|
| ||||||||||||||||
rusenst.ru
Проектирование наружных тепловых сетей – пример проекта систем теплоснабжения, теплотрасс
Классификация теплосетей по основным признакам и основные методы проектирования
Есть несколько критериев, по которым может различаться система. Это и способ их размещения, и назначение, и район теплоснабжения, их мощность, а также множество дополнительных функций. Проектировщик в момент проектирования системы теплоснабжения обязательно узнает у заказчика какой объем энергии ежесуточно должна транспортировать линия, сколько выходных отверстий иметь, какие условия эксплуатации будут – климатические, метеорологические, а также как не испортить городскую застройку.
Согласно этим данным можно выбрать один из типов прокладки. Рассмотрим классификации.
По типу укладки
Различают:
- Воздушные, они же надземные.
Применяется такое решение не слишком часто из-за трудностей монтажа, сервисного обслуживания, ремонта, а также из-за неприглядного вида таких мостов. К сожалению, проект обычно не включает декоративные элементы. Это обусловлено тем, что коробы и другие конструкции для маскировки часто препятствуют доступу к трубам, а также мешают своевременно увидеть проблему, например, протеку или трещину.
Решение проектирования воздушных теплосетей принимают после инженерных изысканий на предмет обследования районов с сейсмической активностью, а также высоким уровнем залегания грунтовых вод. В таких случаях нет возможности копать траншеи и проводить наземную укладку, так как это может быть непродуктивно – природные условия могут повредить обшивку, влажность повлияет на ускоренную коррозию, а подвижность грунтов приведет к изломам трубы.
Еще одна рекомендация для проведения надземных конструкций – это плотная жилая застройка, когда просто нет возможности копать ямы, или в случае, когда на этом месте уже существует одна или несколько линий действующих коммуникаций. При проведении земельных работ в этом случае велик риск повредить инженерные системы города.
Монтируются воздушные теплосети на металлические опоры и столбы, где крепятся на обручи.
Они, соответственно, прокладываются под землей или на ней. Существует два варианта проекта системы теплоснабжения – когда укладка осуществляется канальным способом и бесканальным.
В первом случае прокладывается бетонный канал или тоннель. Бетон армируется, могут использоваться заранее заготовленные кольца. Это защищает трубы, обмотку, а также облегчает процесс проверки и обслуживания, так как вся система находится в чистоте и сухости. Защита происходит одновременно от влаги, грунтовых вод и подтоплений, а также от коррозии. В том числе такие меры предосторожности помогают предотвратить механическое влияние на линию. Каналы могут быть монолитной заливки бетоном или сборные, их второе название – лотковые.
Бесканальный способ менее предпочтителен, но он занимает гораздо меньше времени, трудозатрат и материальных средств. Это экономически эффективный способ, но сами трубы используются не обычные, а специальные – в защитной оболочке или без нее, но тогда материал должен быть из поливинилхлорида или с его добавлением. Затрудняется процесс ремонта и монтажа, если предполагается реконструкция сети, расширение теплосети, так как нужно будет вновь совершать земельные работы.
По типу теплоносителя
Транспортироваться могут два элемента:
Она передает тепловую энергию и может попутно служить в целях водоснабжения. Особенность в том, что такие трубопроводы не укладываются в одиночку, даже магистральные. Их необходимо проводить в количестве, кратном двум. Обычно это двухтрубные и четырехтрубные системы. Это требование обусловлено тем, что нужна не только подача жидкости, но и ее отвод. Обычно холодный поток (обратка) возвращается на тепловой пункт. В котельной происходит вторичная обработка – фильтрация, а затем нагрев воды.
Это более трудные в проектировании теплосети – пример их типового проекта содержит условия защиты труб от сверхгорячих температур. Дело в том, что паровой носитель гораздо горячее, чем жидкость. Это дает увеличенный КПД, но способствует деформации трубопровода, его стенок. Это можно предотвратить, если использовать качественные стройматериалы, а также регулярно следить за возможными изменениями в давлении напора.
Также опасно еще одно явление – образование конденсата на стенках. Необходимо сделать обмотку, которая будет отводить влагу.
Опасность также подстерегает в связи с возможными травмами при обслуживании и прорыве. Ожог паром очень сильный, а так как вещество передается под давлением, то может привести к значительным повреждениям кожных покровов.
По схемам проектирования
Также эту классификацию можно назвать – по значению. Различают следующие объекты:
- Магистральные.
Они имеют одну только функцию – транспортировка на длительные расстояния. Обычно это передача энергии от источника, котельной, до распределительных узлов. Здесь могут находиться теплопункты, которые занимаются разветвлением трасс. Магистрали имеют мощные показатели – температура содержимого до 150 градусов, диаметр труб – до 102 см.
- Распределительные.
Это менее значительные линии, цель которых – доставить горячую воду или пар к жилым зданиям и промышленным предприятиям. По сечению они могут быть различные, его выбирают в зависимости от проходимости энергии в сутки. Для многоквартирных домов и заводов используют обычно максимальные значения – они не превышают 52,5 см в диаметре. В то время как для частных владений жители обычно подводят небольшой трубопровод, который может утолить их нужды в тепле. Температурный режим обычно не превышает 110 градусов.
Это подтип распределительных. Они обладают теми же техническими характеристиками, но служат цели распределения вещества по зданиям одной жилой застройки, квартала.
Они предназначены для соединения магистрали и теплопункта.
По источнику тепла
Различают:
- Централизованные.
Исходная точка теплоотдачи – это крупная станция обогрева, которая питает весь город или большую его часть. Это могут быть ТЭЦ, большие котельные, атомные станции.
- Децентрализованные.
Они занимаются транспортированием от небольших источников – автономных теплопунктов, которые могут снабжать только маленькую жилую застройку, один многоквартирный дом, конкретное промышленное производство. Автономные источники питания, как правило, не нуждаются в участках магистралей, так как они находятся рядом с объектом, сооружением.
Этапы составления проекта теплосети
- Сбор исходных данных.
Заказчик предоставляет техническое задание проектировщику и самостоятельно или посредством сторонних организаций составляет список сведений, которые понадобятся в работе. Это количество теплоэнергии, которая требуется в год и ежесуточно, обозначение точек питания, а также условия эксплуатации. Здесь же могут находиться предпочтения по максимальной стоимости всех работ и используемые материалы. Первым делом в заказе должно быть указано, для чего необходима теплосеть – жилые помещения, производство.
- Инженерные изыскания.
Работы проводятся как на местности, так и в лабораториях. Затем инженер заполняет отчеты. В систему проверок включена почва, свойства грунта, уровень грунтовых вод, а также климатические и метеорологические условия, сейсмическая характеристика района. Для работы и оформления отчетности понадобится связка GEODirect + ZWCAD Professional + Geonium. Эти программы обеспечат автоматизацию всего процесса, а также соблюдение всех норм и стандартов.
- Проектирование инженерной системы.
На этой стадии составляются чертежи, схемы отдельных узлов, выполняются расчеты. Настоящий проектировщик всегда использует качественный софт, например, ИНЖКАД. Программное обеспечение предназначено для работы с инженерными сетями. С его помощью удобно проводить трассировку, создавать колодцы, указывать пересечения линий, а также отмечать сечение трубопровода и делать дополнительные отметки.
Нормативные документы, которыми руководствуется проектировщик – СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети» и СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и приборов».
На этом же этапе оформляется строительная и проектная документация. Чтобы соблюсти все правила ГОСТ, СП и СНиП, необходимо пользоваться программой VetCAD++ или СПДС GraphiCS. Они автоматизируют процесс заполнения бумаг по стандартам законодательства.
- Согласование проекта.
Сначала макет предлагают заказчику. В этот момент удобно использовать функцию 3D-визуализации. Объемная модель трубопровода нагляднее, в ней видны все узлы, которые не заметны на чертеже человеку, которые не знаком с правилами черчения. А для профессионалов трехмерный макет необходим, чтобы внести коррективы, предусмотреть нежелательные пересечения. Такой функцией обладает программа ZWCAD 2018 Professional. В ней удобно составлять всю рабочую и проектную документацию, чертить и производить базовые расчеты, используя встроенный калькулятор.
