Устройство и оборудование тепловой сети кратко
Обновлено: 05.07.2024
Наружные тепловые сети состоят: из трубопроводов; тепловой изоляции; антикоррозионной защиты трубопроводов; трубопроводной запорно-регулирующей и измерительной арматуры и линейного оборудования; компенсаторов; дренажных устройств; строительных конструкций, ограждающих трубопровод; сооружений на тепловых сетях.
Для трубопроводов наружных тепловых сетей, (теплопроводов) используют стальные бесшовные или электросварные трубы. Фасонные части, устанавливаемые на наружных теплопроводах (отводы, переходы и пр.)г должны быть также стальными сварными, гнутыми или штампованными.
Тепловую, изоляцию теплопроводов устраивают, чтобы избежать непроизводительных потерь тепловой энергии в окружающую среду по пути следования теплоносителя от места его приготовления до потребителей. Уменьшая непроизводительные потери тепла, тепловая изоляция одновременно защищает металлические поверхности труб, оборудования и изделий от разрушающего влияния влаги.
В качестве тепловой изоляции используют различные материалы, обладающие низким коэффициентом теплопроводности, долговечностью, достаточной механической прочностью, малой гигроскопичностью. Кроме того, тепловая изоляция должна иметь хорошую тепло- и влаго- устойчивость и гидрофобность; при малой теплоустойчивости тепловая изоляция может преждевременно разрушиться, а при высокой влажности повышается ее теплопроводность.
Для тепловой изоляции применяют минеральную вату, перлитобетонные и пенопластовые скорлупы, литые армопенобетонные и битумоперлитные покрытия труб и пр. Конструктивно тепловая изоляция может быть мастичной, формовочной (штучной, сегментной), засыпной (набивной), оберточной и литой.
Антикоррозионное покрытие наружной поверхности труб и оборудования делают для защиты их от коррозии, которая интенсивно действует на металл трубопроводов, проложенных в земле. Для антикоррозионных покрытий используют лаки, краски, эмали, мастики, рулонные материалы и пр.
Антикоррозионные покрытия, как правило, выполняют в заводских условиях; на строительной площадке заделывают только стыки трубопроводов после их испытания на прочность и плотность и исправляют возможные повреждения антикоррозионного покрытия, появившиеся при транспортировании, разгрузке или монтаже трубопроводов. При этом следует знать, что поврежденную заводскую изоляцию восстановить на строительной площадке довольно сложно. Поэтому при разгрузке и монтаже труб, покрытых антикоррозионной изоляцией, следует осторожно обращаться с ними, так как изоляция не обладает высокой механической прочностью. Захватывать трубы крюками, обматывать их канатами можно только за неизолированные концы (по 300 мм на каждом конце). Опирать трубы следует также на их концы.
В качестве трубопроводной запорно-регулирующей арматуры используют стальные задвижки различных конструкций. Задвижки устанавливают для отключения отдельных участков теплопровода и для регулирования расхода теплоносителя.
Измерительная арматура — манометры и термометры служит для измерения давления и температуры теплоносителя.
Краны применяют для выпуска воздуха из трубопровода при его заполнении теплоносителем, а также для выпуска теплоносителя из труб.
Стальные трубы под действием температуры теплоносителя деформируются: с увеличением нагрева — удлиняются, при падении температуры — укорачиваются. Эта способность стальных труб к деформации в пределах допускаемых напряжений в металле труб называется естественной компенсацией или самокомпенсацией. Деформация теплопровода происходит за счет упругих свойств металла, изменения геометрической формы трубопровода и эластичности его углов и изгибов.
Для восприятия температурных удлинений и разгрузки трубопроводов от температурных напряжений на тепловых сетях устраивают компенсирующие устройства: сальниковые или П-образные компенсаторы.
Дренажные устройства предназначены для искусственного осушения грунта в месте укладки тепловых сетей, понижения уровня грунтовых вод и защиты от их проникновения в каналы тепловых сетей и далее к трубопроводам. При незначительном притоке воды и низком уровне грунтовых вод достаточно уложить под основание канала для дренажа слой крупнозернистого песка или гравия. В тех случаях, когда уровень грунтовых вод высокий, под основание канала укладывают слой песка или гравия, а также дренажные трубы (керамические, асбестоцементные или бетонные диаметром не менее 150 мм), располагаемые параллельно каналу с одной или двух его сторон либо под основанием канала. Дренажные трубы засыпают песком или гравием.
Вода в дренажных трубах движется самотеком, поэтому трубы прокладывают с единым уклоном на всем протяжении от места сбора грунтовых вод до места сброса их в ливнесток. Продольный уклон дренажной линии должен быть не менее 0,003. Через каждые 35— 40 м на дренажной линии устанавливают смотровые дренажные колодцы, которые выкладывают из кирпича или железобетонных колец.
