Тепловой пункт индивидуальный итп схема принцип работы эксплуатация: Компактный ИТП для отопления загородного дома или коттеджа: что это такое

Схема

Содержание

Компактный ИТП для отопления загородного дома или коттеджа: что это такое

В централизованной системе отопления часто возникают некоторые проблемы с регулировкой температуры, давлением и гидроударами. Для предотвращения этих проблем некоторые потребители ставят индивидуальные тепловые пункты. Эта система помогает регулировать и стабилизировать работу отопление в автоматическом режиме.

Содержание статьи:

Что такое ИТП в отоплении

Индивидуальный тепловой пункт – это группа механизмов (чаще всего расположенных в подвале), функция которых заключается в подключении домашней системы отопления к общей сети. Они полностью берут на себя роль обеспечения квартиры теплом и помогают использовать энергоноситель более эффективно и экономно.

 

Центральная котельная (Центральный Тепловой Пункт) обеспечивает теплом десятки домов с индивидуальными требованиями и конструктивными особенностями. Почти невозможно контролировать отопление каждого здания. Благодаря такому нововведению, многие пользователи не знают, что такое ЦТП в отоплении, а пользуются индивидуальными пунктами.

Принцип работы, назначение теплового пункта

Расчёт и проектирование теплового пункта зависят от конкретной ситуации с энергопотреблением и прочими инженерными нагрузками. Наиболее популярными являются автономные системы для закрытых систем ГВС. ИТП работает в соответствии с приведенными ниже критериями:

  1. Теплоноситель достигает конечной точки через трубу, передавая в этот момент тепло в помещения через радиаторы.
  2. Теплоноситель поступает в возвратную трубу, а затем переходит в теплогенерирующее устройство.
  3. Тепловые потери восполняются за счёт работы котельной. Водопроводная вода поступает в отопительную установку, которая снабжается водой при помощи насоса. Часть ее передается потребителю, а остальное нагревается первичным нагревателем и направляется непосредственно в контур ГВС.
  4. Насос транспортирует воду через ТП. Когда жидкость теряет тепло, вторичный нагреватель включается в работу.

ИТП на отопление обеспечивает выполнение следующих задач:

  • Позволяет отбалансировать систему до достижения оптимальной теплоотдачи во все помещения.
  • Защищает отопительные системы от резкого увеличения параметров теплоносителя.
  • Выключает и автоматически отключает систему отопления в нужный момент.
  • Равномерно распределяет теплоноситель в системе потребления тепла.
  • Регулирует и контролирует параметры циркулирующей жидкости.

Плюсы и минусы

Применение ИТП имеет множество преимуществ:

  • Экономичность потребления тепла.
  • Бесшумная работа.
  • Компактное размещение.
  • Полная автоматизация системы.
  • Обеспечение максимального комфорта в помещении с определением нужных параметров теплоносителя.
  • Возможность установки разных режимов.
  • Персонализированное производство в соответствии с требованиями заказчика.

Данные преимущества приводят к тому, что всё большее количество жилых многоквартирных зданий и производственных объектов оснащается этими инженерными сооружениями ещё на этапе строительства.

Варианты отопления для коттеджей и частных загородных домов

Для коттеджей и частных домов отопление может быть обустроено по зависимой и независимой схеме.

Независимая схема

Принцип действия заключается в подключении локальной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха к сети централизованного теплоснабжения через промежуточный (двухконтурный) теплообменник.

 

Первый контур системы отопления, в соответствии с независимым решением, состоит из локального источника тепла, сети отопления и нагревательной (основной) части центрального или отдельного нагревателя.

Второй контур охватывает нагревательную (вторичную) часть нагревателя TП и локальную систему рассеивания тепла. В каждом контуре циркулирует собственная охлаждающая жидкость, которая имеет свое давление, температуру и массу.

Зависимая схема

Конструктивное решение, где локальная система потребления тепла напрямую подключается к сети централизованного теплоснабжения без промежуточного теплообменника. В зависимой схеме работа всех элементов системы отопления взаимосвязана.

Выбор устройств для ИТП

Среди компонентов, которые обеспечивают управление отоплением, наибольшее значение имеют:

  • Шаровой клапан.
  • Специальный клапан с электроприводом.
  • Датчик контроля температуры.
  • Регулятор давления.
  • Круглый компрессор.

ИТП, способный регулировать поток горячей воды, имеет следующие технические элементы:

  • Теплообменники.
  • Регулятор на водяные замки.
  • Регуляторы температуры и давления в резервуарах.
  • Несколько циркуляционных насосов.

Может включать в себя резервные насосы и автоматическое управление.

Важно! У каждого устройства должен быть гарантийный талон, согласно которому оборудование будет регулярно проверяться на предмет выявления неисправностей и профилактического обслуживания.

Особенности установки

На ввод каждого нагревательного элемента охлаждающая жидкость из центральной станции отопления или котельной поступает по трубам. Далее она передаётся во внутренние каналы для распространения по внутренним инженерным системам коттеджей других зданий.

Оборудование ИТП включает в себя большое количество теплообменников и труб, которые могут подготавливать горячую воду заданной температуры для каждой инженерной системы, используемой в домах и коттеджах. Оборудование для одного отопительного агрегата обычно размещается в отдельном здании или подсобном помещении.

Меры предосторожности

Ответственный персонал должен быть ознакомлен с правилами эксплуатации, указанными в технической документации, так как они помогают избежать опасных ситуаций. Также необходимо соблюдать следующие правила:

  • Запрещается запускать насосное оборудование, когда на входе установлен запорный клапан, а в системе нет воды.
  • Следить за отсутствием внешнего шума, чтобы вовремя предотвратить чрезвычайную ситуацию.
  • Необходимо контролировать нагрев устройства.
  • При использовании клапанов с движимым ручным управлением не допускается применять чрезмерные усилия, чтобы не вывести их из строя.
  • При наличии давления в системе нужно всё время держать регулятор в исправном и работоспособном состоянии.
  • Перед запуском точки нагрева необходимо промыть потребляющую систему и трубы.

Советы и рекомендации по использованию

Также для длительной надёжной работы необходимо проводить диагностику системы:

  • Подключить считывающее устройство.
  • Анализировать ошибки и найти причины, почему они возникают.
  • Проверить целостность уплотнения.
  • Анализировать результаты.
  • Проверить технические параметры и сравнить показания термометра на впускной и возвратной трубах.
  • Залить масло в рукав, почистить фильтр и проверить контакт с землей.
  • Удалить загрязнения и пыль.

ИТП – полезное устройство, которое упрощает регулировку отопления в любом недвижимом объекте капитального строительства, вне зависимости от его функционального назначения. Работа его осуществляется в автоматическом режиме, что минимизирует вмешательства эксплуатирующих служб. Однако, при этом, энергоустановка требует должного ухода и регулярной диагностики для обеспечения оптимального обогрева на объекте недвижимого имущества.

Тепловой пункт индивидуальный (ИТП): схема, принцип работы, эксплуатация

Тепловой пункт индивидуальный представляет собой целый комплекс устройств, располагаемый в отдельном помещении, включающий в себя элементы теплового оборудования. Он обеспечивает подключение к тепловой сети этих установок, их трансформацию, управление режимами теплопотребления, работоспособность, распределение по типам потребления теплоносителя и регулирование его параметров.

Тепловой пункт индивидуальный

Тепловая установка, занимающаяся обслуживанием здания или отдельных его частей, является индивидуальным тепловым пунктом, или сокращенно ИТП. Предназначен он для обеспечения горячим водоснабжением, вентиляцией и теплом жилых домов, объектов жилищно-коммунального хозяйства, а также производственных комплексов.

Для его функционирования потребуется подключение к системе водо- и тепло-, а также электроснабжения, необходимого для активации циркуляционного насосного оборудования.

Малый тепловой пункт индивидуальный может использоваться в доме на одну семью или небольшом строении, подключенном непосредственно к централизованной сети теплоснабжения. Такое оборудование рассчитано на отопление помещений и подогрев воды.

Большой индивидуальный тепловой пункт занимается обслуживанием больших или многоквартирных строений. Мощность его находится в пределах от 50 кВт до 2 МВт.

Основные задачи

Тепловой пункт индивидуальный обеспечивает выполнение следующих задач:

  • Учет расхода тепла и теплоносителя.
  • Защита системы теплоснабжения от аварийного увеличения параметров теплоносителя.
  • Отключение системы теплопотребления.
  • Равномерное распределение теплоносителя по системе теплопотребления.
  • Регулировка и контроль параметров циркулирующей жидкости.
  • Преобразование вида теплоносителя.

Преимущества

  • Высокая экономичность.
  • Многолетняя эксплуатация индивидуального теплового пункта показала, что современное оборудование этого типа, в отличие от других неавтоматизированных процессов, потребляет на 30% меньше тепловой энергии.
  • Эксплуатационные затраты снижаются примерно на 40-60%.
  • Выбор оптимального режима теплопотребления и точная наладка позволят до 15% сократить потери тепловой энергии.
  • Бесшумная работа.
  • Компактность.
  • Габаритные размеры современных тепловых пунктов напрямую связаны с тепловой нагрузкой. При компактном размещении индивидуальный тепловой пункт с нагрузкой до 2 Гкал/час занимает площадь в 25-30 м2.
  • Возможность расположения данного устройства в подвальных малогабаритных помещениях (как в существующих, так и во вновь построенных зданиях).
  • Процесс работы полностью автоматизирован.
  • Для обслуживания этого теплового оборудования не требуется высококвалифицированный персонал.
  • ИТП (индивидуальный тепловой пункт) обеспечивает в помещении комфорт и гарантирует эффективное энергосбережение.
  • Возможность установки режима, ориентируясь на время суток, применения режима выходного и праздничного дня, а также проведения погодной компенсации.
  • Индивидуальное изготовление в зависимости от требований заказчика.

Учет тепловой энергии

Основой энергосберегающих мероприятий является прибор учета. Требуется этот учет для выполнения расчетов за количество потребляемой тепловой энергии между теплоснабжающей компанией и абонентом. Ведь очень часто расчетное потребление значительно больше фактического по причине того, что при расчете нагрузки поставщики тепловой энергии завышают их значения, ссылаясь на дополнительные расходы. Подобных ситуаций позволит избежать установка приборов учета.

Назначение приборов учета

  • Обеспечение между потребителями и поставщиками энергоресурсов справедливых финансовых взаиморасчетов.
  • Документирование параметров системы теплоснабжения, таких как давление, температура и расход теплоносителя.
  • Контроль за рациональным использованием энергосистемы.
  • Контроль за гидравлическим и тепловым режимом работы системы теплопотребления и теплоснабжения.

Классическая схема прибора учета

  • Счетчик тепловой энергии.
  • Манометр.
  • Термометр.
  • Термический преобразователь в обратном и подающем трубопроводе.
  • Первичный преобразователь расхода.
  • Сетчато-магнитный фильтр.

Обслуживание

  • Подключение считывающего устройства и последующее снятие показаний.
  • Анализ ошибок и выяснение причин их появления.
  • Проверка целостности пломб.
  • Анализ результатов.
  • Проверка технологических показателей, а также сравнение показаний термометров на подающем и обратном трубопроводе.
  • Долив масла в гильзы, чистка фильтров, проверка контактов заземления.
  • Удаление загрязнений и пыли.
  • Рекомендации по правильной эксплуатации внутренних сетей теплоснабжения.

Схема теплового пункта

В классическую схему ИТП входят следующие узлы:

  • Ввод тепловой сети.
  • Прибор учета.
  • Подключение системы вентиляции.
  • Подключение отопительной системы.
  • Подключение горячего водоснабжения.
  • Согласование давлений между системами теплопотребления и теплоснабжения.
  • Подпитка подключенных по независимой схеме отопительных и вентиляционных систем.

При разработке проекта теплового пункта обязательными узлами являются:

  • Прибор учета.
  • Согласование давлений.
  • Ввод тепловой сети.

Комплектация другими узлами, а также их количество выбирается в зависимости от проектного решения.

Системы потребления

Стандартная схема индивидуального теплового пункта может иметь следующие системы обеспечения тепловой энергией потребителей:

  • Отопление.
  • Горячее водоснабжение.
  • Отопление и горячее водоснабжение.
  • Отопление, горячее водоснабжение и вентиляция.

ИТП для отопления

ИТП (индивидуальный тепловой пункт) – схема независимая, с установкой пластинчатого теплообменника, который рассчитан на 100% нагрузку. Предусмотрена установка сдвоенного насоса, компенсирующего потери уровня давления. Подпитка отопительной системы предусмотрена от обратного трубопровода тепловых сетей.

Данный тепловой пункт может быть дополнительно укомплектован блоком горячего водоснабжения, прибором учета, а также другими необходимыми блоками и узлами.

ИТП для ГВС

ИТП (индивидуальный тепловой пункт) – схема независимая, параллельная и одноступенчатая. Комплектацией предусмотрены два теплообменника пластинчатого типа, работа каждого из них рассчитана на 50% нагрузки. Предусмотрена также группа насосов, предназначенных для компенсации понижения давления.

Дополнительно тепловой пункт может оснащаться блоком отопительной системы, прибором учета и другими необходимыми блоками и узлами.

ИТП для отопления и ГВС

В данном случае работа индивидуального теплового пункта (ИТП) организована по независимой схеме. Для отопительной системы предусмотрен теплообменник пластинчатый, который рассчитан на 100%-ную нагрузку. Схема горячего водоснабжения — независимая, двухступенчатая, с двумя теплообменниками пластинчатого типа. С целью компенсации снижения уровня давления предусмотрена установка группы насосов.

Подпитка отопительной системы происходит с помощью соответствующего насосного оборудования из обратного трубопровода тепловых сетей. Подпитка горячего водоснабжения выполняется от системы холодного водоснабжения.

Кроме того, ИТП (индивидуальный тепловой пункт) укомплектован прибором учета.

ИТП для отопления, горячего водоснабжения и вентиляции

Подключение тепловой установки выполняется по независимой схеме. Для отопительной и вентиляционной системы используется теплообменник пластинчатый, рассчитанный на 100%-ную нагрузку. Схема горячего водоснабжения – независимая, параллельная, одноступенчатая, с двумя пластинчатыми теплообменниками, рассчитанными на 50% нагрузки каждый. Компенсация понижения уровня давления осуществляется посредством группы насосов.

Подпитка отопительной системы происходит из обратного трубопровода тепловых сетей. Подпитка горячего водоснабжения выполняется из системы холодного водоснабжения.

Дополнительно индивидуальный тепловой пункт в многоквартирном доме может оборудоваться прибором учета.

Принцип работы

Схема теплового пункта напрямую зависит от особенностей источника, снабжающего энергией ИТП, а также от особенностей обслуживаемых им потребителей. Наиболее распространенной для данной тепловой установки является закрытая система горячего водоснабжения с подключением отопительной системы по независимой схеме.

Индивидуальный тепловой пункт принцип работы имеет такой:

  • По подающему трубопроводу теплоноситель поступает в ИТП, отдает тепло подогревателям системы отопления и горячего водоснабжения, а также поступает в вентиляционную систему.
  • Затем теплоноситель направляется в обратный трубопровод и по магистральной сети поступает обратно для повторного использования на теплогенерирующее предприятие.
  • Некоторый объем теплоносителя может расходоваться потребителями. Для восполнения потерь на источнике тепла в ТЭЦ и котельных предусмотрены системы подпитки, которые в качестве источника тепла используют системы водоподготовки данных предприятий.
  • Поступающая в тепловую установку водопроводная вода протекает через насосное оборудование системы холодного водоснабжения. Затем некоторый ее объем доставляется потребителям, другой нагревается в подогревателе горячего водоснабжения первой ступени, после этого направляется в циркуляционный контур горячего водоснабжения.
  • Вода в циркуляционном контуре посредством циркуляционного насосного оборудования для горячего водоснабжения передвигается по кругу от теплового пункта к потребителям и обратно. При этом по мере необходимости потребители отбирают из контура воду.
  • В процессе циркуляции жидкости по контуру она постепенно отдает собственное тепло. Для поддержания на оптимальном уровне температуры теплоносителя его регулярно нагревают во второй ступени подогревателя горячего водоснабжения.
  • Отопительная система также является замкнутым контуром, по которому происходит движение теплоносителя с помощью циркуляционных насосов от теплового пункта к потребителям и обратно.
  • В процессе эксплуатации могут возникать утечки теплоносителя из контура отопительной системы. Восполнением потерь занимается система подпитки ИТП, которая использует первичные тепловые сети в качестве источника тепла.

Допуск в эксплуатацию

Чтобы подготовить индивидуальный тепловой пункт в доме к допуску в эксплуатацию, необходимо представить в Энергонадзор следующий перечень документов:

  • Действующие технические условия на подключение и справку об их выполнении от энергоснабжающей организации.
  • Проектную документацию со всеми необходимыми согласованиями.
  • Акт ответственности сторон за эксплуатацию и разделение балансовой принадлежности, составленный потребителем и представителями энергоснабжающей организации.
  • Акт о готовности к постоянной или временной эксплуатации абонентского ответвления теплового пункта.
  • Паспорт ИТП с краткой характеристикой систем теплоснабжения.
  • Справку о готовности работы прибора учета тепловой энергии.
  • Справку о заключении договора с энергоснабжающей организацией на теплоснабжение.
  • Акт о приемке выполненных работ (с указанием номера лицензии и даты ее выдачи) между потребителем и монтажной организацией.
  • Приказ о назначении ответственного лица за безопасную эксплуатацию и исправное состояние тепловых установок и тепловых сетей.
  • Список оперативных и оперативно-ремонтных ответственных лиц по обслуживанию тепловых сетей и тепловых установок.
  • Копию свидетельства сварщика.
  • Сертификаты на используемые электроды и трубопроводы.
  • Акты на скрытые работы, исполнительную схему теплового пункта с указанием нумерации арматуры, а также схемы трубопроводов и запорной арматуры.
  • Акт на промывку и опрессовку систем (тепловые сети, отопительная система и система горячего водоснабжения).
  • Должностные инструкции, инструкции по пожарной безопасности и технике безопасности.
  • Инструкции по эксплуатации.
  • Акт допуска в эксплуатацию сетей и установок.
  • Журнал учета КИПа, выдачи нарядов-допусков, оперативный, учета выявленных при осмотре установок и сетей дефектов, проверки знаний, а также инструктажей.
  • Наряд из тепловых сетей на подключение.

Меры безопасности и эксплуатация

У обслуживающего тепловой пункт персонала должна быть соответствующая квалификация, также ответственных лиц следует ознакомить с правилами эксплуатации, которые оговорены в технической документации. Это обязательный принцип индивидуального теплового пункта, допущенного к эксплуатации.

Запрещено запускать в работу насосное оборудование при перекрытой запорной арматуре на вводе и при отсутствии в системе воды.

В процессе эксплуатации необходимо:

  • Контролировать показатели давления на манометрах, установленных на подающем и обратном трубопроводе.
  • Наблюдать за отсутствием постороннего шума, а также не допускать повышенной вибрации.
  • Осуществлять контроль нагрева электрического двигателя.

Не допускается применять чрезмерное усилие в случае ручного управления клапаном, а также при наличии давления в системе нельзя разбирать регуляторы.

Перед запуском теплового пункта необходимо промыть систему теплопотребления и трубопроводы.

ИТП – базовое решение для энергоэффективности

В многоквартирном жилом доме с центральным теплоснабжением достичь энергоэффективности можно с помощью регулирования потребления тепловой энергии. Поэтому базовым решением является установка на вводе в здание индивидуального теплового пункта

Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) представляют собой установленный, как правило, в подвале жилого многоквартирного дома, комплекс устройств, осуществляющих приготовление теплоносителя для системы отопления, для нужд горячего водоснабжения, а также учет потребленной тепловой энергии.

В домах советской постройки применялись тепловые пункты элеваторного типа. Их настройка заключалась в правильном подборе диаметра сопла для насосно-смешивающего устройства. В нем «острый» теплоноситель из центральной сети смешивался с обратной охлажденной водой из внутридомовой системы теплоснабжения. Таким образом, достигалось ограничение температуры теплоносителя. О регулировании температуры и, следовательно, об энергосбережении речь не шла.

Однако сегодня из-за повышения цен на энергоносители именно эти характеристики для оборудования вышли на первый план. Реализовать такие возможности позволяют современные автоматизированные тепловые пункты.

Устройство и принцип работы ИТП

В современных ИТП с целью регулирования потребления тепла применяется широкий перечень запорно-регулирующей арматуры и средств автоматики (рис. 1).

Рис. 1. ИТП – в сборе

Сердцем теплового пункта является двухходовый клапан или комби-клапан – регулятор расхода (рис. 2) – именно с его помощью ограничивается максимальный расход греющего теплоносителя, а в соответствии с температурным графиком и погодными условиями осуществляется дальнейшее регулирование потребляемой тепловой энергии, обеспечивающей комфортные условия с учетом температуры наружного воздуха. Комби-клапан оснащен электроприводом, управляемым контроллером. Если температура воды превышает заданное значение, клапан частично перекрывается. Подача и циркуляция теплоносителя осуществляется насосами.

Рис. 2. Комбинированный клапан – регулятор расхода Herz F 4006

Центральным устройством, которое управляет работой клапана, насосов и ИТП в целом, является микропроцессорный контроллер. Он позволяет обеспечивать поддержание температуры теплоносителя в соответствии с температурой наружного воздуха (погодозависимое регулирование), автоматическое снижение температуры в ночное время, управление циркуляционными насосами по принципу поочередного включения, а также защиту насосов от «сухого хода», перекоса фазных напряжений и перегрузки двигателя.

В числе вспомогательного оборудования применяется запорная, предохранительная арматуры, а также фильтры очистки воды, датчики температуры, давления и другие элементы КИП и А.

Несмотря на всю свою схожесть, современные ИТП имеют различия в конструкции. Они определяются схемой присоединения системы отопления здания к сети центрального теплоснабжения. По параметрам этой сети – давления и температуры теплоносителя – подбираются и технические характеристики тепловых пунктов.

Однако, учитывая нестабильность гидравлических характеристик и качества теплоносителя в централизованной сети, более надежным является применение ИТП с независимой схемой подключения. В ней передача тепла от центральной сети теплоснабжения к внутридомовой системе отопления осуществляется через теплообменник пластинчатого типа. Он может быть паяным или разборным. Установка пластинчатых теплообменников в ИТП позволяет обеспечить экономию тепловой энергии благодаря регулированию параметров теплоносителя в местной системе отопления.

Рис. 3. Независимая схема подключения ИТП с устройством поддержания давления

Такая схема несколько дороже зависимой, но в то же время защищает внутридомовые приборы отопления от некачественного теплоносителя, поступающего из центральной сети. Если необходимо кроме отопления, обеспечить и централизованное горячее водоснабжение, то устанавливают дополнительно один или несколько теплообменников. В зависимости от соотношений нагрузки на отопление и ГВС применяют одноступенчатые и двухступенчатые схемы присоединения водоподогревателей.

Примеры и окупаемость

В Украине современные автоматизированные теплопункты с независимой схемой присоединения предлагает австрийская компания Herz.

ИТП от Herz работают при температуре сетевой воды в первичном контуре (центрального теплоснабжения) – 110–140°C / 65–80°C. При этом обеспечивают температуру во внутридомовой системе отопления 90–55°C / 70–45°C. Номинальное давление в первичном контуре – до 16 бар. Рабочее давление во вторичном контуре – от 2 до 10 бар. Для поддержания давления в системе используется мембранный расширительный бак или, в случае систем мощностью более 300 кВт – установка поддержания давления. Циркуляция теплоносителя осуществляется высокоэффективными насосами с частотным регулированием.

В комплектации ИТП реализованы схемы на базе двухходового клапана или комби-клапана – регулятора расхода с электроприводом, и пластинчатого либо паянного теплообменника. Погодозависимое регулирование температуры теплоносителя, настройки температурных режимов осуществляются котроллером. При этом возможно организовать удаленный доступ и управление оборудованием через GPRS-модем. Для учета потребления тепла предусмотрено применение ультразвукового расходомера с вычислителем.

Помимо ИТП для многоэтажных домов также находят применение и квартирные тепловые пункты. Они позволяют потребителю индивидуально регулировать работу системы отопления и ГВС, обеспечивают удобство учета потребляемой энергии. К примеру, тепловой пункт Herz DeLuxe рассчитан на максимальную рабочую температуру 90°C, максимальное рабочее давление 10 бар и обеспечивают расход горячей воды до 15 л/мин. Такие теплопункты устанавливаются непосредственно на каждого потребителя (квартиру). Предлагаются варианты открытого или скрытого в стене монтажа, а также со смесительным узлом для низкотемпературного панельно-лучистого отопления, например: теплые стены, теплый пол (рис. 4).

Рис. 4. Компактный квартирный тепловой пункт Herz Bregenz

Время окупаемости инвестиций в ИТП при модернизации зданий – в пределах от 1 до 5 лет и зависит от применяемого оборудования, размера здания и типа системы. При этом стоит помнить, что установка индивидуальных тепловых пунктов – это важный и необходимый шаг, но не единственный на пути к энергоэффективности системы отопления жилого дома. Наибольший эффект достигается совместно с балансировкой системы отопления и установкой терморегулирующих клапанов на отопительных приборах.

Читайте статьи и новости в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь на YouTube-канал.

Вернуться к списку статей «Технологии компании HERZ»

Просмотрено: 6 433


Вас может заинтересовать:

Вам также может понравиться

Заказ был отправлен, с Вами свяжется наш менеджер.

Принцип работы итп

Тепловой пункт индивидуальный ИТП схема, принцип работы, эксплуатация

Принцип работы ИТП следующий.

  1. Носитель тепла приходит в пункт по трубопроводу, отдавая температуру подогревателям отопления, ГВС и вентиляции.
  2. Теплоноситель идет в обратный трубопровод на теплогенерирующее предприятие. Используется повторно, но часть может быть израсходована потребителем.
  3. Потери тепла восполняются подпитками, имеющимися в ТЭЦ и котельных (подготовка воды).
  4. В тепловую установку поступает водопроводная вода, проходя через насос для холодного водоснабжения. Часть ее идет потребителю, остальное нагревается подогревателем 1 ступени, направляясь в контур ГВС.
  5. Насос ГВС перемещает воду по кругу, проходя через ТП, потребителя, возвращается с частичным расходом.
  6. Подогреватель 2 ступени действует регулярно при потере жидкостью тепла.

Виды ТП

Различие ТП — в количестве и видах систем потребления.

Особенности типа потребителя предопределяют схему и характеристики требуемого оборудования.

Отличается способ монтажа и расстановки комплекса в помещении.

Выделяют следующие виды:

  • ИТП для единственного здания или его части, расположенный в подвале, техническом помещении или рядом стоящем сооружении.
  • ЦТП — центральный ТП обслуживает группу зданий или объектов. Располагается в одном из подвалов или отдельном сооружении.
  • БТП — блочный тепловой пункт. Включает один или несколько блоков, изготовленных и поставленных на производстве. Отличается компактным монтажом, применяется для экономии места. Может выполнять функцию ИТП или ЦТП.

Основные типы тепловых пунктов

Узлы подключения системы к источнику тепловой энергии бывают двух типов:

  1. Одноконтурные;
  2. Двухконтурные.

Одноконтурный тепловой пункт – это наиболее распространенный тип подключения потребителя к источнику тепловой энергии. В этом случае для системы отопления дома используется непосредственное соединение с магистралью горячего водоснабжения.

Одноконтурный тепловой пункт имеет одну характерную деталь – его схема предусматривает трубопровод, соединяющий прямую и обратную магистрали, который называется элеватор.

Двухконтурный тепловой пункт

В этом случае теплоносители двух контуров системы не смешиваются. Для передачи тепла от одного контура другому используется теплообменник, обычно пластинчатый.

Схема двухконтурного теплового пункта приведена ниже.

Пластинчатый теплообменник – это устройство, состоящее из ряда полых пластин, по одним из которых прокачивается нагревающая жидкость, а по другим – нагреваемая. У них очень высокий коэффициент полезного действия, они надежны и неприхотливы. Количество отбираемого тепла регулируется изменением числа взаимодействующих друг с другом пластин, поэтому забор охлажденной воды из обратной магистрали не требуется.

2.3 Устройство тепловых пунктов

Ниже приведена принципиальная схема теплового пункта

• Схема ТП зависит от особенностей потребителей тепловой энергии, обслуживаемых тепловым пунктом, и от особенностей источника, снабжающего ТП тепловой энергией. 

• Теплоноситель, поступающий в ТП по подающему трубопроводу теплового ввода, отдает свое тепло в подогревателях систем горячего водоснабжения ( ГВС) и отопления, а также поступает в систему вентиляции потребителей, после чего возвращается в обратный трубопровод теплового ввода и по магистральным сетям отправляется обратно на теплогенерирующее предприятие для повторного использования. Часть теплоносителя может расходоваться потребителем. Для восполнения потерь в первичных тепловых сетях на котельных и ТЭЦ существуют системы подпитки, источниками теплоносителя для которых являются системы водоподготовки этих предприятий.

• Водопроводная вода, поступающая в ТП, проходит через насосы ХВС, после чего часть холодной воды отправляется потребителям, а другая часть нагревается в подогревателе первой ступени ГВС и поступает в циркуляционный контур системы ГВС. В циркуляционном контуре вода при помощи циркуляционных насосов горячего водоснабжения движется по кругу от ТП к потребителям и обратно, а потребители отбирают воду из контура по мере необходимости. При циркуляции по контуру вода постепенно отдает своё тепло и для того, чтобы поддерживать температуру воды на заданном уровне, её постоянно подогревают в подогревателе второй ступени ГВС.

• Система отопления также представляет замкнутый контур, по которому теплоноситель движется при помощи циркуляционных насосов отопления от ТП к системе отопления зданий и обратно. По мере эксплуатации возможно возникновение утечек теплоносителя из контура системы отопления. Для восполнения потерь служитсистема подпитки теплового пункта, использующая в качестве источника теплоносителя первичные тепловые сети.

Что входит в общие задачи системы

Направленность использования заключается в том, чтобы обеспечивать помещения:

  • хорошей вентиляцией;
  • горячей водой;
  • нагревом помещений жилых домов, коммунальных администраций, производственных предприятий, организаций и целых комплексов.

ИТП должен:

  1. Учитывать, сколько расходует тепла и его носителя.
  2. Защищать тепловую систему от переизбытка теплоносителя в параметрах. В противном случае это может повлечь за собой аварийные ситуации.
  3. Своевременно отключать работу потребительских систем.
  4. Равномерно распределять внутри системы прохождение теплоносителя.
  5. Осуществлять контрольно-регулировочные функции над жидкостью, циркулирующей по трубам и радиаторам. 
  6. Обеспечивать успешное преобразование одного теплоносителя в другой вид. Например, сделать переход из воды к антифризу или пропиленгликолю.

Этапы установки теплового пункта

Процедуру оснащения объекта, многоквартирного дома можно описать следующим образом:

  1. решение жильцов;
  2. заявка в теплоснабжающую организацию для разработки технического задания;
  3. получение технических условий;
  4. предпроектное обследование объекта для определения состояния и состава имеющегося оборудования;
  5. разработка проекта с последующим его утверждением;
  6. заключение договора;
  7. реализация проекта и проведение пусконаладочных испытаний.

Преимущества наличия ИТП

Значительные расходы на создание ИТП допускаются в связи с преимуществами, которые следуют из наличия пункта в здании.

  • Экономичность (по потреблению — на 30%).
  • Снижение затрат на эксплуатацию до 60%.
  • Расход тепла контролируется и учитывается.
  • Оптимизация режимов снижает потери до 15%. Учитывается время суток, выходные дни, погода.
  • Тепло распределяется соответственно условиям потребления.
  • Расход можно регулировать.
  • Вид теплоносителя подлежит изменению в случае необходимости.
  • Низкая аварийность, высокая безопасность эксплуатации.
  • Полная автоматизация процесса.
  • Бесшумность.
  • Компактность, зависимость габаритов от нагрузки. Пункт можно разместить в подвале.
  • Обслуживание тепловых пунктов не требует многочисленного персонала.
  • Обеспечивает комфорт.
  • Оборудование комплектуется под заказ.

Преимущества индивидуальных тепловых пунктов

К плюсам слаженной работы автоматизированного преобразователя ИТП относят:

  1. Очевидную экономию в денежных тратах – на 40-60% меньше только одних расходов на содержание и использование установки.
  2. Сниженное потребление тепловой энергии на 30%, если сравнить неавтоматизированными пунктами.
  3. Точность наладки режимов доводит сокращение теплопотерь до 15%.
  4. Бесшумность в работе.
  5. Компактность в монтаже и её связь с нагрузкой. Например, агрегатная система производительностью до 2 Гкал/ч будет иметь место по площади всего 25-30 кв.м.
  6. Удобство размещения – можно оборудовать подвальное помещение любого здания.
  7. Автоматизация рабочего процесса, что приводит к сокращению численности персонала.
  8. У обслуживающих операторов не обязательно должна быть высокая квалификация в должности.
  9. Возможность выставлять оптимальные режимы в разные дни – праздники, выходные, в периоды сложностей погодных условий.

Такие пункты эффективно сберегают энергию, служат средством для обеспечения в помещении комфорта. Производители часто выпускают такие системы под заказ, что позволяет их максимально удобно спроектировать в индивидуальном порядке.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 3.5 из 5.

Инструкция по эксплуатации теплового пункта

       Здравствуйте, друзья! Инструкция по эксплуатации ИТП является одним из необходимых документов технической документации, применяемой при эксплуатации внутренней системы теплоснабжения зданий. Достаточно сказать, что данная инструкция понадобится для сдачи ИТП (теплоузла) инспектору теплоснабжающей организации. При сдаче теплового пункта инспектор ТСО проверяет наличие данной инструкции. Не всегда, правда, но довольно частенько.

      Конечно, какой то строго утвержденной формы для данного документа нет. Я встречал разные варианты инструкции по эксплуатации индивидуального теплового пункта. Данную инструкцию, в том виде, в каком составлял ее я, можно скачать по ссылке ниже:

Инструкция по эксплуатации ИТП

Она может отличаться, и существенно, от других вариантов инструкций по эксплуатации ИТП.

      Рассмотрим последовательно, что содержится в этом документе, из каких пунктов и подпунктов он состоит. Пункт номер 1 называется – «Тепловые пункты». Данный пункт, как и другие пункты и подпункты инструкции, основан на «Правилах технической эксплуатации тепловых энергоустановок». Что впрочем, и неудивительно, так как данные Правила являются основополагающими для любого специалиста, работающего в сфере теплоэнергетики.

       В подпункте «Технические требования» п. «Тепловые пункты» читаем об основных требованиях к запорной и регулирующей арматуре, приборам контроля (манометрам, термометрам), тепловой изоляции и т.д. в тепловых пунктах зданий. Подпункт «Эксплуатация» рассказывает о том, что является необходимыми условиями работы для специалистов, обслуживающих тепловые пункты зданий.

       Следующий объемный пункт – это пункт 2 «Системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения». Здесь вначале читаем об «Общих положениях», общих требованиях, которые предъявляются к системам отопления, вентиляции и ГВС. Подпункт «Системы отопления» повествует более подробно, какие технические требования должны соблюдаться при работе внутренних систем отопления.

       Также в инструкции есть важный подпункт «Эксплуатация» о работе внутренних систем отопления. Здесь читаем о том, что необходимо делать, чтобы они работали нормально и стабильно. Все вышеописанное относится также и для раздела инструкции «Системы горячего водоснабжения».

      И последний пункт инструкции (необязательный) – это пункт номер 3 «Агрегаты систем воздушного отопления, вентиляции, кондиционирования». Данный пункт я рекомендую включать в инструкцию по эксплуатации ИТП только, если у вас и на самом деле есть тепловая нагрузка на нужды систем воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования.

      В данном пункте, также как и в предыдущих пунктах инструкции, также присутствуют стандартные подпункты «Технические требования» и «Эксплуатация», где приводятся основные нормы и требования к работе агрегатов систем воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования.

ИТП — индивидуальный тепловой пункт, принцип работы » АСД Екатеринбург


Когда речь заходит о рациональном использовании тепловой энергии, все сразу же вспоминают о кризисе и неимоверных счетах по «жировкам», им спровоцированных. В новых домах, где предусмотрены инженерные решения, позволяющие регулировать потребление тепловой энергии в каждой отдельной квартире, можно найти оптимальный вариант отопления или горячего водоснабжения (ГВС), который устроит жильца. В отношении старых строений дело обстоит куда сложнее. Индивидуальные тепловые пункты становятся единственным разумным решением задачи экономии тепла для их обитателей.




