Устройство тепловых сетей

Общие понятия о теплоснабжении.

Комплекс сооружений и устройств для выработки тепла, его транспор-

тирования и потребления называется централизованным теплоснабжением.

В крупных городах источником теплоснабжения являются теплоэлектро-

централи (ТЭЦ), на которых вырабатывается электроэнергия, а отработан-

ный пар используется для нужд теплоснабжения. Способ одновременной

выработки электроэнергии и тепла называется комбинированным, а сис-

тема централизованного теплоснабжения называется теплофикацией.

Теплофикация является способом наиболее чёткой и индустриальной

организации теплоснабжения и одним из основных методов повышения

экономичности тепловых электростанций. Строительство крупных котель-

ных для теплоснабжения менее экономично и производится только при со-

ответствующем технико-экономическом обосновании.

Различают две системы централизованного теплоснабжения: теплофи-

кацию и районное теплоснабжение. В первом случае получение тепла

осуществляется от ТЭС, во втором – от крупных котельных.

По виду теплоносителя системы централизованного теплоснабжения

разделяются на водяные и паровые. В настоящее время для бытовых нужд

чаще используют водяное теплоснабжение, т.к. в этом случае потребитель

обеспечивается и горячей водой.

Сети (системы) теплоснабжения могут быть одно- двух- трёх- и четы-

рёхтрубными. При однотрубной системе теплоноситель от объекта, по-

требляющего тепло, не возвращается к источнику: он или полностью рас-

ходуется на объекте или избыток сбрасывают в канализационные сети.

Двухтрубная система горячего водоснабжения имеет основную трубу -

подающую и вспомогательную – обратную. Комбинация этих систем даёт

трёх- и четырехтрубную систему. Чаще применяют двухтрубную систему,

однако при значительной длине теплопровода бывает целесообразным и

однотрубная система.

 

Устройство тепловых сетей

Для устройства теплопроводов применяют, как правило, бесшовные

стальные горячекатаные трубы диаметром 32-426 мм. При прокладке теп-

лопроводов в местах, недоступных для ремонта и осмотра, допускается ис-

пользование газовых усиленных труб со сварным швом.

Стальные трубы соединяются с помощью сварки, а арматура крепится

к ним на фланцевых соединениях.

Самым существенным недостатком стальных труб является их под-

верженность коррозии как с внешней, так и с внутренней стороны. Кроме

стальных для сооружения теплопроводных сетей в последнее время стали

применять асбоцементные трубы. Их использование сопряжено с опреде-

лёнными трудностями из-за повышенной хрупкости асбоцементных труб,

а также в связи с потребностью в повышенной герметичности тепловых

сетей и их эластичностью при работе при повышенных температурах. Ос-

новное преимущество асбоцементных труб – высокая коррозионная стой-

кость.

Компенсаторы. При движении теплоносителя с высокой температурой

по трубам в их стенках возникают напряжения, которые вызываются теп-

ловым удлинением или укорачиванием труб. Для компенсации тепловых

деформаций обычно используют повороты и изгибы трубопроводов, а при

их отсутствии устраивают компенсаторы. Наибольшее распространение

получили сальниковые и гнутые компенсаторы (рис.4.1).

Сальниковые компенсаторы рекомендуются при давлении в сети не

более 1,2 МПа. Эти компенсаторы имеют малые габариты, но требуют пе-

риодического обслуживания для поддержания герметичности сальника.

Сальниковые компенсаторы устанавливают только в колодцах на прямо-

линейных участках. Компенсирующая способность таких устройств равна

100-400 мм.

 

Рис.4.1. Схемы компенсаторов: а – сальниковый; б – гнутые

 

Гнутые компенсаторы получили более широкое распространение. Пре-

имущества этих компенсаторов: возможность установки вне камер, высо-

кая надежность, а недостатки – повышенное гидравлическое сопротивле-

ние, большие габариты, значительное удлинение сети.

Камеры. В камерах, устанавливаемых на тепловых сетях, размещают

компенсаторы и различную запорно-регулирующую арматуру – задвижки,

обратные клапаны и пр. Конструкция и размер камер отличаются многооб-

разием. Их выполняют из монолитного и сборного железобетона, реже из

бетона или кирпича. Камеры с задвижками устраивают через 500-1 000 м, а

с компенсаторами – через 140-200 м.

Способы прокладки сетей. Тепловые сети прокладывают под землей

или над поверхностью земли. В городах (за исключением производствен-

ных районов и окраин) допускают только подземную прокладку сетей.

Подземные прокладки ведут: а) бесканальным способом; б) в полупро-

ходных каналах; в) в проходных каналах. Тепловые сети должны иметь

надежное тепло и надежную гидроизоляцию. В противном случае тепло-

потери только от поверхности труб увеличиваются в 5-10 раз.

Бесканальная прокладка получила в последнее время широкое рас-

пространение, т.к. на 25-35 % дешевле, чем в непроходных каналах. При

этом типе прокладки тепловая изоляция непосредственно соприкасается с

грунтом, поэтому она должна быть прочной и водонепроницаемой. Конст-

рукции изоляции тепловых сетей в этом случае могут быть набивными,

литыми, сборно-литыми и сборно-блочными. Хорошие результаты дает

теплоизоляция трубопроводов пенобетоном. Трубы могут покрываться

этим материалом или непосредственно в траншее с пердвижной

Рис.4.2. Конструкции каналов:

а) канал рамной конструкции: 1 – железо-

бетонная рама; 2 – плита-днище; 3 – песок;

 

б) сводчатый канал: 1 – железобе-

тонный свод; 2 – бетонный фундамент; 3 – бетонная плита; 4 – опорные

плиты; 5 – опоры теплопровода;

 

 

в) полупроходной канал: 1 – железобетонная

труба; 2 – бетонный пол; 3 – песчаная засыпка опалубкой, или на заводе;

в последнем случае повышается индустриаль-

ность строительства, т.к. на месте приходится теплоизолировать только

стыки. Эта работа выполняется скорлупами из пенобетона.

Вместо гидрозащиты поверхность теплоизолированных тепловых се-

тей можно засыпать хорошо фильтрующими каменными материалами или

покрывать скорлупами из крупнопористого бетона.

Прокладка тепловых сетей в каналах. Конструкции каналов могут

быть непроходными, полупроходными и проходными (туннели).

Непроходные каналы используются довольно часто, они бывают пря-

моугольными, цилиндрическими, сводчатыми и пр. (рис.4.2). Непроходные

каналы из кирпича сейчас применяют только при малых объемах строи-

тельства.

Полупроходные каналы применяют для прокладки тепловых сетей в

пределах городских проездов с усовершенствованными покрытиями. В по-

лупроходных каналах без вскрытия дорожной одежды можно не только

проводить эксплуатационные работы, но и частично заменять поврежден-

ные трубы (рис. 4.2, в).

Прокладку в проходных каналах применяют главным образом на тер-

риториях промышленных предприятий и на выводах теплопроводов от

мощных ТЭЦ. Конструкция проходного канала зависит главным образом

от принятого метода производства работ. При закрытом способе сооружа-

ются каналы круглого сечения. При открытом способе производства работ

широко применяются каналы прямоугольного поперечного сечения.