Затем согласование должно пройти в ряде инстанций городской управы, а также пройти экспертную оценку независимым представителем. Удобно использовать функцию электронного документооборота. Особенно это актуально, когда заказчик и исполнитель находятся в разных городах. Вся продукция компании «ЗВСОФТ» взаимодействует с распространенными инженерными, текстовыми и графическими форматами, поэтому команда проектировщиков может использовать данное программное обеспечение для обработки данных, полученных из разных источников.
www.zwsoft.ru
Наружные тепловые сети
Содержание
Введение
1. Тепловые нагрузки на отопление зданий
2. Гидравлический расчет трубопроводов тепловых сетей
3. Расчет участков с компенсацией тепловых напряжений
3.1 Расчет участков самокомпенсации без учета гибкости отводов
3.2 Расчет П-образных компенсаторов с гладким отводом
4. Расчет нагрузок на опоры
4.1 Расчет нагрузок на подвижные опоры
4.2 Расчет нагрузок на неподвижные опоры
Введение
В данной курсовом проекте выполнены проектные работа по прокладке трубопроводов тепловых сетей для теплоснабжения микрорайона города с расчетной температурой наружного воздуха tн= – 30°С.
Потребителями тепла являются жилые дома и здания школы. Теплоснабжение микрорайона осуществляется от существующего центрального теплового пункта (ЦТП). Теплоноситель подается потребителями от ЦТП по двух трубной сети для нужд отопления и вентиляции. Система теплоснабжения закрытая, с качественным регулированием теплоотдачи нагревательных приборов. Местные системы отопления присоединены к тепловым сетям по зависимой схеме.
В качестве теплоносителя принята вода со следующими параметрами: температура воды в подающем трубопроводе t1=+95°С, температура воды в обратном трубопроводе t2=+70°С.
Прокладка тепловых сете принята подземная в непроходном канале. Приняты каналы марки КЛп 90×45, КЛп 60×45. Трубопроводы в канале уложены на подвижные опоры, которые воспринимают все трубопроводас теплоносителем и изоляцией и передают его на опорные подушки. В качестве подвижных опор приняты скользящие опоры типа Т13 серии 4.903-10.
Для восприятия усилий, возникающих в результате температурных деформаций, на трубопроводах теплосети установлены неподвижные опоры, которые фиксируют положение трубопровода в определенных точках. В качестве неподвижных опор приняты лобовые опоры типа Т14 серии 4.903-10.
В качестве тепловой изоляции приняты прошивные маты из стеклянного штапельного волокна (δн=50мм) с покровным слоем из стеклопластика рулонного РСТ. Перед нанесением тепловой изоляции выполнена антикоррозионная защита трубопровода.
В местах установки арматуры и ответвлений к потребителям выполнены теплофикационные камеры из сборного железобетона.
Компенсация температурных деформаций осуществляется с помощью естественных поворотов трасс тепловой сети и устройством П-образных компенсаторов. Для устройства тепловых сетей используются электросварные трубы из стали 20 группы В, ГОСТ 10704-90. В местах ответвлений к потребителям и на вводах в здания на трубах устанавливаются фланцевые задвижки.
Для спуска воды в низших точках тепловых сетей установлены стальные вентили с отводом спускных вод в специальные колодцы с последующим выводом данных вод в канализацию.
1. Расчет тепловой нагрузки на отопление зданий
Тепловую нагрузку на отопление жилых и общественных зданий определяем по формуле:
Q=q0·Vн(tв-tн)·η·η1
где η – поправка на расчетную температуру наружного воздуха tн;
η1 – поправка на потери, η1=1,07;
q0 – отопительная удельная тепловая характеристика;
Vн – объем здания по внешнему обмеру;
tн – расчетная температура наружного воздуха на отопление;
tв – расчетная температура внутреннего воздуха
По формуле определяем максимальный тепловой поток на отопление каждого жилого и общественного здания в квартале:
Q пятиэтажного дома=0,46×20000×(18-(-30))×1×1,07=472000 Вт
Q девятиэтажного дома=0,46×35000×(18-(-30))×1×1,07=826000 Вт
Q двенадцатиэтажного дома=0,46×43000×(18-(-30))×1×1,07=1015000 Вт
Q д/с = 0,4×23000×(20-(-30))×1×1,07=492000 Вт
Q школа = 0,38×25000×(16-(-30))×1×1,07=467000 Вт
Расчетный расход теплоносителя
G0=Q/1,16 × (t1 – t2),
Где Q – тепловая нагрузка на отопление, Вт
t1 – температура теплоносителя в подающей магистрали, t1=95°С;
t2 – температура теплоносителя в обратной магистрали, t2=70°С;
уч. 1-2 G0 = 3272000/1,16 × (95 – 70) = 70,52 т/ч
уч. 2-3 G0 = 2446000/1,16 × (95 – 70) = 52,72 т/ч
уч. 3-4 G0 = 1974000/1,16 × (95 – 70) = 42,54 т/ч
уч. 4-5 G0 = 1482000/1,16 × (95 – 70) = 31,94 т/ч
уч. 5-6 G0 = 1015000/1,16 × (95 – 70) = 21,88 т/ч
уч. 2-2′ G0 = 826000/1,16 × (95 – 70) = 17,81 т/ч
уч. 3-3′ G0 = 472000/1,16 × (95 – 70) = 10,17 т/ч
уч. 4-4′ G0 = 492000/1,16 × (95 – 70) = 10,6 т/ч
уч. 5-5′ G0 = 467000/1,16 × (95 – 70) = 10,06 т/ч
По расходу теплоносителя по гидравлическим таблицам определяем диаметр трубопровода участка, удельный перепад давлений, скорость движения теплоносителя.
