Schémata zásobování teplem a jejich konstrukční vlastnosti. Schémata a konfigurace topných sítí Schémata a konfigurace topných sítí

24.06.2024

Komerční riziko (riziko snížení objemu služeb) je minimalizována správnou volbou marketingové strategie a propagace, neustálým sledováním potřeb zákazníků a zavedením flexibilní sortimentní politiky. Je třeba poznamenat, že při finančním a ekonomickém hodnocení projektu bylo provedeno opatrné hodnocení objemu služeb.

Riziko ziskovosti (nedosažení plánované úrovně ziskovosti projektu) minimalizována díky flexibilní tarifní politice, výběru cen za služby na průměrné tržní úrovni a kontrole nákladů.

Politická rizika do určité míry lze omezit kontakty s orgány města a právní podporou projektu při jeho realizaci.

HYDRAULICKÝ VÝPOČET

ÚKOLY HYDRAULICKÉHO VÝPOČTU

Úlohy hydraulického výpočtu:

1) stanovení průměrů potrubí;

2) stanovení tlakové ztráty (tlaku);

3) stanovení tlaků (tlaků) v různých bodech sítě;

4) propojení všech bodů systému ve statickém a dynamickém režimu za účelem zajištění přípustných tlaků a požadovaných tlaků v síti a účastnických systémech.

V některých případech může být úkolem také určit průchodnost potrubí se známým průměrem a danou tlakovou ztrátou.

Výsledky hydraulických výpočtů se používají pro:

1) stanovení kapitálových investic, spotřeby kovů (potrubí) a hlavního objemu prací na výstavbě tepelné sítě;

2) stanovení charakteristik oběhových a doplňovacích čerpadel, počtu čerpadel a jejich umístění;

3) objasnění provozních podmínek zdrojů tepla, topné sítě a účastnických systémů a výběr schémat pro připojení zařízení spotřebovávajících teplo k topné síti;

5) vývoj provozních režimů pro systémy zásobování teplem.

Výchozími údaji pro provedení hydraulického výpočtu musí být návrh a profil topné sítě, umístění zdrojů tepla a spotřebičů a návrhové zatížení.

SCHÉMA A KONFIGURACE TOPNÝCH SÍTÍ

Tepelná síť je spojovacím a dopravním článkem soustavy zásobování teplem.

Musí mít následující vlastnosti:

1. spolehlivost; musí si zachovat schopnost nepřetržitě dodávat spotřebiteli chladivo v požadovaném množství po celý rok, s výjimkou krátké přestávky na preventivní údržbu v létě;

2. ovladatelnost – tzn. zajistit požadovaný provozní režim, možnost společného provozu zdrojů zásobování teplem a vzájemnou redundanci rozvodů.

Požadovaným provozním režimem je rychlá a přesná distribuce chladicí kapaliny do topných bodů za normálních podmínek, v kritických situacích, stejně jako když zdroje tepla spolupracují na úspoře paliva.

Schéma topné sítě je určeno:

Umístění zdrojů tepla (KVET nebo kotelny) ve vztahu k oblasti spotřeby tepla;

Charakter tepelné zátěže spotřebitelů v oblasti;

Typ chladicí kapaliny.

Základní zásady, které je třeba dodržovat při výběru schématu topné sítě, jsou spolehlivost a účinnost dodávky tepla. Při výběru konfigurace topných sítí byste se měli snažit získat co nejjednodušší řešení a nejkratší délku tepelných trubic.

Zvýšení spolehlivosti sítě se provádí pomocí následujících metod:

Zvýšení spolehlivosti jednotlivých prvků obsažených v systému;

Použití „šetrného“ provozního režimu systému jako celku nebo jeho nejvíce poškozených prvků udržováním teploty vody v přívodním potrubí na 100 °C a vyšší a ve vratném potrubí na 50 °C a níže;

Rezervace, tzn. zavedení dalších prvků do systému, které mohou zcela nebo částečně nahradit vadné prvky.

Podle stupně spolehlivosti jsou všichni spotřebitelé rozděleni do dvou kategorií:

I – zdravotnické ústavy s nemocnicemi, průmyslové podniky se stálou spotřebou tepla pro technologické potřeby, skupiny městských spotřebitelů s tepelným výkonem 30 MW. Přerušení dodávky tepla je povoleno pouze po dobu spínání, tzn. ne více než 2 hodiny;

II – všichni ostatní spotřebitelé.

Pára jako chladivo se používá především pro procesní zátěže průmyslových podniků. Hlavní zátěž parních sítí je obvykle soustředěna do relativně malého počtu uzlů, kterými jsou dílny průmyslových podniků. Proto je měrná délka parních sítí na jednotku návrhového tepelného zatížení malá. Když jsou z povahy technologického procesu přípustné krátkodobé (do 24 hodin) přerušení dodávky páry, je nejekonomičtějším a zároveň celkem spolehlivým řešením pokládka jednotrubkového parovodu s el. potrubí kondenzátu.

Je třeba mít na paměti, že duplikace sítí vede k výraznému zvýšení jejich nákladů a spotřeby materiálů, především ocelových potrubí. Při pokládce místo jednoho potrubí navrženého pro 100% zatížení, dvou paralelních navržených pro zatížení 50%, se plocha potrubí zvětší o 56%. V souladu s tím se zvyšuje spotřeba kovů a počáteční náklady na síť.

Obtížnějším úkolem je výběr schématu sítě ohřevu vody, protože jejich zatížení je méně koncentrované.

Vodní sítě jsou méně odolné než parní sítě kvůli:

Větší náchylnost k vnější korozi ocelového potrubí podzemních vodovodních sítí ve srovnání s parovodem;

Citlivost na nehody v důsledku vyšší hustoty chladicí kapaliny (zejména u velkých systémů se závislým připojením topných zařízení k topné síti).

Při výběru schématu pro sítě ohřevu vody je zvláštní pozornost věnována otázkám spolehlivosti a redundance systémů zásobování teplem.

Sítě ohřevu vody se dělí na hlavní A rozdělení.