Определение ИТП — индивидуальный тепловой пункт


Согласно хрестоматийному определению ИТП — это не что иное, как тепловой пункт, предназначенный для обслуживания целого здания или отдельных его частей. Эта сухая формулировка требует пояснения.


Функции индивидуального теплового пункта заключаются в перераспределении энергии, поступающей из сети (центральный тепловой пункт или котельная) между системами вентиляции, ГВС и отопления, в соответствии с потребностями здания. При этом учитывается специфика обслуживаемых помещений. Жилые, складские, подвальные и другие их виды, разумеется, должны отличаться и по температурному режиму и параметрам вентиляции.


Установка ИТП подразумевает наличие отдельного помещения. Чаще всего оборудование монтируется в подвальных или технических помещениях многоэтажек, пристройках к многоквартирным домам или в отдельно стоящих строениях, находящихся в непосредственной близости.


Модернизация здания путем установки ИТП требует существенных финансовых затрат. Несмотря на это, актуальность ее проведения продиктована преимуществами, сулящими несомненные выгоды, а именно:


  • расход теплоносителя и его параметры подвергаются учету и оперативному контролю;
  • распределение теплоносителя по системе в зависимости от условий теплопотребления;
  • регулирование расхода теплоносителя, в соответствии с возникшими требованиями;
  • возможность изменения вида теплоносителя;
  • повышенный уровень безопасности в случаях аварий и прочие.

Возможность влиять на процесс расхода теплоносителя и его энергетические показатели привлекательна сама по себе, не говоря об экономии от рационального использования тепловых ресурсов. Единовременные же затраты на оборудование ИТП с лихвой окупятся за весьма скромный промежуток времени.



Состав индивидуального теплового пункта


Структура ИТП зависит от того, какие системы потребления он обслуживает. В общем случае в его комплектацию могут входить системы обеспечения отопления, ГВС, отопления и ГВС, а также отопления, ГВС и вентиляции. Поэтому в состав ИТП обязательно входят следующие устройства:


  1. теплообменники для передачи тепловой энергии;
  2. арматура запорного и регулирующего действия;
  3. приборы для контроля и измерения параметров;
  4. насосное оборудование;
  5. щиты управления и контроллеры.

Здесь приведены лишь устройства, присутствующие на всех ИТП, хотя каждый конкретный вариант может иметь и дополнительные узлы. Источник холодного водоснабжения, обычно находится в том же помещении, например.


Схема теплового пункта отопления построена с использованием пластинчатого теплообменника и является полностью независимой. Для поддержания давления на требуемом уровне устанавливается сдвоенный насос. Предусмотрен простой способ «доукомплектации» схемы системой горячего водоснабжения и другими узлами, и агрегатами, включая приборы учета.


Работа ИТП для ГВС подразумевает включение в схему пластинчатых теплообменников, работающих только на нагрузку по ГВС. Перепады давления в этом случае компенсируются группой насосов.


В случае организации систем для отопления и ГВС выше рассмотренные схемы объединяются. Пластинчатые теплообменники отопления работают вместе с двухступенчатым контуром ГВС, причем подпитка системы отопления осуществляется от обратного трубопровода теплосети посредством соответствующих насосов. Сеть холодного водоснабжения же является подпитывающим источником для системы ГВС.


Если к ИТП необходимо подключить и систему вентиляции, то он оснащается еще одним пластинчатым теплообменником, связанным с ней. Отопление и ГВС продолжают работать по ранее описанному принципу, а контур вентиляции подключается аналогично отопительному с добавлением необходимых контрольно-измерительных приборов.



Индивидуальный тепловой пункт. Принцип работы


Центральный тепловой пункт, являющийся источником теплоносителя, подает горячую воду на вход индивидуального теплового пункта через трубопровод. Причем эта жидкость никоим образом не попадает ни в одну из систем здания. Как для отопления, так и для подогрева воды в системе ГВС, а также вентиляции используется исключительно температура подаваемого теплоносителя. Передача энергии в системы происходит в теплообменниках пластинчатого типа.


Температура передается магистральным теплоносителем воде, забранной из системы холодного водоснабжения. Итак, цикл движения теплоносителя начинается в теплообменнике, проходит через тракт соответствующей системы, отдавая тепло, и по обратному магистральному водопроводу возвращается для дальнейшего использования на предприятие, обеспечивающее теплоснабжение (котельную). Часть цикла, предусматривающая отдачу тепла, обогревает жилища и делает воду в кранах горячей.


Холодная вода поступает в подогреватели из системы холодного водоснабжения. Для этого используется система насосов, поддерживающих требуемый уровень давления в системах. Насосы и дополнительные устройства необходимы для снижения, либо повышения, давления воды из снабжающей магистрали до допустимого уровня, а также его стабилизации в системах здания.



Преимущества использования ИТП


Четырехтрубная система теплоснабжения от центрального теплового пункта, применявшаяся раньше достаточно часто, имеет массу недостатков, которые отсутствуют у ИТП. Кроме того, последний имеет ряд весьма значительных преимуществ перед конкурентом, а именно:


  • экономичность, обусловленная значительным (до 30%) снижением потребления тепла;
  • доступность приборов упрощает контроль как за расходом теплоносителя, так и количественными показателями тепловой энергии;
  • возможность гибкого и оперативного влияния на расход тепла путем оптимизации режима его потребления, в зависимости от погоды, например;
  • простота монтажа и довольно скромные габаритные размеры устройства, позволяющие размещать его в небольших помещениях;
  • надежность и стабильность работы ИТП, а также благоприятное влияние на те же характеристике обслуживаемых систем.

Этот перечень можно продолжать сколь угодно долго. Он отражает лишь основные, лежащие на поверхности, преимущества, получаемые при использовании ИТП. В него можно добавить, например, возможность автоматизации управления ИТП. В этом случае его экономические и эксплуатационные показатели становятся еще более привлекательными для потребителя.


Наиболее существенным недостатком ИТП, если не считать транспортных расходов и затрат на погрузочно-разгрузочные мероприятия, является необходимость улаживания всевозможного рода формальностей. Получение соответствующих разрешений и согласований можно отнести к очень серьезным задачам.


Фактически, такие задачи сможет решить только специализированная организация.


Этапы установки теплового пункта


Понятно, что одного решения, пусть и коллективного, основанного на мнении всех жильцов дома, недостаточно. Кратко процедуру оснащения объекта, многоквартирного дома, например, можно описать следующим образом:


  1. собственно, позитивное решение жильцов;
  2. заявка в теплоснабжающую организацию для разработки технического задания;
  3. получение технических условий;
  4. пред проектное обследование объекта, для определения состояния и состава имеющегося оборудования;
  5. разработка проекта с последующим его утверждением;
  6. заключение договора;
  7. реализация проекта и проведение пусконаладочных испытаний.

Алгоритм может показаться, на первый взгляд, достаточно сложным. На самом же деле, всю работу начиная от решения и заканчивая принятием в эксплуатацию можно сделать менее чем за два месяца. Все заботы нужно возложить на плечи ответственной компании, специализирующейся на оказании подобного рода услуг и позитивно зарекомендовавшей себя. Благо, сейчас таковых предостаточно. Останется лишь дожидаться результата.


Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Ещё больше интересного материала



Индивидуальный тепловой пункт (ИТП): схема, принцип действия, работа

Индивидуальный тепловой пункт — это целый комплекс устройств, расположенный в отдельном помещении, в который входят элементы теплового оборудования. Обеспечивает подключение к тепловой сети этих агрегатов, их преобразование, управление режимами теплопотребления, КПД, распределение по видам расхода теплоносителя и регулирование его параметров.

Индивидуальный тепловой пункт

Тепловая установка, занимающаяся обслуживанием здания или его отдельных частей, представляет собой индивидуальный тепловой пункт, или сокращенно ИТП.Он предназначен для обеспечения горячей водой, вентиляцией и теплом жилых домов, объектов ЖКХ, а также производственных помещений.

Для его работы потребуется подключение к системе водо- и теплоснабжения, а также электроснабжение, необходимое для включения циркуляционного насосного оборудования.

Небольшой индивидуальный тепловой пункт можно использовать в частном доме или небольшом здании, подключенном непосредственно к централизованной сети теплоснабжения. Такое оборудование предназначено для обогрева помещений и нагрева воды.

Большой индивидуальный тепловой пункт занимается обслуживанием больших или многоквартирных домов. Его мощность находится в диапазоне от 50 кВт до 2 МВт.

Основные цели

Индивидуальный тепловой пункт выполняет следующие задачи:

  • Учет расхода тепла и теплоносителя.
  • Защита системы теплоснабжения от аварийного повышения параметров теплоносителя.
  • Отключение системы теплопотребления.
  • Равномерное распределение теплоносителя по системе теплопотребления.
  • Регулировка и контроль параметров циркулирующей жидкости.
  • Преобразование типа охлаждающей жидкости.

Преимущества

  • Высокая рентабельность.
  • Многолетняя эксплуатация отдельного теплового пункта показала, что современное оборудование этого типа, в отличие от других неавтоматизированных процессов, потребляет на 30% меньше тепловой энергии.
  • Операционные расходы снижаются примерно на 40-60%.
  • Выбор оптимального режима теплопотребления и точная регулировка позволит снизить потери тепловой энергии до 15%.
  • Тихая работа.
  • Компактность.
  • Габаритные размеры современных тепловых пунктов напрямую связаны с тепловой нагрузкой. При компактном расположении индивидуальный тепловой пункт с нагрузкой до 2 Гкал / час занимает площадь 25-30 м 2 .
  • Возможность размещения данного устройства в подвальных малогабаритных помещениях (как в существующих, так и во вновь построенных зданиях).
  • Рабочий процесс полностью автоматизирован.
  • Обслуживание данного теплового оборудования не требует наличия высококвалифицированного персонала.
  • ИТП (индивидуальный тепловой пункт) обеспечивает комфорт в помещении и гарантирует эффективное энергосбережение.
  • Возможность установки режима с ориентацией на время суток, применение режима выходных и праздничных дней, а также проведение погодной компенсации.
  • Индивидуальное изготовление по требованиям заказчика.

Учет тепловой энергии

Основой энергосберегающих мероприятий является прибор учета. Этот счет необходим для расчета количества потребленной тепловой энергии между теплоснабжающей организацией и абонентом.Ведь очень часто расчетное потребление намного больше фактического, потому что поставщики тепла завышают свои значения при расчете нагрузки, ссылаясь на дополнительные расходы. В таких ситуациях позволит избежать установки счетчиков.

Назначение приборов учета

  • Обеспечение справедливых финансовых расчетов между потребителями и поставщиками энергии.
  • Документирование параметров системы теплоснабжения, таких как давление, температура и расход теплоносителя.
  • Контроль за рациональным использованием энергосистемы.
  • Контроль за гидравлической и тепловой работой системы теплопотребления и теплоснабжения.

Классическая схема счетчика

  • Счетчик тепловой энергии.
  • Манометр.
  • Термометр.
  • Термопреобразователь в обратном и подающем трубопроводе.
  • Первичный датчик расхода.
  • Тензометрический фильтр.

Сервис

  • Подключите считыватель и снимите показания.
  • Анализ ошибок и выяснение причин их возникновения.
  • Проверка целостности пломб.
  • Анализ результатов.
  • Проверка технологических показателей, а также сравнение показаний термометров на подающем и обратном трубопроводе.
  • Долить масло в рукава, прочистить фильтры, проверить заземление.
  • Удаление грязи и пыли.
  • Рекомендации по эксплуатации внутренних тепловых сетей.

Схема теплового пункта

Классическая схема ИТП включает следующие узлы:

  • Ввод в тепловую сеть.
  • Устройство учета.
  • Подключение системы вентиляции.
  • Подключение системы отопления.
  • Подключение горячего водоснабжения.
  • Согласование давлений между системами теплопотребления и теплоснабжения.
  • Наполнение подключено по независимой схеме систем отопления и вентиляции.

При разработке проекта теплового пункта обязательными узлами являются:

  • Учетное устройство.
  • Согласование давлений.
  • Ввод в тепловую сеть.

Конфигурация остальных узлов, а также их количество выбирается в зависимости от проектного решения.

Системы потребления

Типовая схема индивидуального теплового пункта может иметь следующие системы обеспечения потребителей тепловой энергией:

  • Отопление.
  • Горячее водоснабжение.
  • Отопление и горячее водоснабжение.
  • Отопление, горячее водоснабжение и вентиляция.

