Тепло- и газоснабжение населенных пунктов и зданий

  Строительная теплотехника изучает процессы, происходящие в ограждающих конструкциях при передаче теплоты, знание которых позволяет проектировщикам и строителям разрабатывать и осуществлять конструкции с заранее заданными теплофизическими свойствами. К этим свойствам относятся способность защищать ограждаемые помещения от излишнего охлаждения зимой и от перегрева летом; обеспечивать допустимый (нормируемый) перепад между температурой внутреннего воздуха и внутренней по-верхностью стены; способствовать поддержанию внутри конструкции температурно-влажностного режима, обеспечивающего минимальное увлажнение составляющих ее материалов в условиях эксплуатации здания .
  В зимний период года, когда температура наружного воздуха ниже температуры воздуха внутри здания (помещения), происходит передача теплоты через наружные ограждающие конструкции одновременно теплопроводностью, конвекцией и лучеиспусканием (излучением).
  К ограждающим конструкциям относятся: наружные и внутренние стены, перекрытия, покрытия, полы, окна, фонари, двери, ворота.
  Микроклимат помещений. Влияние влаги на качество ограждений
Влага является активным ускорителем процесса изменения  структуры строительного материала. При некачественной изоляции фундаментов влага поднимается по капиллярам материала и при эксплуатации поглощается из воздушной среды. Поверхность наружных стен увлажняют дожди.
  Степень влияния влажности на теплотехнические качества и долговечность ограждения зависит от материала и конструктивных особенностей ограждения, температурно-влажностного режима помещений и насыщенности влагой внешней среды. Влажность материалов, применяемых при строительстве, не должна превышать пределов, установленных СНиПом.
  Правильный выбор конструкции и материалов с учетом местных климатических условий и эксплуатационных требований, а также строгое соблюдение правил эксплуатации значительно удлиняют срок службы здания и его элементов.
  Способность материала или конструкции сохранять свои качества при воздействии влаги и колебаниях положительной температуры называют влагостойкостью; при воздействии влаги и колебаниях отрицательных температур - морозостойкостью, а при воздействии влаги, содержащей растворенные в ней агрессивные вещества, - стойкостью против коррозии.
  При действии агрессивных веществ в виде тумана или газа чаще всего наблюдается поверхностная местная коррозия, при которой разрушаются наиболее слабые участки конструкции, а большая часть поверхности подвергается неглубокому поражению (шелушение поверхности бетона с выпадением песчинок). В конструкции, выполненной из различных материалов, в первую очередь разрушается менее стойкий материал (коррозия при обретает избирательный характер). Опасным видом коррозии является образование глубоких трещин при наличии во влаге солей: в порах и капиллярах образуются кристаллы, которые разрывают материал. Не менее опасной является коррозия арматуры в железобетоне, так как при этом коррозийная пленка на поверхности арматуры нарушает сцепление между сталью и бетоном, т. е. нарушается основной принцип проектирования и самой работы железобетона.
  При замерзании конструкции, насыщенной влагой, формирующийся лед создает дополнительное давление, нарушающее связь между молекулами материала, особенно в наиболее охлаждаемых местах конструкции (углы, кромки и т. п.); определенные влажностные и температурные условия благоприятствуют развитию грибков, разрушающих деревянные конструкции. Таким образом, избыток влаги почти всегда ухудшает физико-механические и теплотехнические качества ограждения.

{mospagebreak}
  Тепловой и влажностный режим в помещении влияет и на жизнедеятельность людей. Большая относительная влажность воздуха помещения при высокой температуре снижает возможность эффективного испарения и ухудшает тепловое состояние человека. Сочетание высокой температуры и низкой влажности вызывает у человека неприятное ощущение в дыхательных путях, ухудшая фильтрационную способность слизистой оболочки.
Внешними признаками нарушения нормального температурно-влажностного режима ограждений являются резкие колебания их температуры в морозные и ветреные дни, плесень на предметах (особенно на обуви) и на поверхности ограждения, затхлость и  сырость воздуха, длительное сохранение запахов в помещении, дутье из окон, пятна на белых поверхностях.
  Вопросы микроклимата в здании требуют постоянного внимания эксплуатационника. Нельзя ограничиваться только подачей помещение нужного количества тепла, нужно следить за исправностью окон  и  входных дверей, так как неплотности в них не только ведут к потере тепла, но и приводят в движение внутренний воздух. Оптимальными условиями для жизнедеятельности века являются относительная влажность воздуха, равная 45%, температура - 18-20 С и скорость воздуха - 5-10 см/с. Отступление от этих нормативов приводит к нарушению теплового баланса человека.
  Влажностный режим помещений в зимний период завис относительной влажности  и температуры внутреннего воздуха в соответствии со СНиПами температурно-влажностным режимом  помещений Влажностный режим конструкции в значительной степе висит от режима содержания помещения. Попытка усилить отопление за счет включения газовых кухонных плит приводит к чрезмерной сухости воздуха и насыщает его токсическими продуктами сгорания газа. Большие стирки, сушка белья в помещении и полов пагубным способом перенасыщают воздух влагой.
  Отсутствие внимания к должному содержанию приводит  к увлажнению стен и нарушению расчетного температурно-влажностного режима.
   В новых крупноблочных и крупнопанельных домах, стены которых имеют значительную начальную влажность, в первые годы эксплуатации рекомендуется повышать температуру внутреннего воздуха до 20-220С, не ставить вплотную к наружным стенам и к наружным углам громоздкую мебель и не закрывать наружные стены коврами.
  Защита ограждающих конструкций от внешней атмосферной влаги достигается подбором влаго-и морозостойкости, а при необходимости и стойких к коррозии материалов, а также конструктивными приемами, которые необходимо рассмотреть в стадии проектирования. Возможность увлажнения конструкций влагой, находящейся в воздухе помещений, проверяется расчетом ограждения на возможность образования конденсата на внутренней поверхности и в толще конструкции.
  Воздух всегда содержит некоторое количество влаги. Количество влаги в 1 м воздуха называется его абсолютной влажностью. Наличие влаги в воздухе в виде водяных паров обусловливает самостоятельное (парциальное) их давление, измеряемое в кПа. Это давление называют упругостью водяного пара и обозначают буквой 1. При определенном атмосферном давлении и температуре упругость водяного пара, поступающего в данный объем воздуха извне, увеличивается только до определенного предела, выше которого наступает насыщение воздуха влагой и образуется конденсат. Эта максимальная упругость обозначается буквой Е и измеряется в тех же единицах, что и 1. Чем выше температура, тем больше Е:
  Значение Е приобретает смысл тогда, когда указана температура воздуха.
При повышении температуры воздуха его относительная влажность уменьшается, а при понижении 1 С увеличивается. При некоторой температуре значение Е будет равно 1 и относительная влажнocть достигнет 100%. Температура воздуха, при которой относительная влажность его достигает 100%, называется точкой росы. При дальнейшем понижении температуры избыточная влага будет терять газообразность и образует конденсат. Необходимость расчета на конденсат в зависимости от режима помещения определяется СНиПом.
  При необходимости исключить образование конденсата конструкции прибегают к различным мерам: устраивают пароизоляцию на внутренней поверхности стены, окрашивают стены масляной краской, облицовывают глазурованной плиткой, покрывают лаками, битумами, смолами, комбинацией из таких материалов.

Уменьшение загрязненности сточных вод, отводимых с предприятия

  При проектировании и эксплуатации систем канализации промышленных предприятий необходимо уделять внимание изысканию возможности уменьшения количества сточных вод и снижения в них концентрации загрязнений. Положительные результаты в этом направлении приводят к уменьшению строительных объектов и стоимости канализационных сооружений, а также к уменьшению затрат на их эксплуатацию. Следует, однако, иметь в виду, что снижение только количества сточных вод, как правило, вызывает повышение их концентрации, поскольку при данном технологическом процессе общее количество отходов остается неизменным. Повышение концентрации сточных вод облегчает извлечение из них ценных веществ, в то же время при биохимических методах очистки повышенная концентрация сточных вод может тормозить процесс очистки, а иногда делает необходимы предварительное снижение концентрации стоков.
