Schematy i układ sieci ciepłowniczych. Sieci ciepłownicze i metody układania rurociągów w izolacji poliuretanowej. dystrybutor zaworów głowicowych

Do transportu ciepła ze źródła ciepła do odbiorców zewnętrznych sieci ciepłownicze. Są jednym z najbardziej pracochłonnych i kosztownych elementów systemu zaopatrzenia w ciepło. Sieci składają się z rury stalowe, łączone poprzez spawanie, izolacja termiczna, zawory odcinające, kompensatory(przedłużacze termiczne), drenaż I urządzenia odpowietrzające, ruchome I podpory stałe. Kompleks konstrukcji budowlanych obejmuje komory serwisowe I system kanałów podziemnych.

Sieci ciepłownicze wyróżniają się liczbą ciepłociągów przesyłających chłodziwo w jednym kierunku (jedno-, dwu-, trzy- i czterorurowe). Jednorurowe Linia główna służy do dostarczania wody bez zawracania jej do kotłowni lub elektrociepłowni oraz pary bez zawracania kondensatu. Rozwiązanie to jest możliwe w przypadku wykorzystania wody z samej sieci ciepłowniczej do zaopatrzenia w ciepłą wodę, potrzeby technologiczne lub zaopatrzenia w ciepło na duże odległości z elektrowni cieplnych, a także przy wykorzystaniu wód termalnych.

Jest stosowany w zaopatrzeniu w ciepło małych obszarów zaludnionych dwururowy otwarty system zaopatrzenia w ciepło, gdy sieć ciepłownicza składa się z rur ciepłowniczych zasilających i powrotnych. Część wody krążącej w sieci otwartej jest odbierana przez abonentów w celu zaopatrzenia w ciepłą wodę.

W wodzie i parze dwururowej systemy zamknięte woda krążąca w sieciach ciepłowniczych lub para wodna wykorzystywana jest wyłącznie jako czynnik chłodzący. Połączenie dwururowego systemu zaopatrzenia w ciepło na potrzeby ogrzewania i wentylacji z jednorurowym systemem zaopatrzenia w ciepłą wodę prowadzi do: trzyrurowy. Jeżeli system zaopatrzenia w ciepłą wodę składa się z dwóch rur, druga rura służy do tworzenia cyrkulacji, eliminując chłodzenie wody przy niskim zużyciu wody. Następnie wywoływany jest cały system zaopatrzenia w ciepło wraz z dwururowym systemem grzewczym czterorurowy. Trójrurowe lub czterorurowe można zastosować w przypadkach, w których bardziej racjonalne jest przydzielenie dostaw ciepłej wody do trzeciej rury. W systemach zaopatrzenia w ciepłą wodę budynków mieszkalnych, szpitali, hoteli itp. Pożądane jest zapewnienie cyrkulacji wody.

O układzie sieci ciepłowniczej decyduje lokalizacja elektrociepłowni lub kotłowni wiejskiej wśród odbiorców ciepła. Sieci działają promieniowyślepy zaułek.

W przypadku osiedli przedsiębiorstw rolniczych, zabudowanych dwu- i trzypiętrowymi domami rozmieszczonymi w grupach (ryc. 1), tworzącymi równoległe fronty budynków lub zamknięte kontury, można zastosować monopipa pierścieniowa sieci ciepłownicze. Można układać systemy pierścieniowe

Ryż. 1. Konfiguracja sieci ciepłowniczych: A - sieć promieniowa; B- sieć promieniowa ze zworkami; 1 - kotłownia; 2 - sieć ciepłownicza; 3 - zworka

zarówno z kotłowni grupowych, jak i z dwururowej magistrali kotła grzewczego.

Jednorurowe systemy pierścieniowe mają to samo ogólne zasady pełnić funkcję jednorurowych systemów ogrzewania wewnętrznego. Czynnik chłodzący w sieci przechodzi kolejno przez każdy podłączony budynek i w tym ostatnim zbliża się do temperatury wody powrotnej. Regulacja wymiany ciepła w ogrzewanych budynkach odbywa się poprzez instalowanie urządzeń o różnych powierzchniach grzewczych.

Sieci jednorurowe układa się równolegle do frontu łączonych budynków w odległości od 3 do 5 M od linii zabudowy. Liczbę budynków podłączonych do sieci ciepłowniczej ustala się na podstawie warunku nieprzekroczenia dopuszczalnego ciśnienia dla urządzeń grzewczych.

Ułożone są rurociągi sieci ciepłowniczej nieprzejezdne kanały I bezkanałowy(montaż pod ziemią), a także na wspornikach wolnostojących (montaż naziemny). Ten ostatni jest stosowany na terenie zakładów produkcyjnych, elektrowni cieplnych lub podczas przejazdu przez tereny niezabudowane. Jego zastosowanie ogranicza się do względów architektonicznych.

Głównym rodzajem podziemnej instalacji sieci ciepłowniczych jest instalacja w nieprzejezdnych kanałach.

Na ryc. Rysunek 2 przedstawia projekt nieprzejezdnego kanału ze ścianami betonowymi. Przy takim projekcie główne koszty (50-58%) spadają na część konstrukcyjną, izolację termiczną rur, tj. na pomocnicze konstrukcje instalacyjne. Kanały układane są na głębokości 0,7-1 M od powierzchni gruntu do szczytu płyty podłogowej. Aby uniknąć urządzeń odwadniających, należy dążyć do ułożenia sieci ciepłowniczej powyżej poziomu wód gruntowych. Jeśli nie da się tego uniknąć, uszczelnienie kanału z dwóch warstw pokrycia dachowego na klebemasie lub ułożenie na najmniejszej głębokości (do 0,5 M). Jednak hydroizolacja kanałów sieci grzewczej nie zapewnia niezawodna ochrona je od wód gruntowych, gdyż w warunkach praktycznych trudno jest skutecznie przeprowadzić taką izolację. Dlatego obecnie przy układaniu sieci ciepłowniczych poniżej poziomu wód gruntowych organizuje się towarzyszący drenaż zbiornika.

Rury drenażowe z filtrem piaskowo-żwirowym (tłuczonym) układa się wzdłuż kanału, zwykle po stronie największego dopływu wód gruntowych. Pod kanałem i wzdłuż jego bocznych ścian układa się piaszczystą ziemię, co ułatwia odprowadzanie wód gruntowych. W niektórych przypadkach rury drenażowe

umieszczone są pod kanałem (ryc. 2), a studzienki rewizyjne rozmieszczone są we wnękach kompensacyjnych. Instalacja drenażu pod kanałem jest znacznie tańsza, zwłaszcza na glebach skalistych i ruchomych piaskach, ponieważ w tym przypadku nie jest wymagane dodatkowe poszerzanie rowów.

Zastosowanie rur z porowatego betonu zmniejsza koszty i przyspiesza budowę drenażu, ponieważ zmniejsza się pracochłonna praca przy instalowaniu filtrów.

Przy budowie głównego kanału grzewczego na glebach drobnoziarnistych piaszczystych i piaszczysto-gliniastych można zainstalować filtr piaskowo-żwirowy lub piaskowy z warstwą 150 mm pod kanałem.

Głębokość rurociągów ciepłowniczych zależy z reguły od profilu ziemi, oznaczeń wejść, długości sieci i ułożenia innych łączność podziemna. Rurociągi wodne i gazowe układane są najczęściej na poziomie rurociągów ciepłowniczych.

