Жарознижувальні засоби для дітей призначаються педіатром. Але бувають ситуації невідкладної допомоги за лихоманки, коли дитині потрібно дати ліки негайно. Тоді батьки беруть на себе відповідальність і застосовують жарознижувальні препарати. Що можна давати дітям грудного віку? Чим можна збити температуру у старших дітей? Які ліки найбезпечніші?
Комерційний ризик (ризик зниження обсягів послуг)мінімізується правильним вибором маркетингової стратегії та проведенням рекламних акцій, безперервного моніторингу потреб клієнтів, здійсненням гнучкої асортиментної політики. Слід врахувати, що за фінансово-економічної оцінки проекту приймалася обережна оцінка обсягів послуг.
Ризик прибутковості (неотримання наміченого рівня прибутковості проекту)мінімізується з допомогою гнучкої тарифної політики, вибору обсягу ціни послуги на середньому ринковому рівні, контролю витрат.
Політичні ризикидо певної міри піддаються обмеження з допомогою контактів із міськими органами управління, юридичної підтримкою проекту у його реалізації.
ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК
ЗАВДАННЯ ГІДРАВЛІЧНОГО РОЗРАХУНКУ
Завдання гідравлічного розрахунку:
1) визначення діаметрів трубопроводів;
2) визначення падіння тиску (напору);
3) визначення тисків (напорів) у різних точках мережі;
4) ув'язування всіх точок системи при статичному та динамічному режимах з метою забезпечення допустимих тисків та необхідних напорів у мережі та абонентських системах.
У деяких випадках може бути поставлена задача визначення пропускної здатності трубопроводів при відомому їх діаметрі і заданої втрати тиску.
Результати гідравлічного розрахунку використовують для:
1) визначення капіталовкладень, витрати металу (труб) та основного обсягу робіт зі спорудження теплової мережі;
2) встановлення характеристик циркуляційних та підживлювальних насосів, кількості насосів та їх розміщення;
3) з'ясування умов роботи джерел теплоти, теплової мережі та абонентських систем та вибору схем приєднання теплоспоживаючих установок до теплової мережі;
5) розроблення режимів експлуатації систем теплопостачання.
Вихідними даними для проведення гідравлічного розрахунку повинні бути задані схема та профіль теплової мережі, зазначено розміщення джерел теплоти та споживачів та розрахункові навантаження.
СХЕМИ І КОНФІГУРАЦІЇ ТЕПЛОВИХ МЕРЕЖ
Теплова мережа є сполучною та транспортною ланкою системи теплопостачання.
Вона повинна мати такі якості:
1. надійністю; вони повинні зберігати здатність безперервної подачі теплоносія до споживача у необхідній кількості протягом усього року, за винятком короткочасної перерви для профілактичного ремонту влітку;
2. керованістю – тобто. забезпечувати необхідний режим роботи, можливість спільної роботи джерел теплопостачання та взаємного резервування магістралей.
Необхідний режим роботи – це швидкий і точний розподіл теплоносія по теплових пунктах у нормальних умовах, у критичних ситуаціях, а також за спільної роботи джерел теплоти для економії палива.
Схема теплової мережі визначається:
Розміщення джерел теплоти (ТЕЦ або котелень) по відношенню до району теплового споживання;
Характером теплової навантаження споживачів району;
Видом теплоносія.
Основні принципи, якими слід керуватися при виборі схеми теплової мережі – надійність та економічність теплопостачання. При виборі конфігурації теплових мереж слід прагнути отримання найпростіших рішень і найменшої довжини теплопроводів.
Підвищення надійності мережі здійснюється такими методами:
Підвищення надійності окремих елементів, що входять до системи;
Застосуванням «щадного» режиму роботи системи в цілому або найбільш ушкоджуваних її елементів шляхом підтримки температури води в лініях, що подають 100°С і вище, а в зворотних лініях 50°С і нижче;
Резервуванням, тобто. введенням до системи додаткових елементів, які можуть замінити повністю або частково елементи, що вийшли з ладу.
За рівнем надійності всі споживачі поділяються на дві категорії:
I – лікувальні заклади зі стаціонарами, промислові підприємства із постійним споживанням теплоти на технологічні потреби, групи міських споживачів із тепловою потужністю 30 МВт. Перерва у подачі теплоти допускається лише у час перемикання, тобто. трохи більше 2 годин;
II – решта споживачів.
Пара як теплоносія використовується головним чином для технологічних навантажень промислових підприємств. Основне навантаження парових мереж зазвичай концентрується у порівняно невеликій кількості вузлів, якими є цехи промислових підприємств. Тому питома довжина парових мереж на одиницю розрахункового теплового навантаження невелика. Коли характером технологічного процесу допустимі короткочасні (до 24 год) перерви в подачі пари, найбільш економічним і водночас досить надійним рішенням служить прокладка однотрубного паропроводу з конденсатопроводом.
Необхідно мати на увазі, що дублювання мереж призводить до значного зростання їх вартості та витрати матеріалів, насамперед сталевих трубопроводів. При укладанні замість одного трубопроводу, розрахованого на 100% навантаження, двох паралельних, розрахованих на 50% навантаження, площа поверхні трубопроводів зростає на 56%. Відповідно зростають витрати металу та початкова вартість мережі.
Більше складним завданням вважається вибір схеми водяних теплових мереж, т.к. їх навантаження менш концентроване.
Водяні мережі менш довговічні в порівнянні з паровими через:
Більшої схильності до зовнішньої корозії сталевих трубопроводів підземних водяних мереж порівняно з паропроводами;
Чутливість до аварій через більшу щільність теплоносія (особливо у великих системах при залежному приєднанні опалювальних установок до теплової мережі).
При виборі схеми водяних теплових мереж особливу увагу приділяють питанням надійності та резервування систем теплопостачання.
Водяні теплові мережі поділяються на магістральніі розподільчі.
До магістральних зазвичай відносяться теплопроводи, що з'єднують джерела теплоти з районами теплового споживання, а також між собою.
Режим роботи магістральних теплових мереж повинен забезпечувати найбільшу економічність при виробленні та транспортуванні теплоти за рахунок спільної роботи ТЕЦ та котелень.
Режим роботи розподільчих мереж повинен забезпечувати найбільшу економію теплоти при її використанні за рахунок регулювання параметрів та витрати теплоносія відповідно до необхідного режиму споживання, спрощення схем теплових пунктів, зниження розрахункового тиску для їхнього обладнання та зменшення кількості регуляторів відпуску теплоти для опалення.
Теплоносій надходить з магістральних мереж до розподільчих мереж і по розподільних мережах подається через групові теплові пункти або місцеві теплові пункти до установок абонентів, що споживають тепло. Безпосереднє приєднання теплових споживачів до магістральних мереж допускається лише за умови приєднання великих промислових підприємств.
Магістральні теплові мережі за допомогою засувок поділяються на секції завдовжки 1-3 км. При розкритті (розриві) трубопроводу місце відмови чи аварії локалізується секційними засувками. Завдяки цьому зменшуються втрати мережної води та скорочується тривалість ремонту внаслідок зменшення часу, необхідного для дренажу води з трубопроводу перед проведенням ремонту та для заповнення ділянки трубопроводу мережевою водою після ремонту.
Відстань між секційними засувками вибирається з умови, щоб час, необхідний для проведення ремонту, був меншим за час, протягом якого внутрішня температура в опалюваних приміщеннях при повному відключенні опалення при розрахунковій зовнішній температурі для опалення не опускалася нижче мінімального граничного значення, яке приймають зазвичай 12- 14 °С відповідно до договору теплопостачання. Час, необхідний проведення ремонту, зростає зі збільшенням діаметра трубопроводу, і навіть відстані між секционирующими засувками.
Рис.1. Принципова схема двотрубної теплової мережі із двома магістралями: 1 – колектор ТЕЦ; 2 – магістральна мережа; 3 – розподільна мережа; 4 – секційна камера; 5 – секційна засувка; 6 – насос; 7 – блокуючий зв'язок.
Відстань між секційними засувками має бути меншою за великих діаметрів трубопроводів і за більш низької розрахункової зовнішньої температури для опалення.
Умову проведення ремонту теплопроводу великого діаметра за період допустимого зниження внутрішньої температури в опалювальних будинках важко виконати, оскільки час ремонту суттєво зростає зі збільшенням діаметра.
У цьому випадку необхідно передбачати системне резервування теплопостачання при виході з ладу ділянки теплової мережі, якщо не виконується наведена умова про час ремонту. Одним із методів резервування є блокування суміжних магістралей.
Засувки, що секціонують, розміщують у вузлах приєднання розподільчих мереж до магістральних теплових мереж.
У цих вузлових камерах крім секціонуючих засувок розміщуються також головні засувки розподільних мереж, засувки на блокуючих лініях між суміжними магістралями або між магістралями та резервними джерелами теплопостачання, наприклад, районними котельнями.
У секціювання парових магістралей немає необхідності, оскільки маса пари, потрібна для заповнення довгих паропроводів, невелика. Секційні засувки повинні бути обладнані електро- або гідроприводом та мати телемеханічний зв'язок із центральним диспетчерським пунктом. Розподільні мережі повинні мати приєднання до магістралі по обидва боки секційних засувок, щоб можна було забезпечити безперебійне теплопостачання абонентів при аваріях на будь-якій секційованій ділянці магістралі.
Блокувальні зв'язки між магістралями можуть виконуватися однотрубними.
У будинках особливої категорії, які не допускають перерв у теплопостачанні, має бути передбачена можливість резервного теплопостачання від газових або електричних нагрівачів або ж від місцевих котелень на випадок аварійного припинення централізованого теплопостачання.
За СНиП 2.04.07-86 допускається зменшення подачі теплоти в аварійних умовах до 70 % сумарної розрахункової витрати (максимально-годинної на опалення та вентиляцію та середньогодинної на гаряче водопостачання). Для підприємств, у яких не допускаються перерви у подачі теплоти, повинні передбачатися дубльовані або кільцеві схеми теплових мереж. Розрахункові аварійні витрати теплоти повинні прийматись відповідно до режиму роботи підприємств.
Радіус дії теплової мережі (рис.1) 15 км. До кінцевого району теплоспоживання мережева вода передається двома двотрубними транзитними магістралями завдовжки 10 км. Діаметр магістралей на виході із ТЕЦ 1200 мм. У міру розподілу води в побіжні відгалуження діаметри магістральних ліній зменшуються. У кінцевий район теплового споживання мережна вода вводиться по чотирьох магістралях діаметром 700 мм, а потім розподіляється по восьми магістралях діаметром 500 мм. Блокувальні зв'язки між магістралями, а також насосні підстанції, що резервують, встановлені тільки на лініях діаметром 800 мм і більше.
Таке рішення припустимо в тому випадку, коли при прийнятій відстані між секційними засувками (на схемі 2 км) час, необхідний для ремонту трубопроводу діаметром 700 мм, менше часу, протягом якого внутрішня температура опалювальних будівель при відключенні опалення при зовнішній температурі 1 знизиться від 18 до 12 ° С (не нижче).
Блокувальні зв'язки та секційні засувки розподілені таким чином, що при аварії на будь-якій ділянці магістралі діаметром 800 мм і більше забезпечується теплопостачання всіх абонентів, приєднаних до теплової мережі. Теплопостачання абонентів порушується лише за аварії на лініях діаметром 700 мм і менше.
У цьому випадку припиняється теплопостачання абонентів, які розташовані за місцем аварії (по ходу теплоти).
При теплопостачанні великих міст від кількох ТЕЦ доцільно передбачити взаємне блокування ТЕЦ за допомогою з'єднання їх магістралей блокувальними зв'язками. У цьому випадку може бути створена об'єднана кільцева теплова мережа з кількома джерелами живлення (рис. 2). У таку ж систему можуть бути у ряді випадків об'єднані теплові мережі ТЕЦ та великих районних чи промислових котелень.
Об'єднання магістральних теплових мереж кількох джерел теплоти поряд із резервуванням теплопостачання дозволяє зменшити сумарний котельний резерв на ТЕЦ та збільшити ступінь використання найбільш економічного обладнання в системі за рахунок оптимального розподілу навантаження між джерелами теплоти.
Блокуючі зв'язки між магістралями великого діаметра повинні мати достатню пропускну здатність, що забезпечує передачу потоків води, що резервують. У необхідних випадках збільшення пропускної спроможності блокуючих зв'язків споруджуються насосні підстанції.
Незалежно від блокуючих зв'язків між магістралями доцільно у містах із розвиненим навантаженням гарячого водопостачання передбачати перемички порівняно невеликого діаметру між суміжними розподільчими тепловими мережами для резервування навантаження гарячого водопостачання.
При діаметрах магістралей, що відходять від джерела теплоти, 700 мм і менше зазвичай застосовують радіальну (променеву) схему теплової мережі з поступовим зменшенням діаметра в міру віддалення станції та зниження приєднаного теплового навантаження (рис. 3). Така мережа найдешевша за початковими витратами, вимагає найменшої витрати металу на спорудження та проста в експлуатації. Однак, при аварії на магістралі радіальної мережі припиняється теплопостачання абонентів, приєднаних за місцем аварії. Наприклад, при аварії у точці «а» на радіальній магістралі 1 припиняється живлення всіх споживачів, розташованих у напрямку траси від ТЕЦ після точки а. Якщо відбувається аварія на магістралі поблизу станції, припиняється теплопостачання всіх споживачів, приєднаних до магістралі. Таке рішення припустимо, якщо час ремонту трубопроводів діаметром не менше 700 мм задовольняє вищезазначену умову.
Для більш надійного теплопостачання теплові мережі повинні споруджуватися за блочним принципом. Блоком повинна бути розподільна мережа з радіусом дії 500-800 м. Кожен блок повинен забезпечувати теплопостачання житлового мікрорайону приблизно в 10 тис. квартир або теплова потужність якого 30-50 МВт. Блок повинен бути безпосередньо приєднаний до колектора джерела або мати двостороннє теплопостачання від теплових магістралей.
На тепловій карті району орієнтовно намічаються місця ГТП;
Після розміщення ГТП намічають можливі траси магістралей та перемичок між ними;
Намічають розміщення розподільних мереж.
Розподільні мережі проектуються тупиковими, секційні засувки не проектуються.
Розподільні мережі дозволяється прокладати по підвалам будівель
Теплова енергія у вигляді гарячої води або пари транспортується від джерела теплоти (ТЕЦ або великої котельні) до теплових споживачів спеціальними трубопроводами, званими тепловими мережами.
Теплова мережа -один із найбільш дорогих та трудомістких елементів систем централізованого теплопостачання. Вона являє собою теплопроводи - складні споруди, що складаються із з'єднаних між собою зварюванням сталевих труб, теплової ізоляції, компенсаторів теплових подовжень, запірної та регулюючої арматури, будівельних конструкцій, рухомих та нерухомих опор, камер, дренажних та повітрозпускних пристроїв. Проектування мереж здійснюють з урахуванням вимог СНіП 2.04.07-86 «Теплові мережі».
За кількістю паралельно прокладених теплопроводів теплові мережі можуть бути:
- 0 однотрубні - найбільш економічні та прості. Вони мережева вода після систем опалення і вентиляції повинна повністю використовуватися для гарячого водопостачання;
- 0 двотрубні - найбільш поширені, складаються з подавального та зворотного теплопроводів для водяних мереж та паропроводу з конденсатопроводом для парових мереж;
про тритрубні - дві труби використовують як подають для подачі теплоносія з різними тепловими потенціалами, а третю - як загальну зворотну;
Про чотиритрубні – одна пара теплопроводів обслуговує системи опалення та вентиляції, а інша – систему гарячого водопостачання та технологічні потреби.
Парові теплові мережівлаштовують переважно двотрубними. Повернення конденсату здійснюється окремою трубою - конденсатопроводу. Пара від ТЕЦ паропроводом зі швидкістю 40-60 м/с і більше прямує до місця споживання. У тих випадках, коли пара використовується в теплообмінниках, його конденсат збирається в конденсатних баках, звідки насосами по конденсатопроводу повертається на ТЕЦ.
Водяні теплові мережімають ширше застосування, ніж парові, завдяки високій акумулюючій здатності води, що дозволяє здійснювати дальнє теплопостачання, а також більшу економічність і можливість центрального регулювання відпуску теплоти споживачам.
За способом приготування води для гарячого водопостачання вони поділяються так:
- 0 закриті - водопровідна вода нагрівається мережевою водою у водопідігрівачах; при цьому мережева вода повертається на ТЕЦ або котельню;
- 0 відкриті - вода для гарячого водопостачання розбирається споживачами безпосередньо з теплової мережі та після використання у мережу не повертається. Якість води у відкритій тепловій мережі має відповідати вимогам ГОСТ 2874-82.
Теплові мережі поділяють на магістральні,що прокладаються на основних напрямках населених пунктів; розподільні,що прокладаються всередині кварталу, мікрорайону; і відгалуженнядо окремих будівель.
У практиці застосовуються схеми теплових мереж радіальні (тупикові), радіально-кільцеві та кільцеві.
Радіальні мережі(рис. 5.1, о) найбільш прості та економічні за початковими витратами, їх споруджують із поступовим зменшенням діаметрів теплопроводів у напрямку від джерела теплоти. Їхній основний недолік - відсутність резервування. Відповідно до СНиП 2.04.07-86, щоб уникнути перерв теплопостачання (у разі аварії на магістралі радіальної мережі припиняється теплопостачання споживачів на аварійній ділянці) має передбачатися резервування подачі теплоти споживачам за рахунок улаштування перемичок між тепловими мережами суміжних районів та спільної роботи джерел тепло кілька). Радіус дії теплових мереж у багатьох містах дуже значний (15-20 км).
Пристрій перемичок перетворює теплову мережу на радіально-кільцеву, відбувається частковий перехід до кільцевим мережам(Рис. 5.1, б). Для підприємств, у яких не допускається перерва у теплопостачанні, передбачають дублювання чи кільцеві (з двосторонньою подачею теплоти) схеми теплових мереж. Хоча кільцювання теплових мереж суттєво подорожчає їх, проте значно підвищує надійність теплопостачання, створює можливість резервування.
Мал. 5Л. Схеми тупикової (а)та кільцевий (б)теплових мереж:
- 1 - променевий магістральний теплопровід; 2 - теплові споживачі; 3 - перемички; 4-районні (квартальні) котельні; 5- секційні камери;
- 6 – кільцева магістраль; 7- центральні теплові пункти; - промислові
підприємства
Прокладання траси теплових мереж у містах та інших населених пунктах має здійснюватися по районах найбільш щільного теплового навантаження з урахуванням підземних та надземних споруд, даних про склад ґрунтів та рівень стояння ґрунтових вод, у відведених для інженерних мереж технічних смугах поза проїжджою частиною та смугами зелених насаджень. При проектуванні слід прагнути до найменшої протяжності траси, що забезпечує менші обсяги робіт з прокладання траси.
Прокладання теплових мережбуває: про надземна (повітряна) - на щоглах, що стоять окремо, або естакадах, кронштейнах, що заробляються в стіни будівлі, застосовується на територіях промислових підприємств, при спорудженні теплових мереж поза межами міста, при перетині ярів і т.д.; надземне прокладання теплових мереж рекомендується переважно при високому стоянні ґрунтових вод;
Про підземна - у прохідних каналах та колекторах спільно з іншими комунікаціями; у напівпрохідних та непрохідних каналах; безканальна (у захисних оболонках різної форми та із засипною теплоізоляцією). Цей спосіб прокладання трубопроводів теплових мереж є переважним.
Прокладання теплопроводів у прохідних каналах -найдосконаліший, але й найдорожчий спосіб. Його застосовують за наявності кількох теплопроводів великих діаметрів. У великих містах будують звані міські колектори, у яких прокладають теплопроводи, водопровід, електричні і телефонні кабелі.
При температурі повітря в каналах понад 50 °С передбачають природну або механічну вентиляцію через витяжні шахти, які розміщують на трасі приблизно через 100 м. Припливні шахти розташовують між витяжними та по можливості поєднують з аварійними люками. На ділянках теплових мереж з великою кількістю трубопроводів та високою температурою теплоносіїв влаштовують механічну вентиляцію. При температурі повітря в каналах нижче 40 ° С їх періодично провітрюють, відкриваючи люки та входи. Під час виконання ремонтних робіт можна застосовувати механічний пересувний вентиляційний агрегат.
По трасі підземного теплопроводу влаштовують спеціальні камери та колодязі для встановлення арматури, вимірювальних приладів, сальникових компенсаторів та ін, а також ніші для П-подібних компенсаторів. Підземний теплопровід прокладають на опорах, що ковзають. Відстань між опорами приймають залежно від діаметра труб; опори подавального та зворотного трубопроводів встановлюють врозбіг.
Напівпрохідні каналискладаються зі стінових блоків Г-подібної форми, залізобетонних днищ та перекриттів. Будують їх під проїздами з інтенсивним вуличним рухом, під залізничними коліями при перетині будівель, де утруднено розтин теплопроводів для ремонту. Висота їх зазвичай не перевищує 1600 мм, ширина проходу між трубами 400-500 мм.
Непрохідні каналинайбільш широко застосовуються у практиці централізованого теплопостачання. Розроблено типові канали трьох типів: канал типу КЛ (рис. 5.2), що складається з лотків та залізобетонних плит перекриття; канал типу КЛ п, що складається з плити-днища та лотка; канал типу КЛс, що складається з двох лотків, покладених один на інший та з'єднаних на цементному розчині за допомогою двотаврових балок.
Безканалний спосіб прокладання теплопроводу -Найдешевший. Застосування його дозволяє знизити на 30-40% будівельну вартість теплових мереж, значно зменшити трудові витрати та витрати будівельних матеріалів. Блоки теплопроводів виготовляють на заводі. Монтаж теплопроводів на трасі зводиться до укладання автокраном блоків у траншею та зварюванні стиків.
Заглиблення теплових мереж від поверхні землі або дорожнього покриття до верху перекриття каналу або колектора приймається: за наявності дорожнього покриття - 0,5 м, без дорожнього покриття - 0,7 м; до верху оболонки безканальної прокладки - 0,7 м; камер – 0,3 м.
В даний час понад 80% теплових мереж прокладено в непрохідних каналах, близько 10% - надземні (рис. 5.3), 4% - у прохідних каналах та тунелях, близько 6% - безканальні.
Мал. 5.2. Одноосередковий (а)та двоосередковий (б)непрохідні канали типу КЛ: 1 - піщана підготовка; 2 - Лотковий елемент; 3 - плита перекриття; 4 - цементна шпонка; 5 - пісок
Теплові мережі в цілому, особливо магістральні, є серйозною та відповідальною спорудою. Розподіл вартості прокладання теплових мереж між будівельними, монтажними та ізоляційними роботами наступне: вартість будівельних робіт для внутрішньоквартальних та міжквартальних теплових мереж у сухих ґрунтах становить 80 % та у мокрих - 90 % загальної вартості траси, решта 10-20 % становлять відповідно вартість монтажних та вартість ізоляційних робіт; вартість будівельних робіт для магістральних теплових мереж у сухих ґрунтах становить у середньому 55 % вартості траси, у мокрих – 75 %.
Середній термін служби підземних канальних теплопроводів не перевищує 10-12 років, а безканальних з ізоляцією на основі бітуму 6-8 років. Основною причиною пошкоджень є зовнішня корозія, що виникає внаслідок неякісного нанесення антикорозійних покриттів або їх відсутності, незадовільної якості або стану покривних шарів, що допускають надмірне зволоження ізоляції, а також внаслідок затоплення каналів через нещільність конструкцій.
Теплова мережа – це сукупність трубопроводів та пристроїв, що забезпечують
транспортування теплоти від джерела теплопостачання до споживачів за допомогою теплоносія (гарячої води або пари).
Конструкційно теплова мережа включає трубопроводи з теплоізоляцією та компенсаторами, пристрої для укладання та закріплення трубопроводів, а також запірну або регулюючу арматуру.
Вибір теплоносія визначається аналізом його позитивних та негативних властивостей. Основні переваги водяної системи теплопостачання: висока здатність води, що акумулює; можливість транспортування великі відстані; порівняно з парою менші втрати тепла під час транспортування; можливість регулювання теплового навантаження шляхом зміни температури чи гідравлічного режиму. Основний недолік водяних систем – це велика витрата енергії на переміщення теплоносія у системі. Крім того, використання води в якості теплоносія виникає необхідність у спеціальній її підготовці. При підготовці в ній унормуються показники карбонатної жорсткості, вміст кисню, вміст заліза та pH. Водяні теплові мережі зазвичай застосовуються для задоволення опалювально-вентиляційного навантаження, навантаження гарячого водопостачання та технологічного навантаження малого потенціалу (температура нижче 100 0 С).
Переваги пари як теплоносія такі: малі втрати енергії під час руху в каналах; інтенсивна тепловіддача при конденсації у теплових приладах; у високопотенційних технологічних навантаженнях пар можна використовувати з високими температурою та тиском. Недолік: експлуатація парових систем теплопостачання потребує дотримання особливих заходів безпеки.
Схема теплової мережі визначається такими факторами: розміщенням джерела теплопостачання по відношенню до району теплового споживання, характером теплового навантаження споживачів, видом теплоносія та принципом його використання.
Теплові мережі поділяються на:
Магістральні, що прокладаються за основними напрямками об'єктів теплоспоживання;
Розподільні, які розташовані між магістральними тепловими мережами та вузлами відгалуження;
Відгалуження теплових мереж до окремих споживачів (будівель).
Схеми теплових мереж застосовують, як правило, променеві, рис. 5.1. Від ТЕЦ або котельні 4 променевими магістралями 1 теплоносій надходить до споживача теплоти 2. З метою резервного забезпечення теплотою споживачів променеві магістралі з'єднуються перемичками 3.
Радіус дії водяних мереж теплопостачання досягає
12 км. При невеликих протяжностях магістралей, що для сільських теплових мереж, застосовують радіальну схему з постійним зменшенням діаметра труб у міру віддалення від джерела теплопостачання.
Укладання теплових мереж може бути надземним (повітряним) і підземним.
Надземне укладання труб (на
окремо стоять щогли або естакади, на бетонних блоках і застосовується на територіях підприємств, при спорудженні теплових мереж поза межами міста при перетині ярів і т.д.
У сільських населених пунктах наземне прокладання може бути низьких опорах і опорах середньої висоти. Цей спосіб застосовується при температурі тепло-
носія не більше 1150С. Підземна прокладка найбільш поширена. Розрізняють канальну та безканальну прокладку. На рис. 5.2 зображено канальну прокладку. При канальній прокладці ізоляційна конструкція трубопроводів розвантажена від зовнішніх навантажень засипки. При безканальній прокладці (див. рис. 5.3) трубопроводи 2 укладають на опори 3 (гравійні
або піщані подушки, дерев'яні бруски та інше).
Засипка 1, як яку використовують: гравій, крупнозернистий пісок, фрезерний торф, керамзит і т.п., служить захистом від зовнішніх пошкоджень і одночасно знижує тепловтрати. При канальній прокладці температура теплоносія може досягати 180 °С. Для теплових мереж найчастіше використовують сталеві труби діаметром від 25 до 400 мм. З метою запобігання руйнуванню металевих труб внаслідок температурної деформації по довжині всього трубопроводу через певні відстані встановлюються до компетенції.
Різні конструктивні виконання компенсаторів наведено на рис. 5.4.
Мал. 5.4. Компенсатори:
а - П-подібний; б- ліроподібний; в- Сальниковий; г– лінзовий
Компенсатори виду а (П-подібний) та б (ліроподібний) називають радіальними. Вони зміна довжини труби компенсується деформацією матеріалу у згинах. У сальникових компенсаторах вможливе ковзання труби в трубі. У таких компенсаторах виникає потреба у надійній конструкції ущільнення. Компенсатор г – лінзового типу вибирає зміна довжини за рахунок пружної дії лінз. Великі перспективи зусилфонних компенсаторів. Сильфон – тонкостінна гофрована оболонка, що дозволяє сприймати різні переміщення в осьовому, поперечному та кутовому напрямках, знижувати рівень вібрацій та компенсувати неспіввісність.
Труби укладаються на спеціальні опори двох типів: вільні та нерухомі. Вільні опори забезпечують рух труб при температурних деформаціях. Нерухомі опори фіксують положення труб на певних ділянках. Відстань між нерухомими опорами залежить від діаметра труби, наприклад, при D = 100 мм L = 65 м; при D = 200 мм L = 95 м. Між нерухомими опорами під труби з компенсаторами встановлюються 2…3 рухомі опори.
Нині замість металевих труб, які потребують серйозного захисту від корозії, почали широко впроваджуватися пластикові труби. Промисловість багатьох країн випускає великий асортимент труб з полімерних матеріалів (поліпропілену, поліолефену); труб металопластикових; труб, виготовлених намотуванням нитки з графіту, базальту, скла.
На магістральних та розподільчих теплових мережах укладають труби з теплоізоляцією, нанесеною індустріальним способом. Для теплоізоляції пластикових труб краще використовувати полімеризовані матеріали: пінополіуретан, пінополістерол та ін. Для металевих труб використовують бітумоперлітову або фенольнопоропластову ізоляцію.
5.2. Теплові пункти
Тепловий пункт – це комплекс пристроїв, що розташовані в відокремленому приміщенні, що складаються з теплообмінних апаратів та елементів теплотехнічного обладнання.
Теплові пункти забезпечують приєднання об'єктів теплоспоживання до теплової мережі. Основним завданням ТП є:
- Трансформація теплової енергії;
- Розподіл теплоносія по системах теплоспоживання;
– контроль та регулювання параметрів теплоносія;
– обліку витрат теплоносіїв та теплоти;
- відключення систем теплоспоживання;
- Захист систем теплоспоживання від аварійного підвищення параметрів теплоносія.
Теплові пункти поділяються за наявністю теплових мереж після них на: центральні теплові пункти (ЦТП) та індивідуальні теплові пункти (ІТП). До ЦТП приєднуються два та більше об'єкти теплоспоживання. ІТП приєднує теплову мережу до одного об'єкта або його частини. По розміщенню теплові пункти можуть бути окремо стоять, прибудовані до будівель та споруд та вбудовані у будівлі та споруди.
На рис. 5.5 наведено типову схему систем ІТП, що забезпечує опалення та гаряче водопостачання окремого об'єкта.
З теплової мережі до запірних кранів теплового пункту підведено дві труби: подаюча (надходить високотемпературний теплоносій) і
об ратна (відводиться охолоджений теплоносій). Параметри теплоносія в трубопроводі, що подає: для води (тиск до 2,5 МПа, температура – не вище 200 0 С), для пари (р t 0 C). Усередині теплового пункту встановлено як мінімум два теплообмінні апарати рекуперативного типу (кожухотрубні або пластинчасті). Один забезпечує трансформацію теплоти у систему опалення об'єкта, інший – у систему гарячого водопостачання. Як у ту, так і в іншу системи перед теплообмінниками вмонтовано прилади контролю та регулювання параметрів та подачі теплоносія, що дозволяє вести автоматичний облік споживаної теплоти. Для системи опалення вода в теплообміннику нагрівається максимум до 95 0 С і прокачується циркуляційним насосом через нагрівальні прилади. Циркуляційні насоси (один робітник, інший резервний) встановлюються на зворотному трубопроводі. Для гарячого водопостачання
ня вода, що прокачується через теплообмінник циркуляційним насосом, нагрівається до 60 0 С і подається споживачеві. Витрата води компенсується в теплообмінник із системи холодного водопостачання. Для обліку теплоти, витраченої на нагрівання води, та її витрати встановлюються відповідні датчики та реєструючі прилади.
I Курс лекцій за перше півріччя
Джерела та системи теплопостачання підприємств
Системи теплопостачання виробничих підприємств
Види теплових навантажень
Класифікація систем теплопостачання
По виду теплоносія (парові системи та водяні системи);
За способом відпуску теплоти споживачеві; (для опалення: залежні та незалежні ; для гарячого теплопостачання:закриті та відкриті )
За кількістю теплопроводів, що паралельно йдуть;
За кількістю ступенів приєднання.
4. Схеми теплових мереж (Тупикова, Радіальна, Кільцева)
5. Парові системи теплопостачання (ПСТ).
6. Устаткування теплових мереж
Системи теплопостачання підприємств (СТСПП)
- це комплекс пристроїв із вироблення, транспортування та забезпечення споживачів необхідною кількістю теплоти необхідних параметрів.
Система теплопостачання (рис. 1) включає:
1. Джерело (ТЕЦ, котельня);
2. Магістральні мережі (теплові);
3. Розподільні мережі (теплові);
4. Споживачі тепла (промислові споживачі,
Житлові та громадські об'єкти ЖКГ);
5. Абонентське введення (тепловий вузол, місцевий тепловий пункт МТП, елеваторний вузол);
6. Центральний тепловий пункт ЦТП.
Рис.1. Система теплопостачання.
Види теплових навантажень:
Споживання теплових навантажень:
опалення (навантаження на опалення);
вентиляцію (тепло у калорифері (теплообміннику));
гаряче водопостачання;
технологічні потреби п.п.
Теплові навантаження розрізняють:
сезонні (опалення, вентиляція);
цілорічні (гаряче водопостачання, технологічні потреби).
за схемою подачі тепла споживачеві;
на вигляд теплоносія;
за способом відпуску теплоти споживачеві;
за кількістю паралельних теплопроводів;
за кількістю ступенів приєднання.
Децентралізовані – джерело тепла дома споживання. І тут відсутні теплові мережі; застосовуються в районах з малою концентрацією теплового навантаження, коли невеликі будівлі розташовані на ділянках, що не щільно забудовуються, а також при техніко-економічних обґрунтуваннях.
Централізовані - джерело теплопостачання (ТЕЦ або котельня) розміщуються на значній відстані від споживачів теплоти. Тому кожна СТС складається з трьох ланок (джерело теплоти – теплові мережі – місцеві системи теплопостачання). Місцеві СТС – теплові підстанції та теплоприймачі.
Централізовані системи опалення мають переваги перед децентралізованими, і нині Ц C Т визначають провідну роль розвитку теплопостачання у містах і промислових підприємств. У м. Петрозаводську ТЕЦ введено в дію 1977 року.
2. На вигляд теплоносія:
Парові системи (теплоносій - водяна пара);
Водяні системи (теплоносій – гаряча вода).
Гаряча вода використовується для задоволення навантажень на опалення, вентиляцію та гаряче водопостачання. Водяна пара використовується на підприємствах для технологічних потреб (рідко використовують перегріту воду). При потрібній температурі теплоносія у споживача до 150С використовують гарячу воду, а при більш високих параметрах - водяна пара. До теплоносіїв висувають спеціальні вимоги:
а. санітарно – гігієнічні (у приміщеннях ЖКС температура приладів, що нагріваються, не допускається вище 90˚С, у промислових цехах вона може бути і вищою);
Б. техніко – економічні (вартість матеріалу, монтажу та експлуатації має бути оптимальною);
В. експлуатаційні (теплоносій повинен володіти якостями, які дозволяли б проводити централізоване регулювання тепловіддачі систем споживання).
Порівняльна характеристика води та пари як теплоносія:
Переваги води: діапазон зміни температур у широких межах (від 25˚С до 150˚С); можливість транспортування великі відстані без зменшення її теплового потенціалу (15-20 км); можливість централізованого регулювання температури теплоносія на джерелі; простота приєднання місцевих систем до теплових мереж.
Недоліки води: потрібна значна витрата електроенергії на роботу насосів з перекачування тепла; температура теплоносія може бути меншою за задану.
Переваги пари: застосовують як для теплових споживачів, так і для силових та технологічних потреб; швидке прогрівання та охолодження системи, що цінно для приміщень, де періодично потрібне опалення; у парових системах можна не враховувати гідростатичний тиск через низьку об'ємну масу (у 1650 разів менше об'єму води). Парові системи можуть застосовуватися в гористій місцевості та багатоповерхових будинках; відсутність витрати електроенергії на транспортування пари (без насосів); простота початкового регулювання внаслідок саморегулювання пари.
Недоліки пари: при транспортуванні на значні відстані мають місце великі втрати температури та тиску, тому радіус парових систем лише 6-15 км, а водяних – від 30 до 60 км. Термін служби парових систем значно нижчий, ніж водяних через корозію труб.
Для опалення – схеми підключення ТЗ: залежні та незалежні;
Для гарячого теплопостачання – схеми підключення ТЗ: закриті та відкриті.
Залежна схема підключення – коли вода з тепломережі надходить безпосередньо в нагрівальні прилади місцевої опалювальної системи (МОС).
Незалежна схема підключення – коли є два окремі контури (первинний – вода, що циркулює в тепловій мережі, і вторинний – власний контур будинку, вода, що циркулює в МОС), при цьому вода з тепломережі через теплообмінник віддає тепло воді власного контуру. Вода з ТЗ доходить лише до теплової підстанції МОС (теплова підстанція – це ЦТП або МТП), де у підігрівачах (теплообмінниках ТА) нагрівають воду, що циркулює в МОС. У цьому випадку має місце два теплоносія: гріючий (вода з ТЗ) і нагрівається (вода в МОС). Тиск первинного контуру ніяк не передається на вторинний тиск, який працює за рахунок власного циркуляційного насоса.
Відкритий водорозбір – безпосередньо із теплової мережі. Закритий водорозбір – через теплообмінник вода із ТЗ нагріває воду питного водопроводу.
Обладнання теплової підстанції за залежної схеми простіше і дешевше, ніж за незалежної, проте, необхідно враховувати, що у залежних схемах тиск передається з теплової мережі МОС, яка витримує тиск до 6-10 атм. залежно від типу нагрівальних приладів. Приклад: чавунні радіатори витримують 6 атм.
Схеми приєднання систем опалення до теплових мереж:
Т 1 - подає теплопровід ТЗ,
-1-1
Т 2 - Зворотний трубопровід МС,
1 – арматура вимикаючого пристрою.
Мал. 2. Залежна схема без змішування
Температура в трубопроводі ТЗ, що подає, не перевищує межі, встановленої санітарними нормами для приладів місцевих систем. Це можливо у випадку малого джерела тепла, коли котельня виробляє теплоносій параметрами 95˚-70˚С або у системі опалення промислових будівель t ? 100˚ С, але вона допустима.
Залежна схема з елеваторним змішуванням (рис. 3).
? 130˚С ? 90-95˚С
70?
Мал. 3. Залежна схема з елеваторним змішуванням Мал. 4. Елеватор
Вода з трубопроводу, що подає Т 1 з t = 130˚ C надходить у елеватор (рис. 4), через патрубок до елеватора підсмоктується вода із зворотної місцевої мережі Т 2 t =70˚ C . Завдяки соплі, яка вбудована в елеватор, та за принципом інжекції, відбувається змішання t = 130˚ C та t =70˚ C , змішана вода t = 90˚С надходить у нагрівальні прилади. Елеватори розраховуються і підбирається діаметр сопла. У нас у країні більшість вводів у будівлі забезпечені елеваторами там, де тепломережами транспортують перегріту воду. Необхідно враховувати, що для роботи елеватора потрібно натиск на воді 15 м водного стовпа.
Залежна схема із насосним змішуванням (рис. 5).
У разі недостатнього напору ставлятьВідцентровий насос на перемичці між
90˚С? 70˚С ? подавальним та зворотним трубопроводом і він
Як елеватор підмішує до води, що подає
Зворотну охолоджену воду. Але насос
Дороге обладнання.
130? Існує схема і з елеватором, і з насосом.
Мал. 5. Залежна схема з насосним змішуванням
Незалежна схема (з теплообмінником) (рис.6).
незалежна схема ділить МОС на два контури, не допускаючи коливань тисків. Обидва контури гідравлічно ізольовані та незалежні один від одного. У цьому схемою легко враховувати потреба у теплі , регулювати подачу тепла, тобто. усувати проблему перетопу, а отже економити. 1. Місцева опалювальна система;
2. Циркуляційний насос;
3. Теплообмінник;
4. Розширений бак;
5. Вимикаюча арматура.
Мал. 6. Незалежна схема (з теплообмінником)
Схеми підключення ГВП до теплових мереж.
У закритих системах теплопостачання теплоносій повністю повертається до
Закриті схеми розрізняють одноступінчасті та багатоступінчасті. Вибір схеми залежить від співвідношення витрати тепла на опалення та ГВП. Вибір схеми приєднання провадиться на підставі розрахунку.
У відкритих системах ГВП використовують не тільки теплоту, що підводиться
Схеми приєднання систем гарячого водопостачання будівель до теплових мереж.
Одноступінчасті схеми (рис. 7, 8):
Один теплообмінник та нагрівання на ГВП відбувається перед МОС).
Мал. 7. Одноступенева передвімкнена
?
Мал. 8. Одноступенева паралельна
Т = 55-60?
Т = 30С Т = 5С
Мал. 9. Послідовна двоступінчаста
Мал. 10. Змішана двоступінчаста
Двоступінчасті схеми ефективні у застосуванні тим, що відбувається глибоке зниження температури зворотної води, а також має незалежну витрату тепла на опалення та ГВП, тобто. коливання витрати в системі ГВП не відбивається на роботі МОС, що може відбуватися у відкритих схемах.
4. За кількістю теплопроводів, що паралельно йдуть.
Залежно від кількості труб, що передають теплоносійв одному напрямку розрізняють одно-, дво-і багатотрубні системи ТС. За мінімальним числом труб може бути:
Відкрита однотрубна система - застосовується при централізованому опаленні на технологічні та побутові потреби, коли вся мережева вода знається споживачами при подачі теплоти на опалення, вентиляцію та ГВП, тобто. коли Q від + Q вент. = Q гвс . Такі ситуації характерні для південних районів та технологічних споживачів (рідко зустрічаються).
Двотрубна система - найпоширеніша, складається з подає (Т1) і зворотного (Т2) трубопроводів.
Тритрубна – складається із з'єднання двотрубної системи водопостачання на опалення та вентиляцію та третьої труби для цілей ГВП, що не дуже зручно.
Чотирьохтрубна – коли додається циркуляційний трубопровід на ГВП.
Умовні позначення трубопроводів відповідно до ГОСТу:
подає трубопровід (Т 1 ),
зворотний трубопровід (Т 2 ),
трубопровід ГВП (Т 3 ),
циркуляційний трубопровід ГВП (Т 4 ),
трубопровід технологічних потреб (Тт).
Розрізняють одноступінчасті та багатоступінчасті схеми систем теплопостачання.
Одноступенева схема (рис. 11) – коли споживачі теплоти приєднуються до теплових мереж за допомогою МТП.
Мал. 11. Одноступенева схема
1- споживачі тепла,
2-місні теплові вузли (МТП),
3- елемент промислової котельні з паровими та водогрійними котлами,
4- водогрійний котел (піковий),
5- мережевий паро- водяний підігрівач,
6- перемичка з арматурою, що відключає, для створення різних режимів роботи (для відключення водогрійного котла),
7-мережевий насос,
8- ЦТП.
Двоступінчаста схема (рис. 12).
Мал. 12. Двоступінчаста схема
Багатоступінчаста схема – коли між джерелом теплоти та споживачами розміщують ЦТП та групові теплові пункти (ГТП). Ці пункти призначені для приготування теплоносіїв необхідних параметрів, регулювання витрати теплоти і розподілу по місцевих системах споживачів, а також для обліку і контролю витрати теплоти і води.
Схеми теплових мереж
Схеми теплових мереж залежать від:
Розміщення джерел теплоти стосовно району споживання;
Від характеру теплового навантаження;
Від виду теплоносія (пар, вода).
Теплові мережі поділяються на категорії:
магістральні мережі;
розподільні мережі;
внутрішньоквартальні мережі;
Відгалуження до споживачів (будівель).
Тупикова (рис. 13) – найпростіша, має поширення у селищах та малих містах:
1-джерело,
2-магістральні мережі,
3-розподільні мережі,
4-квартальні мережі,
5-відгалуження,
6- споживачі,
7-перемичка.
Мал. 13 Тупикова схема
Радіальна (рис. 14) – влаштовується, коли немає можливості передбачити кільцеву, але перерва у теплопостачанні неприпустима:
Мал. 14 Радіальна схема
Кільцева – найдорожча, споруджується у великих містах, забезпечує безперебійне теплопостачання, для чого має бути передбачене друге джерело теплової енергії:
Мал. 15 Кільцева схема
Парові системи теплопостачання (ПСТ).
Парові системи теплопостачання застосовуються в основному на великих промислових підприємствах і можуть мати місце на об'єктах, що оточують промислових споживачів, а також у містах з несприятливим рельєфом місцевості.
Види парових систем:
1-однотрубні (рис. 16) (немає повернення конденсату в систему):
1-джерело (паровий котел),
2-стіна промислового споживача – межа абонентського введення споживача,
3-калорифер,
5-пароводний теплообмінник для МОС,
6-технологічний агрегат,
Мал. 16 Однотрубна парова система7-конденсатовідвідники,
8 - скидання конденсату в дренаж.
Мал. 17 Автоматичний відводник конденсату.
Однотрубну схему доцільно застосовувати, коли за умовами технологічного процесу конденсат має значні забруднення та якість цих забруднень неефективно для очищення. Ця схема застосовується для прогріву мазуту, пропарювання залізобетонних виробів.
2-двотрубні (рис. 18):
1-джерело (паровий котел),
2-стіна промислового
Споживача – кордон
Абонентського введення споживача,
3-калорифер,
4-пароводний теплообмінник для
5-пароводний теплообмінник для
6-технологічний агрегат,
7-конденсатовідвідники,
Мал. 18 Двотрубна парова система8-конденсатопровід,
9-конденсатний бак,
10-конденсатний насос.
Двотрубні системи з поверненням конденсату застосовують, якщо конденсат не містить агресивних солей та інших забруднень (тобто він умовно-чистий). Схеми прокладають зазвичай таким чином, що в конденсатний бак конденсат надходить самопливом.
3-многотрубні (рис. 19):
Тритрубна (многотрубная) схема застосовується, коли споживачеві потрібна пара різних параметрів. Котельня виробляє пару з максимальним тиском та температурою, які потрібні одному із споживачів. Якщо є споживачі, яким потрібна пара з нижчими параметрами, то пар пропускають через редукційну установку (РУ), в якій пар знижує тільки тиск або через редукційну установку охолоджувальну (РОУ), якщо необхідно знизити і тиск, і температуру.
Устаткування теплових мереж
Розрізняють такі способи прокладання теплових мереж:
Надземна (наземна) прокладка – має місце біля промислових підприємств, при перетині доріг і перешкод, у районах вічної мерзлоти;
Підземне прокладання буває:
У напівпрохідних каналах,
У прохідних каналах (колекторах),
Безканальна.
Колектори та напівпрохідні канали мають місце у великих містах, на території промислових підприємств, де є сенс прокладати різні інженерні мережі (комунікації) спільно. Цей спосіб прокладки зручний в обслуговуванні мереж, але дорогий. Труби теплових мереж, які прокладаються в непрохідних каналах і безканально, не обслуговуються. Таким чином, вибір прокладання мереж залежить від умов території, виду ґрунту, забудови та техніко-економічного обґрунтування.
Глибина прокладання теплових мереж залежить від місця прокладання. Максимальна глибина у непроїжджій частині становить 0,5 м до верху каналу, у проїжджій частині – 0,7 м. Теплові мережі прокладаються з ухилом 
ί
min = 0.002 ( min = h / L ).
Устаткування теплових мереж, яке потребує постійного контролю та обслуговування, встановлюється у теплофікаційних камерах (рис. 20). Це: засувки, дискові затвори, регулюючі клапани, пристрої для випуску повітря та спуску води (порожнення мережі). Як правило, разом із камерою споруджують нерухомі опори. Необхідно споруджувати (у водонасичених ґрунтах) дренажні мережі (на піщану підготовку укладають труби з отворами зверху та з боків і засипають щебенем).
Мал. 20 Теплофікаційна камера
У теплових мережах застосовують електрозварні або безшовні труби, а також можливі варіанти і чавунні труби з міцного чавуну з кулястим графітом.
Для дворових мереж при робочому тиску Рраб до 1,6 МПа та температурою Т до 115˚С можна застосовувати неметалічні (пластикові) труби.
Опорні конструкції.
Розрізняють: - рухливі (вільні) опори,
Нерухомі (мертві) опори.
Рухливі опори призначені для сприйняття ваги труби та забезпечення вільного переміщення труб (при подовженнях температур). Кількість рухливих опор визначається за таблицями залежно від діаметра та ваги труби. За принципом вільного переміщення рухливі опори розрізняються на: ковзні опори (ковзачки), каткові, кулькові, рухливі.
Рухливі опори використовують у всіх способах прокладання, крім безканальної.
Нерухливі опори служать сприйняття температурної деформації методом закріплення трубопроводу, і навіть для розмежування ділянок компенсації теплових подовжень. Розрізняють нерухомі опори:
Щитові (при підземній прокладці),
На балці, на фундаменті, на стійках (при наземній прокладці або тунелях).
Компенсація теплових подовжень.
Компенсатори призначені для сприйняття температурних подовжень теплопроводу та розвантаження труб від температурних напруг та деформацій. У теплових мережах застосовують такі види компенсаторів: 
виліт компенсатора,
спинка компенсатора,
зварні крутовигнуті відводи,
рухомі опори,
стяжні болти,
встановлюються наМал. 21 Гнучка (П-подібна) опорастяжних хомутів.∆l =? ∙ L (?max -? min), де? - Коефіцієнт лінійного розширення,
L - Довжина між нерухомими опорами (ділянка компенсації).
П-подібні компенсатори розтягуються на половину теплових подовжень. Розтяг роблять на перших зварних стиках від компенсатора.
П-подібні компенсатори, як і кути повороту не вимагають обслуговування.
кути повороту траси (самокомпенсація),
сильфонні, лінзові (одна або багато гофр),
Компенсуюча здатність сильфонного компенсатора Складає 50-150 мм.
Сильфонний трихвильовий компенсатор.
1-корпус,
2-склянка,
3-сальникове набивання,
4-грунтбукса,
5-фланець натискний,
6-стяжний болт.
Мал. 22 Сальниковий компенсатор
Сальниковий компенсатор може бути одностороннім та двостороннім.
Кути повороту траси та п-подібні компенсатори працюють як радіальні, а сильфонні, лінзові та сальникові – як осьові.
Безканальне прокладання.
Для теплових мереж безканальної прокладки використовують трубопроводи із пінополіуретановою ізоляцією (ППУ-ізоляція). Росія – країна з найвищим рівнем централізованого теплопостачання, довжина теплових мереж нашій країні становить приблизно 260 тисяч кілометрів, а Карелії – приблизно 999 тис. метрів. Із них 50% теплових мереж потребують капітального ремонту. Теплові мережі втрачають 30% відпускного тепла, що становить приблизно 80 млн. тут/рік. Для вирішення цих проблем пропонується безканальне прокладання з ППУ-ізоляцією. Переваги даної прокладки:
Підвищення довговічності з 10 до 30 років,
Зниження тепловтрат з 30% до 3%,
Зниження експлуатаційних витрат у 9 разів,
Зниження витрат на ремонт теплотрас у 3 рази,
Зниження термінів будівництва,
Наявність системи оперативно-дистанційного контролю (ОДК) за зволоженням ізоляційного шару.
Статистика накопичених дефектів:
38% -ушкодження сторонніми особами системи ОДК,
32%-пошкодження сталевих оболонок,
14% - пошкодження стикових з'єднань,
8%-помилки складання ОДК,
2%-неякісне зварювання,
6%-внутрішня корозія металу.
При безканальній прокладці використовують поліетиленову оболонку.
Теплова енергія у вигляді гарячої води або пари транспортується від джерела теплоти (ТЕЦ або великої котельні) до теплових споживачів спеціальними трубопроводами, які називаються тепловими мережами.
Теплова мережа- один із найбільш трудомістких елементів систем централізованого теплопостачання. Вона являє собою теплопроводи-складні споруди, що складаються із з'єднаних між собою зварюванням сталевих труб, теплової ізоляції, компенсаторів теплових подовжень, запірної та регулюючої арматури, будівельних конструкцій, рухомих та нерухомих опор, камер, дренажних та повітрозпускних пристроїв.
За кількістю паралельно прокладених теплопроводів теплові мережі можуть бути однотрубними, двотрубними та багатотрубними.
Однотрубні мережінайбільш економічні та прості. У них мережна вода після систем опалення та вентиляції повинна повністю використовуватись для гарячого водопостачання. Однотрубні теплові мережіє прогресивними з погляду значного прискорення темпів будівництва теплових мереж. У тритрубних мережахдві труби використовують як подають для подачі теплоносія з різними тепловими потенціалами, а третю трубу - як загальну зворотну. У чотиритрубних мережаходна пара теплопроводів обслуговує системи опалення та вентиляції, а інша – систему гарячого водопостачання та технологічні потреби.
В даний час найбільшого поширення набули двотрубні теплові мережі, що складаються з подавального та зворотного теплопроводів для водяних мереж та паропроводу з конденсатопроводом для парових мереж. Завдяки високій акумулюючій здатності води, що дозволяє здійснювати дальнє теплопостачання, а також більшу економічність і можливість центрального регулювання відпуску теплоти споживачам, водяні мережі мають ширше застосування, ніж парові.
Водяні теплові мережіза способом приготування води для гарячого водопостачання поділяються на закриті та відкриті. У закритих мережахдля гарячого водопостачання використовується водопровідна вода, що нагрівається мережевою водою у водопідігрівачах. При цьому мережева вода повертається на ТЕЦ або котельню. У відкритих мережах вода для гарячого водопостачання розбирається споживачами безпосередньо з теплової мережі та після використання її до мережі вже не повертається.
Теплові мережі поділяють на магістральні, що прокладаються на основних напрямках населених пунктів, розподільчі- усередині кварталу, мікрорайону та відгалуження до окремих будівель.
Радіальні мережі(рис. 1а) споруджують із поступовим зменшенням діаметрів теплопроводів у напрямку від джерела теплоти. Такі мережі найбільш прості та економічні за початковими витратами. Їх основний недолік - відсутність резервування. Щоб уникнути перерв у теплопостачанні (у разі аварії на магістралі радіальної мережі припиняється теплопостачання споживачів, приєднаних на аварійній ділянці), повинно передбачатися резервування подачі теплоти споживачам за рахунок улаштування перемичок між тепловими мережами суміжних районів та спільної роботи джерел теплоти (якщо їх кілька). Радіус дії водяних мереж у багатьох містах досягає значної величини (15-20 км).
Мал. 1. Схеми теплових мереж: тупикова(а) та кільцева (б)
1-променевий магістральний теплопровід; 2 - теплові споживачі; 3 - перемички; 4 - районні (квартальні) котельні; 5 - секційні камери; 6 - Кільцева магістраль; 7 – центральні теплові пункти; 8 - промислові підприємства
Пристроєм перемичок теплова мережа перетворюється на радіально-кільцеву, відбувається частковий перехід до кільцевих мереж. Для підприємств, у яких не допускається перерва у теплопостачанні, передбачають дублювання чи кільцеві (з двосторонньою подачею теплоти) схеми теплових мереж. Хоча кільцювання мереж суттєво дорожчає їх, проте у великих системах теплопостачання значно підвищується надійність теплопостачання, створюється можливість резервування, а також підвищується якість цивільної оборони.
Парові мережівлаштовують переважно двотрубними. Повернення конденсату здійснюється окремою трубою - конденсатопроводу. Пара від ТЕЦ паропроводом зі швидкістю 40-60 м/с і більше йде до місця споживання. У тих випадках, коли пара використовується в теплообмінниках, його конденсат збирається в конденсатних баках, звідки насосами по конденсатопроводу повертається на ТЕЦ.
Мал. 2. Прокладання теплопроводів на щоглах
Мал. 3. Прохідний канал із збірних залізобетонних блоків
Напрямок траси теплових мереж у містах та інших населених пунктах має передбачатися районами найбільш щільного теплового навантаження з урахуванням існуючих підземних та надземних споруд, даних про склад ґрунтів та рівень стояння ґрунтових вод, у відведених для інженерних мереж технічних смугах паралельно червоним лініям вулиць, доріг, поза проїжджою частиною та смуги зелених насаджень. Слід прагнути до найменшої протяжності траси, а отже, до менших обсягів робіт з прокладання.
Мал. 4. Непрохідні канали марки КЛ(а), КЛп(б) та КЛс(в)
За способом прокладання теплові мережі ділять на підземні та надземні (повітряні). Надземна прокладка труб (на щоглах, що окремо стоять, або естакадах, на кронштейнах, що заробляються в стіни будівлі) застосовується на територіях промислових підприємств, при спорудженні теплових мереж поза межами міста, при перетині ярів і т. д. Надземне прокладання теплових мереж стояння ґрунтових вод. Переважним способом прокладання трубопроводів теплових мереж є підземне прокладання: у прохідних каналах та колекторах спільно з іншими комунікаціями; у напівпрохідних та непрохідних каналах; безканальна (у захисних оболонках різної форми та із засипною теплоізоляцією).
Найбільш досконалий, але й дорожчий спосіб є прокладання теплопроводів в прохідних каналах, які застосовують за наявності декількох теплопроводів великих діаметрів. При температурі повітря в каналах понад 50 ° С передбачають природну або механічну вентиляцію.
Витяжні шахти на трасі розміщують приблизно через 100 м. Припливні шахти розташовують між витяжними та по можливості поєднують з аварійними люками. На ділянках теплових мереж з великою кількістю трубопроводів та високою температурою теплоносіїв влаштовують механічну вентиляцію. При температурі повітря в каналах нижче 40 ° С їх періодично провітрюють, відкриваючи люки та входи. Під час виконання ремонтних робіт можна застосовувати механічний пересувний вентиляційний агрегат. У великих містах будують звані міські колектори, у яких прокладають теплопроводи, водопровід, електричні і телефонні кабелі.
Напівпрохідні каналискладаються зі стінових блоків Г-подібної форми, залізобетонних днищ та перекриттів. Будують їх під проїздами з інтенсивним вуличним рухом, під залізничними коліями при перетині будівель, де утруднено розтин теплопроводів для ремонту. Висота їх не перевищує 1600 мм, ширина проходу між трубами 400–500 мм. У практиці централізованого теплопостачання найширше застосовуються непрохідні канали.
Мал. 5. Конструктивні елементи теплових мереж
а -камера теплової мережі; 1-сальникові компенсатори; 2 - манометри; 3 – нерухома опора; 4 - канал; б -розміщення ніш трасою теплопроводів: Н - нерухома опора; П – рухлива опора; в - розміщення компенсатора в ніші:1 - трубопровід; 2 - Зворотний трубопровід; 3-стінка; г - сальниковий компенсатор; 1 – патрубок; 2 - грундбукс; 3 - набивання-шнур; 4 - кільце ущільнювальне; 6 - Корпус; 6 - контрбукс; 7 - кільце запобіжне; 8- болт: 9 - шайба; 10 - гайка; д - нерухома щитова опора; 1 – залізобетонна плита-щит; 2 - Приварні упори; 3-канал; 4 - бетонна підготовка: 5-трубопроводи; 6 - дренажний отвір; е- коткова рухома опора: 1 - ковзанка; 2 - напрямні; 3 - металева підкладка
Мал. 6. Безканальне прокладання теплопроводів у монолітних оболонках з армованого пінобетону
1- армопенобетонна оболонка; 2 - піщане підсипання; 3 – бетонна підготовка; 4 - грунт
Розроблено типові канали трьох видів: канал марки КЛ, що складається з лотків та залізобетонних плит перекриття; канал марки КЛп, що складається з плити-днища та лотка і канал марки КЛс, що складається з двох лотків, покладених один на інший і з'єднаних на цементному розчині за допомогою балок двотаврових. По трасі підземного теплопроводу влаштовують спеціальні камери та колодязі для встановлення арматури, вимірювальних приладів, сальникових компенсаторів та ін, а також ніші для П-подібних компенсаторів. Підземний теплопровід прокладають на опорах, що ковзають. Відстань між опорами приймають залежно від діаметра труб, причому опори трубопроводу, що подає і зворотного, встановлюють врозбіг.
Теплові мережі в цілому, особливо магістральні, є серйозною та відповідальною спорудою. Їхня вартість, порівняно з витратами на будівництво ТЕЦ, становить значну частину.
Безканальний спосіб прокладання теплопроводу- Найдешевший. Застосування дозволяє знизити на 30–40% будівельну вартість теплових мереж, значно зменшити трудові витрати і витрату будівельних матеріалів. Блоки теплопроводів виготовляють на заводі. Монтаж теплопроводів на трасі зводиться лише до укладання автокраном блоків у траншею та зварюванні стиків. Заглиблення теплових мереж від поверхні землі або дорожнього покриття до верху перекриття каналу або колектора приймається, м: за наявності дорожнього покриття - 0,5, без дорожнього покриття - 0,7, до верху оболонки безканальної прокладки - 0,7, до верху перекриття камер - 0,3.
Нині понад 80% теплових мереж прокладено у непрохідних каналах, близько 10% - надземні, 4% - у прохідних каналах та тунелях та близько б% - безканальні. Середній термін служби підземних канальних теплопроводів вдвічі менший за нормативний і не перевищує в середньому 10–12 років, а безканальних з ізоляцією на бітумов'яжучій основі - не більше 6-8 років. Основною причиною пошкоджень є зовнішня корозія, що виникає через відсутність або неякісне нанесення антикорозійних покриттів, незадовільну якість або стан покривних шарів, що допускають надмірне зволоження ізоляції, а також внаслідок затоплення каналів через нещільність конструкцій. Як у нас у країні, так і за кордоном ведеться постійний пошук, а останніми роками особливо інтенсивно, у напрямку підвищення довговічності теплопроводів, надійності їхньої роботи та зниження витрат на їх спорудження.