Строительные ограждающие конструкции, каналы, коллекторы, туннели, футляры — защищают теплопроводы от внешних разрушительных воздействий: поверхностных и грунтовых вод, нагрузки от собственного веса трубопроводов и оборудования, давления грунта, силы пучения грунтов и других влияний в зависимости от местных условий. Кроме того, строительные конструкции предохраняют изоляцию, линейное оборудование от преждевременного разрушения. Строительные конструкции, выполняемые из бетона, железобетона и кирпича, должны быть герметичными, прочными, долговечными, устойчивыми, не слишком тяжелыми, удобными при монтаже и дешевыми. Форма ограждающих конструкций различна. Наиболее индустриальные сборные ограждающие конструкции из бетонных и железобетонных изделий, так как их применение дает возможность в большей степени использовать механизмы.
Бесканальную прокладку в армопенобетонной изоляции устраивают без ограждающих конструкций. К сооружениям на тепловых сетях относятся камеры, колодцы, шахты, насосные станции, павильоны. Камеры строят для размещения трубопроводной арматуры и линейного оборудования. Колодцы сооружают для контроля за работой дренажа и для очистки дренажных труб. Шахты воздвигают при резко меняющемся рельефе местности, в результате чего возникают значительные перепады теплопровода. Насосные станции служат для размещения насосов, павильоны — для установки оборудования и приборов автоматики.
Здравствуйте, друзья! Магистральные распределительные тепловые сети служат для передачи потребителям тепловой энергии теплоносителя для нужд отопления, ГВС и вентиляции. Магистральные теплосети прокладываются от ЦТП (центральных тепловых пунктов), либо от теплоисточника (котельной, ТЭЦ).
Распределительные теплосети состоят из таких элементов, как:
1) Непроходные каналы
2) Подвижные и неподвижные опоры
4) Трубопроводы и запорная арматура (задвижки)
5) Тепловые камеры
Про тепловые камеры тепловых сетей я написал отдельную статью . Поэтому в данной статье рассматривать их я не буду.
Непроходные каналы.
Стенки непроходных каналов состоят из сборных блоков. Сверху на сборные блоки накладываются железобетонные плиты перекрытия. Основание дна непроходного канала делают обычно в сторону ЦТП (центральных тепловых пунктов ), либо в сторону подвалов жилых домов. Но бывает так, что при неблагоприятном рельефе местности какая то часть каналов монтируется с уклоном к тепловым камерам. Швы бетонных блоков и плит заделывают, изолируют для того, чтобы в канал не попадали грунтовые и верховые воды. Во время засыпки каналов грунт необходимо тщательно утрамбовывать. Замерзшей землей засыпать канал нельзя
Неподвижные и подвижные опоры.
Опоры трубопроводов тепловой сети подразделяются на неподвижные (или как еще говорят, мертвые) и подвижные. В непроходных каналах применяют скользящие опоры. Эти опоры необходимы для передачи веса трубопроводов и обеспечения перемещения трубопроводов при их удлинении под воздействием высокой температуры теплоносителя.
Неподвижные или мертвые опоры необходимы для того, чтобы разделить трубопровод большой протяженности на отдельные участки. Участки эти не зависят напрямую друг от друга, и соответственно, при высоких температурах теплоносителя компенсаторы могут нормально, без видимых проблем, воспринять температурные удлинения.
К неподвижным опорам предъявляются повышенные требования по надежности, ведь нагрузки на них большие. В то же время нарушение прочности и целостности мертвой (неподвижной) опоры может привести к аварийной ситуации.
Компенсаторы.
Когда П-образные компенсаторы монтируют, их предварительно растягивают на половину температурного удлинения от той цифры, которая указана в проекте или расчете. Иначе компенсирующая способность компенсатора уменьшается в два раза. Растяжку следует производить одновременно с двух сторон в стыках, ближайших к мертвым (неподвижным) опорам.
Трубопроводы и задвижки.
Для распределительных тепловых сетей применяют стальные трубы. На стыках трубопроводы соединяют при помощи электросварки. Из задвижек на тепловых сетях применяют стальные и чугунные задвижки. Мне в работе на теплосетях попадаются больше чугунные задвижки, они более распространенны.
Изоляция труб.
Рулонный материал, как правило, изол. Реже — бризол. Этот материал приклеен мастикой к трубопроводу. Теплоизоляция сделана из матов минеральной ваты. Защитный слой — асбестоцементная штукатурка из смеси асбеста и цемента в пропорции 1:2, которая распределена по проволочной сетке.
Тепловая сеть - это система прочно и плотно соединенных между собой участков стальных труб (теплопровод), по которым теплота с помощью теплоносителя (пара или, что чаще, горячей воды) транспортируется от источников (ТЭЦ или котельных) к потребителям теплоты [6, 8].