Na skrzyżowaniach dopuszcza się montaż lokalnych kolanek w wodociągach lub gazociągach, układając je nad lub pod rurociągami ciepłowniczymi.

Aby znacznie obniżyć koszty układania sieci, stosuje się bezkanałowe układanie rur w powłokach termoizolacyjnych. W tym przypadku izolacja termiczna rur ma bezpośredni kontakt z gruntem. Materiał do budowy płaszcza termoizolacyjnego musi być hydrofobowy, trwały, tani i neutralny w stosunku do metalu rur. Pożądane jest, aby miał właściwości dielektryczne. W tym celu opracowywane są projekty bezkanałowego układania rur w wyrobach kawałkowych z ceramiki komórkowej i w skorupach policeramicznych.

W miejscach gdzie główne rozgałęzienia ogrzewania trafiają do odbiorców, pod ziemią ceglaną studnie komorowe z odcięciem i inną armaturą. Przyjmuje się, że wysokość komór wynosi co najmniej 1,8 m. Wejście do komory odbywa się przez żeliwny właz; przyjmuje się, że głębokość wynosi 0,4-0,5 M. W przypadku kamer umieszczonych wewnątrz budynków mieszkalnych można je unieść nad ziemię do wysokości nie większej niż 400 mm.

Do kompensacji wydłużeń termicznych rurociągów na skutek zmian temperatury chłodziwa na prostych odcinkach magistrali grzewczej, elastyczny kształt litery U kompensatory, a na odcinkach przerwanych stosuje się kąty obrotu trasy (kompensacja naturalna). Kompensatory umieszcza się w specjalnych ceglanych niszach znajdujących się na całej długości magistrali grzewczej. Odległość między kompensatorami ustala się na podstawie obliczeń lub przyjmuje się według nomogramów w zależności od temperatury płynu chłodzącego.

Rury w kanałach są układane podpierające podkładki betonowe. Ruch rur wraz ze zmianą ich długości zapewnia ułożenie komór od powierzchni gruntu do wierzchu powłoki.

Odległość pomiędzy podkładkami wsporczymi zależy od średnicy układanych rur. Do rur o średnicy nie większej niż 250 mm akceptowane odległości 2-8 M.

Sieć ciepłownicza to zespół rurociągów i urządzeń zapewniających

chłodzenie za pomocą chłodziwa ( tarapaty lub para) transport ciepła ze źródła dostarczającego ciepło do odbiorców.

Strukturalnie sieć ciepłownicza obejmuje rurociągi z izolacją termiczną i kompensatorami, urządzenia do układania i zabezpieczania rurociągów, a także zawory odcinające lub regulacyjne.

O wyborze chłodziwa decyduje analiza jego pozytywnych i negatywnych właściwości. Główne zalety systemu podgrzewania wody: duża pojemność magazynowania wody; możliwość transportu na duże odległości; w porównaniu do pary, mniejsze straty ciepła podczas transportu; możliwość regulacji obciążenia termicznego poprzez zmianę temperatury lub trybu hydraulicznego. Główną wadą systemów wodnych jest duże zużycie energii potrzebnej do przemieszczania chłodziwa w systemie. Ponadto zastosowanie wody jako czynnika chłodzącego wymaga jej specjalnego przygotowania. Podczas przygotowania standaryzuje się twardość węglanową, zawartość tlenu, zawartość żelaza i pH. Sieci ciepłownicze wody są zwykle stosowane w celu zaspokojenia obciążeń grzewczych i wentylacyjnych, dostaw ciepłej wody i obciążeń procesowych o niskim potencjale (temperatury poniżej 100 0 C).

Zalety pary jako chłodziwa są następujące: niskie straty energii podczas poruszania się w kanałach; intensywny transfer ciepła podczas kondensacji w urządzeniach cieplnych; W przypadku dużych potencjalnych obciążeń procesowych para może być stosowana w wysokich temperaturach i ciśnieniach. Wada: działanie systemów ogrzewania parowego wymaga specjalnych środków bezpieczeństwa.

Układ sieci ciepłowniczej zależy od następujących czynników: lokalizacji źródła ciepła w stosunku do obszaru zużycia ciepła, charakteru obciążenia cieplnego odbiorców, rodzaju chłodziwa i zasady jego stosowania .

Sieci ciepłownicze dzielą się na:

Linie miejskie ułożone wzdłuż głównych kierunków obiektów odbiorczych ciepła;

Dystrybucja, które znajdują się pomiędzy głównymi sieciami ciepłowniczymi a węzłami odgałęzień;

Oddziały sieci ciepłowniczych do odbiorców indywidualnych (budynki).

Schematy sieci ciepłowniczej stosuje się najczęściej jako promieniowe, ryc. 5.1. Z elektrociepłowni lub kotłowni 4 chłodziwo jest dostarczane przewodami promieniowymi 1 do odbiornika ciepła 2. Aby zapewnić odbiorcom ciepło rezerwowe, linie promieniowe są połączone zworkami 3.

Promień działania sieci podgrzewania wody sięga

12 km. W przypadku małych długości rurociągów, typowych dla wiejskich sieci ciepłowniczych, stosuje się schemat promieniowy ze stałym zmniejszaniem się średnicy rur w miarę oddalania się od źródła ciepła.

Układanie sieci ciepłowniczych może być naziemne (powietrzne) i podziemne.

Układanie rur naziemnych (wł

wolnostojące maszty lub wiadukty, na bloczkach betonowych i jest stosowany na terenach przedsiębiorstw, przy budowie sieci ciepłowniczych poza granicami miasta, podczas przekraczania wąwozów itp.

W osadach wiejskich układanie podłoża może odbywać się na niskich podporach i podporach średniej wysokości. Metodę tę można zastosować w ciepłych temperaturach

nośnik nie więcej niż 115 0 C. Najpopularniejsza jest instalacja podziemna. Istnieją instalacje kanałowe i bezkanałowe. Na ryc. Rysunek 5.2 przedstawia uszczelkę kanałową. Podczas układania w kanale konstrukcja izolacyjna rurociągów jest odciążana od zewnętrznych obciążeń zasypki. W przypadku instalacji bezkanałowej (patrz ryc. 5.3) rurociągi 2 układa się na podporach 3 (żwir

lub poduszki z piasku, klocki drewniane itp.).

Zasypka 1, w której stosuje się: żwir, piasek gruby, torf mielony, keramzyt itp., służy jako zabezpieczenie przed uszkodzeniami zewnętrznymi i jednocześnie ogranicza straty ciepła. Podczas układania w kanale temperatura płynu chłodzącego może osiągnąć 180 °C. W przypadku sieci ciepłowniczych najczęściej stosuje się rury stalowe o średnicy od 25 do 400 mm. Aby zapobiec zniszczeniu rur metalowych w wyniku odkształcenia temperaturowego, kompensatory instaluje się na całej długości rurociągu w określonych odległościach.

Różne konstrukcje kompensatorów pokazano na ryc. 5.4.

