ПАРОВЫЕ СИСТЕМЫ

Прерывные соединений костей - суставы(juncturae synovialis), или синовиальные соединения, диартроз,- образовались из непрерывных соединений и являются наиболее прогрессивной формой соединения костей. Каждый сустав имеет следующие составные части: суставные поверхности, покрытые суставным хрящом; суставную капсулу, охватывающую суставные концы костей и укрепленную связками; суставную полость, расположенную между сочленяющимися поверхностями костей и окруженную суставной капсулой, и суставные связки, укрепляющие сустав (рис. 33).

Суставные поверхности(facies articularis) покрыты суставным хрящом (cartilago articularis). Обычно одна из сочленяющихся суставных поверхностей выпуклая, другая вогнутая. По структуре хрящ может быть гиалиновым или, реже, волокнистым. Свободная поверхность хряща, обращенная в полость сустава, гладкая, что облегчает движение

Рис. 33.Схема строения сустава:

1 - синовиальная мембрана; синовиальный слой; 2 - фиброзная мембрана; фиброзный слой; 3 - жировые клетки; 4 - суставная капсула; 5 - гиалиновый суставный хрящ; 6 - минерализованный матрикс хряща; 7 - кость; 8 - кровеносные сосуды; 9 - суставная полость

костей относительно друг друга. Внутренняя поверхность хряща прочно связана с костью, через которую получает питание. Эластичность гиалинового хряща смягчает толчки. Кроме того, хрящи сглаживают все шероховатости сочленяющихся костей, придавая им соответствующую форму и увеличивая конгруэнтность (совпадение) суставных поверхностей.

Суставная капсула(capsula articularis) охватывает суставные поверхности костей и образует герметически замкнутую суставную полость. Капсула состоит из двух слоев: наружного - фиброзной мембраны (membrana fibrosa) и внутреннего - синовиальной мембраны (membrana synovialis).Фиброзная мембрана образована волокнистой соединительной тканью. В суставах, выполняющих обширные движения, капсула тоньше, чем в малоподвижных.

Синовиальная мембрана состоит из рыхлой соединительной ткани, которая покрыта слоем эпителиальных клеток. Синовиальная мембрана образует особые выросты - синовиальные ворсинки (villi synoviales), участвующие в продукции синовиальной жидкости (synovia). Последняя увлажняет суставные поверхности, уменьшая их трение. Помимо ворсинок, синовиальная мембрана имеет синовиальные складки (plicae synoviales),вдающиеся в полость сустава. В них может откладываться жир, и тогда они называются жировыми складками (plicae adiposae). Если синовиальная мембрана выпячивается наружу, то образуются синовиальные сумки (bb. synoviales). Они располагаются в местах наибольшего трения, под мышцами или сухожилиями. Кроме того, в больших суставах синовиальная мембрана может образовывать более или менее замкнутые полости - завороты синовиальной мембраны (recessus synoviales). Такие завороты, например, имеются в суставной капсуле коленного сустава.

Суставная полость(cavitas articularis) представляет собой щелевидное пространство, ограниченное суставными поверхностями костей и суставной капсулой. Оно заполнено небольшим количеством синовиальной жидкости. Форма и размеры суставной полости зависят от величины суставных поверхностей и мест прикрепления капсулы.

Помимо рассмотренных основных составных частей, имеющихся в каждом суставе, наблюдаются дополнительные образования: суставная губа, суставные диски, мениски, связки и сесамовидные кости.

Суставная губа (labrum articulare) состоит из волокнистой ткани, прикрепляющейся по краю суставной впадины. Она увеличивает площадь соприкосновения суставных поверхностей. Например, суставная губа имеется в плечевом и тазобедренном суставах.

Суставной диск (discus articularis) и суставной мениск (meniscus articularis) представляют собой волокнистые хрящи, располагающиеся в полости сустава. Если хрящ разделяет полость сустава полностью на 2 этажа, что наблюдается, например, в височно-нижнечелюстном суставе, то говорят о диске. Если разделение полости сустава неполное, то говорят о менисках: например, мениски в коленном суставе. Суставные хрящи способствуют конгруэнтности сочленяющихся поверхностей и ослабляют действие толчков.

Внутрикапсульные связки (ligg. intracapsularia) состоят из волокнистой ткани и соединяют одну кость с другой. Со стороны полости сустава они покрыты синовиальной мембраной суставной капсулы,

которая отделяет связку от полости сустава: например, связка головки бедренной кости в тазобедренном суставе. Связки, укрепляющие суставную капсулу и лежащие в ее толще, называются капсульными (ligg. capsularia), а расположенные вне капсулы - внекапсульными (ligg. extracapsularia).

Сесамовидные кости (ossa sesamoidea) располагаются в капсуле сустава или в толще сухожилия. Их внутренняя поверхность, обращенная в полость сустава, покрыта гиалиновым хрящом, наружная сращена с фиброзным слоем капсулы. Примером сесамовидной кости, располагающейся в капсуле коленного сустава, является надколенник.

ПАРОВЫЕ СИСТЕМЫ

Паровые системы сооружаются двух типов: с возвратом конденсата, без возврата конденсата.

В практике промышленной теплофикации широко применяется однотрубная паровая система с возвратом конденсата (рис. 3.13).

Пар из отбора турбины поступает в однотрубную паровую сеть и транспортируется по ней к тепловым потребителям. Конденсат возвращается от потребителей на станцию по конденсатопроводу II. На случай остановки турбины или недостаточной мощности отбора предусмотрена резервная подача пара в сеть через редукционно-охладительную установку 31.