Трасса теплопроводов выбирается с учетом рельефа местности, имеющихся и намечаемых к строительству надземных и подземных сооружений, данных о характеристике грунтов, высоте стояния грунтовых вод, глубине промерзания грунтов.
Следует прокладывать магистральные теплотрассы в районах наиболее плотной тепловой нагрузки, длина их должна быть по возможности минимальной.
Теплотрассы бывают подземные и надземные. Надземная прокладка тепловых сетей используется при высоком уровне грунтовых вод, плотной застройке районов прокладки теплотрассы, сильно пересеченном рельефе местности, наличии многоколейных железнодорожных путей, на территориях промышленных предприятий при наличии уже имеющихся энергетических или технологических трубопроводов на эстакадах или высоких опорах.
В жилых районах городов применяется, как правило, подземная прокладка теплопроводов.
Тепловая сеть состоит из прямых и изогнутых участков трубопроводов (прямой и обратный трубопроводы прокладываются совместно), компенсаторов температурных удлинений, опор, арматуры (задвижки, воздушные краны, дренажи и др.), тепловых камер и каналов (при подземной прокладке трубопроводов). На рис. 20 показана структурная схема тепловой сети; прямой и обратный трубопроводы на схеме показаны одной линией; здесь: К - котельная; (источник горячей воды), П - П - образный компенсатор; Зд - задвижки; ТК1. ТК4 - тепловые камеры; Ш. Н6 - надписи на схеме; 1 - номер участка; 2 - диаметр трубопровода, мм; 3 - длина участка, м; 4 - расход воды, м /ч; С1.С5 - теплопотребляющие здания и сооружения.
Диаметры трубопроводов тепловых сетей колеблются от 50 мм (распределительные сети) до 1400 мм (магистральные сети).
В настоящее время протяженность тепловых сетей в стране превышает 200 тыс. км, в том числе, протяженность трубопроводов с диаметром 500 мм и более около 30 тыс. км. Радиус действия тепловых сетей современных ТЭЦ превышает 15-20 км.
Около 10% тепловых сетей проложены надземно. Надземные теплопроводы прокладывают на отдельно стоящих опорах (низких или высоких), на эстакадах, на вантовых конструкциях, подвешенных к пилонам мачт. К опорам трубопроводы крепятся жестко. Однако, в случае необходимости компенсации температурных удлинений трубопроводов, необходимо скользящее крепление трубопроводов к опоре (крепление на катках или роликовое). Для уменьшения тепловых потерь теплопроводы изолируются минеральной ватой, поверх которой крепятся тонкие листы белого металла. Для защиты от коррозии поверхность труб предварительно покрывается антикоррозийным составом.
Остальные 90% тепловых сетей проложены под землей. Около 4% проложены в проходных каналах и тоннелях (полупроходных каналах). В проходных каналах обслуживающий персонал проходит в рост, их высота - 2.2,5 м (рис. 21, где 1 - водопровод, 2 - кабель связи, 3 - силовые кабели, 4 - железобетонный объемный элемент, 5 - обратный трубопровод, 6 - прямой трубопровод); в полупроходных (рис. 22, где 1 - опорная плита, 2 - стеновой блок, 3 - ребристый блок перекрытия, 4 - опора трубопроводов, 5 - блок днища) человек проходит согнувшись, их высота около 1,6 м, но не ниже 1,4 м. Это наиболее надежные, но и самые дорогие способы прокладки коммуникаций.
Проходные каналы позволяют выполнять любые работы на теплотрассе без разрушения дорожных покрытий и земляных работ. Применяют проходные каналы на выводах от ТЭЦ и на основных магистралях промплощадок крупных предприятий. В последнем случае в проходном канале прокладываются наряду с теплопроводами также паропроводы, водоводы, трубопроводы сжатого воздуха, как это показано на рис. 21. Проходные каналы оборудуются естественной вентиляцией, электрическим освещением (до 30 В), дренажными устройствами для быстрого отвода воды из канала.
В тех случаях, когда количество труб невелико (2.4), но необходим постоянный доступ к ним, теплопроводы прокладываются в полупроходных каналах. В них можно производить без вскрышных работ осмотр и мелкий ремонт тепловой изоляции при выключенной из работы тепловой сети.
Тепловая изоляция в проходных и полупроходных каналах выполняется из нескольких слоев: гидрофобный материал (бризол) укладывается на металл, на него - теплоизоляционная оболочка; кроме того, на подвижных и неподвижных опорах устанавливаются прокладки из паронита для электрической изоляции металла трубопровода от несущей конструкции канала и окружающего грунта.
Около 80% тепловых сетей проложены в непроходных каналах (рис. 23, где 1 - воздушный зазор, 2 - трубопровод с антикоррозийным покрытием, 3 - теплоизоляционный слой с защитно - механическим покрытием).
Изготавливаются непроходные каналы из коробчатых железобетонных
элементов шириной от 600 до 2100 мм и высотой от 300 до 1200 мм,
укладываемых друг на друга с воздушным зазором. Верхнее перекрытие
устанавливается с поперечным уклоном 4.8° для стекания конденсирующейся влаги, что предотвращает попадание ее на трубы теплотрассы. Изоляция труб теплотрассы состоит из трех основных элементов: антикоррозийное покрытие на металл труб (эмаль или изол), теплоизоляционный слой в виде мягких матов или твердых скорлуп из минеральной ваты, пеностекла или полиуретана, защитного механического покрытия из металлической сетки.
Около 6% тепловых сетей уложены бесканально. Это самая дешевая укладка, но, во - первых, наиболее подверженная повреждениям и, во - вторых, она требует больших затрат при ремонте, особенно в условиях прокладки в кислых влажных грунтах Северо - Запада.
По конструкции бесканальные теплопроводы можно разделить на три группы: в монолитных оболочках, засыпные и литые.
Максимальный диаметр трубопроводов, проложенных бесканально, не должен превышать 800. 900 мм из-за опасности сильного размыва грунта при прорыве трубопровода.
Трубопроводы в монолитных оболочках изготавливаются в заводских условиях, трубы длиной от 6 до 12 метров с готовой изоляцией доставляются на место строительства, где производится их укладка в подготовленную траншею (рис. 24, где 1 - бетонное основание (только при слабых грунтах), 2 - песчаная засыпка, 3 - гравийный фильтр, 4 - обратный теплопровод, 5 - уровень земли, 6 - прямой трубопровод, 7 - дренажная труба). Стыки свариваются, на стыковое соединение накладывается изоляционный слой. Изоляция изготавливается из армопенобетона, битумперлита, битумкерамзита и др.
Задвижки, сальниковые компенсаторы, воздушники, дренажи и другая арматура подземных теплопроводов размещается, как правило, в тепловых камерах. Камеры располагаются вне проезжей части. Устройство и габариты камер должны обеспечивать удобство и безопасность обслуживания. Высота камер в свету 1,8.2 м. В днище камеры должны быть изготовлены приямки для сбора и откачки дренажных вод, а также гидроизоляция стен и днища камеры. Каждая камера, в зависимости от ее габаритов, имеет от двух до четырех выходных люков, которые должны быть открыты только в случае работы в камерах обслуживающего персонала.
Одной из важнейших сторон инженерного обеспечения производственных и жилых объектов являются их тепловое оборудование и тепловые сети. Это целый комплекс технических устройств, которые выстроены в соответствии с принципиальной схемой. Современные централизованные системы теплоснабжения состоят из следующих основных элементов: источники тепла, тепловые сети и местные системы потребления — системы отопления, горячего водоснабжения и вентиляции.
Тепловое оборудование и тепловые сети состоят из теплопроводов; компенсаторов, воспринимающих температурные удлинения; отключающего, регулирующего и предохранительного оборудования, устанавливаемого в специальных камерах или павильонах; насосных станций и тепловых пунктов (ТП). Устройства должны хорошо сочетаться между собой и иметь солидный запас прочности.
Теплоноситель - горячую воду - от источников подачи транспортируют по теплопроводам. В определённые часы они испытывают существенные нагрузки, поэтому придётся проводить их постоянный осмотр, опрессовку, выполнять устранение ненадёжных элементов. Прокладка теплопроводов осуществляется как подземным, так и надземным способом. С целью уменьшения теплопотерь, применяется изоляция трубопроводов.
Современное тепловое оборудование и тепловые сети представляют собой сложное иерархическое построение, при котором всю систему разделяют на ряд уровней, каждый из которых имеет свою задачу. Верхний уровень составляют источники тепла, следующий уровень — магистральные тепловые сети с ТП, нижний уровень — распределительные сети с абонентскими вводами потребителей. Источники тепла подают в тепловые сети горячую воду заданной температуры и определённого давления. По магистральным тепловым сетям транспортируется теплоноситель. В ТП теплоноситель распределяется по районам.
Управляется тепловое оборудование и тепловые сети с помощью автоматизированных средств, а также дополнительного регулирования на тепловых пунктах и у потребителей. Для надежности теплоснабжения источники тепла имеют резервные агрегаты, а магистральные тепловые сети закольцовываются.
Распределительные тепловые сети, ТП и абонентские вводы обеспечивают распределение теплоносителя по отдельным потребителям и в большинстве случаев не резервируются.
Читайте также: