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.