ИТП для отопления

ИТП (индивидуальный тепловой пункт) — схема независимая, с установкой пластинчатого теплообменника, который рассчитан на 100% нагрузку. Предусмотрена установка сдвоенного насоса, компенсирующего потерю уровня давления. Подпитка системы отопления осуществляется от обратного трубопровода тепловых сетей.

Данная тепловая станция может быть дополнительно оснащена узлом горячего водоснабжения, счетчиком, а также другими необходимыми узлами и агрегатами.

ИТП для ГВС

ИТП (индивидуальный тепловой пункт) — схема независимая, параллельная и одноступенчатая. В комплект входят два пластинчатых теплообменника, каждый из которых рассчитан на 50% нагрузки. Также существует группа насосов, предназначенных для компенсации падения давления.

Кроме того, тепловая единица может быть оснащена блоком системы отопления, счетчиком и другим необходимым блоком.

Индивидуальный тепловой пункт

Домовладельцы знают, какая часть коммунальных платежей составляет стоимость отпуска тепла.Отопление, горячая вода, что определяет комфортное существование, особенно в холодное время года. Однако не все знают, что эти затраты можно значительно снизить, что необходимо для перехода на индивидуальные тепловые пункты (ИТП).

Недостатки центрального отопления

Традиционная схема централизованного теплоснабжения — от центральной котельной на трассах, теплоноситель подается в централизованные тепловые пункты, где и распределяется по внутренним трубопроводам потребителям (зданиям и домам).Контроль температуры и давления теплоносителя осуществляется в оперативном режиме, в центральном котле едиными значениями для всех зданий.

Возможные тепловые потери на дороге, когда одинаковое количество теплоносителя передается в здание, находящееся на разном расстоянии от котла. Кроме того, в архитектуре района типично строения разной высоты и дизайна. Поэтому одинаковые параметры теплоносителя на выходе из котла не подразумевают одинаковые входные параметры теплоносителя в каждом здании.

Использование ИТП стало возможным за счет изменения схемы регулирования отпуска тепла. Принцип работы ИТП основан на том, что регулируемое тепло вырабатывается непосредственно на входе теплоносителя в здание, исключительно и индивидуально для него. Данное отопительное оборудование имеет автоматизированный индивидуальный тепловой пункт в подвале дома на первом этаже или отдельно стоящее строение.

Принцип работы и тд. FORTH

Индивидуальный тепловой пункт — это совокупность оборудования, которое используется для учета и распределения тепловой энергии и теплоносителя в системе отопления конкретного потребителя (здания).ИТП подключен к узловой магистрали городской сети тепло- и водоснабжения.

Работа ЕТС построена по принципу автономности: в зависимости от температуры наружного воздуха аппарат меняет температуру теплоносителя в соответствии с расчетными значениями и подает ее в систему отопления дома. Потребитель больше не зависит от длины магистральных и вспомогательных трубопроводов. Но сохранение тепла полностью зависит от пользователя и зависит от технического состояния здания и методов сохранения тепла.

Индивидуальные теплообменники имеют следующие преимущества:

  • независимо от продолжительности обогрева могут обеспечить одинаковые варианты обогрева для всех потребителей,
  • возможность предоставления индивидуального режима (например, в медицинских учреждениях),
  • нет проблем потери тепла на отопление, а не потери тепла, зависят от содержания дома домовладельцем в утеплении.

В состав ИТП входят системы горячего и холодного водоснабжения, отопления и вентиляции.Конструктивно и так FORTH представляет собой набор устройств: коллекторы, трубопроводы, насосы, различные теплообменники, контроллеры и датчики. Это сложная система, требующая настройки, обязательной профилактики и обслуживания, техническое состояние и т.д. FORTH напрямую влияют на поток тепла. On и так FORTH регулируется такими параметрами, как давление теплоносителя, температура и скорость потока. Этими параметрами может управлять Менеджер, кроме того, данные передаются в диспетчерскую службу систем отопления для учета и контроля.

Помимо прямого распределения тепла, FORTH и так помогает учесть и оптимизировать затраты на потребление. Комфортные условия для экономного расходования энергоресурсов, что является основным преимуществом использования и так FORTH.

, сервис «translate.yandex.ru»

Надежность и ремонтопригодность в управлении операциями

1. Введение

Изучение надежности компонентов и процессов является основой многих оценок эффективности в дисциплине «Управление операциями».Например, при расчете общей эффективности оборудования (OEE), введенном Накадзимой [1], необходимо оценить важный параметр, называемый доступностью. Это строго связано с надежностью. Еще в качестве примера рассмотрим, как при изучении уровня обслуживания важно знать доступность машин, которая опять же зависит от их надежности и ремонтопригодности.

Надежность определяется как вероятность того, что компонент (или вся система) будет выполнять свои функции в течение определенного периода времени при работе в своей среде проектирования.Таким образом, элементы, необходимые для определения надежности, являются однозначным критерием для оценки того, работает что-то или нет, и точным определением условий окружающей среды и использования. Затем надежность может быть определена как зависящая от времени вероятность правильной работы, если мы предположим, что компонент используется по назначению в его среде разработки, и если мы четко определим, что мы подразумеваем под «отказом». Для этого определения любое обсуждение основ надежности начинается с рассмотрения ключевых понятий вероятности.

Более широкое определение надежности заключается в том, что «надежность — это наука, позволяющая прогнозировать, анализировать, предотвращать и устранять сбои с течением времени». Это наука со своими теоретическими основами и принципами. В нем также есть суб-дисциплины, все в некотором роде связанные с изучением и познанием неисправностей. Надежность тесно связана с математикой, особенно со статистикой, физикой, химией, механикой и электроникой. В конце концов, учитывая, что человеческий фактор почти всегда является частью систем, он часто имеет отношение к психологии и психиатрии.

Помимо прогнозирования надежности системы, надежность также пытается дать ответы на другие вопросы. В самом деле, мы можем попытаться получить из надежности также показатели доступности системы. Фактически, доступность зависит от времени между двумя последовательными отказами и от того, сколько времени требуется для восстановления системы. Исследование надежности также можно использовать для понимания того, как можно избежать неисправностей. Вы можете попытаться предотвратить возможные сбои, воздействуя на конструкцию, материалы и обслуживание.

Надежность включает почти все аспекты, связанные с владением собственностью: управление затратами, удовлетворенность клиентов, правильное управление ресурсами, возможность продавать продукты или услуги, безопасность и качество продукта.

В этой главе представлено обсуждение теории надежности, подкрепленное практическими примерами, представляющими интерес в управлении операциями. Основные элементы теории вероятностей, такие как пространство выборки, случайные события и теорема Байеса, должны быть пересмотрены для более глубокого понимания.

2. Основы надежности

Период нормальной работы оборудования заканчивается, когда любое химико-физическое явление, указанная неисправность, произошла в одной или нескольких его частях, определяет отклонение его номинальных характеристик. Это делает поведение устройства неприемлемым. Оборудование переходит из рабочего состояния в неработающее.

В таблице 1 неисправности классифицируются по их происхождению. Для каждого режима отказа дано расширенное описание.

Причина отказа Описание
Напряжение, удары, усталость Функция временного и пространственного распределения условий нагрузки и реакции материала.Структурные характеристики компонента играют важную роль и должны оцениваться как можно более широко, включая также возможные конструктивные ошибки, варианты исполнения, дефекты материала и т. Д.
Температура Операционная переменная, которая в основном зависит от специфические характеристики материала (тепловая инерция), а также пространственное и временное распределение источников тепла.
Износ Состояние физического разрушения компонента; он проявляется в результате явлений старения, сопровождающих нормальную деятельность (трение между материалами, воздействие вредных агентов и т. д.).)
Коррозия Явление, которое зависит от характеристик среды, в которой работает компонент. Эти условия могут привести к деградации материала или химическим и физическим процессам, которые делают компонент более непригодным.

Таблица 1.

Основные причины отказа. В таблице показаны основные случаи отказа с подробным описанием.

Для изучения надежности необходимо преобразовать реальность в модель, которая позволяет проводить анализ, применяя законы и анализируя его поведение [2].Модели надежности можно разделить на статические и динамические. Статические модели предполагают, что отказ не приводит к возникновению других отказов. Динамическая надежность , напротив, предполагает, что некоторые отказы, так называемые первичные отказы, способствуют возникновению вторичных и третичных отказов с каскадным эффектом. В этом тексте мы будем иметь дело только со статическими моделями надежности.

В традиционной парадигме статической надежности отдельные компоненты имеют двоичное состояние: либо работают, либо неисправны.Системы, в свою очередь, состоят из целого числа n компонентов, все взаимно независимых. В зависимости от того, как компоненты сконфигурированы при создании системы, и в зависимости от работы или отказа отдельных компонентов, система либо работает, либо не работает.

Рассмотрим типичную X-систему, состоящую из элементов. Статическое моделирование надежности подразумевает, что рабочее состояние i-го компонента представлено функцией состояния X, определенной как:

Xi = 1, если i-й компонент работает 0, если i-й компонент не работает E1

Состояние работы системы моделируется функцией состояния ΦX

ΦX = 1, если система работает0, если система не работает E2

Наиболее распространенной конфигурацией компонентов является последовательная система.Последовательная система работает тогда и только тогда, когда работают все компоненты. Следовательно, статус последовательной системы задается функцией состояния:

ΦX = ∏i = 1nXi = mini∈1,2,…, n⁡XiE3

, где символ ∏ обозначает произведение аргументов.

Конфигурации системы часто представлены графически с помощью блок-схем надежности (RBD), где каждый компонент представлен блоком, а соединения между ними выражают конфигурацию системы. Работа системы зависит от возможности пересекать диаграмму слева направо, только проходя через действующие элементы.На рисунке 1 показан RBD четырехкомпонентной системы.

Рис. 1.

Блок-схема надежности для четырехкомпонентной (1,2,3,4) последовательной системы.

Второй наиболее распространенной конфигурацией компонентов является параллельная система. Параллельная система работает тогда и только тогда, когда работает хотя бы один компонент. Параллельная система не работает тогда и только тогда, когда не работают все компоненты. Итак, если Φ-X — это функция, которая представляет состояние неработоспособности системы, а X-i указывает на нефункционирование i-элемента, вы можете написать:

Φ-X = ∏i = 1nX-iE4

Соответственно, состояние параллельной системы задается функцией состояния:

ΦX = 1-∏i = 1n1-Xi = ∐i = 1nXi = maxi∈1,2,…, n⁡XiE5

, где символ ∐ указывает дополнение произведения дополнений аргументов.На рисунке 2 показан RBD для системы из четырех параллельно расположенных компонентов.

Рисунок 2.

Параллельная система. Изображение представляет собой RBD системы из четырех элементов (1,2,3,4), расположенных в параллельной конфигурации надежности.

Другая распространенная конфигурация компонентов — это последовательно-параллельные системы. В этих системах компоненты конфигурируются с использованием комбинаций последовательной и параллельной конфигураций. Пример такой системы показан на рисунке 3.

Функции состояния для последовательно-параллельных систем получаются путем декомпозиции системы.При таком подходе система разбивается на подсистемы или конфигурации, которые включены последовательно или параллельно. Затем функции состояния подсистем соответствующим образом комбинируются в зависимости от того, как они настроены. Схематический пример показан на рисунке 4.

Рисунок 3.

Последовательно-параллельная система. На рисунке показана RBD системы из последовательно-параллельной модели из 9 элементарных блоков.

Рисунок 4.

Расчет функции состояния последовательно-параллельного.Ссылаясь на конфигурацию на Рисунке 3, функция состояния системы вычисляется, сначала выполняя функции состояния параллельно {1,2}, {3,4, 5} и {6,7, 8, 9 }. Затем мы оцениваем функцию состояния ряда трех только что полученных групп.

Конкретная конфигурация компонентов, широко известная и используемая, — это параллельных k из n. Система kout из n работает тогда и только тогда, когда работает хотя бы k из n компонентов. Обратите внимание, что последовательную систему можно рассматривать как систему «вне n», а параллельную систему — как систему «1 из n».Функция состояния системы kout из n задается следующей алгебраической системой:

ΦX = 1, если ∑i = 1nXi≥k0, иначе E6

RBD для системы kout из n имеет внешний вид, идентичный схеме RBD параллельной система nкомпонентов с добавлением метки «kout of n». Для других более сложных конфигураций системы, таких как конфигурация моста (см. Рисунок 5), мы можем использовать более сложные методы, такие как минимальный набор путей и минимальный набор разрезов, чтобы построить функцию состояния системы.

Минимальный набор путей — MPS — это подмножество компонентов системы, так что работа всех компонентов в подмножестве подразумевает работу системы. Набор минимален, потому что удаление любого элемента из подмножества устраняет это свойство. Пример показан на рисунке 5.

Рисунок 5.

Minimal Path Set. Система слева содержит набор минимальных путей, обозначенный стрелками и показанный в правой части. Каждый из них представляет собой минимальное подмножество компонентов системы, так что работа всех компонентов в подмножестве подразумевает работу системы.

Минимальный набор разрезов — MCS — это подмножество компонентов системы, так что отказ всех компонентов в подмножестве не подразумевает работу системы. Тем не менее, набор называется минимальным, потому что удаление любого компонента из подмножества очищает это свойство (см. Рисунок 6).

Рис. 6.

Набор минимальной резки. Система слева содержит набор минимальных разрезов, обозначенных пунктирными линиями, показанными в правой части. Каждый из них представляет собой минимальное подмножество компонентов системы, так что отказ всех компонентов в подмножестве не подразумевает работу системы.

MCS и MPS могут использоваться для создания эквивалентных конфигураций более сложных систем, не относящихся к простой последовательно-параллельной модели. Первая эквивалентная конфигурация основана на том соображении, что работа всех компонентов, по крайней мере, в MPS, влечет за собой работу системы. Таким образом, эта конфигурация строится с созданием последовательной подсистемы для каждого пути с использованием только минимальных компонентов этого набора. Затем эти подсистемы подключаются параллельно.Пример эквивалентной системы показан на рисунке 7.

Рисунок 7.

Эквивалентные конфигурации с MPS. Вы строите последовательную подсистему для каждой MPS. Затем такие подсистемы подключаются параллельно.

Вторая эквивалентная конфигурация основана на логическом принципе, согласно которому отказ всех компонентов любой MCS подразумевает отказ системы. Эта конфигурация построена с созданием параллельной подсистемы для каждой MCS с использованием только компонентов этой группы.Затем эти подсистемы подключаются последовательно (см. Рисунок 8).

Рисунок 8.

Эквивалентные конфигурации с MCS. Вы строите подсистему параллельно для каждой MCS. Затем подсистемы подключаются последовательно.

После изучения компонентов и состояния системы следующим шагом в статическом моделировании надежности является рассмотрение вероятности работы компонента и системы.

Надежность Ri i-го компонента определяется следующим образом:

Ri = PXi = 1E7

, а надежность системы R определяется как в уравнении 8:

R = PΦX = 1E8

Методология, используемая для Расчет надежности системы зависит от конфигурации самой системы.Для последовательной системы надежность системы определяется продуктом индивидуальной надежности (закон Люссера, определенный немецким инженером Робертом Люссером в 50-х годах):

R = ∏i = 1nRi, поскольку R = P⋂i = 1nXi = 1 = ∏i = 1nPXi = 1 = ∏i = 1nRiE9

Для примера см. Рисунок 9.

Рисунок 9.

Последовательная система

, состоящая из 4 элементов с надежностью, равной 0,98, 0,99, 0,995 и 0,97 5 Надежность всей системы определяется их произведением: R = 0,98 · 0.99 · 0,995 · 0,975 = 0,941

Для параллельной системы надежность составляет:

R = 1-∏i = 1n1-Ri = ∐i = 1nRiE10

Фактически, исходя из определения надежности системы и свойств вероятностей событий:

R = P⋃i = 1nXi = 1 = 1-P⋂i = 1nXi = 0 = 1-∏i = 1nPXi = 0 == 1-∏i = 1n1-PXi = 1 = 1 -∏i = 1n1-Ri = ∐i = 1nRiE11

Во многих параллельных системах компоненты идентичны. В этом случае надежность параллельной системы с элементами определяется выражением:

R = 1-1-RinE12

Рисунок 10.

Параллельная система, состоящая из 4 элементов с одинаковой надежностью 0,85. Надежность системы определяется их побочным продуктом: 1 — 1 — 0,85 4 = 0,9995.

Для последовательно-параллельной системы надежность системы определяется с использованием того же подхода декомпозиции, который использовался для построения функции состояния для таких систем. Рассмотрим, например, систему, изображенную на рисунке 11, состоящую из 9 элементов с надежностью R1 = R2 = 0,9; R3 = R4 = R5 = 0,8 и R6 = R7 = R8 = R9 = 0,7. Давайте посчитаем общую надежность системы.

Рисунок 11.

Система состоит из трех групп блоков, расположенных последовательно. Каждый блок, в свою очередь, образован параллельными элементами. Сначала мы должны вычислить R 1,2 = 1 — 1 — 0,8 2 = 0,99. Таким образом, можно оценить R 3,4, 5 = 1 — 1 — 0,8 3 = 0,992. Затем мы должны рассчитать надежность последнего параллельного блока R 6,7, 8,9 = 1 — 1 — 0. 7 4 = 0,9919. Наконец, переходим к ряду из трех блоков: R = R 1,2 ∙ R 3,4, 5 ∙ R 6,7, 8,9 = 0,974.

Для расчета общей надежности для всех других типов систем, которые не могут быть возвращены к последовательно-параллельной схеме, должен быть принят более интенсивный расчетный подход [3], который обычно выполняется с помощью специального программного обеспечения. .

Функции надежности системы также могут использоваться для расчета показателей важности надежности .

Эти измерения используются для оценки того, какие компоненты системы предоставляют наибольшие возможности для повышения общей надежности. Наиболее широко признанное определение важности надежности компонентов I’i — это предельный выигрыш в надежности с точки зрения общего повышения функциональности системы, полученный за счет незначительного увеличения надежности компонентов:

I’i = ∂R∂RiE13

Для других конфигураций системы альтернативный подход упрощает расчет важности надежности компонентов.Пусть R1ibe — надежность системы, измененная так, что Ri = 1, а R0ibe — надежность системы, измененной с помощью Ri = 0, при этом остальные компоненты всегда остаются неизменными. В этом контексте важность надежности Ii определяется выражением:

Ii = R1i-R0iE14

В последовательной системе эта формулировка эквивалентна записи:

Ii = ∏j = 1j ≠ inRjE15

Таким образом, наиболее важный компонент (с точки зрения надежности) в серии система менее надежна. Например, рассмотрим три элемента надежности R1 = 0.9, R2 = 0,8e R3 = 0,7. Следовательно, это: I1 = 0,8 ∙ 0,7 = 0,56, I2 = 0,9 ∙ 0,7 = 0,63 и I3 = 0,9 · 0,8 = 0,72, что является более высоким значением.

Если система расположена параллельно, важность надежности становится следующей:

Ii = ∏j = 1j ≠ in1-RjE16

Отсюда следует, что наиболее важный компонент в параллельной системе более надежен. С теми же данными, что и в предыдущем примере, на этот раз имея параллельное расположение, мы можем проверить уравнение. 16 для первого элемента: I1 = R11-R01 = 1-1-1 · 1-0,8 ∙ 1-0,7-1-1-0 · 1-0.8 ∙ 1-0,7 = 1-0-1 + 1-0,8 ∙ 1-0,7 = 1-0,8 ∙ 1-0,7.

Для расчета важности надежности компонентов, принадлежащих сложным системам, которые не относятся к последовательно-параллельной простой схеме, необходимо учитывать надежность различных систем. По этой причине расчет часто выполняется с использованием автоматизированных алгоритмов.

3. Надежность парка

Предположим, вы изучили надежность компонента и обнаружили, что она составляет 80% при продолжительности миссии 3 часа. Зная, что у нас одновременно активны 5 одинаковых элементов, нам может быть интересно узнать, какова будет общая надежность группы.Другими словами, мы хотим знать, какова вероятность того, что определенное количество предметов будет функционировать в конце трехчасовой миссии. Эта проблема наиболее известна как надежность автопарка.

Рассмотрим набор одинаковых и независимых систем одновременно, каждая из которых имеет показатель надежности R. Группа может представлять собой набор используемых систем, независимых и идентичных, или набор тестируемых устройств, независимых и идентичных. Дискретная случайная величина, представляющая большой интерес для надежности, — это N, количество функционирующих элементов.При указанных предположениях N — биномиальная случайная величина, которая выражает вероятность процесса Бернулли. Следовательно, соответствующая вероятностная модель описывает извлечение шаров из урны, заполненной известным количеством красных и зеленых шаров. Предположим, что процент Rof зеленых шаров совпадает с достоверностью через 3 часа. После каждого извлечения из урны мяч снова помещается в контейнер. Извлечение повторяется много раз, и мы ищем вероятность найти ngreen.Полученная таким образом последовательность случайных величин представляет собой процесс Бернулли, каждое извлечение которого является тестом. Поскольку вероятность получения N успехов при извлечении из урны при возврате мяча следует биномиальному распределению Bm, RB, функция массы вероятности N хорошо известна:

PN = n = m! N! Mn! Rn1 -Rm-nE17

Ожидаемое значение N равно: EN = μN = m ∙ Rand стандартное отклонение: σN = m ∙ R ∙ 1-R.

Рассмотрим, например, корпоративный парк, состоящий из 100 независимых и идентичных систем.Все системы имеют одинаковую миссию, независимо от других миссий. Каждая система имеет надежность миссии равную 90%. Мы хотим рассчитать среднее количество выполненных миссий, а также какова вероятность того, что по крайней мере 95% систем завершат свою миссию. Это включает в себя анализ распределения биномиальной случайной величины, характеризуемой R = 0,90 и m = 100. Ожидаемое значение определяется как EN = μN = 100 ∙ 0,9 = 90.

Вероятность того, что по крайней мере 95% систем завершат свою миссию, можно рассчитать как сумму вероятностей, которые завершат свою миссию 95, 96, 97, 98, 99 и 100 элементов флота:

PN≥n = ∑n = 95100m! N! Mn! Rn1-Rm-n = 0,058E18

4.Модели надежности, зависящие от времени

Когда надежность выражается как функция времени, интересующей непрерывной случайной величиной, а не отрицательной величиной является T, момент отказа устройства. Пусть f (t) будет функцией плотности вероятности T, и пусть F (t) будет кумулятивной функцией распределения T. F (t) также известна как функция отказа или функция ненадежности [4].

В контексте надежности часто используются две дополнительные функции: надежность, и функция опасности.Определим Reliability R (t) как функцию выживаемости:

Rt = PT≥t = 1-FtE19

Среднее время наработки на отказ — MTTF определяется как ожидаемое значение времени отказа:

MTTF = ET = 0∞t ∙ ft ∙ dtE20

Интегрируя по частям, мы можем доказать эквивалентное выражение:

MTTF = ET = ∫0∞Rt ∙ dtE21

5. Функция риска

Еще одна очень важная функция — это функция опасности , обозначенная λ (t), определенная как тренд мгновенной интенсивности отказов в момент времени t элемента, который сохранился до этого момента t.Интенсивность отказов — это отношение между мгновенной вероятностью отказа в окрестности t- при условии, что элемент исправен в t- и амплитудой той же самой окрестности.

Функция риска λ (t) [5] совпадает с функцией интенсивности z (t) пуассоновского процесса. Функция риска определяется выражением:

λt = limΔt → 0⁡Pt≤T

Благодаря теореме Байеса можно показать, что связь между функцией риска, плотностью вероятность отказа и надежность следующие:

λt = ftRtE23

Благодаря предыдущему уравнению, с помощью некоторых простых математических манипуляций, получаем следующее соотношение:

Rt = e-∫0tλu ∙ duE24

Фактически, поскольку lnR0 = ln1 = 0, мы имеем:

Rt = ftλt = 1λt ∙ dFtdt = -1λt ∙ dRtdt → 1RtdRt = -λtdt → lnRt-lnR0 = -∫0tλuduE25

Из уравнения 24 выведите два других фундаментальных соотношения

: Ft = 1-e-∫0tλu ∙ duft = λt ∙ e-∫0tλu ∙ duE26

Самой популярной концептуальной моделью функции риска является кривая для ванны .Согласно этой модели частота отказов устройства относительно высока и снижается в течение первой части срока службы устройства из-за потенциальных производственных дефектов, называемых ранними отказами . Они проявляются на первом этапе работы системы, и их причины часто связаны с конструктивными недостатками, дефектами конструкции или установки. Что касается надежности, система, которая проявляет младенческие отказы, со временем совершенствуется.