Mezi hlavní tratě obvykle patří teplovody, které propojují zdroje tepla s oblastmi spotřeby tepla i mezi sebou navzájem.

Provozní režim hlavních tepelných sítí by měl zajistit největší efektivitu výroby a dopravy tepla díky společnému provozu tepelných elektráren a kotelen.

Provozní režim distribučních sítí by měl poskytovat největší úspory tepla při jeho používání úpravou parametrů a průtoku chladiva v souladu s požadovaným režimem spotřeby, zjednodušením rozmístění topných bodů, snížením návrhového tlaku na jejich zařízení a snížením počtu regulátorů dodávky tepla pro vytápění.

Chladivo přichází z hlavních sítí do distribučních sítí a je dodáváno prostřednictvím distribučních sítí přes skupinová topná místa nebo lokální topná místa do tepelně odebírajících instalací odběratelů. Přímé připojení spotřebitelů tepla k hlavním sítím je povoleno pouze při připojení velkých průmyslových podniků.

Hlavní topné sítě jsou rozděleny na úseky dlouhé 1-3 km pomocí armatur. Při otevření (prasknutí) potrubí je místo poruchy nebo havárie lokalizováno sekčními ventily. Díky tomu se snižují ztráty síťové vody a zkracuje se doba oprav v důsledku zkrácení doby potřebné k vypuštění vody z potrubí před opravou a naplnění potrubního úseku síťovou vodou po opravě.

Vzdálenost mezi sekčními ventily se volí z podmínky, že doba potřebná k opravám je kratší než doba, po kterou neklesne vnitřní teplota ve vytápěných místnostech při úplném vypnutí vytápění na návrhovou venkovní teplotu pro vytápění. pod minimální mezní hodnotu, která se v souladu se smlouvou o dodávce tepla obvykle bere jako 12-14 °C. Čas potřebný k provedení opravy se zvyšuje s průměrem potrubí a také se vzdáleností mezi sekčními ventily.

Obr. 1. Schéma dvoutrubkové topné sítě se dvěma sítěmi: 1 – kolektor CHP; 2 – páteřní síť; 3 – distribuční síť; 4 – krájecí komora; 5 – sekční ventil; 6 – čerpadlo; 7 – blokování spojení.

Vzdálenost mezi sekčními ventily by měla být menší pro větší průměry potrubí a při nižších návrhových venkovních teplotách pro vytápění.

Podmínka opravy velkoprůměrového teplovodu v době přípustného poklesu vnitřní teploty ve vytápěných objektech je obtížně splnitelná, neboť se zvětšujícím se průměrem se výrazně prodlužuje doba opravy.

V tomto případě je nutné zajistit systémovou zálohu dodávky tepla pro případ poruchy některého úseku tepelné sítě, pokud není splněna výše uvedená podmínka doby opravy. Jednou z metod redundance je blokování přilehlých dálnic.

Sekční armatury jsou umístěny v místech napojení distribučních sítí na hlavní tepelné sítě.

V těchto uzlových komorách jsou kromě sekčních armatur také hlavové armatury rozvodů, armatury na blokovacích vedeních mezi sousedními rozvody nebo mezi rozvody a záložními zdroji tepla, např. dálkové kotelny.

Není potřeba dělit parní potrubí, protože množství páry potřebné k naplnění dlouhých parních potrubí je malé. Sekční ventily musí být vybaveny elektrickým nebo hydraulickým pohonem a musí mít telemechanické spojení s centrálním řídicím centrem. Distribuční sítě musí být napojeny na hlavní vedení na obou stranách sekčních armatur tak, aby byla zajištěna nepřerušená dodávka tepla účastníkům v případě havárií na kterémkoli úseku hlavního vedení.

Zámkové spoje mezi dálnicemi lze provést pomocí jednotlivých trubek.

V objektech zvláštní kategorie, které neumožňují přerušení dodávky tepla, by měla být zajištěna možnost záložního zásobování teplem z plynových nebo elektrických ohřívačů nebo z lokálních kotelen pro případ nouzového přerušení centralizovaného zásobování teplem.

Podle SNiP 2.04.07-86 je povoleno snížit dodávku tepla v nouzových podmínkách na 70% celkové projektované spotřeby (maximálně hodinová pro vytápění a větrání a průměrná hodinová pro dodávku teplé vody). Pro podniky, ve kterých není povoleno přerušení dodávky tepla, by měly být poskytnuty duplicitní nebo kruhové okruhy tepelných sítí. Odhadovaná havarijní spotřeba tepla musí být vzata v souladu s provozním režimem podniků.

Poloměr topné sítě (obr. 1) je 15 km. Do oblasti konečné spotřeby tepla je síťová voda přiváděna dvěma dvoutrubkovými tranzitními řady o délce 10 km. Průměr vedení na výstupu z tepelné elektrárny je 1200 mm. Jak je voda distribuována do souvisejících větví, průměry hlavních potrubí se zmenšují. V konečné oblasti spotřeby tepla je síťová voda přiváděna čtyřmi potrubími o průměru 700 mm a následně distribuována osmi potrubími o průměru 500 mm. Blokovací spoje mezi hlavními tratěmi a redundantními čerpacími stanicemi jsou instalovány pouze na tratích o průměru 800 mm a více.

Toto řešení je přijatelné v případě, kdy při akceptované vzdálenosti mezi sekčními armaturami (v diagramu 2 km) je čas potřebný k opravě potrubí o průměru 700 mm kratší než doba, po kterou je vnitřní teplota vytápěných objektů při vypnutí topení při venkovní teplotě 1 klesne z 18 až na 12 °C (ne nižší).

Blokovací spoje a rozdělovací ventily jsou rozmístěny tak, aby v případě havárie na kterémkoli úseku hlavního vedení o průměru 800 mm a větším byla zajištěna dodávka tepla všem odběratelům připojeným k tepelné síti. Dodávka tepla účastníkům je přerušena pouze v případě havárií na vedeních o průměru 700 mm a méně.

V tomto případě je zastavena dodávka tepla odběratelům nacházejícím se za místem havárie (podél tepelného toku).