Ryż. 5.4. Kompensatory:

a – w kształcie litery U; B– w kształcie liry; V– dławnica; G– obiektyw

Typ kompensatorów A (w kształcie litery U) i B (w kształcie liry) nazywane są promieniowymi. W nich zmiana długości rury jest kompensowana przez odkształcenie materiału na zakrętach. W złączach kompensacyjnych dławnicy V Istnieje możliwość poślizgu rury w rurze. W takich kompensatorach istnieje potrzeba niezawodnej konstrukcji uszczelnienia. Kompensator G - typ soczewki wybiera zmianę długości w wyniku działania sprężynującego soczewek. Świetne perspektywy dla wzmocnionych kompensatorów. Mieszek to cienkościenna powłoka z blachy falistej, która pozwala mu absorbować różne ruchy w kierunku osiowym, poprzecznym i kątowym, zmniejszać poziom wibracji i kompensować niewspółosiowość.

Rury układane są na specjalnych podporach dwóch typów: swobodnych i stałych. Swobodne podpory zapewniają ruch rur podczas odkształceń temperaturowych. Stałe podpory ustalają położenie rur w niektórych obszarach. Odległość między stałymi wspornikami zależy od średnicy rury, na przykład przy D = 100 mm L = 65 m; przy D = 200 mm L = 95 m. Pomiędzy podporami stałymi pod rurami z kompensatorami zamontowane są 2...3 podpory ruchome.

Obecnie zamiast rur metalowych, które wymagają poważnej ochrony przed korozją, zaczęto powszechnie wprowadzać rury z tworzyw sztucznych. Przemysł wielu krajów produkuje szeroką gamę rur wykonanych z materiałów polimerowych (polipropylen, poliolefen); rury metalowo-plastikowe; rury wykonane poprzez nawijanie nici z grafitu, bazaltu, szkła.

Na głównych i rozdzielczych sieciach ciepłowniczych układane są rury z izolacją termiczną wykonaną w sposób przemysłowy. Do izolacji termicznej rur z tworzyw sztucznych zaleca się stosowanie materiałów polimeryzujących: pianki poliuretanowej, pianki polistyrenowej itp. W przypadku rur metalowych stosuje się izolację z tworzywa sztucznego bitumiczno-perlitową lub fenolowo-polimerową.

5.2. Punkty grzewcze

Punkt grzewczy to zespół urządzeń umieszczony w wydzielonym pomieszczeniu, składający się z wymienników ciepła oraz elementów urządzeń grzewczych.

Punkty ciepłownicze zapewniają przyłączenie obiektów pobierających ciepło do sieci ciepłowniczej. Głównym zadaniem TP jest:

– transformacja energii cieplnej;

– dystrybucja chłodziwa pomiędzy układami odbiorczymi ciepła;

– kontrola i regulacja parametrów chłodziwa;

– rozliczanie kosztów chłodziwa i ciepła;

– wyłączenie systemów odbioru ciepła;

– zabezpieczenie układów odbioru ciepła przed awaryjnymi wzrostami parametrów chłodziwa.

Punkty ciepłownicze dzielimy ze względu na obecność za nimi sieci ciepłowniczych na: punkty centralnego ogrzewania (CHP) i indywidualne punkty ciepłownicze (ITP). Do stacji centralnego ogrzewania podłączone są co najmniej dwa urządzenia zużywające ciepło. ITP przyłącza sieć ciepłowniczą do jednego obiektu lub jego części. W zależności od lokalizacji punkty grzewcze mogą być wolnostojące, przymocowane do budynków i budowli lub wbudowane w budynki i budowle.

Na ryc. Rysunek 5.5 przedstawia typowy schemat systemów ITP zapewniających ogrzewanie i ciepłą wodę do oddzielnego obiektu.

Z sieci grzewczej do zaworów odcinających punktu grzewczego podłączone są dwie rury: zasilanie (wpływa chłodziwo o wysokiej temperaturze) i

powrót (usuwany jest schłodzony płyn chłodzący). Parametry chłodziwa w rurociągu zasilającym: dla wody (ciśnienie do 2,5 MPa, temperatura - nie wyższa niż 200 0 C), dla pary (pt 0 C). Wewnątrz punktu grzewczego instaluje się co najmniej dwa wymienniki ciepła typu rekuperacyjnego (płaszczowo-rurowe lub płytowe). Jeden zapewnia zamianę ciepła na system grzewczy obiektu, drugi na system zaopatrzenia w ciepłą wodę. W obu systemach urządzenia do monitorowania i regulacji parametrów oraz dopływu chłodziwa instalowane są przed wymiennikami ciepła, co pozwala na automatyczną rejestrację zużytego ciepła. W systemie grzewczym woda w wymienniku ciepła jest podgrzewana do maksymalnie 95 0 C i pompowana przez urządzenia grzewcze za pomocą pompy obiegowej. Pompy obiegowe(jeden sprawny, drugi zapasowy) instalowane są na rurociągu powrotnym. Do dostarczania ciepłej wody

Woda pompowana przez wymiennik ciepła za pomocą pompy obiegowej jest podgrzewana do 60 0 C i dostarczana do odbiorcy. Przepływ wody z układu dostarczania zimnej wody do wymiennika ciepła jest kompensowany. Aby uwzględnić ciepło wydane na wodę grzewczą i jej zużycie, instaluje się odpowiednie czujniki i urządzenia rejestrujące.

W zależności od liczby odbiorców, ich zapotrzebowania na energię cieplną, a także wymagań dotyczących jakości i nieprzerwanych dostaw ciepła dla niektórych kategorii abonentów, sieci ciepłownicze są wykonane promieniowo (ślepe zaułki) lub w kształcie pierścienia.

Najbardziej powszechny jest obwód ślepy (zdjęcie). Wykorzystuje się go przy dostarczaniu energii cieplnej do miasta, dzielnicy lub wsi z jednego źródła – elektrociepłowni lub kotłowni. W miarę oddalania się głównej linii od źródła zmniejszają się średnice rurek cieplnych 1, a konstrukcja, skład konstrukcji i wyposażenia sieci ciepłowniczych są upraszczane zgodnie ze zmniejszeniem obciążenia cieplnego. Schemat ten charakteryzuje się tym, że w przypadku awarii magistrali abonenci przyłączeni do sieci ciepłowniczej po miejscu wypadku nie otrzymują energii cieplnej.

Aby zwiększyć niezawodność zaopatrzenia odbiorców 2 w energię cieplną, pomiędzy sąsiednimi liniami instaluje się zworki 3, które umożliwiają przełączenie dostaw energii cieplnej w przypadku awarii którejkolwiek linii. Zgodnie ze standardami projektowymi dla sieci ciepłowniczych instalacja zworek jest obowiązkowa, jeśli moc sieci wynosi 350 MW lub więcej. W tym przypadku średnica linii wynosi zwykle 700 mm lub więcej. Obecność zworek częściowo eliminuje główną wadę tego schematu i stwarza możliwość nieprzerwanego dostarczania ciepła do odbiorców. W stanach awaryjnych dopuszczalne jest częściowe ograniczenie dostaw energii cieplnej. Na przykład, zgodnie ze standardami projektowymi, zworki są zaprojektowane tak, aby zapewnić 70% całkowitego obciążenia cieplnego (maksymalne godzinne zużycie na ogrzewanie i wentylację oraz średnie godzinne zużycie na zaopatrzenie w ciepłą wodę).