Приведенная длина участка определяется по формуле:
Lпр = L×(1+α)
где Lпр – приведенная длина участка, м;
L – длина участка по плану, м;
α – коэффициент для определения суммарных эквивалентных длин местных сопротивлений. Принимается по СНиП 2.04.07-86 Тепловые сети; приложение 6.
Для диаметра труб < 150 мм α = 0,3
Для диаметра труб > 200 мм α = 0,4
Потери давления на рассматриваемом участке определяем по формуле:
ΔPi = R×Lпр
где ΔPi – потери давления на рассматриваемом участке, Па;
R – удельные потери давления на рассматриваемом участке, Па;
Lпр – приведенная длина рассматриваемого участка, м.
2. Гидравлический расчет трубопроводов тепловых сетей
Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов, потерь давления в трубопроводах, пропускной способности, давлений в различных точках сети, увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах, подбор насосов и другого оборудования тепловых сетей, предназначенных для транспортирования теплоносителя.
Таблица 1. Гидравлический расчет основной расчетной магистрали тепловой сети
Таблица 2. Гидравлический расчет боковых ответвлений подающих трубопроводов тепловой сети
Примечание: В тепловых сетях диаметр труб не зависимо от расчетного расхода теплоносителя должен приниматься не менее 32 мм.
mirznanii.com
Тепловые сети. Способы прокладки теплопроводов
Тепловая энергия в виде горячей воды или пара транспортируется от источника теплоты (ТЭЦ или крупной котельной) к тепловым потребителям по специальным трубопроводам, называемым тепловыми сетями.
Тепловая сеть — один из наиболее дорогостоящих и трудоемких элементов систем централизованного теплоснабжения. Она представляет собой теплопроводы — сложные сооружения, состоящие из соединённых между собой сваркой стальных труб, тепловой изоляции, компенсаторов тепловых удлинений, запорной и регулирующей арматуры, строительных конструкций, подвижных и неподвижных опор, камер, дренажных и воздухоспускных устройств. Проектирование тепловых сетей производят с учётом положений и требований СНиП 2.04.07—86 «Тепловые сети».
По количеству параллельно проложенных теплопроводов тепловые сети могут быть однотрубными, двухтрубными и многотрубными. Однотрубные сети наиболее экономичны и просты. В них сетевая вода после систем отопления и вентиляции должна полностью использоваться для горячего водоснабжения. Однотрубные тепловые сети являются прогрессивными, с точки зрения значительного ускорения темпов строительства тепловых сетей. В трехтрубных сетях две трубы используют в качестве подающих для подачи теплоносителя с разными тепловыми потенциалами, а третью трубу в качестве общей обратной. В четырехтрубных сетях одна пара теплопроводов обслуживает системы отопления и вентиляции, а другая — систему горячего водоснабжения и технологические нужды.
В настоящее время наибольшее распространение получили двухтрубные тепловые сети, состоящие из подающего и обратного теплопроводов для водяных сетей и паропровода с конденсатопроводом для паровых сетей. Благодаря высокой аккумулирующей способности воды, позволяющей осуществлять дальнее теплоснабжение, а также большей экономичности и возможности центрального регулирования отпуска теплоты потребителям, водяные сети имеют более широкое применение, чем паровые.
Водяные тепловые сети по способу приготовления воды для горячего водоснабжения разделяются на закрытые и открытые. В закрытых сетях для горячего водоснабжения используется водопроводная вода, нагреваемая сетевой водой в водоподогревателях. При этом сетевая вода возвращается на ТЭЦ или в котельную. В открытых сетях вода для горячего водоснабжения разбирается потребителями непосредственно из тепловой сети и после использования её в сеть уже не возвращается. Качество воды в открытой тепловой сети должно отвечать требованиям ГОСТ 2874—82*.