Při zásobování velkých měst teplem z více tepelných elektráren je vhodné zajistit vzájemné blokování tepelných elektráren propojením jejich rozvodů blokovacími přípojkami. V tomto případě lze vytvořit kombinovanou kruhovou tepelnou síť s několika zdroji energie (obr. 2). V některých případech lze tepelné sítě tepelných elektráren a velkých městských nebo průmyslových kotelen sloučit do stejného systému.

Integrace hlavních tepelných sítí několika zdrojů tepla spolu s redundancí dodávek tepla umožňuje snížit celkovou rezervu kotle v tepelné elektrárně a zvýšit míru využití nejekonomičtějších zařízení v systému díky optimálnímu rozložení zátěže. mezi zdroji tepla.

Blokovací spoje mezi velkoprůměrovými rozvody musí mít dostatečnou kapacitu pro zajištění přenosu nadbytečných vodních toků. V případě potřeby se staví čerpací stanice pro zvýšení kapacity blokovacích přípojek.

Bez ohledu na blokující spojení mezi hlavními rozvody je vhodné ve městech s rozvinutou zátěží dodávky teplé vody opatřit propojkami relativně malého průměru mezi sousedními rozvody tepla pro rezervu zátěže dodávky teplé vody.

Když jsou průměry rozvodů vycházejících ze zdroje tepla 700 mm nebo méně, obvykle se používá radiální (radiální) schéma topné sítě s postupným zmenšováním průměru, jak se vzdálenost od stanice zvětšuje a připojená tepelná zátěž klesá (obr. 3). Taková síť je nejlevnější z hlediska počátečních nákladů, vyžaduje nejmenší spotřebu kovu na stavbu a je nenáročná na obsluhu. V případě havárie na hlavním vedení radiální sítě je však zastavena dodávka tepla odběratelům připojeným k místu havárie. Například v případě havárie v bodě „a“ na radiální dálnici 1 je přerušeno napájení všech spotřebičů umístěných na trase od tepelné elektrárny za bodem a. Dojde-li k havárii na hlavním vedení v blízkosti stanice, je zastavena dodávka tepla všem spotřebitelům připojeným na hlavní vedení. Toto řešení je přijatelné, pokud doba opravy potrubí o průměru alespoň 700 mm splňuje výše uvedenou podmínku.

Pro spolehlivější dodávky tepla by topné sítě měly být konstruovány podle blokového principu. Blok by měl být distribuční sítí s dosahem 500-800 m. Každý blok by měl zajišťovat dodávku tepla do obytné čtvrti cca 10 tisíc bytů nebo tepelný výkon 30-50 MW. Jednotka musí být napojena přímo na zdrojový kolektor, nebo mít obousměrný přívod tepla z rozvodu tepla.

Na tepelné mapě oblasti jsou předběžně vyznačena umístění GTP;

Po umístění GTP se načrtnou možné trasy dálnic a propojky mezi nimi;

Plánuje se umístění distribučních sítí.

Distribuční sítě jsou navrženy jako slepé, nejsou navrženy sekční armatury.

Rozvodné sítě je povoleno vést v suterénech budov

O důležitosti topného bodu v celkovém systému zásobování teplem není třeba příliš hovořit. Tepelné okruhy tepelných jednotek jsou zapojeny jak do sítě, tak do systému vlastní spotřeby.

Koncept topného bodu

Účinnost použití a úroveň dodávky tepla spotřebiteli přímo závisí na správném fungování zařízení.

Topné místo totiž představuje zákonnou hranici, která sama o sobě předpokládá jeho vybavení soustavou regulačních a měřících zařízení. Díky této vnitřní náplni se stává určování vzájemných odpovědností stran dostupnější. Než to však pochopíte, musíte pochopit, jak tepelné diagramy tepelných jednotek fungují a proč je číst.

Jak určit schéma tepelné jednotky

Při určování dispozice a vybavení otopného místa vycházejí z technických charakteristik soustavy lokální spotřeby tepla, vnější větve sítě, provozního režimu soustav a jejich zdrojů.

V této části se seznámíte s grafy průtoku chladicí kapaliny - tepelným diagramem topné jednotky.

Podrobné vyšetření vám umožní pochopit, jak se provádí připojení ke společnému kolektoru, tlak v síti a ve vztahu k chladicí kapalině, jejíž ukazatele přímo závisí na spotřebě tepla.

Důležité! Pokud není topná jednotka připojena ke kolektoru, ale k topné síti, průtok chladicí kapaliny jedné větve nevyhnutelně ovlivňuje průtok druhé.

Podrobná analýza obvodu

Obrázek ukazuje dva typy připojení: a - v případě připojení spotřebičů přímo ke kolektoru; b - při připojení na větev topné sítě.

Výkres odráží grafické změny průtoku chladicí kapaliny, když nastanou následující okolnosti:

A - při samostatném připojení otopných soustav a ke kolektorům zdroje tepla.

B - při připojení stejných systémů k externímu Je zajímavé, že připojení se v tomto případě vyznačuje vysokou tlakovou ztrátou v systému.

S ohledem na první možnost je třeba poznamenat, že celkové průtoky chladiva rostou synchronně s průtokem pro zásobování teplou vodou (v režimech I, II, III), zatímco ve druhé, i když dochází ke zvýšení průtoku topná jednotka spolu s ní Údaje o spotřebě vytápění se automaticky snižují.

Na základě popsaných vlastností tepelného okruhu tepelné jednotky můžeme usoudit, že v důsledku celkového průtoku chladiva uvažovaného v první variantě je při praktické aplikaci asi 80 % průtoku při pomocí druhého prototypu obvodu.

Místo diagramu v návrhu

Při navrhování schématu tepelného topného tělesa v obytné čtvrti za předpokladu, že je systém zásobování teplem uzavřen, věnujte zvláštní pozornost výběru schématu připojení ohřívačů teplé vody k síti. Vybraný projekt určí odhadované průtoky chladicí kapaliny, funkce a režimy řízení atd.

Výběr okruhu tepelného topného tělesa je primárně dán stanoveným tepelným režimem sítě. Pokud síť pracuje podle topného plánu, pak se výběr výkresu provádí na základě technicko-ekonomického výpočtu. V tomto případě jsou porovnány paralelní a smíšené okruhy tepelných topných jednotek.

Vlastnosti zařízení topných bodů

Aby topná síť domu správně fungovala, je na topných bodech navíc instalováno:

šoupátka;
speciální filtry, které zachycují částice nečistot;
kontrolní a statistické přístroje: termostaty, tlakoměry, průtokoměry;
pomocná nebo rezervní čerpadla.

Legendy diagramů a jak je číst

Obrázek výše ukazuje schematický diagram tepelné jednotky s podrobným popisem všech prvků.

Číslo položky	Symbol
	Třícestný ventil
	Šoupátko
	Zástrčka kohoutku
	Jímka
	Zpětný ventil
	Podložka plynu
	Armatura pro teploměr ve tvaru V
	Teploměr
	Tlakoměr
	Výtah
	Měřič tepla

	Regulátor průtoku vody
	Regulátor vedlejší páry
	Ventily v systému
	Čára tahu

Označení na schématech tepelných jednotek pomáhá pochopit fungování jednotky studiem schématu.

Inženýři mohou na základě výkresů odhadnout, kde dojde k poruše v síti, když jsou pozorovány problémy, a rychle ji opravit. Schémata tepelných jednotek se také budou hodit, pokud navrhujete nový dům. Takové výpočty jsou nutně součástí balíku projektové dokumentace, protože bez nich není možné instalovat systém a elektroinstalaci v celém domě.

Informace o tom, co je to výkres tepelného systému a jak jej používat v praxi, se budou hodit každému, kdo se alespoň jednou v životě setkal s topnými nebo ohřívacími zařízeními.

Doufáme, že materiál uvedený v článku vám pomůže porozumět základním pojmům a porozumět tomu, jak identifikovat hlavní uzly a body označení základních prvků na diagramu.

V závislosti na počtu spotřebitelů, jejich potřebách tepelné energie, jakož i požadavcích na kvalitu a nepřetržitou dodávku tepla pro určité kategorie odběratelů, jsou topné sítě radiální (slepé) nebo prstencové.

Slepý obvod (obrázek) je nejčastější. Využívá se při poskytování tepelné energie městu, čtvrti nebo obci z jednoho zdroje - kogenerační jednotky nebo kotelny. S oddalováním hlavního vedení od zdroje se zmenšují průměry teplovodů 1, zjednodušuje se projektování, skladba konstrukcí a zařízení na tepelných sítích v souladu se snižováním tepelné zátěže. Toto schéma se vyznačuje tím, že v případě výpadku hlavního vedení není účastníkům připojeným k tepelné síti po místě havárie poskytována tepelná energie.

Pro zvýšení spolehlivosti zásobování spotřebitelů 2 tepelnou energií jsou mezi sousedními vedeními instalovány propojky 3, které umožňují přepnutí dodávky tepelné energie v případě výpadku kteréhokoli vedení. Podle konstrukčních norem pro topné sítě je instalace propojek povinná, pokud je výkon sítě 350 MW nebo více. V tomto případě je průměr vedení obvykle 700 mm nebo více. Přítomnost propojek částečně eliminuje hlavní nevýhodu tohoto schématu a vytváří možnost nepřerušeného zásobování teplem spotřebitelům. V havarijních podmínkách je povoleno částečné omezení dodávky tepelné energie. Například podle Design Standards jsou propojky navrženy tak, aby zajišťovaly 70 % celkové tepelné zátěže (maximální hodinová spotřeba na vytápění a větrání a průměrná hodinová spotřeba na dodávku teplé vody).

V rozvojových oblastech města jsou mezi přilehlými dálnicemi umístěny redundantní propojky bez ohledu na tepelný výkon, ale v závislosti na prioritě rozvoje. Propojky jsou také umístěny mezi dálnicemi ve slepých okruzích při dodávce tepla do území z více zdrojů tepla (KVET, dálkové a blokové kotelny 4), což zvyšuje spolehlivost dodávky tepla. Navíc v létě, kdy jedna nebo dvě kotelny pracují v normálním režimu, lze vypnout několik kotelen pracujících na minimální zátěž. Současně se zvyšováním účinnosti kotelen jsou vytvářeny podmínky pro včasné preventivní a velké opravy jednotlivých úseků tepelné sítě i samotných kotelen. Na velkých odbočkách (viz obrázek) jsou k dispozici sekční komory 5 Pro podniky, které neumožňují přerušení dodávky tepelné energie, jsou určeny okruhy tepelné sítě s obousměrným napájením, místní záložní zdroje nebo kruhové okruhy.

Prstencový obvod(obrázek) se poskytuje ve velkých městech. Instalace takových tepelných sítí vyžaduje velké kapitálové investice ve srovnání se slepými uličkami. Výhodou kruhového okruhu je přítomnost více zdrojů, což zvyšuje spolehlivost dodávky tepla a vyžaduje menší celkový rezervní výkon kotlového zařízení. S rostoucími náklady na okružní hlavní se snižují investiční náklady na výstavbu zdrojů tepelné energie. Okruh 1 je připojen ke třem tepelným elektrárnám, spotřebiče 2 jsou připojeny k okružnímu rozvodu přes slepý okruh přes body ústředního vytápění 6. Na velkých větvích jsou sekční komory 5 také zapojeny podle slepého obvodu.

Podle provedení tepelné izolace se bezpotrubní pokládka teplovodů dělí na zásypové, prefabrikované, prefabrikované-lité a monolitické. Hlavní nevýhodou bezpotrubní instalace je zvýšené sedání a vnější koroze tepelných trubic a také zvýšené tepelné ztráty v případě porušení hydroizolace tepelně izolační vrstvy. Nevýhody bezpotrubních instalací topných sítí jsou do značné míry eliminovány použitím tepelných a hydroizolačních materiálů na bázi polymerbetonových směsí.

Tepelné trubky v kanálech jsou uloženy na pohyblivých nebo pevných podpěrách. Pohyblivé podpěry slouží k přenosu vlastní hmotnosti tepelných trubic na nosné konstrukce. Kromě toho zajišťují pohyb potrubí, ke kterému dochází v důsledku změn jejich délky při změně jejich délky při změně teploty chladicí kapaliny. Pohyblivé podpěry mohou být posuvné nebo válečkové.

Posuvné podpěry se používají v případech, kdy může být základna pro podpěry dostatečně pevná, aby vydržela velké horizontální zatížení. Jinak jsou instalovány válečkové podpěry, které vytvářejí menší horizontální zatížení. Proto by při pokládání potrubí velkého průměru v tunelech, na rámech nebo stožárech měly být instalovány válečkové podpěry.

Pevné podpěry slouží k rozdělení tepelné roztažnosti tepelného potrubí mezi kompenzátory a k zajištění jejich rovnoměrného provozu. V komorách podzemních kanálů a při nadzemních instalacích jsou pevné podpěry vyrobeny ve formě kovových konstrukcí, přivařených nebo přišroubovaných k trubkám. Tyto konstrukce jsou zabudovány do základů, stěn a stropů kanálů.

Pro absorbování tepelné roztažnosti a odlehčení tepelných trubek od teplotního namáhání jsou na topné síti instalovány radiální (flexibilní a vlnité kloubové) a axiální (ucpávkové a čočkové) kompenzátory.

Ohebné kompenzátory tvaru U a S se vyrábějí z trubek a ohybů (ohýbaných, strmě zakřivených a svařovaných) pro teplovody o průměru 500 až 1000 mm. Tyto kompenzátory jsou instalovány v neprůchozích kanálech, kdy není možné kontrolovat instalované teplovody, stejně jako v budovách s bezpotrubní instalací. Přípustný poloměr ohybu trubek při výrobě kompenzátorů je 3,5...4,5 násobek vnějšího průměru trubky.

Aby se zvýšila kompenzační schopnost ohýbaných kompenzátorů a snížila kompenzační napětí, jsou obvykle předtaženy. K tomu je kompenzátor ve studeném stavu natažen na základně smyčky, takže při přívodu horkého chladiva a odpovídajícím prodloužení tepelné trubky jsou kompenzační ramena v poloze, ve které jsou minimální napětí.

Kompenzátory ucpávky jsou malé velikosti a mají velkou kompenzační schopnost, aby poskytovaly malý odpor proudící tekutině. Vyrábějí se jednostranné i oboustranné pro trubky o průměru 100 až 1000 mm. Kompenzátory ucpávky se skládají z pouzdra s přírubou na rozšířené přední části. Do tělesa kompenzátoru je vloženo pohyblivé sklo s přírubou pro instalaci kompenzátoru na potrubí. Aby z kompenzátoru ucpávky neprosakovala chladicí kapalina mezi kroužky, je těsnění ucpávky umístěno v mezeře mezi tělem a sklem. Ucpávka je zalisována do přírubové vložky pomocí svorníků zašroubovaných do těla kompenzátoru. Kompenzátory jsou připevněny k pevným podpěrám.

Komora pro instalaci ventilů na topných sítích je znázorněna na obrázku. Při pokládce topných sítí pod zem jsou instalovány 3 pravoúhlé podzemní komory pro obsluhu uzavíracích ventilů. Větve 1 a 2 sítě ke spotřebitelům jsou uloženy v komorách. Teplá voda je do objektu přiváděna tepelným potrubím umístěným na pravé straně kanálu. Tepelné trubky přívodu 7 a zpátečky 6 jsou instalovány na podpěrách 5 a pokryty izolací. Stěny komor jsou z cihel, bloků nebo panelů, prefabrikované stropy jsou železobetonové ve formě žebrových nebo plochých desek, dno komory je betonové. Vstup do cel je přes litinové poklopy. Pro sestup do komory jsou pod poklopy ve stěně utěsněny konzoly nebo jsou instalovány kovové žebříky. Výška komory musí být minimálně 1800 mm. Šířka se volí tak, aby vzdálenost mezi stěnami a potrubím byla minimálně 500 m.

Otázky pro sebeovládání:

1. Jak se nazývají tepelné sítě?

2. Jak se klasifikují topné sítě?

3. Jaké jsou výhody a nevýhody kruhových a stub sítí?

4. Co se nazývá tepelná trubice?

5. Vyjmenujte způsoby kladení tepelných sítí.

6. Vyjmenujte účel a druhy izolace teplovodů.

7. Vyjmenujte potrubí, ze kterých jsou instalovány topné sítě.

8. Uveďte účel kompenzátorů.

K dopravě tepla ze zdroje dodávky tepla ke spotřebitelům, externí topná síť. Jsou jedním z nejnáročnějších a nejdražších prvků systému zásobování teplem. Sítě se skládají z ocelové trubky, spojené svařováním, tepelné izolace, uzavírací ventily, kompenzátory(tepelné nástavce), odvodnění A odvzdušňovací zařízení, pohyblivá A pevné podpěry. Komplex stavebních konstrukcí zahrnuje služební komory A podzemní kanálový systém.

Tepelné sítě se vyznačují počtem tepelných potrubí přenášejících chladivo v jednom směru (jedno-, dvou-, tří- a čtyřtrubkové). Jednotrubkové Hlavní vedení slouží k zásobování vody bez vracení do kotelny nebo tepelné elektrárny a páry bez vracení kondenzátu. Toto řešení je možné jak při využití vody z vlastní tepelné sítě pro zásobování teplou vodou, technologických potřeb nebo dálkového zásobování teplem z tepelných elektráren, tak i při využití termálních vod.

Používá se při zásobování teplem malých obydlených oblastí dvoutrubkový otevřený systém zásobování teplem, kdy se tepelná síť skládá z přívodních a vratných tepelných trubek. Část vody cirkulující v otevřené síti je odebírána odběrateli pro dodávku teplé vody.

Ve vodních a parních dvoutrubkových uzavřených systémech se voda cirkulující v topných sítích nebo pára používá pouze jako chladivo. Spojení dvoutrubkového systému zásobování teplem pro potřeby vytápění a větrání s jednotrubkovým systémem zásobování teplou vodou vede k třítrubkový. Pokud má systém zásobování teplou vodou dvě trubky, je druhé potrubí pomocné pro vytvoření cirkulace, čímž se eliminuje ochlazování vody s nízkou spotřebou vody. Poté se nazývá celý systém zásobování teplem spolu s dvoutrubkovým otopným systémem čtyřtrubkový. Třítrubkové nebo čtyřtrubkové lze použít v případech, kdy je racionálnější přidělit přívod teplé vody třetímu potrubí. V systémech zásobování teplou vodou obytných budov, nemocnic, hotelů atd. je žádoucí zajistit cirkulaci vody.

Uspořádání tepelné sítě je dáno umístěním tepelné elektrárny nebo vesnické kotelny mezi odběrateli tepla. Sítě běží radiální slepá ulička.

Pro sídla zemědělských podniků, zastavěná dvou- a třípatrovými domy umístěnými ve skupinách (obr. 1), tvořících rovnoběžná čela budov nebo uzavřené obrysy. prstencové monopipe topná síť. Kruhové systémy lze uspořádat

Rýže. 1. Konfigurace topných sítí: A - radiální síť; B- radiální síť s propojkami; 1 - kotelna; 2 - topná síť; 3 - propojka

jak ze skupinových kotelen, tak z hlavní dvoutrubkové topné kotelny.

Jednotrubkové kruhové systémy mají stejné obecné principy činnosti jako jednotrubkové systémy vnitřního vytápění. Chladivo v síti postupně prochází každou připojenou budovou a v té se blíží teplotě vratné vody. Regulace přenosu tepla ve vytápěných objektech se dosahuje instalací zařízení s různými topnými plochami.

Jednotrubkové sítě jsou vedeny rovnoběžně s čelem budovy navazujících budov ve vzdálenosti 3 až 5 m od stavební čáry. Počet objektů napojených na tepelnou síť se určuje z podmínky nepřekročení přípustného tlaku pro topná zařízení.

Jsou položeny rozvody tepelné sítě neprůchodné kanály A ductless(podzemní instalace), stejně jako na volně stojící podpěry (zemní instalace). Ten se používá na území výrobních míst, tepelných elektráren nebo při průjezdu nezastavěnými oblastmi. Jeho použití je omezeno na architektonické úvahy.

Hlavním typem podzemní instalace topných sítí je instalace v neprůchozích kanálech.

Na Obr. Obrázek 2 ukazuje návrh neprůchozího kanálu s betonovými stěnami. U tohoto provedení připadají hlavní náklady (50-58 %) na stavební část, tepelnou izolaci potrubí, tedy na pomocné instalační konstrukce. Kanály jsou položeny v hloubce 0,7-1 m od povrchu země k horní části podlahové desky. Aby se zabránilo odvodňovacím zařízením, musí být topná síť položena nad hladinou podzemní vody. Pokud tomu nelze zabránit, hydroizolace žlabu ze dvou vrstev střešního materiálu na klebemasu nebo pokládka s nejmenší hloubkou (do 0,5 m). Hydroizolace kanálů topných sítí však neposkytuje spolehlivou ochranu před podzemní vodou, protože v praktických podmínkách je obtížné takovou izolaci účinně provádět. Proto je v současné době při pokládání topných sítí pod úrovní podzemní vody uspořádáno doprovodné odvodnění nádrže.

Podél kanálu, obvykle na straně největšího přítoku podzemní vody, jsou položeny drenážní trubky s písko-štěrkovým (drceným) filtrem. Pod kanálem a podél jeho bočních stěn je položena písčitá půda, která usnadňuje odtok podzemní vody. V některých případech drenážní potrubí

umístěn pod kanálem (obr. 2) a kontrolní jímky jsou uspořádány uvnitř kompenzačních výklenků. Instalace drenáže pod kanál je mnohem levnější, zejména ve skalnatých a tekutých pískových půdách, protože v tomto případě není nutné žádné další rozšiřování příkopů.

Použití pórobetonových trubek snižuje náklady a urychluje výstavbu drenáže, protože se snižuje pracnost při instalaci filtrů.

Při výstavbě hlavního kanálu topení v jemnozrnných písčitých a hlinitopísčitých půdách lze instalovat písko-štěrkový nebo pískový filtr s vrstvou 150 mm pod kanálem.

Hloubka tepelných potrubí je zpravidla určena profilem země, značkami vstupů, délkou sítě a položením dalších podzemních komunikací. Vodovodní a plynové potrubí se obvykle pokládá na úrovni teplovodů.

Na křižovatkách je povoleno instalovat místní ohyby ve vodovodním nebo plynovém potrubí a pokládat je nad nebo pod topné potrubí.

Pro výrazné snížení nákladů na pokládku sítí se používá bezpotrubní pokládka potrubí do tepelně izolačních plášťů. V tomto případě je tepelná izolace potrubí v přímém kontaktu se zemí. Materiál pro tepelně izolační plášť musí být hydrofobní, odolný, levný a neutrální vzhledem ke kovu trubek. Je žádoucí, aby měl dielektrické vlastnosti. Za tímto účelem se zpracovávají návrhy pro bezkanálové uložení potrubí v kusových výrobcích z celulární keramiky a v polykeramických skořepinách.

V místech, kde se topný hlavní větví ke spotřebitelům, cihla pod zemí komorové studny s uzavíracími a dalšími armaturami. Výška komor se předpokládá minimálně 1,8 m Vstup do komory je litinovým poklopem, předpokládá se hloubka 0,4-0,5 m U kamer umístěných uvnitř obytných budov je povoleno je zvedat nad zemí do výšky nejvýše 400 mm.

Pro kompenzaci tepelného prodloužení potrubí v důsledku změn teploty chladicí kapaliny v přímých úsecích topného potrubí, flexibilní ve tvaru U kompenzátory, a na členitých úsecích se používají úhly natočení trasy (přirozená kompenzace). Kompenzátory jsou umístěny ve speciálních zděných výklencích po délce topného potrubí. Vzdálenost mezi kompenzátory se stanoví výpočtem nebo se vezme podle nomogramů v závislosti na teplotě chladicí kapaliny.

Trubky v kanálech jsou položeny nosné betonové podložky. Pohyb trubek, jak se mění jejich délka, zajišťuje, že komory jsou položeny od povrchu země k horní části povlaku.

Vzdálenost mezi opěrnými podložkami závisí na průměrech pokládaných trubek. Pro trubky o průměru ne větším než 250 mm akceptované vzdálenosti 2-8 m

Tepelná energie ve formě horké vody nebo páry je dopravována ze zdroje tepla (KVET nebo velká kotelna) ke spotřebitelům tepla speciálním potrubím tzv. topné sítě.

Tepelná síť- jeden z nejnáročnějších prvků centralizovaných topných systémů. Představuje teplovody - složité konstrukce skládající se z ocelových trubek spojených svařováním, tepelné izolace, kompenzátorů tepelné roztažnosti, uzavíracích a regulačních armatur, stavebních konstrukcí, pohyblivých a pevných podpěr, komor, odvodňovacích a odvzdušňovacích zařízení.

Na základě počtu paralelně položených tepelných trubek mohou být tepelné sítě jednotrubkové, dvoutrubkové a vícetrubkové.

Jednotrubkové sítě nejúspornější a nejjednodušší. V nich musí být síťová voda po topných a ventilačních systémech zcela využita pro zásobování teplou vodou. Jednotrubkové topné sítě jsou progresivní z hlediska výrazného zrychlení tempa výstavby tepelných sítí. V třítrubkové sítě dvě potrubí se používají jako přívodní potrubí pro přívod chladicí kapaliny s různým tepelným potenciálem a třetí potrubí se používá jako společné zpětné potrubí. V čtyřtrubkové sítě jeden pár tepelných trubek slouží pro topné a ventilační systémy a druhý - systém zásobování teplou vodou a technologické potřeby.

V současnosti nejrozšířenější dvoutrubkové topné sítě, sestávající z přívodních a vratných teplovodů pro vodovodní sítě a parovodu s kondenzátním potrubím pro parní sítě. Vzhledem k vysoké akumulační schopnosti vody, která umožňuje dálkové zásobování teplem, a také větší účinnosti a možnosti centrální regulace zásobování teplem spotřebitelům, jsou vodárenské sítě více využívány než sítě parní.

Sítě ohřevu vody Podle způsobu přípravy vody pro zásobování teplou vodou se dělí na uzavřené a otevřené. V uzavřené sítě Pro zásobování teplou vodou se používá voda z vodovodu ohřívaná síťovou vodou v ohřívačích vody. V tomto případě se síťová voda vrací do tepelné elektrárny nebo do kotelny. V otevřených sítích je voda pro zásobování teplou vodou odebírána spotřebiteli přímo z topné sítě a po použití se nevrací do sítě.

Topné sítě se dělí na hlavní, položené v hlavních směrech obydlených oblastí, rozdělení- uvnitř bloku, mikrodistriktu a odboček k jednotlivým budovám.

Radiální sítě(obr. 1a) jsou konstruovány s postupným zmenšováním průměrů tepelných trubic ve směru od zdroje tepla. Takové sítě jsou z hlediska počátečních nákladů nejjednodušší a nejekonomičtější. Jejich hlavní nevýhodou je nedostatek redundance. Aby nedocházelo k přerušení dodávek tepla (v případě havárie na hlavní radiální síti je zastavena dodávka tepla spotřebitelům připojeným v nouzové oblasti), musí být zajištěna redundance dodávky tepla spotřebitelům prostřednictvím instalace propojek mezi tepelné sítě přilehlých oblastí a společný provoz zdrojů tepla (pokud jich je více). Rozsah vodovodních sítí v mnoha městech dosahuje značné hodnoty (15–20 km).

Rýže. 1. Schémata tepelné sítě: slepá ulička(A) a prsten (b)

1- radiální hlavní teplovod; 2 - spotřebitelé tepla; 3 - propojky; 4 - okresní (čtvrťové) kotelny; 5 - krájecí komory; 6 - dálniční okruh; 7 - body ústředního vytápění; 8 - průmyslové podniky

Instalací propojek se topná síť změní na radiální kruhovou síť a dojde k částečnému přechodu na kruhové sítě. Pro podniky, kde není povoleno přerušení dodávky tepla, jsou pro topné sítě zajištěny duplikační nebo kruhové okruhy (s obousměrným přívodem tepla). Zvonění sítí sice výrazně zvyšuje jejich cenu, ale ve velkých soustavách zásobování teplem se výrazně zvyšuje spolehlivost dodávky tepla, vzniká možnost redundance a také se zlepšuje kvalita civilní obrany.

Steam sítě Jsou uspořádány převážně se dvěma trubkami. Kondenzát se vrací samostatným potrubím - potrubím kondenzátu. Pára z tepelné elektrárny putuje parovodem rychlostí 40–60 m/s i více do místa spotřeby. V případech, kdy se pára používá ve výměnících tepla, je její kondenzát shromažďován v kondenzačních nádržích, odkud je čerpadly kondenzátním potrubím vracen zpět do tepelné elektrárny.

Rýže. 2. Pokládání tepelných trubic na stožáry

Rýže. 3. Průchodový žlab z prefabrikovaných železobetonových bloků

Směr trasy tepelných sítí ve městech a dalších obydlených oblastech by měl být zajištěn v oblastech s nejvyšší tepelnou zátěží s přihlédnutím ke stávajícím podzemním a nadzemním konstrukcím, údajům o složení zemin a hladině podzemní vody, v technických pásech vyčleněných pro inženýrské sítě souběžně s červenými čarami ulic, komunikací, mimo vozovku a zeleň. Měli byste se snažit o co nejkratší délku trasy, a tedy méně práce s pokládkou.

Rýže. 4. Neprůchozí kanály značek KL (a), KLp (b) a KLS (c).

Podle způsobu instalace se topné sítě dělí na podzemní a nadzemní (vzduchové). Nadzemní pokládka potrubí (na volně stojící stožáry nebo kozlíky, na konzolách vetknutých do stěn budovy) se používá na území průmyslových podniků, při výstavbě tepelných sítí mimo město, při přejezdech roklí apod. Nadzemní pokládka vytápění sítí se doporučuje především při vysokém stavu podzemní vody. Převládající metodou pokládky potrubí pro topné sítě je podzemní instalace: v průchozích kanálech a kolektorech spolu s dalšími komunikacemi; v poloprůjezdných a neprocházejících kanálech; ductless (v ochranných pláštích různých tvarů a se zásypovou tepelnou izolací).

Nejpokročilejším, ale také dražším způsobem je pokládání tepelných trubic v průchozích kanálech, které se používají při více tepelných trubicích velkých průměrů. Když je teplota vzduchu v potrubí vyšší než 50 °C, je zajištěno přirozené nebo mechanické větrání.

Výfukové šachty na trase jsou umístěny cca každých 100 m Přívodní šachty jsou umístěny mezi výfukovými šachtami a pokud možno kombinované s nouzovými poklopy. V úsecích tepelných sítí s velkým počtem potrubí a vysokými teplotami chladicích kapalin je instalována mechanická ventilace. Když je teplota vzduchu v kanálech nižší než 40 ° C, jsou pravidelně větrány otevíráním poklopů a vstupů. Při opravách lze použít mechanickou mobilní ventilační jednotku. Ve velkých městech se budují tzv. městské kolektory, ve kterých jsou uloženy teplovody, vodovodní, elektrické a telefonní kabely.

Polovrtné kanály sestávají ze stěnových bloků ve tvaru L, železobetonových dna a podlah. Staví se pod průchody s hustým pouličním provozem, pod železniční tratí, na křižovatkách budov, kde je obtížné otevřít teplovody pro opravy. Jejich výška obvykle nepřesahuje 1600 mm, šířka prostupu mezi trubkami je 400–500 mm. V praxi centralizovaného vytápění je nejpoužívanější neprůchodné kanály.

Rýže. 5. Konstrukční prvky tepelných sítí

a - komora topné sítě; 1- kompenzátory ucpávky; 2 - měřiče tlaku; 3 - pevná podpora; 4 - kanál; b - umístění výklenků podél trasy teplovodů: N - pevná podpěra; P - pohyblivá podpěra; c - umístění kompenzátoru do výklenku: 1 - přívodní potrubí; 2 - zpětné potrubí; 3 - stěna; G - kompenzátor ucpávky; 1 - potrubí; 2 - základní kniha; 3 - balení šňůry; 4 - kroužkové těsnění; 6 - rám; 6 - protináprava; 7 - pojistný kroužek; 8- šroub: 9 - podložka; 10 - šroub; d - pevná podpěra štítu; 1 - železobetonový deskový štít; 2 - svařované dorazy; 3-kanálový; 4 - příprava betonu: 5 - potrubí; 6 - drenážní otvor; E- válečková pohyblivá podpěra: 1 - váleček; 2 - průvodci; 3 - kovové obložení

Rýže. 6. Bezkanálová instalace tepelných trubic v monolitických skořepinách z železobetonu

1- železobetonová skořepina; 2 - písková podestýlka; 3 - příprava betonu; 4 - půda

Byly vyvinuty tři typy standardních žlabů: KL žlab sestávající z van a železobetonových podlahových desek; žlab zn. KLp sestávající ze spodní desky a vaničky a žlab zn. KLS sestávající ze dvou na sebe položených žlabů spojených cementovou maltou pomocí I-nosníků. Podél trasy podzemního teplovodu jsou instalovány speciální komory a jímky pro instalaci armatur, měřicích přístrojů, ucpávkových kompenzátorů atd., jakož i výklenky pro dilatační spáry ve tvaru U. Podzemní teplovod je uložen na posuvných podpěrách. Vzdálenost mezi podpěrami se bere v závislosti na průměru trubek a podpěry přívodního a vratného potrubí jsou instalovány střídavě.

Tepelné sítě obecně, zejména hlavní, jsou vážnou a odpovědnou strukturou. Jejich cena ve srovnání s náklady na výstavbu tepelné elektrárny tvoří významnou část.

Bezkanálový způsob pokládání tepelných trubek- nejlevnější. Jeho použití umožňuje snížit náklady na výstavbu tepelných sítí o 30–40 %, výrazně snížit mzdové náklady a spotřebu stavebních materiálů. Bloky tepelných trubek jsou vyráběny v továrně. Instalace tepelných trubic na trase zahrnuje pouze položení bloků do výkopu pomocí autojeřábu a svařování spojů. Hloubka topných sítí od povrchu země nebo vozovky k vrcholu kanálu nebo kolektorové desky se odebírá, m: s povrchem vozovky - 0,5, bez povrchu vozovky - 0,7, k vrcholu bezkanálového pokládacího pláště - 0,7, k vrcholu desky komory - 0,3.

V současné době je více než 80 % tepelných sítí vedeno v neprůchozích kanálech, asi 10 % je nadzemních, 4 % jsou v průchozích kanálech a tunelech a asi 6 % je bez kanálů. Průměrná životnost podzemních potrubních potrubních rozvodů je poloviční oproti normě a nepřesahuje v průměru 10–12 let a bezpotrubních s izolací na bázi bitumenu ne více než 6–8 let. Hlavní příčinou poškození je vnější koroze, ke které dochází v důsledku absence nebo nekvalitní aplikace antikorozních nátěrů, nevyhovující kvalita nebo stav nátěrových vrstev, umožňující nadměrnou vlhkost v izolaci, jakož i v důsledku zaplavení kanálů. kvůli strukturálním netěsnostem. U nás i v zahraničí se neustále a v posledních letech zvláště intenzivně hledá ve směru zvyšování životnosti teplovodů, spolehlivosti jejich provozu a snižování nákladů na jejich výstavbu.