Схемы присоединений абонентских установок к паровой сети зависят от конструкции этих установок. Если пар может быть пущен непосредственно в установку абонента, то присоединение производится по зависимой схеме (см. рис. 3.13, а). Если пар не может быть подан непосредственно в установку абонента, то присоединение производится по независимой схеме через теплообменник (см. рис. 3.13, 6 и в).

Конденсат отводится конденсатоотводчиком 6 в сборный резервуар 7, откуда он забирается насосом 16 и перекачивается по конденсатопроводу тепловой сети обратно на станцию. Для защиты установок от поступления в них конденсата из конденсатопровода тепловой сети после насоса 16 установлен обратный клапан 5.

Технологические аппараты промышленных предприятий присоединяются обычно к паровой сети непосредственно или через РОУ 3. Схема такого присоединения показана на рис. 3.13, г.

Сбор конденсата от теплопотребляющих установок и возврат его к источнику теплоты имеют важное значение не только для надежности работы котельных установок современных теплоэлектроцентралей, но и для экономии теплоты и общей экономичности системы теплоснабжения в целом. Возврат конденсата особенно важен для ТЭЦ с высокими и сверхкритическими начальными параметрами (13 МПа и выше). Сооружение обессоливающих установок таких ТЭЦ очень дорого, и поэтому мощность этих установок, как правило, ограничена. Невозврат конденсата вызывает необходимость увеличения мощности водоподготовительных установок и дополнительного расхода химических реагентов, а также приводит к дополнительным тепловым потерям.

Основные пути совершенствования системы сбора и возврата конденсата заключаются в следуюшем:

замене в технологических аппаратах смешивающего подогрева поверхностным;

защите конденсата от загрязнений путем улучшения герметичности поверхностных теплообменников, т.е. создания условий, исключающих попадание загрязняющих веществ в паровую полость теплообменников;

наладке и содержании в работоспособном состоянии конденсатоотводчиков, обеспечивающих отвод конденсата из аппаратов без пропуска пролетного пара;

защите конденсатопроводов от внутренней коррозии в первую очередь посредством применения закрытых схем сбора конденсата с поддержанием в сборных баках конденсата избыточного давления 5—20 кПа за счет пара вторичного вскипания или подачи пара из паропроводов.

Применение открытых систем сбора и возврата конденсата допускается обычно только в условиях, исключающих внутреннюю коррозию конденсатопроводов, например в системах сбора замасленного конденсата. В большинстве случаев применяются напорные системы конденсатопроводов с размещением конденсатных насосов у потребителей, как это показано на рис. 3.13.

Особенно важное значение в системе сбора и возврата конденсата имеют конденсатоотводчики, которые устанавливаются, как правило, после всех поверхностных паровых нагревательных приборов, а также на паропроводах насыщенного пара в возможных узлах скопления конденсата.

В тех случаях, когда давление пара в паровой сети меньше давления, требующегося отдельным абонентам, оно может быть искусственнно повышено у абонентов при помощи компрессора. для этой цели применяются поршневые, ротационные или центробежные компрессоры с электрическим или механическим приводом (рис. 3.13, д).

Если давление пара, получаемого из отборов турбин на ТЭЦ, недостаточно для удовлетворения всех или значительной части тепловых потребителей, то оно может быть искусственно повышено на станции. Для повышения давления пара на станции можно применять струйные компрессоры. На рис. 3.14 показана паровая система с центральной термокомпрессией.

Отработавший пар из турбины поступает в приемную камеру струйного компрессора 18, в сопло которого поступает свежий пар из котла. Сжатый пар при повышенном давлении выходит из диффузора компрессора в паровую сеть.

В тех случаях, когда промышленным потребителям района требуется пар разных давлений (низкого и повышенного), а станция может удовлетворить потребность в паре низкого давления из отборов турбин и потребность в паре повышенного давления непосредственно из котлов, применяются двухтрубные и многотрубные системы. Двухтрубные паровые системы иногда применяются также при различных расходах пара у абонентов в разные сезоны, например зимой и летом. В этом случае в периоды больших расходов пара включаются в работу оба паропровода, а в периоды малых расходов — один. В некоторых случаях двухтрубные паровые системы применяются по условиям резервирования, когда для технологического процесса недопустимы даже кратковременные перерывы в подаче пара.

На рис. 3.15 показана двухтрубная паровая система с возвратом конденсата.

Отработавший пар низкого давления поступает из турбины в один паропровод. Редуцированный пар из котла или пар из отбора повышенного давления поступает в другой паропровод. В зависимости от требуемых параметров теплоты абонентские установки присоединяются к тому или другому паропроводу. Конденсат возвращается на станцию по общему конденсатопроводу.

В некоторых случаях при пароснабжении потребителей от ТЭЦ низкого давления (начальное давление 4,5 МПа и ниже), на которых применяются упрощенные водоподготовительные установки, экономически оправдывается отказ от возврата конденсата, если его можно использовать в абонентских установках. При отказе от возврата конденсата упрощаются и удешевляются тепловая сеть и абонентская установка (из-за замены поверхностного подогрева смешивающим), а также экономится электроэнергия на перекачку. Поскольку потеря конденсата компенсируется увеличением производительности станционной водоподготовки, возрастает начальная стоимость станции и увеличиваются потери котельной из-за увеличения продувки котлов.

На рис. 3.16 показана паровая система без возврата конденсата. Все потребители теплоты присоединяются, как правило, непосредственно, без промежуточных теплообменников. Конденсат греющего пара используется для горячего водоснабжения абонентов.