Тепловые сети разделяют на магистральные, прокладываемые на главных направлениях населенных пунктов, распределительные — внутри квартала, микрорайона и ответвления к отдельным зданиям.
Радиальные сети (тупиковые) (рис. 9.2а) сооружают с постепенным уменьшением диаметров теплопроводов в направлении от источника теплоты. Такие сети наиболее просты и экономичны по начальным затратам. Их основной недостаток — отсутствие резервирования. Во избежание перерывов в теплоснабжении (в случае аварии на магистрали радиальной сети прекращается теплоснабжение потребителей, присоединенных на аварийном участке) должно предусматриваться резервирование подачи теплоты потребителям за счёт устройства перемычек между тепловыми сетями смежных районов и совместной работы источников теплоты (если их несколько). Радиус действия водяных сетей во многих городах достигает значительной величины (15—20 км).
Устройством перемычек тепловая сеть превращается в радиально-кольцевую, происходит частичный переход к кольцевым сетям. Для предприятий, в которых не допускается перерыв в теплоснабжении, предусматривают дублирование или кольцевые (с двусторонней подачей теплоты) схемы тепловых сетей (рис. 9.2б). Хотя кольцевание сетей существенно удорожает их, но зато в крупных системах теплоснабжения значительно повышается надёжность теплоснабжения, создаётся возможность резервирования, а также повышается качество гражданской обороны.
Паровые сети устраивают преимущественно двухтрубными. Возврат конденсата осуществляется, по отдельной трубе — конденсатопроводу. Пар от ТЭЦ по паропроводу со скоростью 40—60 м/с и более идёт к месту потребления. В тех случаях, когда пар используется в теплообменниках, конденсат его собирается в конденсатных баках, откуда насосами по конденсатопроводу возвращается на ТЭЦ.
По способу прокладки тепловые сети делят на подземные и надземные (воздушные). Надземная прокладка труб (на отдельно стоящих мачтах или эстакадах, на кронштейнах, заделываемых в стены здания) применяется на территориях промышленных предприятий, при сооружении тепловых сетей вне черты города, при пересечении оврагов и т.д. (рис. 9.3). Надземная прокладка тепловых сетей рекомендуется преимущественно при высоком стоянии грунтовых вод.
Преобладающим способом прокладки трубопроводов тепловых сетей является подземная прокладка: в проходных каналах и коллекторах совместно с другими коммуникациями; в полупроходных и непроходных каналах; бесканальная (в защитных оболочках различной формы и с засыпной теплоизоляцией).
Наиболее совершенный, но и более дорогой способ представляет собой прокладка теплопроводов в проходных каналах , которые применяют при наличии нескольких теплопроводов больших диаметров. При температуре воздуха в каналах более 50°С предусматривают естественную или механическую вентиляцию.
Тепловые сети в целом, особенно магистральные, являются серьёзным и ответственным сооружением. Их стоимость, по сравнению с затратами на строительство ТЭЦ, составляет значительную часть. Распределение стоимости прокладки тепловых сетей между строительными, монтажными и изоляционными работами может быть представлено в следующем виде: 1) стоимость строительных работ для внутриквартальных и межквартальных тепловых сетей в сухих грунтах составляет 80% и в мокрых — 90% общей стоимости трассы, остальные 1O—20% соответственно составляют стоимость монтажных и изоляционных работ; 2) стоимость строительных работ для магистральных тепловых сетей в сухих грунтах составляет в среднем 55%, в мокрых — 75%.
Бесканальный способ прокладки теплопровода — самый дешёвый. Применение его позволяет снизить на 30—40% строительную стоимость тепловых сетей, значительно уменьшить трудовые затраты и расход строительных материалов. Блоки теплопроводов изготовляют на заводе. Монтаж теплопроводов на трассе сводится лишь к укладке автокраном блоков в траншею и сварке стыков.
Заглубление тепловых сетей от поверхности земли или дорожного покрытия до верха перекрытия канала или коллектора принимается, м: при наличии дорожного покрытия — 0,5, без дорожного покрытия — 0,7, до верха оболочки бесканальной прокладки — 0,7, до верха перекрытия камер — 0,3.
