Главная Обратная связь

Дисциплины:






ТЕПЛО- И ГАЗОСНАБЖЕНИЕ ТЕРРИТОРИЙ ПОСЕЛЕНИЙ И ЗДАНИЙ



 

Гла ва 12 ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ПОСЕЛЕНИЙ

Источники тепла

Тепловая энергия требуется для работы промышленных пред­приятий, отопления, вентиляции, кондиционирования и цент­рализованного горячего водоснабжения зданий. Жилищно-комму­нальное хозяйство использует около 25 % всей тепловой энергии, потребляемой городом.

Теплоснабжение поселений может осуществляться двумя спо­собами. Централизованное теплоснабжение — получение тепловой энергии от теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), местных котельных. Де­централизованное теплоснабжение — получение энергии от мест­ных источников тепла (котельной установки, газоводогрейного агрегата или печи).

Централизованное теплоснабжение представляет собой систе­му, состоящую из источника теплоты, трубопроводов и потреби­телей теплоты. Тепловой источник снабжает теплом группу до­мов, квартал или район города, а также промышленные пред­приятия. Он может находиться на значительном отдалении от по­требителей. В соответствии со СНиП 2.07.01-89* теплоснабжение городов и жилых районов с застройкой зданиями высотой более двух этажей должно быть централизованным.

Теплоносителем может служить вода с температурой 95 °С и выше, пар (низкого и высокого давления) и воздух. Водяные системы ис­пользуют в жилых домах, паровые системы — на промышленных предприятиях, воздушные — в общественных зданиях.

По характеру тепловых нагрузок различают сезонных (система отопления, вентиляции, кондиционирования) и постоянных (про­мышленные производства, системы горячего водоснабжения жи­лых и общественных зданий) потребителей. Сезонные потребите­ли изменяют нагрузку по времени года и сохраняют ее в течение суток. Постоянные потребители изменяют интенсивность потреб­ления в течение суток.

Мощность источника тепла выбирают по укрупненным показате­лям — по количеству жителей или зданий. Расход тепла для произ­водств определяют по нормам расхода тепла на единицу продукции.

Источником тепла может служить ТЭЦ, где вырабатывается и тепловая и электрическая энергия. Это наиболее совершенная форма теплового источника. Распространенным тепловым источ­ником служат котельные установки, которые в зависимости от назначения подразделяют на производственные и отопительные. Отопительные котельные дают тепло на нужды отопления, вен­тиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зда­ний. Они в зависимости от производственной мощности бывают индивидуальные и групповые. Последние условно подразделяют в зависимости от размера обслуживаемой территории на кварталь­ные и районные.

 

Тепловые сети

 



Для транспортировки тепла к потребителям используют трубо­проводы — тепловые сети, которые могут передавать тепло с по­мощью воды и пара, их соответственно называют водяными и паровыми. В настоящее время тепловые сети передают тепло на большие расстояния. Во избежание больших теплопотерь они дол­жны быть теплоизолированными.

Различают транзитные, магистральные, распределительные и кольцевые трубопроводы. Тепловые сети, которые подводят тепло к промышленным предприятиям, называют промышленными, к жилым и общественным зданиям — коммунальными, к пред­приятиям и гражданским зданиям — смешанными.

Схемы тепловых сетей в плане могут быть двух видов: радиаль­ные и кольцевые. Радиальная схема теплоснабжения представляет собой тупиковые ответвления ко всем объектам. В случае аварии эти объекты оказываются отключенными. Кольцевая схема тепло­снабжения более надежна и бесперебойна в работе. В ней все ветки мелких ответвлений объединены в общий контур. Тепловые сети разных районов города могут быть соединены между собой, что­бы в случае выхода из строя одного источника тепла его мог дуб­лировать другой. Это позволяет бесперебойно снабжать теплом все районы города и одновременно устранять неисправность.

Тепловые сети делают двух- и многотрубными. Наиболее рас­пространена двухтрубная система, при которой одна труба — по­дающая, другая — обратная. В этой системе вода циркулирует по замкнутому кругу: отдав свое тепло потребителю, она возвраща­ется в котельную.