Позже, по истечении срока службы устройства, частота отказов увеличивается из-за явлений износа.Они вызваны переделками компонента из-за старения материала и конструкции. Начало периода износа определяется увеличением частоты отказов, которые продолжаются с течением времени. отказов из-за износа происходят примерно в среднем возрасте эксплуатации; единственный способ избежать такого сбоя — это заблаговременно заменить население.

Между периодом ранних отказов и износа частота отказов примерно постоянна: отказы возникают из-за случайных событий и называются случайными отказами .Они возникают в нестандартных рабочих условиях, которые создают нагрузку на компоненты, что приводит к неизбежным изменениям и, как следствие, потере эксплуатационных возможностей. Этот тип отказа возникает в течение срока службы системы и соответствует непредсказуемым ситуациям. Центральный период с постоянной интенсивностью отказов называется сроком полезного использования . Сопоставление трех периодов на графике, который представляет тенденцию интенсивности отказов системы, дает кривую, характерная форма которой напоминает сечение ванны, как показано на рисунке 12.

Рисунок 12.

Кривая ванны. Форма функции опасности позволяет выделить три области: начальный период ранних отказов, средний срок полезного использования и конечную зону износа.

Наиболее распространенными математическими классификациями кривой риска являются так называемая постоянная частота отказов — CFR , Увеличивающаяся частота отказов — IFR и Спадающая частота отказов — DFR .

Модель CFR основана на предположении, что частота отказов не меняется со временем.Математически эта модель является наиболее простой и основана на том принципе, что неисправности являются чисто случайными событиями. Модель IFR основана на предположении, что частота отказов со временем растет. Модель предполагает, что неисправности со временем становятся более вероятными из-за износа, который часто встречается в механических компонентах. Модель DFR основана на предположении, что частота отказов со временем уменьшается. Эта модель предполагает, что с течением времени вероятность отказов уменьшается, как это происходит в некоторых электронных компонентах.

Поскольку частота отказов может меняться со временем, можно определить параметр надежности, который ведет себя так, как если бы существовал своего рода счетчик, накапливающий часы работы. Функция Rt + t0 | t0 остаточной надежности фактически измеряет надежность данного устройства, которое уже прошло определенное время t0. Функция определяется следующим образом:

Rt + t0 | t0 = PT> t + t0 | T> t0E27

Применяя теорему Байеса, имеем:

PT> t + t0 | T> t0 = PT> t0 | T > t + t0 ∙ PT> t + t0PT> t0E28

И, учитывая, что PT> t0 | T> t + t0 = 1, получаем окончательное выражение, определяющее остаточную надежность:

Rt + t0 | t0 = Rt + t0Rt0E29

Остаточное среднее время до отказа Остаточное время наработки на отказ измеряет ожидаемое значение остаточного срока службы устройства, которое уже прошло время t0:

MTTFt0 = ET-t0 | T> t0 = ∫ 0∞Rt + t0 | t0 ∙ dtE30

Для устройства IFR остаточная надежность и остаточная MTTF постепенно уменьшаются по мере того, как устройство накапливает часы работы.Это поведение объясняет использование предупреждающих действий для предотвращения сбоев. Для устройства DFR и остаточная надежность, и остаточное время наработки на отказ увеличиваются, в то время как устройство накапливает часы работы. Такое поведение мотивирует использовать интенсивный бег (приработку), чтобы избежать ошибок в полевых условиях.

Среднее время до отказа MTTF , измеряет ожидаемое значение срока службы устройства и совпадает с остаточным временем до отказа, где t0 = 0. В этом случае имеем следующее соотношение:

MTTF = MTTF0 = ET | T> 0 = ∫0∞Rt ∙ dtE31

Характеристический срок службы устройства — это время tC, соответствующее надежности RtCe, равной 1e, т. Е. время, в течение которого площадь под функцией опасности является унитарной:

RtC = e-1 = 0,368 → RtC = ∫0tCλu ∙ du = 1E32

Рассмотрим устройство CFR с постоянной интенсивностью отказов λ.Время до отказа — экспоненциальная случайная величина. Фактически, функция плотности вероятности отказа типична для экспоненциального распределения:

ft = λt ∙ e-∫0tλu ∙ du = λe-λ ∙ tE33

Соответствующая кумулятивная функция распределения F (t) равна:

Ft = ∫-∞tfzdz = ∫-∞tλe-λ ∙ zdz = 1-e-λ ∙ tE34

Функция надежности R (t) является функцией выживания:

Rt = 1-Ft = e-λ ∙ tE35

Для элементов CFR остаточная надежность и остаточная наработка на отказ остаются постоянными, когда устройство накапливает часы работы.Фактически, из определения остаточной надежности, ∀t0∈0, ∞, имеем:

Rt + t0 | t0 = Rt + t0Rt0 = e-λ ∙ t + t0e-λ ∙ t0 = e-λ ∙ t + t0 + λ ∙ t0 = e-λ ∙ t = RtE36

Аналогично, для остаточного MTTF истинна инвариантность во времени:

MTTFt0 = ∫0∞Rt + t0 | t0 ∙ dt = ∫0∞Rt ∙ dt ∀t0∈0, ∞E37

Такое поведение подразумевает, что действия предотвращения и запуска бесполезны для устройств CFR. На рисунке 13 показан тренд функции ft = λ ∙ e-λ ∙ t и кумулятивной функции распределения Ft = 1-e-λ ∙ t для постоянной интенсивности отказов λ = 1.В этом случае, поскольку λ = 1, функция плотности вероятности и функция надежности перекрываются: ft = Rt = e-t.

Рис. 13.

Функция плотности вероятности и кумулятивное распределение экспоненциальной функции. На рисунке видна тенденция f t = λ ∙ e — λ ∙ t и f t = λ ∙ e — λ ∙ t при λ = 1.

Вероятность наличия неисправности, еще не возникшей в момент времени t, в следующем dt, может быть записана следующим образом:

Pt tE38

Вспоминая теорему Байеса, в которой мы рассматриваем вероятность гипотезы H, поскольку известно свидетельство E:

PH | E = PE | H ∙ PHPEE39

, мы можем заменить свидетельство E тем фактом, что неисправность еще не произошла, из чего получаем P (E) → P (T> t).Мы также меняем гипотезу H о возникновении неисправности в окрестности t, получая PH → Pt

Pt t = PT> t | t tE40

Поскольку PT> t | t

Pt t = Pt t = ftdte-λ ∙ t = λe-λ ∙ tdte-λ ∙ t = λ ∙ dtE41

Как видно, эта вероятность не зависит от t, т.е. не зависит от уже прошедшего срока службы.Это как если бы компонент не имел памяти своей собственной истории, и именно по этой причине экспоненциальное распределение называется без памяти .

Использование модели постоянной интенсивности отказов облегчает расчет характерного срока службы устройства. Фактически для элемента CFR tC является обратной величиной интенсивности отказов. Фактически:

RtC = e-λ ∙ tC = e-1 → tC = 1λE42

Следовательно, характеристический срок службы, кроме того, должен быть рассчитан как значение времени tC, для которого надежность равна 0.368, может быть более легко оценена как величина, обратная частоте отказов.

Определение MTTF в модели CFR может быть интегрировано по частям и дает:

MTTF = ∫0∞Rt ∙ dt = ∫0∞e-λ ∙ t ∙ dt = -1λe-λ ∙ t∞0 = -0λ + 1λ = 1λE43

Таким образом, в модели CFR MTTF и характеристический ресурс совпадают и равны 1λ.

Рассмотрим, например, компонент с постоянной интенсивностью отказов, равной λ = 0,0002 отказов в час. Мы хотим рассчитать MTTF компонента и его надежность после 10000 часов работы.Затем мы рассчитаем, какова вероятность того, что компонент проживет еще 10 000 часов. Предполагая, наконец, что он проработал без сбоев в течение первых 6000 часов, мы рассчитаем ожидаемое значение оставшегося срока службы компонента.

Из уравнения 43 имеем:

MTTF = 1λ = 10.0002failuresh = 5000 hE44

Для закона надежности Rt = e-λ ∙ t, вы получаете надежность в 10000 часов:

R10000 = e-0,0002 ∙ 10000 = 0,135E45

Вероятность того, что компонент проживет еще 10000 часов, рассчитывается с остаточной надежностью.Зная, что в модели CFR это не зависит от времени, мы имеем:

Rt + t0 | t0 = Rt → R20000 | 10000 = R10000 = 0,135E46

Предположим теперь, что он проработал без сбоев в течение 6000 часов. Ожидаемое значение остаточного срока службы компонента рассчитывается с использованием остаточного значения MTTF, которое является неизменным. Фактически:

MTTFt0 = ∫0∞Rt + t0 | t0 ∙ dt → MTTF6000 = ∫0∞Rt + 6000 | 6000 ∙ dt = ∫0∞Rt ∙ dt = MTTF = 5000hE47

6. CFR в серии

Рассмотрим последовательно соединенные элементы, каждый со своей постоянной интенсивностью отказов λi и надежностью Ri = e-λi ∙ t, и оценим общую надежность RS.Из уравнения 9 имеем:

RS = ∏i = 1nRi = ∏i = 1ne-λi ∙ t = e-∑i = 1nλi ∙ tE48

Поскольку надежность всей системы будет иметь вид RS = e-λs ∙ t, мы можем сделать вывод, что:

RS = e-∑i = 1nλi ∙ t = e-λs ∙ t → λs = ∑i = 1nλiE49

В системе элементов CFR, расположенных последовательно, тогда, частота отказов системы равна сумме интенсивностей отказов компонентов. Таким образом, MTTF можно рассчитать с помощью простого соотношения:

MTTF = 1λs = 1∑i = 1nλiE50

Например, позвольте мне показать следующий пример.Система состоит из насоса и фильтра, используемых для разделения двух частей смеси: концентрата и отжима. Зная, что частота отказов насоса постоянна и составляет λP = 1,5 ∙ 10-4 отказов в час, а частота отказов фильтра также равна CFR и составляет λF = 3 ∙ 10-5, давайте попробуем оценить отказ скорость системы, MTTF и надежность после одного года непрерывной работы.

Для начала сравним физическое устройство с надежным, как показано на следующем рисунке:

Рисунок 14.

физическое моделирование и моделирование надежности насоса и фильтра для производства апельсинового сока.

Как можно видеть, это простой ряд, для которого мы можем записать:

λs = ∑i = 1nλi = λP + λF = 1,8 ∙ 10-4failureshE51

MTTF — величина, обратная интенсивности отказов и можно записать:

MTTF = 1λs = 11,8 ∙ 10-4 = 5,555hE52

Поскольку год непрерывной работы составляет 24 · 365 = 8,760 часов, надежность через год составляет:

RS = e-λs ∙ t = e-1,8 ∙ 10-4 · 8760 = 0,2066

7.CFR параллельно

Если два компонента, расположенных параллельно, аналогичны и имеют постоянную интенсивность отказов λ, надежность системы RP можно рассчитать с помощью уравнения 10, где RC — надежность компонента RC = e

Принцип работы

  • Ресурс исследования

  • Исследовать

    • Искусство и гуманитарные науки
    • Бизнес
    • Инженерная технология
    • Иностранный язык
    • История
    • Математика
    • Наука
    • Социальная наука
    Лучшие подкатегории
    • Высшая математика
    • Алгебра
    • Базовая математика
    • Исчисление
    • Геометрия
    • Линейная алгебра
    • Предалгебра
    • Предварительный расчет
    • Статистика и вероятность
    • Тригонометрия
    • другое →
    Лучшие подкатегории
    • Астрономия
    • Астрофизика
    • Биология
    • Химия
    • Науки о Земле
    • Науки об окружающей среде
    • Науки о здоровье
    • Физика
    • другое →
    Лучшие подкатегории
    • Антропология
    • Закон
    • Политология
    • Психология
    • Социология
    • другое →
    Лучшие подкатегории
    • Бухгалтерский учет
    • Экономика
    • Финансы
    • Менеджмент
    • другое →
    Лучшие подкатегории
    • Аэрокосмическая техника
    • Биоинженерия
    • Химическая промышленность
    • Гражданское строительство
    • Компьютерные науки
    • Электротехника
    • Промышленное проектирование
    • Машиностроение
    • Веб-дизайн
    • другое →
    Лучшие подкатегории
    • Архитектура
    • Связь
    • Английский
    • Гендерные исследования
    • Музыка
    • Исполнительское искусство
    • Философия
    • Религиоведение

Эксплуатация и техническое обслуживание объектов — обзор | WBDG

Введение

Эксплуатация и техническое обслуживание объектов включает в себя широкий спектр услуг, компетенций, процессов и инструментов, необходимых для обеспечения того, чтобы созданная среда выполняла функции, для которых объект был спроектирован и построен.Эксплуатация и техническое обслуживание обычно включают повседневные действия, необходимые для здания / построенного сооружения и , его систем и оборудования, а также жителей / пользователей для выполнения их предполагаемых функций. Эксплуатация и техническое обслуживание объединены в общий термин O&M, потому что объект не может работать с максимальной эффективностью без технического обслуживания; поэтому оба рассматриваются как одно.

