, що виникають в ньому, і схеми руху повітряних потоків усередині будівлі. У громадських будівлях (театрах, кіно, залах засідань, магазинах, спортзалах і т.п.), як правило, улаштовують загальнообмінну припливно- витяжну вентиляцію або систему кондиціонування повітря. У приміщеннях, де потрібен незначний повітрообмін, організовують тільки одну витяжну вентиляцію. Кількість повітря, що видаляється, в цьому випадку заповнюється повітрям, що поступає в приміщення через нещільність в

огороджуючих конструкціях, і при відкритті кватирок або фрамуг. У житлових будинках улаштовують зазвичай тільки витяжну (природну, рідко - механічну) вентиляцію з кухонь і санвузлів. Приплив в житлові кімнати здійснюється через вікна, кватирки або спеціальні пристрої під вікнами.

6.3. Системи водопостачання

6.3.1. Системи та схеми водопостачання

Системою водопостачання називають комплекс інженерних споруд, машин і апаратів, які призначені для добування води з природних джерел, поліпшення її якості, зберігання, транспортування та подачі споживачам. Вона складається з водоприймальних, водопідйомних, очисних, водонапірних і регулюючих споруд, магістральних водоводів і розподільних мереж і засобів автоматизації. Системи водопостачання поділяють за такими ознаками: функціональним призначенням (господарськопитні, виробничі та протипожежні); сферою обслуговування (об'єднані та роздільні); за видом об'єктів (міські, селищні, промислові тощо); за територіальним охопленням водоспоживачів (місцеві, централізовані, групові); тривалістю дії (тимчасові та постійні); типом природного джерела (з використанням підземних або поверхневих вод); способом підйому води (гравітаційні та з механічною подачею води). Господарсько-питні системи водопостачання подають воду для пиття, приготування їжі та проведення санітарно-гігієнічних процедур. Вода в цій системі повинна бути питної якості. Виробничі водопроводи подають воду на технологічні цілі. Протипожежні системи водопостачання призначені для подачі води під час гасіння пожежі. Згідно зі СНІП 2.04.02-84 централізовані системи водопостачання за надійністю забезпечення водою поділяються на три категорії. Системи господарсько-питного водопроводу населених пунктів з кількістю жителів до 5 тис. чоловік належать до III категорії. Для них допускається зниження подачі води не більше ніж на 30% на 15 діб і менше, а також перерва в подачі води на час ремонту не більше ніж на 24 години. При кількості жителів від 5 до 50 тис. чоловік передбачається II категорія, для якої перерва в подачі води може бути до 6 годин, а зниження подачі не перевищує 10 діб. Населені пункти з кількістю жителів понад 50 тис. чоловік належать до 1 категорії, для яких зниження подачі води — не більше 3 діб, перерва — не більше 10 хв. Взаємне розташування окремих елементів і споруд у кожній конкретній системі водопостачання називають схемою водопостачання. Вибір складу споруд залежить від природного джерела водопостачання та якості води; категорії водоспоживачів, кількості та якості води та рельєфу місцевості. Схема водопостачання з відкритих джерел, як правило, має найбільшу будівельну вартість і досить складна в експлуатації, оскільки вимагає наявності водоочисних та інших споруд. За цією схемою вода з відкритої водойми надходить до водозабірних споруд, з яких насосами станції першого підняття подається на очисні споруди. На водоочисній станції поліпшується якість води, після чого вона подається в резервуар чистої води (РЧВ), звідки насосами станції другого підняття водоводами подається до водопровідної мережі водоспоживачам. Для водопостачання найчастіше використовують підземні води, які мають порівняно з поверхневими менший вміст різних домішок, утому числі і радіоактивних, а також простіший склад водопровідних споруд. Якщо якість підземних вод (наприклад, підвищений вміст домішок заліза) не задовільняє вимоги споживачів, застосовують схему з очищенням води, а якщо підземні води за своїми фізико-хімічними та

санітарними показниками задовольняють вимоги щодо питної води, то застосовують найпростішу схему водопостачання.

Рис. 6.4. Схема водопостачання з поверхневих водних джерел (річки):

1 - річковий водозабір; 2 - насосна станція та підняття; 3 - водоочисна станція; 4 - резервуар чистої води; 5 - насосна станція II підняття; 6 - водовід; 7 - водонапірна башта; 8 - водопровідна мережа: 9 - об'єкт водопостачання; 10 - п'єзометрична лінія в мережі в годину максимальною водоспоживання; 11 - те ж саме в годину максимального транзиту води в башту.