  Мероприятия по сокращению загрязненности и уменьшению  количества сточных вод, отводимых с предприятия, можно разделить на две основные группы: технические и технологические.
  Технические мероприятия предусматривают очистку сточных вод  перед сбросом их в водоем, а также применение систем оборотного и повторного водоснабжения промышленных предприятий. К  технологическим мероприятиям можно отнести сокращение расхода свежей воды на технологические нужды, организацию бессточных производств, а также изыскание возможностей снижен концентрации загрязнений в сточных водах, особенно химическими  и моющими веществами.
  В настоящее время пока нет возможности организовать предприятиях полностью бессточные системы использования или общезаводские системы  оборотного водоснабжения, можно выделить некоторые процессы или аппараты, которые следует полностью переводить на оборотное водоснабжение, однако можно подразделить на три основные группы: оборотные системы компрессорных установок, оборотные системы вакуум-выпарных установок, оборотные системы охлаждения теплообменных  аппаратов ледяной воды.
  Оборотные системы водоснабжения компрессорных установок. Система оборотного водоснабжения холодильно-компрессорных  установок предназначена для охлаждения паров аммиака конденсаторах и охлаждения цилиндров аммиачных компрессоров.  Вода циркулирует в оборотной системе между холодильными установками и градирней, что позволяет снизить температуру нагревшейся в процессе охлаждения компрессоров и паров хладагента.
Агрегаты холодильно-компрессорных установок являются  более водоемкими по сравнению  с другими технологически аппаратами предприятий пищевой промышленности, поэтому включение их в замкнутый цикл водоснабжения имеет первостепенную важность для значительного сокращения количества сточных вод, сбрасываемых в водоемы этими предприятиями.
  Оборотные системы водоснабжения вакуум-выпарных аппаратов предназначены для конденсации вторичных паров, образующихся при переработке сырья в кожухотрубных конденсаторах, входящих в состав установки.
  На предприятиях пищевой промышленности значительное количество воды расходуется на охлаждение молока и т. п. В пластинчатых охладительных и пастеризационных установках, двустенных резервуарах, в ваннах и т. д. При прямоточной системе для этих целей расходуется  4-6 м3 свежей воды на 1 т перерабатываемого сырья. С целью экономии расхода свежей воды на предприятиях используются широко оборотные системы ледяной воды.
  В системах повторного водоснабжения воду, использованную в одном производственном процессе или аппарате, передают для повторного водоснабжения других производственных процессов или аппаратов без промежуточной обработки или охлаждения, или с очисткой и охлаждением. После повторного использования эту воду можно направить на технические цели (мойку тары, полов, автомобилей и т. п.), после чего сбросить в канализацию. Основным источником условно чистой воды, пригодной для повторного использования, является вода, выходящая из секции охлаждения пластинчатых теплообменных установок.
  Системы повторного водоснабжения в перспективе нужно рассматривать как промежуточные звенья, вода из которых после соответствующей подготовки и очистки должна найти применение в существующих системах оборотного водоснабжения либо в новых автономных системах водоснабжения.
Однако при создании замкнутых циклов водоснабжения необходимо учитывать возможные отрицательные последствия: усиление коррозий оборудования, минеральные и органические отложения на. поверхности теплообменных аппаратов и трубопроводов, а также возможные биологические образования на поверхности градирен.
  Не менее эффективно уточнение (в сторону уменьшения) норм расходования водопроводной воды на единицу обрабатываемого сырья или выпускаемой продукции на предприятии в целом или по отдельным его цехам.
Значительно более ограничены возможности снижения концентрации в сточных водах. Радикальной мерой в этом направлении является уменьшение потерь и отходов производства и извлечение из сточных вод ценных примесей в целях утилизации.