В настоящее время свыше 80% тепловых сетей проложены в непроходных каналах, около 10% — надземные, 4% — в проходных каналах и тоннелях и около 6% — бесканальные. Средний срок службы подземных канальных теплопроводов вдвое меньше нормативного и не превышает в среднем 10—12 лет, а бесканальных с изоляцией на битумовяжущей основе — не более 6—8 лет. Основной причиной повреждений является наружная коррозия, возникающая из-за отсутствия или некачественного нанесения антикоррозионных покрытий, неудовлетворительного качества или состояния покровных слоёв, допускающих избыточное увлажнение изоляции, а также вследствие затопления каналов из-за неплотностей конструкций. Как у нас в стране, так и за рубежом ведётся постоянный поиск, а в последние годы особенно интенсивно, в направлении повышения долговечности теплопроводов, надёжности их работы и снижения затрат на их сооружение.
infopedia.su
Теплотрасса — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Теплотра́сса (от слов тепло и от немецкого Trasse — линия, маршрут) — элемент ряда систем теплоснабжения, расположенный между источником тепла и его потребителем и представляющий собой подземный или надземный трубопровод.
Теплотрассы различают по:
- виды теплоносителя
- способы прокладки
- подземные: бесканально, в непроходных каналах, полупроходных каналах, проходных каналах и в общих коллекторах совместно с другими инженерными коммуникациями
- надземные: на низких и высоких отдельно стоящих опорах.
Общая протяжённость теплотрассы из-за тепловых потерь обычно ограничена 10—20 километрами и не превышает 40 километров. Ограничение на протяжённость связано с возрастанием доли потерь тепла, необходимостью применения улучшенной теплоизоляции, необходимостью использовать для обеспечения перепадов давления у потребителей дополнительные перекачивающие насосные станции и (или) более прочные трубопроводы, что ведёт к повышению себестоимости продукции и снижению эффективности технического решения; в конечном счёте это вынуждает потребителя использовать альтернативные схемы теплоснабжения (локальные котельные, электрические котлы, печи). Для повышения ремонтопригодности секционирующей арматурой (например задвижками) теплотрасса делится на секционированные участки. Это позволяет сократить время опорожнения-заполнения до 5—6 часов даже для трубопроводов большого диаметра. Для фиксации механического, в том числе, реактивного перемещения трубопроводов используются неподвижные (мёртвые) опоры. Для компенсации температурной деформации применяются компенсаторы. В качестве компенсаторов могут использоваться углы поворота, в том числе специально проектируемые (П-образные компенсаторы). В качестве компенсаторов-элементов применяются сальниковые, сильфонные, линзовые и другие компенсаторы. Для целей опорожнения-заполнения трубопроводы теплотрассы оборудуются байпасами, дренажами, воздушниками и перемычками.
Короба подземной теплотрассы часто перегораживают стенками на случай прорыва теплоносителя.
ru.wikipedia.org
Наружные тепловые сети, полиэтиленовые трубопроводы
Техническая поддержка и проектирование
Уникальные элементы, разработанные НПО “Стройполимер”, применяемые в наружных тепловых сетях
Перейти на страницу разработок НПО “Стройполимер”
Из истории прокладки наружных тепловых сетей
Трубы предизолированные (далее трубы ППУ, трубы стальные ППУ) – жесткая конструкция «труба в трубе» – стальная труба, слой из пенополиуритановой теплоизоляции (ППУ), защитная оболочка из полиэтилена (оцинкованной стали) с системой ОДК.
Впервые «система центрального отопления» появилась в конце III-начале IV века до н.э. в Римской империи. Это изобретение было успешно применено в римских термах (банях). Только в Риме, в IV веке до н.э. находилось более 800 общественных бань. Системы отопления бань имели воздушные подземные трубопроводы.
В XVIII в Англии и Франции впервые стали применять системы парового и водяного отопления. Изначально, они призваны были отапливать оранжереи и теплицы, а затем уже изобретение с успехом было применено для отопления зданий.
Со временем трубопроводы и труба для отопления видоизменились существенно – от деревянной, керамической до стальной, полипропиленовой трубы в ППУ-изоляции.
Наружные тепловые сети – интересные факты
- В США, Локопорте (Lockport) в 1876 году впервые была подключена система ЦТП (централизованного теплоснабжения).
- В 1878 г. впервые в Европе, в госпитале Бонна (Германия) и больнице Стокгольма (Щвеция) были запущены системы ЦТП.
- К 1930 году в Европе, включая Ватикан насчитывалось более 200 систем ЦТП.
- Впервые в СССР горячий водовод из дерева был смонтирован в Смоленске в 1927 году. Деревянный водовод из клепки, был толщиной 60 мм, внутренним диаметром 100 мм, а длиной 800 м. Он был уложен непосредственно в землю, без изоляции, на глубине до 2 м. При изначальной температуре воды 60º, к концу трубопровода температура воды была 55,5 º. Падение температуры составило всего 4,5 градуса.
- В Германии в 1937 году Отто Байер получил жесткий полиуретановый пенопласт.
- В Германии в 1944 году началось промышленное производство пенополиуретанов.
- Нефтяной, энергетический кризис 1974 и 1976 гг. подтолкнул страны Европы и США к созданию национальных энергетических программ, стимулирующих рациональное использование энергоресурсов во всех областях человеческой деятельности.
- В конце 1950 и начале 1960 гг. появились первые трубы ППУ, а компания Logstor ROR представила революционную концепцию изоляции. Таким образом, широкое применение получает изобретение – «труба в трубе» (трубы ППУ). Труба ППУ на многолетнем опыте использования в сферах ГВС и теплоснабжения, магистральных нефтегазозопроводов, конденсатопроводов доказали свою высокую технологическую и экономическую эффективность.
- Срок службы пенополиуретана 25-30 лет, а труб ППУ- 40 лет. Труба ППУ позволяет реально увеличить время службы ЦТП, значительно сократить потери тепла и эксплуатационные расходы.
- В Дании, в начале 90-х годов до 75% теплосетей было заменено трубой в ППУ. В настоящее время доля таких труб составляет 95-100%. В результате, при росте числа подключенных потребителей, – отпускаемая мощность источников теплоснабжения снизилась на 30%, тарифы на тепловую энергию – на 10%.
- В настоящее время для прокладки ЦТП в Латвии, Литве, Эстонии применяются только трубы стальные ППУ и полипропиленовые ППУ заводского изготовления.
- Потребность в трубах ППУ в России растет с каждым годом. Длина ЦТП в России порядка 250 тысяч км.
- Трубу ППУ проще монтировать и эксплуатировать, чем ее аналог из стали. Трубы в ППУ изоляции оптимально подходят для коммуникаций под землей. В трубопроводах прошлого поколения терялось до 40% тепла, в трубопроводах, проложенных с применением трубы ППУ, – только 4%.
- В настоящее время износ теплосетей достиг 60%. Удельная повреждаемость теплосети по регионам РФ на 1 км сети в год составляет 1,8-2,2, при реально допустимом уровне 0,3. Стальными трубами ППУ заменено всего 1,2% от общей длины ЦТП. В некоторых регионах РФ трубами в ППУ изоляции заменено 1,8%, при необходимости ежегодной замены 5% теплопроводов.
СНиП «Наружные тепловые сети» и ППУ трубы
В настоящее время техническая сторона прокладки наружных тепловых сетей регламентируется СНИП 41-02-2003 «Тепловые сети». Настоящими правилами прокладка полиэтиленовых трубопроводов тепловых сетей (и других трубопроводов из полимерных материалов) допускается при рабочем давлении пара менее 0,07 МПа и температуре жидкого теплоносителя ниже 115 °С при давлении менее 1,6 Мпа.
Как видно, полиэтиленовый трубопровод в тепловых сетях имеет серьезные ограничения на применение и подходит далеко не для всех условий прокладки. Стальные трубы в ППУ оболочке, предлагаемые НПО «Стройполимер», таких ограничений не имеют и подходят для оборудования теплосетей любой конфигурации.
www.stroipolymer.ru
Наружные тепловые сети
Содержание
Введение
1. Тепловые нагрузки на отопление зданий
2. Гидравлический расчет трубопроводов тепловых сетей
3. Расчет участков с компенсацией тепловых напряжений
3.1 Расчет участков самокомпенсации без учета гибкости отводов
3.2 Расчет П-образных компенсаторов с гладким отводом
4. Расчет нагрузок на опоры
4.1 Расчет нагрузок на подвижные опоры
4.2 Расчет нагрузок на неподвижные опоры
Введение
В данной курсовом проекте выполнены проектные работа по прокладке трубопроводов тепловых сетей для теплоснабжения микрорайона города с расчетной температурой наружного воздуха tн= – 30°С.
Потребителями тепла являются жилые дома и здания школы. Теплоснабжение микрорайона осуществляется от существующего центрального теплового пункта (ЦТП). Теплоноситель подается потребителями от ЦТП по двух трубной сети для нужд отопления и вентиляции. Система теплоснабжения закрытая, с качественным регулированием теплоотдачи нагревательных приборов. Местные системы отопления присоединены к тепловым сетям по зависимой схеме.
В качестве теплоносителя принята вода со следующими параметрами: температура воды в подающем трубопроводе t1=+95°С, температура воды в обратном трубопроводе t2=+70°С.
Прокладка тепловых сете принята подземная в непроходном канале. Приняты каналы марки КЛп 90×45, КЛп 60×45. Трубопроводы в канале уложены на подвижные опоры, которые воспринимают все трубопроводас теплоносителем и изоляцией и передают его на опорные подушки. В качестве подвижных опор приняты скользящие опоры типа Т13 серии 4.903-10.
Для восприятия усилий, возникающих в результате температурных деформаций, на трубопроводах теплосети установлены неподвижные опоры, которые фиксируют положение трубопровода в определенных точках. В качестве неподвижных опор приняты лобовые опоры типа Т14 серии 4.903-10.
В качестве тепловой изоляции приняты прошивные маты из стеклянного штапельного волокна (δн=50мм) с покровным слоем из стеклопластика рулонного РСТ. Перед нанесением тепловой изоляции выполнена антикоррозионная защита трубопровода.
В местах установки арматуры и ответвлений к потребителям выполнены теплофикационные камеры из сборного железобетона.
Компенсация температурных деформаций осуществляется с помощью естественных поворотов трасс тепловой сети и устройством П-образных компенсаторов. Для устройства тепловых сетей используются электросварные трубы из стали 20 группы В, ГОСТ 10704-90. В местах ответвлений к потребителям и на вводах в здания на трубах устанавливаются фланцевые задвижки.
Для спуска воды в низших точках тепловых сетей установлены стальные вентили с отводом спускных вод в специальные колодцы с последующим выводом данных вод в канализацию.
1. Расчет тепловой нагрузки на отопление зданий
Тепловую нагрузку на отопление жилых и общественных зданий определяем по формуле:
Q=q0·Vн(tв-tн)·η·η1
где η – поправка на расчетную температуру наружного воздуха tн;
η1 – поправка на потери, η1=1,07;
q0 – отопительная удельная тепловая характеристика;
Vн – объем здания по внешнему обмеру;
tн – расчетная температура наружного воздуха на отопление;
tв – расчетная температура внутреннего воздуха
По формуле определяем максимальный тепловой поток на отопление каждого жилого и общественного здания в квартале:
Q пятиэтажного дома=0,46×20000×(18-(-30))×1×1,07=472000 Вт
Q девятиэтажного дома=0,46×35000×(18-(-30))×1×1,07=826000 Вт
Q двенадцатиэтажного дома=0,46×43000×(18-(-30))×1×1,07=1015000 Вт
Q д/с = 0,4×23000×(20-(-30))×1×1,07=492000 Вт
Q школа = 0,38×25000×(16-(-30))×1×1,07=467000 Вт
Расчетный расход теплоносителя
G0=Q/1,16 × (t1 – t2),
Где Q – тепловая нагрузка на отопление, Вт
t1 – температура теплоносителя в подающей магистрали, t1=95°С;
t2 – температура теплоносителя в обратной магистрали, t2=70°С;
уч. 1-2 G0 = 3272000/1,16 × (95 – 70) = 70,52 т/ч
уч. 2-3 G0 = 2446000/1,16 × (95 – 70) = 52,72 т/ч
уч. 3-4 G0 = 1974000/1,16 × (95 – 70) = 42,54 т/ч
уч. 4-5 G0 = 1482000/1,16 × (95 – 70) = 31,94 т/ч
уч. 5-6 G0 = 1015000/1,16 × (95 – 70) = 21,88 т/ч
уч. 2-2′ G0 = 826000/1,16 × (95 – 70) = 17,81 т/ч
уч. 3-3′ G0 = 472000/1,16 × (95 – 70) = 10,17 т/ч
уч. 4-4′ G0 = 492000/1,16 × (95 – 70) = 10,6 т/ч
coolreferat.com