Населені пункти, розташовані біля підніжжя гір, можуть мати джерело води, яке знаходиться вище за них. У цьому випадку передбачають самопливну систему водопостачання з/або без станції очищення води. Промислові підприємства відрізняються різноманітністю технологічних процесів, споживають воду різної якості і вимагають різних напорів у мережах окремих цехів. Системи водопостачання промислових підприємств досить складні. Якщо підприємство знаходиться на території населеного пункту і споживає незначну кількість води непитної якості, доцільно подавати воду на підприємство з міських мереж. Якщо споживається значна кількість води непитної якості. Доцільно облаштовувати окремі системи технічного водопостачання: прямоточні, в яких воду після одноразового використання скидають в каналізацію; з повторним використанням води, де вода використовується послідовно в кількох технологічних операціях; оборотні, в яких воду після використання для технічних потреб очищають або охолоджують, потім використовують на тому ж об'єкті в тих же технологічних операціях. Вибір схеми технічного водопостачання слід вирішувати за техніко- економічними розрахунками.

Рис. 6.5. Схема водопостачання з очищенням підземних вод:

1 - водоносний пласт; 2 - свердловина; 3 - водоочисна станція; 4 - резервуар чистої води; 5 - насосна станція II підняття; 6 - водовід; 7 - водонапірна башта; 8 - водопровідні мережа; 9 - об'єкт водопостачання; 10 - п'єзометрична лінія в мережі в годину максимального водоспоживання; 11- те ж саме у водоводі.

6.4. Системи каналізації

Вода, що була використана для різних потреб у побуті або на виробництві й отримала при цьому додаткові домішки (забруднення), які змінили її хімічний склад або фізичні якості, називається стічною водою. До стічних вод належать також атмосферні води, які відводяться з території населених пунктів і промислових підприємств. Забруднення стічних вод можуть бути мінеральними й органічними. До мінеральних забруднень належать пісок, глина, шлак, розчин мінеральних солей, кислот і лугів. Органічні забруднення бувають рослинного та тваринного походження. Забруднення рослинного походження містять залишки рослин, плодів, злаків, овочів, паперу.

Рис. 6.6. Схема водопостачання зі свердловини:

1 - водозабірна свердловина; 2 - електронасос; 3 - оголовок над свердловиною; 4 - водовід; 5 - водонапірні башта; 6 - п'єзо- метрична лінія у водоводі в годину максимального водоспоживання; 7 - те ж саме у мережі; 8 - об'єкт водопостачання; 9 - водопровідна мережа.

З хімічної точки зору в цих забрудненнях переважно міститься вуглець у вигляді клітковини. Органічні забруднення тваринного походження містять фізіологічні відходи людей та тварин, жирові речовини, органічні кислоти тощо. Основним хімічним елементом цих забруднень є азот у вигляді білкових речовин. Стічні води, крім вуглецю та азоту, містять фосфор, калій, сірку, натрій та інші хімічні сполуки. Виділяють також так звані бактеріальні та біологічні забруднення, які в стічних водах представлені різними бактеріями, дріжджовими та пліснявими грибками, дрібними водоростями. За фізичним станом забруднення, що містяться в стічних водах, можуть бути у вигляді розчину, колоїдів, суспензії та нерозчинених домішок. Ступінь забруднення стічних вод оцінюється концентрацією, тобто масою домішок в одиниці об'єму в мг/л або г/м. За походженням та характером забруднень всі стічні води поділяють на побутові (господарсько-фекальні), виробничі й атмосферні. До побутових відносяться води від кухонь, туалетних кімнат, лазень, пралень, їдалень, лікарень, а також господарські води, що утворюються від миття приміщень. Вони надходять як від житлових і громадських будинків, так і від побутових приміщень промислових підприємств. За природою забруднень стічні води можуть бути фекальними, які надходять з туалетів і забруднені переважно фізіологічними відходами життєдіяльності людини, та господарськими, що забруднені різного роду побутовими відходами. Виробничі стічні води утворюються в технологічних процесах виробництва.

Рис. 6.7. Схеми технічного водопостачання:

1 - річка; 2 - водозабір; 3 - очисні споруди; 4 - насосна станція; 5 - технічна вода; 6 - підприємство; 7 - стічна вода; 8 - станція очищення; 9 - скидання води в річку; 10 - розподільча камера

Атмосферні води утворюються від випадання дощу або розтавання снігу і містять переважно мінеральні та у меншій кількості - органічні забруднення.

Відведення та знешкодження атмосферних стічних вод також входять в завдання каналізації. Склад стічних вод вивчають задля раціональнішого визначення таких умов та обставин: а) вибір способу очищення стічних вод; б) можливість утилізації цінних речовин, що містяться в стічних водах та осаді (жири, добрива тощо); в)можливість використання очищених стічних вод як джерела технічного водопостачання; г) визначення матеріалів труб і каналів, якими буде відводитись стічна рідина та передбачення заходів запобігання впливу на них стічних вод.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Основні вимоги до генеральних планів	\|	Внутрішня каналізація

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.015 сек.