W rozwijających się obszarach miasta przewidziano nadmiarowe zworki pomiędzy sąsiednimi autostradami, niezależnie od mocy cieplnej, ale w zależności od priorytetu zagospodarowania. Zworki wykonuje się także pomiędzy autostradami w obwodach ślepych przy zasilaniu obszaru w ciepło z kilku źródeł ciepła (CHP, kotłownie okręgowe i blokowe 4), co zwiększa niezawodność dostaw ciepła. Ponadto latem, gdy jedna lub dwie kotłownie pracują w trybie normalnym, można wyłączyć kilka kotłowni pracujących przy minimalnym obciążeniu. Jednocześnie wraz ze wzrostem wydajności kotłowni tworzone są warunki do terminowych napraw zapobiegawczych i kapitalnych poszczególnych odcinków sieci ciepłowniczej i samych kotłowni. Na dużych odgałęzieniach (patrz rysunek) przewidziano komory sekcyjne 5. W przypadku przedsiębiorstw, które nie pozwalają na przerwy w dostawie energii cieplnej, zapewnione są obwody sieci ciepłowniczej z dwukierunkowym zasilaniem, lokalne źródła rezerwowe lub obwody pierścieniowe.

Obwód pierścieniowy(rysunek) znajduje się w głównych miast. Instalacja takich sieci ciepłowniczych wymaga dużych inwestycji kapitałowych w porównaniu do ślepych zaułków. Zaletą obwodu pierścieniowego jest obecność kilku źródeł, co zwiększa niezawodność dostaw ciepła i wymaga mniejszej całkowitej rezerwy mocy urządzeń kotłowych. Wraz ze wzrostem kosztu magistrali pierścieniowej zmniejszają się koszty inwestycyjne budowy źródeł energii cieplnej. Sieć pierścieniowa 1 jest podłączona do trzech elektrowni cieplnych, odbiorcy 2 są podłączeni do magistrali pierścieniowej za pośrednictwem obwodu ślepego, przechodzącego przez punkty centralnego ogrzewania 6. Na dużych gałęziach znajdują się komory sekcyjne 5 Przedsiębiorstwa przemysłowe 7 są również połączone ślepym zaułkiem.

Zgodnie z projektem izolacji termicznej, bezkanałowe układanie rurociągów ciepłowniczych dzieli się na zasypkę, prefabrykaty, prefabrykaty-odlewane i monolityczne. Główną wadą instalacji bezkanałowej jest zwiększone osiadanie i korozja zewnętrzna rur cieplnych, a także zwiększone straty ciepła w przypadku naruszenia wodoodporności warstwy termoizolacyjnej. Wady bezkanałowych instalacji sieci ciepłowniczych są w dużej mierze eliminowane poprzez zastosowanie termoizolacji i hydroizolacji na bazie mieszanek polimerobetonowych.

Rurki cieplne w kanałach układane są na ruchomych lub stałych wspornikach. Ruchome podpory służą do przenoszenia ciężaru własnego rurek grzewczych konstrukcje nośne. Ponadto zapewniają ruch rur, który następuje w wyniku zmian ich długości, gdy ich długość zmienia się wraz ze zmianą temperatury płynu chłodzącego. Podpory ruchome mogą być przesuwne lub rolkowe.

Podpory przesuwne stosuje się w przypadkach, gdy podstawa podpór może być wystarczająco mocna, aby wytrzymać duże obciążenia poziome. W przeciwnym razie instalowane są podpory rolkowe, które wytwarzają mniejsze obciążenia poziome. Dlatego przy układaniu rurociągów o dużych średnicach w tunelach, na ramach lub masztach należy montować podpory rolkowe.

Stałe wsporniki służą do rozłożenia rozszerzalności cieplnej rurki cieplnej pomiędzy kompensatorami i zapewnienia ich równomiernej pracy. W komorach kanałów podziemnych oraz przy instalacjach naziemnych podpory stałe wykonywane są w postaci konstrukcji metalowych, spawanych lub przykręcanych do rur. Konstrukcje te są osadzone w fundamentach, ścianach i stropach kanałów.

Aby pochłonąć rozszerzalność cieplną i odciążyć rury cieplne od naprężeń temperaturowych, w sieci ciepłowniczej instaluje się kompensatory promieniowe (elastyczne i faliste zawiasowe) i osiowe (dławnicowe i soczewkowe).

Kompensatory elastyczne typu U i S wykonywane są z rur i kolanek (giętych, stromo zakrzywionych i spawanych) do rurociągów ciepłowniczych o średnicach od 500 do 1000 mm. Kompensatory takie montuje się w kanałach nieprzejezdnych, gdy nie ma możliwości przeglądu zainstalowanych rurociągów ciepłowniczych, a także w budynkach z instalacją bezkanałową. Dopuszczalny promień gięcia rur przy produkcji kompensatorów wynosi 3,5...4,5-krotność zewnętrznej średnicy rury.

Aby zwiększyć zdolność kompensacyjną zgiętych kompensatorów i zmniejszyć naprężenia kompensacyjne, zwykle poddaje się je wstępnemu rozciąganiu. W tym celu napina się zimny kompensator u podstawy pętli, tak aby po doprowadzeniu gorącego płynu chłodzącego i odpowiednim wydłużeniu rury cieplnej ramiona kompensatora znalazły się w pozycji, w której naprężenia będą minimalne.

Kompensatory dławnic mają niewielkie rozmiary i dużą zdolność kompensacyjną, dzięki czemu zapewniają niewielki opór przepływającej cieczy. Produkowane są jako jednostronne i dwustronne dla rur o średnicach od 100 do 1000 mm. Kompensatory dławnic składają się z obudowy z kołnierzem na poszerzonej części przedniej. Do korpusu kompensatora wkładana jest ruchoma szyba z kołnierzem w celu zamontowania kompensatora na rurociągu. Aby zapobiec wyciekaniu chłodziwa z kompensatora dławnicy pomiędzy pierścieniami, uszczelnienie dławnicy umieszcza się w szczelinie pomiędzy korpusem a szkłem. Dławnica wciskana jest w tuleję kołnierza za pomocą kołków wkręcanych w korpus kompensatora. Kompensatory mocowane są do stałych wsporników.

Komorę do montażu zaworów w sieciach ciepłowniczych pokazano na rysunku. Podczas układania sieci ciepłowniczych pod ziemią instaluje się podziemne komory 3 do obsługi zaworów odcinających kształt prostokątny. W komorach ułożone są gałęzie 1 i 2 sieci do odbiorców. Ciepła woda do budynku dostarczana jest rurociągiem ciepłowniczym ułożonym po prawej stronie kanału. Rurki cieplne zasilania 7 i powrotu 6 są zainstalowane na wspornikach 5 i pokryte izolacją. Ściany komór wykonane są z cegieł, bloczków lub paneli, prefabrykowane stropy wykonane są z żelbetu w formie płyt żebrowych lub płaskich, dno komory wykonane jest z betonu. Wejście do cel odbywa się poprzez żeliwne włazy. Aby zejść do komory, należy uszczelnić wsporniki pod włazami w ścianie lub zainstalować metalowe drabiny. Wysokość komory musi wynosić co najmniej 1800 mm. Szerokość dobiera się tak, aby odległość między ścianami a rurami wynosiła co najmniej 500 m.

Pytania do samokontroli:

1. Jak nazywają się sieci ciepłownicze?

2. Jak klasyfikuje się sieci ciepłownicze?

3. Jakie są zalety i wady sieci pierścieniowych i odgałęzionych?

4. Co nazywa się rurką cieplną?

5. Wymień metody układania sieci ciepłowniczych.

6. Wymienić przeznaczenie i rodzaje izolacji rurociągów ciepłowniczych.

7. Nazwij rury, z których instalowane są sieci ciepłownicze.

8. Podaj przeznaczenie kompensatorów.

Przyjęty schemat sieci ciepłowniczych w dużej mierze determinuje niezawodność dostaw ciepła, zwrotność systemu, łatwość jego obsługi i efektywność ekonomiczną. Zasady budowy dużych systemów zaopatrzenia w ciepło z kilku źródeł ciepła, systemów średnich i małych znacznie się różnią.

Duże i średnie systemy muszą mieć strukturę hierarchiczną. Najwyższy poziom stanowią sieci magistralne łączące źródła ciepła z dużymi jednostkami cieplnymi – punktami ciepłowniczymi (RTP), które rozprowadzają chłodziwo po sieciach niższego poziomu i zapewniają im autonomiczne warunki hydrauliczne i temperaturowe. W wielu pracach zwraca się uwagę na potrzebę ścisłego podziału sieci ciepłowniczych na linie główne i sieci dystrybucyjne. Najniższy poziom hierarchiczny składa się z sieci dystrybucyjnych, które transportują chłodziwo do grupowych lub pojedynczych punktów grzewczych.

Sieci dystrybucyjne łączy się z głównymi w RTP poprzez podgrzewacze wodno-wodne lub bezpośrednio poprzez instalację mieszających pomp obiegowych. W przypadku podłączenia za pomocą podgrzewaczy wodno-wodnych tryby hydrauliczne sieci głównej i dystrybucyjnej są całkowicie izolowane, co czyni system niezawodnym, elastycznym i zwrotnym. Zniesione są tu rygorystyczne wymagania dotyczące poziomów ciśnienia w głównych rurociągach ciepłowniczych stawiane przez odbiorców. Jedyne wymagania, jakie pozostają, to nie przekraczać ciśnienia wynikającego z wytrzymałości elementów sieci ciepłowniczej, nie zagotować chłodziwa w rurociągu zasilającym oraz zapewnić wymagane ciśnienie dyspozycyjne przed nagrzewnicami wodnymi. Chłodziwo może być dostarczane do sieci najwyższego poziomu hierarchicznego różne źródła o różnych temperaturach, ale pod warunkiem, że przekraczają one temperaturę w sieciach dystrybucyjnych. Równoległa praca wszystkich źródeł ciepła w układzie kombinowanym sieć szkieletowa pozwala w najlepszy możliwy sposób rozdziela obciążenie pomiędzy nie w celu oszczędzania paliwa, zapewnia redundancję źródeł i pozwala na ich redukcję całkowita moc. Sieć okrężna zwiększa niezawodność dostaw ciepła i zapewnia dostawę ciepła do odbiorców w przypadku awarii poszczególnych jej elementów. Obecność wielu zasilaczy w sieci pierścieniowej zmniejsza wymaganą moc rezerwową.

W systemie zaopatrzenia w ciepło z pompami w RTP nie ma całkowitej izolacji hydraulicznej sieci głównych od sieci dystrybucyjnych. W przypadku dużych systemów z długimi pętlowymi głównymi rurociągami ciepłowniczymi i kilkoma źródłami zasilania problem sterowania trybem hydraulicznym sieci przy zachowaniu ograniczeń ciśnieniowych nałożonych przez odbiorców można rozwiązać jedynie poprzez wyposażenie RTP w nowoczesną automatykę w celu utrzymania niezależnego trybu cyrkulacji chłodziwa w sieciach dystrybucyjnych oraz warunków temperaturowych odmiennych od warunków temperaturowych panujących w sieci. Dzięki zamontowaniu regulatorów ciśnienia na przewodach zasilającym i powrotnym możliwe jest zapewnienie w nich obniżonego poziomu ciśnienia.

Na ryc. Rysunek 6.1 przedstawia jednokreskowy schemat ideowy dużego systemu zaopatrzenia w ciepło, który ma dwa hierarchiczne poziomy sieci ciepłowniczych. Najwyższy poziom systemu reprezentuje sieć szkieletowa pierścieniowa z odgałęzieniami do RTP. Z RTP wychodzą sieci dystrybucyjne, do których przyłączani są konsumenci. Sieci te stanowią najniższy poziom. Odbiorcy nie są podłączeni do sieci szkieletowej. Chłodziwo dostarczane jest do sieci głównej z dwóch elektrociepłowni. System posiada rezerwowe źródło ciepła – kotłownię miejską (RB). Schemat można wykonać z jednym rodzajem podłączenia sieci dystrybucyjnych do RTP (ryc. 6.1,6 lub c) lub połączyć z dwoma typami.

W przypadku systemów z dwoma poziomami hierarchii zarezerwowany jest tylko najwyższy poziom. Niezawodność dostaw ciepła zapewnia się poprzez dobór takiego transformatora rozdzielczego, przy którym niezawodność sieci nieredundantnej (ślepej) jest wystarczająca. Przyjęty poziom niezawodności określa długość i maksymalne średnice sieci dystrybucyjnej od każdego punktu dystrybucyjnego. NA najwyższy poziom Wspomagane są zarówno źródła ciepła, jak i rury cieplne. Redundancję realizuje się poprzez połączenie przewodów zasilających i powrotnych odpowiednimi zworkami. Istnieją dwa rodzaje zworek (patrz rys. 6.1). Niektóre z nich rezerwują sieć, „zapewniając jej niezawodne działanie w przypadku awarii odcinków rurociągów ciepłowniczych, zaworów lub innych sieci, inne rezerwują źródła ciepła, zapewniając przepływ chłodziwa z obszaru jednego źródła do obszaru inną w przypadku jej awarii lub naprawy. Sieć grzewcza wraz ze zworkami tworzą sieć jednopierścieniową. Średnice wszystkich rurek cieplnych tej sieci, łącznie ze średnicami zworek, muszą być zaprojektowane tak, aby umożliwić przejście wymaganej ilości. chłodziwa w najbardziej niekorzystnych sytuacjach awaryjnych W trybie normalnym chłodziwo przepływa przez wszystkie rurki cieplne układu, a koncepcja „zworki” pierścieniowej traci sens, zwłaszcza że przy zmiennych warunkach hydraulicznych punkty zbieżności przepływu mogą się poruszać, a rolę „zworki” będą odgrywać różne odcinki sieci. Ponieważ elementy rezerwowe sieci ciepłowniczej są zawsze aktywne, taką redundancję nazywa się obciążoną.

Systemy z obciążoną rezerwą mają tę wadę operacyjną, że w przypadku wystąpienia wypadku bardzo trudno jest wykryć autostradę, na której do niego doszło, ponieważ wszystkie autostrady są połączone we wspólną sieć.

Zachowując zasadę hierarchicznej budowy systemu zaopatrzenia w ciepło, można zastosować inny sposób jego redundancji, stosując
niewyładowana rezerwa. W takim przypadku zworki zapewniające redundancję źródeł ciepła są wyłączone w trybie normalnym i nie działają. Należy tu zaznaczyć, że ponieważ zasada konstruowania schematu systemu opiera się na hierarchii, a najwyższy i najniższy poziom oddzielone są dużymi jednostkami termicznymi, to odbiorniki nie są podłączane do zworek, niezależnie od tego, czy są to rezerwa obciążona, czy nieobciążona. Każda elektrownia cieplna zapewnia dopływ ciepła do swojej strefy. W sytuacjach, gdy zachodzi potrzeba zarezerwowania jednego źródła dla drugiego, załączane są zworki rezerwowe.

Stosując zasadę redundancji nieobciążonej, dzwonienie sieci w celu zapewnienia niezawodności dostaw ciepła w przypadku awarii elementów sieci grzewczej można przeprowadzić za pomocą zworek jednorurowych, jak zaproponowano w Moskiewskim Instytucie Inżynierii Lądowej im. V.V. Kujbyszewa. W miejscach podłączenia zworek do rurek cieplnych znajdują się węzły umożliwiające przełączenie zworek na linię zasilającą lub powrotną, w zależności od tego, w którym z nich doszło do awarii (prawdopodobieństwo jednoczesnej awarii dwóch elementów jest znikome) .

Zastosowanie zworek jednorurowych może znacznie zmniejszyć dodatkowe inwestycje kapitałowe w redundancję. W trybie normalnym sieć działa jako sieć ślepa, tj. każda linia ma określony krąg odbiorców i niezależny tryb hydrauliczny. W sytuacjach awaryjnych włączane są niezbędne pasy zapasowe. czapki. Przy nieobciążonym kopii zapasowej, a także przy obciążonym, średnice wszystkich rurek cieplnych, w tym zworek, są zaprojektowane tak, aby umożliwić przepływ wymaganej ilości chłodziwa w najbardziej intensywnych warunkach hydraulicznych w sytuacjach awaryjnych. Schemat ideowy jest zachowany i można go zilustrować na ryc. 6.1. Różnica w stosunku do obciążonego schematu redundancji polega na tym, że zworki 3 są jednorurowe. System działa przy zamkniętych zaworach na wszystkich zworach 3 i 4. Ten tryb pracy jest wygodniejszy, ponieważ przy niezależnych trybach hydraulicznych przewodów łatwiej jest kontrolować ich stan. Ponadto zastosowanie nieobciążonej rezerwy - zworek jednorurowych - zapewnia znaczący efekt ekonomiczny.

Aby zapewnić niezawodne i wysokiej jakości dostawy ciepła, hierarchiczna konstrukcja obwodu i redundancja nie są jeszcze wystarczające. Konieczne jest zapewnienie sterowalności systemu. Należy rozróżnić dwa rodzaje sterowania systemem. Pierwszy typ zapewnia efektywność dostarczania ciepła podczas normalnej pracy, drugi pozwala na ograniczone dostarczanie ciepła do odbiorców w awaryjnych warunkach hydraulicznych.

Sterowność układu podczas pracy rozumiana jest jako właściwość układu umożliwiająca zmianę warunków hydraulicznych i temperaturowych w zależności od zmieniających się warunków. Aby móc kontrolować warunki hydrauliczne i temperaturowe, system musi posiadać punkty grzewcze wyposażone w automatykę i urządzenia. umożliwienie autonomicznych trybów obiegu w sieciach dystrybucyjnych. Systemy o strukturze hierarchicznej i RTP najlepiej spełniają wymagania sterowalności. RTP z przyłączami pompowymi sieci dystrybucyjnych wyposażone są w regulatory ciśnienia utrzymujące stałe ciśnienie na powrocie oraz stałą różnicę ciśnień pomiędzy zasilaniem i powrotem za RTP. Pompy obiegowe umożliwiają utrzymanie stałego spadku ciśnienia dyspozycyjnego za RTS przy zmniejszonym przepływie wody w sieci zewnętrznej, a także obniżenie temperatury w sieciach za RTS poprzez zmieszanie wody z przewodu powrotnego. RTP wyposażone są w automatykę umożliwiającą odcięcie ich od głównych rurociągów ciepłowniczych w przypadku awarii w sieciach dystrybucyjnych. RTP jest podłączony do sieci po obu stronach zaworu sekcyjnego. Zapewnia to zasilanie RTP w razie wypadku w jednym z obiektów. Zawory sekcyjne na autostradach instalowane są co około 1 km. Jeśli RTP jest podłączony po obu stronach każdego zaworu, to dla sieci o średnicy początkowej 1200 mm obciążenie RTP będzie wynosić około 46 000 kW (40 Gcal/h). W nowych rozwiązaniach planistycznych miast głównym elementem urbanistycznym jest dzielnica o obciążeniu cieplnym 11 000-35 000 kW (10-30 Gcal/h). Wskazane jest tworzenie dużych RTP, aby zapewnić dostawę ciepła do jednej lub kilku dzielnic. W tym przypadku obciążenie cieplne RTP wyniesie 35 000–70 000 kW (30–60 Gcal/h):

Innym sposobem podłączenia sieci dystrybucyjnych do magistrali są wymienniki ciepła zlokalizowane w RTP; nie wymaga to wyposażania RTP w dużą liczbę urządzeń automatycznych, ponieważ hydrauliczna sieć główna i dystrybucyjna są od siebie oddzielone. Metodę tę szczególnie zaleca się stosować w trudnym terenie oraz w obecności stref o niskich wzniesieniach geodezyjnych. Wyboru metody należy dokonać na podstawie rachunku techniczno-ekonomicznego.

Problem zarządzania awaryjnym trybem hydraulicznym pojawia się przy obliczaniu rurociągów ciepłowniczych, które przepuszczają ograniczoną ilość chłodziwa podczas wypadków.

Biorąc pod uwagę stosunkowo krótki czas trwania sytuacje awaryjne na sieci ciepłownicze i znaczną pojemność cieplną budynków, w MISS. V.V. Kuibyshev opracował zasadę uzasadniania rezerwowej mocy sieci ciepłowniczych w oparciu o ograniczone (zmniejszone) dostawy ciepła do odbiorców podczas awaryjnych napraw sieci. Zasada ta pozwala znacznie ograniczyć dodatkowe inwestycje kapitałowe - w przypadku redundancji. Dla praktyczne wdrożenie system ograniczonego zaopatrzenia w ciepło musi być sterowalny po przełączeniu na awaryjny tryb hydrauliczny. Innymi słowy, konsumenci muszą wybierać z góry określone (ograniczone) ilości chłodziwa z sieci. W tym celu zaleca się zainstalowanie regulatora ograniczającego przepływ na każdym wejściu do jednostki cieplnej na obejściu. W przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej dopływ chłodziwa do odbiorców zostaje przełączony na obejście. Bloki takich regulatorów należy instalować na wejściu do RTP. Jeżeli RTP wyposażony jest w regulatory przepływu umożliwiające zdalną rekonfigurację, wówczas mogą pełnić funkcję regulatorów – ograniczników przepływu.

Jeżeli awaryjny tryb hydrauliczny nie jest kontrolowany, rezerwa wydajności sieci musi być zaprojektowana na 100% zużycie chłodziwa w sytuacji awaryjnej, co doprowadzi do nieuzasadnionego nadmiernego zużycia metalu.

Praktyczne wdrożenie kontroli trybów operacyjnych i awaryjnych jest możliwe tylko przy obecności telemechanizacji. Telemechanizacja powinna zapewniać kontrolę parametrów, sygnalizację stanu urządzeń, sterowanie pompami i zaworami oraz regulację przepływu wody w sieci.

Optymalne schematy nowoczesnych dużych systemów zaopatrzenia w ciepło omówiono powyżej. Projektuje się małe systemy zaopatrzenia w ciepło o obciążeniu w przybliżeniu odpowiadającym obciążeniom RTP
bez zastrzeżeń. Sieci są wykonane jako rozgałęzione sieci ślepe. Wraz ze wzrostem mocy źródła ciepła pojawia się potrzeba zarezerwowania czołowej części sieci ciepłowniczej.

Systemy sterowane o strukturze hierarchicznej to nowoczesne systemy progresywne. Jednakże sieci ciepłownicze budowane do niedawna oraz większość funkcjonujących należą do tzw. sieci bezosobowych. Dzięki takiemu rozwiązaniu wszyscy odbiorcy ciepła (zarówno duzi, jak i mali) są przyłączeni równolegle do sieci, zarówno do sieci energetycznej, jak i do rurociągów dystrybucyjnych ciepła. W wyniku tej metody połączenia zasadniczo zatraca się rozróżnienie między siecią główną a siecią dystrybucyjną. Reprezentują pojedynczą sieć z jednym trybem hydraulicznym; różnią się jedynie wartością średnicy. System taki nie ma struktury hierarchicznej, jest niesterowalny, a jego redundancja w celu zwiększenia niezawodności dostaw ciepła wymaga znacznych inwestycji kapitałowych. Z powyższego można wywnioskować, że nowo budowane systemy zaopatrzenia w ciepło powinny być projektowane w sposób umożliwiający sterowanie, o strukturze hierarchicznej. Przy przebudowie i rozbudowie istniejących systemów konieczne jest także zaprojektowanie RTP i zapewnienie jasnego podziału na sieci główne i dystrybucyjne.

Ze względu na konstrukcję istniejące sieci ciepłownicze można podzielić na dwa typy: promieniowe i pierścieniowe (ryc. 6.2). Sieci promieniowe są ślepymi zaułkami, nie są redundantne i dlatego nie zapewniają niezbędnej niezawodności. Sieci takie można stosować w małych układach, jeżeli źródło ciepła zlokalizowane jest w węźle cieplnym – obszarze zasilanym.

Energia cieplna w postaci gorącej wody lub pary transportowana jest ze źródła ciepła (CHP lub dużej kotłowni) do odbiorców ciepła specjalnymi rurociągami, tzw. sieci ciepłownicze.

Sieć ciepłownicza- jeden z najbardziej pracochłonnych elementów scentralizowanych systemów zaopatrzenia w ciepło. Reprezentuje ciepłociągi - złożone konstrukcje składające się z rur stalowych połączonych za pomocą spawania, izolacji termicznej, kompensatorów rozszerzalności cieplnej, zaworów odcinających i regulacyjnych, konstrukcji budowlanych, podpór ruchomych i stałych, komór, urządzeń drenażowych i odpowietrzających.

W zależności od liczby rurek cieplnych ułożonych równolegle, można wyróżnić sieci ciepłownicze jednorurowe, dwururowe i wielorurowe.

Sieci jednorurowe najbardziej ekonomiczny i prosty. W nich woda sieciowa po systemach grzewczych i wentylacyjnych musi być w całości wykorzystana do zaopatrzenia w ciepłą wodę. Jednorurowe sieci ciepłownicze są postępowe w zakresie znacznego przyspieszenia tempa budowy sieci ciepłowniczych. W sieci trójrurowe dwie rury służą jako rury zasilające do dostarczania chłodziwa o różnych potencjałach cieplnych, a trzecia rura służy jako wspólna rura powrotna. W sieci czterorurowe jedna para rurek cieplnych obsługuje instalację grzewczą i wentylacyjną, a druga - instalację ciepłej wody użytkowej i potrzeby technologiczne.

Obecnie najbardziej rozpowszechniony dwururowe sieci ciepłownicze, składający się z rurociągów ciepłowniczych zasilających i powrotnych dla sieci wodociągowych oraz rurociągu parowego z rurociągiem kondensatu dla sieci parowych. Ze względu na dużą pojemność magazynowania wody, która pozwala na dostarczanie ciepła na duże odległości, a także większą efektywność i możliwość centralnej regulacji dostaw ciepła do odbiorców, sieci wodne są powszechniej stosowane niż sieci parowe.

Sieci ciepłownicze wody Zgodnie ze sposobem przygotowania wody do zaopatrzenia w ciepłą wodę dzieli się je na zamknięte i otwarte. W sieci zamknięte Do zaopatrzenia w ciepłą wodę wykorzystuje się wodę wodociągową, podgrzewaną wodą sieciową w podgrzewaczach wody. W takim przypadku woda sieciowa zawracana jest do elektrociepłowni lub kotłowni. W sieciach otwartych woda do zaopatrzenia w ciepłą wodę jest pobierana przez odbiorców bezpośrednio z sieci ciepłowniczej i po zużyciu nie jest zwracana do sieci.

Sieci ciepłownicze dzielą się na główny, ułożone w głównych kierunkach obszarów zaludnionych, dystrybucja- wewnątrz bloku, osiedla i odgałęzień do poszczególnych budynków.

Sieci promieniowe(Rys. 1a) są zbudowane ze stopniowym zmniejszaniem się średnic rurek cieplnych w kierunku od źródła ciepła. Sieci takie są najprostsze i najbardziej ekonomiczne pod względem kosztów początkowych. Ich główną wadą jest brak redundancji. Aby uniknąć przerw w dostawie ciepła (w przypadku awarii na głównej sieci promieniowej dopływ ciepła do odbiorców podłączonych w obszarze awaryjnym zostaje wstrzymany), należy zapewnić redundancję dostaw ciepła do odbiorców poprzez montaż zworek pomiędzy sieci ciepłownicze sąsiednich obszarów i wspólne działanie źródeł ciepła (jeśli jest ich kilka). Zasięg sieci wodociągowych w wielu miastach osiąga znaczną wartość (15–20 km).

Ryż. 1. Schematy sieci ciepłowniczej: ślepa uliczka(A) i pierścień (b)

1- promieniowy główny rurociąg ciepłowniczy; 2 - odbiorców ciepła; 3 - swetry; 4 - kotłownie dzielnicowe (kwartalne); 5 - komory sekcyjne; 6 - obwodnica; 7 - punkty centralnego ogrzewania; 8 - przedsiębiorstwa przemysłowe

Instalując zworki, sieć ciepłownicza zamienia się w sieć pierścieniową promieniową i następuje częściowe przejście do sieci pierścieniowych. W przedsiębiorstwach, w których przerwy w dostawie ciepła są niedozwolone, dla sieci ciepłowniczych przewidziano obwody powielające lub pierścieniowe (z dwukierunkowym zaopatrzeniem w ciepło). Chociaż sieci dzwoniące znacznie zwiększają ich koszt, w dużych systemach zaopatrzenia w ciepło znacznie zwiększa się niezawodność dostaw ciepła, powstaje możliwość redundancji, a także poprawia się jakość obrony cywilnej.

Sieci parowe Są one ułożone głównie za pomocą dwóch rur. Kondensat powraca oddzielną rurą – rurociągiem kondensatu. Para z elektrociepłowni przemieszcza się rurociągiem parowym z prędkością 40–60 m/s lub większą do punktu zużycia. W przypadku wykorzystania pary w wymiennikach ciepła, jej kondensat gromadzony jest w zbiornikach kondensatu, skąd za pomocą pomp rurociągiem kondensatu jest zawracany do elektrociepłowni.

Ryż. 2. Układanie rurek cieplnych na masztach

Ryż. 3. Kanał przejściowy wykonany z prefabrykowanych bloczków żelbetowych

Kierunek przebiegu sieci ciepłowniczych w miastach i innych obszarach zaludnionych należy przewidzieć w obszarach o największym obciążeniu cieplnym, biorąc pod uwagę istniejące obiekty podziemne i naziemne, dane o składzie gleb i poziomie wód gruntowych, w pasach technicznych przeznaczonych dla sieci inżynieryjnych, równoległych do czerwonych linii ulic, dróg, poza jezdnią i terenami zielonymi. Należy dążyć do jak najkrótszej długości trasy, a co za tym idzie, mniej pracy przy układaniu.

Ryż. 4. Kanały bezprzepustowe marek KL (a), KLp (b) i KLS (c).

Ze względu na sposób montażu sieci ciepłownicze dzielą się na podziemne i naziemne (powietrzne). Układanie rur naziemnych (na wolnostojących masztach lub kozłach, na wspornikach osadzonych w ścianach budynku) stosowane jest na terenach przedsiębiorstw przemysłowych, przy budowie sieci ciepłowniczych poza granicami miasta, przy przekraczaniu wąwozów itp. Naziemne układanie sieci ciepłowniczych zalecane jest głównie przy wysokim poziomie wód gruntowych. Dominującym sposobem układania rurociągów sieci ciepłowniczych jest instalacja podziemna: w kanałach przelotowych i kolektorach wraz z inną komunikacją; w kanałach półprzejściowych i nieprzechodnich; bezkanałowe (w osłonach ochronnych o różnych kształtach i z zasypką termoizolacyjną).

Najbardziej zaawansowaną, ale i droższą metodą jest układanie rurek cieplnych w kanałach przelotowych, które stosuje się, gdy występuje kilka rurek cieplnych o dużych średnicach. Jeżeli temperatura powietrza w kanałach przekracza 50°C, zapewnia się wentylację naturalną lub mechaniczną.

Szyby wyciągowe na trasie rozmieszczone są co około 100 m. Szyby zasilające usytuowane są pomiędzy szybami wyciągowymi iw miarę możliwości połączone z włazami awaryjnymi. Na odcinkach sieci ciepłowniczych z dużą liczbą rurociągów i wysoka temperatura chłodziwa są wyposażone w wentylację mechaniczną. Gdy temperatura powietrza w kanałach spadnie poniżej 40°C, są one okresowo wietrzone poprzez otwieranie włazów i wejść. Podczas produkcji prace naprawcze Można zastosować mechaniczną, mobilną centralę wentylacyjną. W dużych miastach buduje się tzw. kolektory miejskie, w których układane są rurociągi ciepłownicze, wodociągowe, elektryczne i telefoniczne.

Kanały półotwarte składają się z bloków ściennych w kształcie litery L, den i podłóg żelbetowych. Buduje się je pod przejazdami o dużym natężeniu ruchu ulicznego, pod torami kolejowymi, na skrzyżowaniach budynków, gdzie utrudnione jest otwarcie rur grzewczych w celu naprawy. Ich wysokość zwykle nie przekracza 1600 mm, szerokość przejścia między rurami wynosi 400–500 mm. W praktyce centralnego ogrzewania, najczęściej stosowane nieprzejezdne kanały.

Ryż. 5. Elementy konstrukcyjne sieci ciepłowniczych

a - komora sieci ciepłowniczej; 1- kompensatory dławnic; 2 - manometry; 3 - stałe wsparcie; 4 - kanał; b - rozmieszczenie wnęk na trasie ciepłociągów: N - podpora stała; P - podpora ruchoma; c - umieszczenie kompensatora we wnęce: 1 - rurociąg zasilający; 2 - rurociąg powrotny; 3 - ściana; G - kompensator dławnicy; 1 - rura; 2 - książka gruntowa; 3 - opakowanie sznurkowe; 4 - pierścień uszczelniający; 6 - rama; 6 - oś przeciwna; 7 - pierścień zabezpieczający; 8- śruba: 9 - pralka; 10 - śruba; D - stałe wsparcie tarczy; 1 - tarcza z płyty żelbetowej; 2 - przyspawane ograniczniki; 3-kanałowy; 4 - przygotowanie betonu: 5 - rurociągi; 6 - otwór drenażowy; mi- podpora ruchoma rolki: 1 - rolka; 2 - przewodniki; 3 - metalowa podszewka

Ryż. 6. Bezkanałowy montaż rurek cieplnych w płaszczach monolitycznych ze zbrojonego betonu piankowego

1- skorupa żelbetowa; 2 - podsypka piaskowa; 3 - przygotowanie betonu; 4 - gleba

Opracowano trzy typy standardowych kanałów: kanał marki KL, składający się z korytek i płyty żelbetowe podłogi; kanał marki KLp składający się z płyty dennej i korytka oraz kanał marki KLS składający się z dwóch korytek ułożonych jedna na drugiej i połączonych zaprawą cementową za pomocą dwuteowników. Na trasie podziemnego ciepłociągu instaluje się specjalne komory i studnie do montażu armatury, przyrządów pomiarowych, kompensatorów dławnicowych itp. oraz wnęki pod kompensatory w kształcie litery U. Podziemny rurociąg ciepłowniczy układany jest na wspornikach ślizgowych. Odległość między podporami przyjmuje się w zależności od średnicy rur, a podpory rurociągów zasilających i powrotnych są instalowane naprzemiennie.

Sieci ciepłownicze w ogóle, zwłaszcza główne, są poważną i odpowiedzialną strukturą. Ich koszt w porównaniu z kosztami budowy elektrociepłowni stanowi znaczną część.

Bezkanałowa metoda układania rur grzewczych- najtańszy. Jego zastosowanie pozwala obniżyć koszty budowy sieci ciepłowniczych o 30–40%, znacznie obniżyć koszty pracy i zużycia materiały budowlane. Bloki rurek cieplnych są produkowane fabrycznie. Montaż rurek cieplnych na trasie polega jedynie na ułożeniu bloków w wykopie za pomocą dźwigu samochodowego i zespawaniu połączeń. Przyjmuje się głębokość sieci ciepłowniczych od powierzchni ziemi lub nawierzchni drogi do szczytu kanału lub płyty kolektora, m: z nawierzchnią drogi - 0,5, bez nawierzchni drogi - 0,7, do szczytu bezkanałowej powłoki układającej - 0,7, do szczytu płyty komory - 0,3.

Obecnie ponad 80% sieci ciepłowniczych układa się w kanałach nieprzejściowych, około 10% naziemnych, 4% w kanałach przelotowych i tunelach, a około 6% w kanałach. Średnia żywotność podziemnych rurociągów kanałowych ogrzewania jest o połowę niższa i nie przekracza średnio 10–12 lat, a bezkanałowych z izolacją bitumiczną nie przekracza 6–8 lat. Główną przyczyną uszkodzeń jest korozja zewnętrzna, która powstaje na skutek braku lub złej jakości nałożenia powłok antykorozyjnych, niezadowalającej jakości lub stanu warstw powłok, dopuszczenia do nadmiernego zawilgocenia izolacji, a także na skutek zalania kanałów z powodu nieszczelności konstrukcyjnych. Zarówno w naszym kraju, jak i za granicą prowadzone są ciągłe poszukiwania, m.in ostatnie lata szczególnie intensywnie w kierunku zwiększenia trwałości ciepłociągów, niezawodności ich pracy i obniżenia kosztów ich budowy.