Раздел «Эксплуатация и техническое обслуживание производственных помещений» предлагает рекомендации по следующим направлениям:

  • Инвентаризация недвижимого имущества (RPI) — Предоставляет обзор типа системы, необходимой для ведения инвентаризации физических активов организации и управления этими активами.
  • Компьютеризированная система управления техническим обслуживанием (CMMS) — Содержит описания процедур и практик, используемых для отслеживания технического обслуживания активов организации и связанных с этим затрат. Эти проекты обычно повторяются, включают профилактические, запланированные / запланированные и чрезвычайные мероприятия, при этом проекты находятся ниже установленного порогового уровня в долларах (т. е. 15 000 долларов США).
  • Компьютерное управление объектами — первоначально относящееся к технологиям пространственного планирования, однако не используется в более общем смысле для описания множества технологий, касающихся любого или всех аспектов управления объектами.Примеры включают

    CMMS, BIM, IWMS и другие.

  • Руководства по эксплуатации и техническому обслуживанию — в настоящее время широко признано, что эксплуатация и техническое обслуживание представляют собой самые большие расходы при владении и эксплуатации объекта на протяжении его жизненного цикла. Точность, актуальность и своевременность хорошо разработанных, удобных для пользователя руководств по эксплуатации и техническому обслуживанию невозможно переоценить. Следовательно, все чаще требуются подробные руководства по эксплуатации и техобслуживанию для конкретных объектов как часть общего процесса ввода в эксплуатацию. В этих руководствах описаны процессы, методы, инструменты, компоненты и частоты, используемые для необходимых операций и управления физическими активами.
  • Уборка / уборка —После открытия здания ключи передаются уборщикам, смотрителям или обслуживающему персоналу для внутренней «уборки» и обслуживания. Использование экологически чистых чистящих средств и внедрение более безопасных методов очистки зданий обеспечивает лучшее управление активами и более здоровое рабочее место. Уход за землей и надлежащая очистка внешних поверхностей также важны для эффективной общей программы обслуживания и очистки объекта.Уборка / уборка, а также озеленение, уборка снега и т. Д. Считаются общими работами по техническому обслуживанию.

Hysys Unit Operations v10 Справочное руководство

Справочное руководство Hysys Unit Operations v10 …

Aspen HYSYS Unit Operations

Справочное руководство

Номер версии: V10 Июнь 2017 г. Авторские права (c) 1981-2017 принадлежат Aspen Technology, Inc. Все права защищены. Aspen Plus®, Aspen Air Cooled Exchanger ™, AirCooled ™, Aspen Rate-Based Distillation ™, Aspen Custom Modeler®, Aspen HTFS Research Network ™, Aspen HYSYS®, Aspen HYSYS Petroleum Refining®, Aspen Process Economic Analyzer, Aspen In-Plant Cost Estimator, Aspen Capital Cost Estimator, Aspen OnLine®, Aspen PIMS ™, Aspen Plus Optimizer ™, Aspen Process Manual ™, Aspen Properties®, Aspen Shell & Tube Exchanger ™, Shell & Tube ™, SLM ™ и логотип Aspen Leaf являются товарными знаками или зарегистрированные товарные знаки Aspen Technology, Inc., Берлингтон, Массачусетс. Все остальные торговые марки и названия продуктов являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками соответствующих компаний. Этот документ предназначен в качестве руководства по использованию программного обеспечения AspenTech. Эта документация содержит частную и конфиденциальную информацию AspenTech и не может быть раскрыта, использована или скопирована без предварительного согласия AspenTech или в соответствии с положениями применимого лицензионного соглашения. Пользователи несут единоличную ответственность за правильное использование программного обеспечения и применение полученных результатов.Хотя компания AspenTech провела тестирование программного обеспечения и изучила документацию, единственная гарантия на программное обеспечение может быть найдена в соответствующем лицензионном соглашении между AspenTech и пользователем. ASPENTECH НЕ ПРЕДОСТАВЛЯЕТ НИКАКИХ ГАРАНТИЙ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ ЯВНЫХ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ В ОТНОШЕНИИ ДАННОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ, ЕЕ КАЧЕСТВА, ЭКСПЛУАТАЦИИ, КОММЕРЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ ИЛИ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ. Aspen Technology, Inc. 20 Crosby Drive Bedford, MA 01730 USA Телефон: (1) (781) 221-6400 (бесплатный): (1) (888) 996-7100 URL: http: // www.aspentech.com

Contents

Contents 1 Обзор операций агрегата Об этом руководстве Интегрированное моделирование устойчивого состояния и динамики Многопроцессорная архитектура Расширяемость и адаптация Категории моделей Степени свободы Добавление операций модуля Базовая операция агрегата Просмотр свойств Объект Проверить меню Логические соединения для .. .Просмотр свойств 2 Работа агрегата Представления общих свойств График Элемент управления Просмотр свойств Страница теплообменника Функции переключателя Параметры Тип нагревателя Группа Режим работы Источник / Группа источников Связка трубок Селективная кнопка Страница удержания Устойчивость Просмотр свойств Страница сопел Страницы с примечаниями или вкладки Диспетчер примечаний Остановка модели Предположения о задержке Модель накопления Неравновесная мгновенная тепловая потеря Модель Химические реакции Связанные расчеты Страница с расширенными характеристиками задерживания Добавление полосовой диаграммы с панели навигации или ленты

Содержание

iii 1 1 2 2 3 3 4 5 11 12 12 15 15 16 16 16 17 18 21 22 22 23 23 24 24 25 25 28 31 31 32 34 34

iii

Добавление ленточной диаграммы из операции устройства с использованием элементов управления представления свойств регистратора данных на отображаемой странице пользовательских переменных ленточной диаграммы Добавление пользовательской переменной Навигатор переменных (множественный выбор) Навигатор переменных (одиночный выбор) Диалоговое окно выбора типа с помощью Диалоговое окно «Выбор типа» Изменение пакета жидкости для работы с несколькими установками Вкладка рабочего листа Условия потока Свойства потока Составы потоков Эксперты по вводу в 3 столбца Предварительные настройки ребойлера колонны Прямоточная циркуляция ребойлера без перегородки Циркуляция ребойлера с перегородкой Циркуляция ребойлера с дополнительной перегородкой Перегонка с поглотителем Жидкостно-жидкостный экстрактор колонны Перекипевший абсорбер Абсорбер с обратным холодильником Трехфазная дистилляция 4 боковые операции Вход Эксперт по вводу ребойнной стороны Отгонная колонна с отпарной парой Сторона выпрямителя выпрямителя Насосный байпас пара 5 операций колонны с использованием подпотоков колонны Изоляция решателя колонки Возможность создания индивидуального пакета жидкостей Конфигурации столбца Использование алгоритма одновременного решения Динамический режим Просмотр свойств столбца Основная блок-схема и взаимосвязь подпрограммы столбца Основная схема / концепция подпрограммы HYSYS Column Theory Трехфазная теория

iv

34 35 35 37 38 39 40 41 42 42 42 43 43 43 43 45 45 46 47 48 48 50 52 55 57 59 62 65 66 68 70 72 74 77 77 78 78 79 79 79 80 81 81 82 86

Содержание

Основные параметры колонны Давление Расход Конденсаторы и ребойлеры Установка колонны Входные шаблоны для экспертов Типы спецификаций колонок Характеристики свойств в холодном состоянии Расход компонента Доли компонента Соотношение компонентов Извлечение компонента Точка отсечки Скорость вытяжки Дельта T (нагреватель / охладитель) Дельта T (потоки) Коэффициент заполнения Коэффициент подачи зазор Точка отсечки потока жидкости Технические характеристики физических свойств Насосные характеристики Коэффициент повторного кипячения Коэффициент извлечения Коэффициент обратного потока Соотношение фракций обратного потока Коэффициент обратного потока Свойство потока Тройник Разделенная фракция Температура лотка Транспортные характеристики Пользователь Свойство Поток пара Фракция пара Характеристики давления пара Характеристики потока в колонке Операции, специфичные для колонки Работа конденсаторной установки Работа ребойлера Работа колонны Тройник башни Запуск колонны Сброс параметров работы колонки Устранение неисправностей из-за нагрева и характеристик Не удается сойтись Ошибка равновесия Не удается сойтись Ошибка равновесия Осциллирует

Содержание

88 89 93 95 96 97 103 103 103 103 104 104 105 105 106 106 106 107 107 107 108 109 109 109 110 110 111 111 111 112 113 113 114 114 114 114 115 115 115 115 116 117 130 139 151 152 152 153 154 154 157 157

v

Ссылки 6 Просмотр свойств столбца Колонка бегунка колонки Вкладка «Последовательность конвергенции колонки» Страница подключений (основная блок-схема) Подробная информация о башне Страница подключений вида свойства (бегунок колонки) Страница монитора Спецификации Страница спецификации Просмотр свойств Расширенные параметры решения Спецификации Страница сводки Страница переохлаждения Страница примечаний Вкладка «Параметры» Страница профилей Страница оценок Страница эффективности Страница решателя Col Dynamic Estimates Pro perty View 2/3 Phase Page Страница с упаковками жидкости Страница аминов Страница боковых операций Страница боковых устройств очистки Страница боковых выпрямителей Страница насосов вокруг страницы Vap Bypasses Страница боковых чертежей Вкладка внутренних компонентов Вкладка рейтинга Страница башен Страница сосудов Страница оборудования Страница падения давления Вкладка рабочего листа Вкладка «Производительность» Столбец страницы сводки Подача страниц профилей / Страницы продуктов Графики Страница свойств Просмотр для графиков и таблиц Просмотр свойств управления данными Страница конденсатора / ребойлера Страница настройки вкладки Технологическая схема Страница переменных (главная)

vi

158 159 159 160 160 160 162 163 163 167 168 169 172 172 172 172 173 174 175 178 186 188 190 190 192 193 194 194 194 195 195 196 197 198 198 199 199 200 200 200 200 201 215 216 218 218 218 220

Содержание

Внутренние потоки Отображение страницы Страницы блокировки страницы Реакции Этапы вкладок Страница Свойство Реакции столбца Просмотр результатов Вкладка Динамика Страница сосудов Страница оборудования Страница задержек Вкладка возмущения Вкладка «Внутренние элементы столбца» Добавление нового параметра «Внутренние элементы» Создание разделов столбца Dupli Сопоставление секций колонны с помощью автоматического разделения на секции Выбор активной опции Добавление новой опции геометрии Обновление падений давления Расчет падения давления в отстойнике, включая коррекцию статического напора пара Просмотр внутренних сводных результатов Инициализация из вкладки рейтинга Отправка на вкладку рейтинга Импорт и экспорт шаблонов секций столбца Просмотр внутренних результатов 7 Обзор анализа столбца Рабочий процесс анализа столбца Менеджер внутреннего устройства столбца Дизайн столбца Лента Значки блок-схемы анализа столбца Удаление значков блок-схемы анализа столбца Создание внутренней конфигурации столбца Создание разделов столбца Дублирование разделов столбца с использованием автоматического разделения Обновление падений давления Расчет падения давления в отстойнике, включая Коррекция статического напора пара Просмотр внутренних сводных результатов Инициализация из вкладки рейтинга Отправка на вкладку рейтинга Импорт шаблонов секций столбцов Экспорт шаблонов секций столбцов Детали геометрии Рабочий процесс геометрии лотка Рабочий процесс упаковки геометрии

Содержание

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *