Справочник строителя | Теплоснабжение

ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ

Тепловая сеть - это система покрытых теплоизоляцией трубопроводов централизованного теплоснабжения, по которым теплота переносится теплоносителем от источника к потребителям. В зависимости от теплоносителей тепловые сети подразделяют на водяные, паровые и сети сбора и возврата конденсата. На промышленных предприятиях в качестве теплоносителя, как правило, применяют горячую (перегретую) воду с температурой перед системами теплопотребления 150 °С, а после этих систем - 70 °С. Вода в тепловых сетях должна иметь давление, при котором не будет происходить ее вскипание; так, при 150 °С должно поддерживаться давление 0,5 МПа. В зависимости от температуры наружного воздуха температура воды должна соответствовать значениям, приведенным в табл. 1 и 2.

Пропускную способность трубопроводов водяных тепловых сетей определяют по табл. 3.

Таблица 1. Температура сетевой воды в подающей магистрали при температуре внутри помещения 18 °С и температурном графике 150...70°С
Расчетная температура наружного воздуха, °С
Текущая температура наружного воздуха, °С
+10
+5
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35

-20

50,6

68,3

85,4

101,9

118,8

134,2

150

-

-

-

-25

47,2

63,2

78,4

93,3

107,8

122,0

136,1

-

-

-

-30

44,7

59,1

72,8

86,2

99,3

112,2

125,0

137,6

-

-

-35

42,5

55,4

68,1

80,5

92,3

104,2

115,8

127,4

138,6

-

-40

40,4

52,6

64,4

75,5

86,7

97,4

108,3

118,7

129,3

139,6

Таблица 2. Температура сетевой воды в обратной магистрали при температура внутри помещения 18 °с и температурном графике 150...70°с
Расчетная температура наружного воздуха, °С
Текущая температура наружного воздуха, "С
+10
+5
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35

-20

34,0

41,0

47,6

53,6

59,3

64,8

-

-

-

-

-25

32,5

38,9

44,8

50,4

53,6

60,6

65,4

-

-

-

-30

31,3

37,3

42,7

47,8

52,6

57,2

61,6

65,9

-

-

-35

30,3

35,9

40,9

45,6

50,1

54,3

58,5

62,4

66,3

-

-40

29,5

34,7

39,4

43,8

48,0

52,0

55,8

59,5

63,1

66,6

Таблица 3. Зависимость пропускной способности трубопроводов водяных тепловых сетей от условного прохода труб при температурном графике 150...70°С
Условный проход труб, мм
Пропускная способность, МВт, при удельной потере давления на трение, Па/м
60
100
150
200

25

0,05

0,06

0,08

0,09

32

0,08

0,11

0,13

0,14

40

0,13

0,18

0,20

0,26

100

1,45

2,00

2,55

2,90

150

4,30

6,00

7,35

8,75

300

29

40

49

56

350

42

60

73

85

400

62

88

107

125

800

255

600

600

715

900

485

680

820

960

1000

630

890

1080

1250

1200

1000

1400

1740

2040

Примечание. Рекомендуемая удельная потеря давления для магистральных трубопроводов - до 80 Па/м, для распределительных трубопроводов и ответвлений - по располагаемому перепаду, но не более 300 Па/м.

Тепловые сети разделяют:

на магистральные - от источника теплоты до предприятий и населенных мест;

распределительные - от магистральных тепловых сетей до ответвлений к зданиям;

ответвления - трубопроводы к отдельным зданиям (до обреза фундамента или стены здания).

На вводах магистральных тепловых сетей на территорию промышленных предприятий сооружают тепловые пункты, предназначенные для учета, распределения и контроля параметров теплоносителей, отпускаемых ТЭЦ или котельной.

Потребителей теплоты можно присоединять к тепловым сетям непосредственно (см. рис. 1., а; 2, а; 3, а) и независимо - через поверхностные теплообменники (см. рис. 1, б; 2, б; 3, б) При непосредственном присоединении один и тот же теплоноситель циркулирует и в сети, и в местной системе. При независимом присоединении местные системы не связаны с тепловыми сетями и имеют свои независимые гидравлические режимы.

Структурная схема районного теплоснабжения от водогрейной котельной

Рисунок 1. Структурная схема районного теплоснабжения от водогрейной котельной: а - непосредственное (зависимое) присоединение; б - независимое присоединение; l - система горячего теплоснабжения; ll - система отопления и вентиляции; III - система отопления и другие виды теплопотребления; 1 - водогрейный котел; 2 - рециркуляционный насос; 3 - сетевой насос; 4 - грязевик; 5 - регулятор подпитки; 6 - подпиточный насос; 7 - установка химводоочистки

Структурная схема районного теплоснабжения от паровой котельной

Рисунок 2. Структурная схема районного теплоснабжения от паровой котельной: а - непосредственное (зависимое) присоединение потребителей; б - независимое присоединение потребителей; 1 - паровой котел; 2 - пароводяной водонагреватель; 3 - сетевой насос; 4 - грязевик; 5 - регулятор подпитки; 6 - подпиточный насос; 7 - установка химводоочистки; 8 - конденсатный бак; 9 - питательный насос

Структурная схема теплофикации

Рисунок 3. Структурная схема теплофикации: а - непосредственное (зависимое) присоединение потребителей; б - независимое присоединение потребителей; 1 - паровой энергетический котел; 2 - теплофикационная турбина; 3 - генератор переменного тока; 4 - водонагреватель; 5 - пиковая котельная с водогрейными котлами; 6 - задвижка; 7 - регулятор подпитки; 8 - грязевик; 9 - сетевой насос; 10 - подпиточный насос; 11, 13 - конденсатные насосы; 12 - конденсатор турбины; 14 - регенеративный подогреватель; 15 - установка химводоочистки

В зависимости от способа подачи теплоты к местным системам горячего водоснабжения водяные тепловые сети могут быть закрытыми и открытыми (рис. 4).