В жилых районах применяют два вида водяных систем тепло­снабжения: открытую и закрытую. Разница заключается в том, что при закрытой системе теплоснабжения в трубопроводах циркули­рует постоянное количество воды, а при открытой системе — часть воды непосредственно из системы разбирается на нужды горячего водоснабжения. В открытой системе теплоснабжения вода должна быть по качеству равноценна питьевой, а запас воды на источни­ке тепла должен постоянно пополняться.

Однотрубная система подает теплоноситель для отопления и вентиляции, а затем выпускает его в качестве горячего водоснаб­жения. Вариант наиболее дешевый, но трудно рассчитываемый. Трехтрубная система обеспечивает подачу тепла по двум трубам с разными параметрами теплоносителя, а возврат осуществляется по третьей трубе. В четырехтрубной системе подача тепла на ото­пление и горячее водоснабжение разделена по двум парам труб. Наиболее применима в настоящее время в населенных пунктах раздельная двухтрубная система теплоснабжения ввиду удобства и экономичности ее использования.

Для горячего водоснабжения используют открытый и закры­тый варианты присоединения к тепловым сетям. В открытых сетях горячая вода поступает прямо из теплосети и восполняет в ней тепло из источника. Качество горячей воды невысокое. В закрытых сетях вода теплосети полностью возвращается к тепловому источ­нику, нагревая водопроводную воду для горячего водоснабжения в теплообменных аппаратах. В этом случае качество горячей воды высокое.

Тепловые сети прокладывают над землей и под землей. Надзем­ная прокладка дешевле, но часто недопустима по эстетическим соображениям. Подземная прокладка наиболее распространена. Раз­личают канальную и бесканальную прокладки трубопроводов.

Канальная прокладка трубопроводов дороже, но надежнее, так как стенки канала защищают трубы от случайных воздействий, блуждающих токов и т.д. Каналы делают кирпичными и железобе­тонными. По конструкции они бывают проходные (высотой 2 м), полупроходные (высотой 1,4 м) и непроходные.

Бесканальная прокладка теплопроводов — простой и дешевый способ заложения, поэтому он наиболее распространен, особен­но при реконструкции и в малоэтажной застройке. Трубы уклады­ваются прямо в грунт. Этот способ имеет, однако, большие недо­статки: коррозия, трудоемкость ремонта, отсутствие периодиче­ского надзора. Частично их преодолевают, защищая трубы от вне­шних воздействий грунта изоляционным материалом, цементной коркой и гидроизоляцией. Применяют и армированный пенобе­тон, где арматуру выполняют в виде сетки, что придает значи­тельную жесткость трубопроводам.

В настоящее время вместо ранее применявшейся армопенобе-тонной бесканальной прокладки трубопроводов очень широкое применение получили теплоизолированные пенополиуретановые (ППУ) системы трубопроводов. Принципиальной особенностью этого вида прокладки трубопроводов является практически пол­ная герметичность конструкции, позволяющая располагать тру­бопроводы тепловых сетей во влажных грунтах без дополнитель­ной гидроизоляции и попутного дренажа. Кроме того, конструк­ция прокладки трубопроводов может быть оборудована системой оперативного дистанционного контроля (СОДК), позволяющей систематически отслеживать и находить места увлажнения изо­ляции. При этом способе бесканальной прокладки используют трубы с теплоизоляцией из пенополиуретана диаметром от 57 до 1020 мм в гидроизоляционной оболочке из плотного полиэтилена.

Из этого же вида тепловой изоляции изготавливают фасонные изделия для прокладки трубопроводов: отводы, z-образные эле­менты для компенсации температурных удлинений, тройники, неподвижные опоры, спускники и воздушники и др. Трубы при­меняют только новые стальные, черные или оцинкованные ма­рок Ст. 10, Ст. 20, Ст. 17ГС и другие в соответствии с требования­ми Госгортехнадзора России.

При строительстве теплотрасс из ППУ трубопроводов особое внимание уделяют тепловой и водонепроницаемой изоляциям сты­ковых соединений. При этом используют специальную сварную муфту, обеспечивающую абсолютно герметичное соединение сты­ков. Пенополиуретановая изоляция рассчитана на длительное воз­действие температуры теплоносителя до 130°С и на кратковре­менное воздействие температуры до 150 °С. Все трубы v остальные элементы трубопроводов при использовании такого оборудова­ния снабжены проводами оперативного дистанционного контро­ля, сигнализирующими о повреждении проводов или о наличии влаги в изоляционном слое при эксплуатации. Система основана на проводимости теплоизоляционного слоя, которая изменяется при изменении влажности. Для поиска мест неисправности (ув­лажнение изоляции, обрыв сигнальных проводников) использу­ют методы и приборы, основанные на действии импульсной реф-лексометрии.

СОДК включает в себя сигнальные медные проводники, зало­женные во все элементы теплосети, разъемы по трассе и в местах контроля (ЦТП, котельной), переносные приборы для периоди­ческой проверки и стационарные — для непрерывного контроля.

Прокладка в непроходных каналах — наиболее удобный способ прокладки теплопроводов, чем и объясняется его частое приме­нение. Преимущество этого способа по сравнению с бесканаль­ной прокладкой состоит в том, что трубопровод защищен от ко­лебания давления в грунте, так как заключен в канал, где нахо­дится на специальных подвижных и неподвижных опорах. Его не­достаток заключается в отсутствии постоянного наблюдения за состоянием сетей, а в случае аварии трудно найти место повреж­дения. В непроходных каналах теплосети могут располагаться с неф-темазутопроводами, трубопроводами сжатого воздуха давлением до 1,6 МПа и водопроводами.

В проходных коллекторах теплосети могут размешаться совместно с водопроводами диаметром до 300 мм, кабелями связи, силовы­ми кабелями напряжением до 10 кВ, а в городских коллекторах — также с трубопроводами сжатого воздуха давлением до 1,6 МПа и напорной канализацией. Во внутриквартальных коллекторах до­пускается совместная прокладка водяных сетей диаметром не более 250 мм с газопроводами природного газа давлением до 0,005 МПа и диаметром до 150 мм. При совместной прокладке теплосети и водопровода во избежание нагревания изолируют, размещая его либо в одном ряду, либо под тепловыми сетями, учитывая при этом нормативную глубину заложения. В проходных коллекторах ведут непрерывное наблюдение и контроль за состоянием сетей. Ремонт таких сетей упрощается.

В сложных участках, например, под центральными магистралями с большим движением, при пересечении железных дорог, под зда­ниями, где проходные коллекторы невозможно проложить, а не­проходные каналы нельзя прокладывать из-за ограниченной возмож­ности развития на случай ремонта, применяют полупроходные кана­лы. Хотя в них проход очень мал (высота — до 1,4 м, ширина — 0,4...0,5 м), все же можно осмотреть и отремонтировать теплосеть.

Трассу тепловых сетей в городах прокладывают в отведенных для инженерных сетей технических полосах параллельно красным линиям улиц, дорог и проездов вне проезжей части и полосы зеленых насаждений, но при обосновании допускается располо­жение теплотрассы под проезжей частью или тротуаром. Теплосе­ти нельзя прокладывать вдоль бровок террас, оврагов или искус­ственных выемок при просадочных грунтах.

Уклон тепловых сетей независимо от направления движения теплоносителя и способа прокладки должен быть не менее 0,002.

В СНиП 2.04.07-86* содержатся особые условия для устройства пересечений тепловыми сетями других подземных сооружений.

Магистральные сети располагаются по главным направлениям от источника тепла и состоят из труб больших диаметров — от 400 до 1200 мм. Разводящие сети имеют диаметр трубопроводов от 100 до 300 мм, а диаметр трубопроводов, ведущих к потребителям,— 50... 150 мм.

Паровые системы теплоснабжения делают одно- и двухтрубны­ми, при этом конденсат возвращается по специальной трубе — кон-денсатопроводу. Под действием начального давления 0,6...0,7 МПа, а иногда и 1,3... 1,6 МПа, пар движется со скоростью 30...40 м/с. При выборе способа прокладки теплопроводов главной задачей яв­ляется обеспечение долговечности, надежности и экономичности решения.

Тепловые сети монтируют из стальных электросварных труб, расположенных на специальных опорах. На трубах устраивают за­порную и регулирующую арматуры (задвижки, вентили). Опоры трубопроводов создают горизонтальное незыблемое основание. Интервал между опорами определяют при проектировании.

Опоры тепловых сетей подразделяют на неподвижные и под­вижные. Неподвижные опоры фиксируют расположение конкрет­ных мест сетей в определенной позиции, не допускают никаких смещений. Подвижные опоры допускают перемещение трубопро­вода по горизонтали вследствие температурных деформаций.

Между неподвижными опорами на расчетных расстояниях рас­полагают П-образные удлинения труб, компенсирующие темпе­ратурные напряжения, удлиняющие трубопровод. Компенсаторы предохраняют сети от разрушений.

Для размещения на теплотрассе отключающей арматуры, не­подвижных опор устраивают камеры высотой 2 м. В них спускают­ся через люки.

 

Виды топлива

Для отопительных систем и систем горячего водоснабжения используют тепловые источники, работающие на разных видах топлива. Топливо бывает твердое, жидкое и газообразное. В каче­стве твердого топлива используют уголь. Уголь подразделяют на бурый, каменный и антрацит. В качестве жидкого топлива исполь­зуют продукт переработки нефти — мазут. Газообразное топли­во — природный газ. Древесину и торф используют только в печ­ном отоплении.

Характер горения зависит от вида топлива. В топочных устрой­ствах должно быть предусмотрено несколько условий: температу­ра выше порога воспламенения данного топлива, подача воздуха, отвод продуктов сгорания. Температура порога воспламенения для древесины и торфа — 250... 300 °С, для каменного угля — 450... 500 °С, для антрацита 600...700°С, для мазута 500 °С, для природно­го газа — 500...600°С. Топливо и воздух в топочные устройства (котлы) поступают в смеси или по отдельности. В немеханизиро­ванных котлах мощностью 1... 1,5 МВт топливо подается цикли­чески вручную, в котлах мощностью 6...7 МВт — механизирован­но, процесс сжигания непрерывный.

Тепло котельной установки передается теплообменным трубам через излучение. Используют водогрейные котлы с набором раз­ного количества секций. Под котлы устанавливают специальный отдельный фундамент, обрез которого располагается на уровне земли. На фундамент опирается специальный металлический кар­кас, поддерживающий элементы оборудования котла, и каркас, служащий для укрепления обмуровки. Каркасы снабжены обслу­живающими площадками и специальными лестницами с перила­ми. Стойки каркаса с опорными башмаками бетонируют в фунда­менте котла.

Обмуровка элементов котельной установки представляет со­бой теплоизоляцию и является двухслойной. Внутренний слой — огнеупорный из шамотного бетона. Внешний слой — из минера-ловатных компонентов и асбестовых материалов. Вес обмуровки составляет от 1800 до 1000 кг/м3.

Для обслуживания котлов предназначены различные устрой­ства — гарнитура (лазы, шиберы и т.д.). Арматура котельных уста­новок предназначена для регулирования, измерения, затвора и т.д.

Котельные установки проектируют в зависимости от характера и объема теплового потребления. Для отопительно-вентиляцион-ных целей используют водогрейные котлы, для технических це­лей — паровые, для смешанных целей — паровые котлы с водо­грейными установками.

Помещения котельных проектируют не менее чем с двумя вы­ходами, открывающимися наружу. Одну торцевую стену оставля­ют свободной для возможного расширения котельной установки. Обслуживающие лестницы — металлические, из рифленой стали с ограждениями высотой 1 м, шириной 0,6...0,8 м.

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...