На территории промышленных предприятий трассы тепловых сетей устраивают вдоль проездов между цехами. При этом следует учитывать возможность совместной прокладки тепловых сетей с технологическими трубопроводами.

Варианты схем присоединения местных систем отопления и горячего водоснабжения

Рисунок 4. Варианты схем присоединения местных систем отопления и горячего водоснабжения в двухтрубных водяных системах: а - без смешения; б - с элеваторным смешением; в - с насосным смешением; г - с элеватором и насосом; д - независимая схема с верхним баком; 1 - вентили; 2 - отопительные приборы; 3 - регуляторы температуры; 4 - регуляторы расхода; 5 - обратные клапаны; 6, 8 - подпиточный и сетевой насосы; 7 - регулятор подпитки; 9 - теплофикационный подогреватель; 10 - пиковый котел; 11 - элеватор; 12 - циркуляционные насосы местных систем

Выбор трассы теплопроводов нужно производить из условия наименьшей протяженности и меньшего объема строительно-монтажных работ.

Тепловые сети бывают подземные и надземные.

К подземным тепловым сетям относят сети, прокладываемые в непроходных, полупроходных и проходных каналах и общих коллекторах совместно с другими инженерными коммуникациями. Для этих сетей может применяться также бесканальная прокладка (рис. 5).

Бесканальная прокладка теплопровода в битумоперлитной изоляции

Рисунок 5. Бесканальная прокладка теплопровода в битумоперлитной изоляции: 1 - стальная труба; 2 – битумоперлитная изоляция; 3 - гидроизоляционный слой; 4 - гравийная подготовка

Надземная прокладка осуществляется на эстакадах или на низких опорах.

При подземной прокладке вдоль трассы сооружаются камеры для размещения запорной и дренажной арматуры и компенсирующих устройств, требующих обслуживания, ниши для гнутых компенсаторов, а также опоры.

При надземной прокладке предусматриваются обслуживающие площадки.

Способ прокладки сетей выбирают на основании технико-экономического сравнения вариантов.

При высоком стоянии грунтовых вод, наличии просадочных грунтов, густоте существующих подземных сооружений по трассе, сильно пересеченной местности предпочтение отдают надземной прокладке.

Удлинение теплопровода при нагревании зависит от коэффициента линейного расширения материала и не зависит от диаметра и толщины его стенок. Удлинение стальных теплопроводов составляет в среднем 1,2 мм на 1 м длины при нагревании на каждые 100 °С. Так, например, теплопровод длиной 50 м, через который протекает горячая вода, имеющая температуру 100 °С, удлиняется на 1,2 ·1·50 = 60 мм.

Для восприятия термического удлинения теплопровода на его отдельных прямых участках устанавливают специальные компенсационные устройства в виде лирообразных и П-образных изогнутых труб (рис. 6 и 7).

Лирообразный компенсатор

Рисунок 6. Лирообразный компенсатор

П-образный компенсатор

Рисунок 7. П-образный компенсатор

При этом отдельные участки теплопровода жестко закрепляют по концам на неподвижных опорах, называемых мертвыми точками. Между каждыми двумя мертвыми точками должен быть установлен один компенсатор, который и разгружает эти точки от действующих на них сил при удлинении теплопровода на данном участке.

В настоящее время при проектировании теплопроводов стремятся, если это возможно, вместо установки компенсаторов применять гнутые трубы (колена) с радиусом кривизны не менее (6... 8)Д, где D - наружный диаметр трубы. В этом случае термические удлинения поглощаются в результате эластичности самой системы теплопровода, т. е. за счет ее самокомпенсации.

Ответственными элементами теплопровода являются его опоры. Они не только принимают на себя вес всей системы, но направляют движение теплопровода под действием термических удлинений. Различают неподвижные и подвижные опоры.

Неподвижные опоры (рис. 8) используют в качестве мертвых точек наряду с естественными мертвыми точками в виде мест присоединений теплопровода к котлу, водоочистителю и другому оборудованию.

Неподвижная опора

Рисунок 8. Неподвижная опора

Основным типом подвижных опор является роликовая опора (рис. 9), которая дает возможность свободно перемещаться теплопроводу при его удлинении. Опора представляет собой металлическую подкладку, прикрепленную к трубе при помощи хомута и опирающуюся на ролик.

Подвижная роликовая опора

Рисунок 9. Подвижная роликовая опора

Поделитесь ссылкой в социальных сетях