Оборудование тепловых сетей

Федеральное агентство по образованию

 

ГОУ ВПО «Уральский государственный  технический университет ? УПИ»

 

 

Кафедра «Теплогазоснабжение и  Вентиляция»

 

Реферат на тему

 

«Оборудование тепловых сетей»

 

Группа: С-15072

 

Студент: Симиненко И. В.

 

Екатеринбург 2005

 

Содержание:

 

 

1. Вводная часть. Трасса и  профиль теплопроводов…………………………………...3

 

2. Конструкция теплопроводов…………………………………………………………..4

 

2.1 Конструкция подземных теплопроводов……………………………….…...…..6

 

2.2 Конструкция теплопроводов в  непроходных каналах………………………….7

 

2.3 Конструкция бесканальных теплопроводов…………………………………….7

 

2.3.1 Конструкция бесканальных теплопроводов  в монолитных оболочках……7

 

2.3.2 Конструкция бесканальных теплопроводов  в засыпных порошках……….8

 

2.4 Литые конструкции бесканальных  теплопроводов……………………………...9

 

2.5 Павильоны и камеры подземных  теплопроводов……………………………..…9

 

2.6 Пересечение теплопроводами  рек, железнодорожных путей и  дорожных магистралей……………………………………………………………………………..9

 

2.7 Защита подземных теплопроводов  от затопления и увлажнения……………..10

 

2.8 Надземные теплопроводы………………………………………………………..10

 

3. Теплоизоляционные материалы  и конструкции…………………………………....11

 

4. Трубы и их соединения……………………………………………………………….12

 

5. Опоры…………………………………………………………………………………..13

 

6. Подведение итогов……………………………………………………………………14

 

7. Литература……………………………………………………………………………..15

 

1. Вводная часть. Трасса и  профиль тепловых сетей.

 

 

Тепловая сеть - это система прочно и плотно соединенных между собой  участников теплопроводов, по которым  теплота с помощью теплоносителей (пара или горячей воды) транспортируется от источников к тепловым потребителям.

 

Направление теплопроводов выбирается по тепловой карте района с учетом материалов геодезической съемки, плана  существующих и намечаемых надземных  и подземных сооружений, данных о характеристике грунтов и т. д. Вопрос о выборе типа теплопровода (надземный или подземный) решается с учетом местных условий и технико-экономических обоснований.

 

При высоком уровне грунтовых и  внешних вод, густоте существующих подземных сооружений на трассе проектируемого теплопровода, сильно пересеченной оврагами и железнодорожными путями в большинстве случаев предпочтение отдается надземным теплопроводам. Они также чаще всего применяются на территории промышленных предприятий при совместной прокладке энергетических и технологических трубопроводов на общих эстакадах или высоких опорах.

 

В жилых районах из архитектурных  соображений обычно применяется  подземная кладка тепловых сетей. Стоит  сказать, что надземные теплопроводные сети долговечны и ремонтопригодны, по сравнению с подземными. Поэтому желательно изыскание хотя бы частичного использования подземных теплопроводов.

 

При выборе трассы теплопровода следует  руководствоваться в первую очередь  условиями надежности теплоснабжения, безопасности работы обслуживающего персонала и населения, возможностью быстрой ликвидации неполадок и аварий.

 

В целях безопасности и надежности теплоснабжения, прокладка сетей  не ведется в общих каналах  с кислородопроводами, газопроводами, трубопроводами сжатого воздуха с давлением выше 1,6 МПа. При проектировании подземных теплопроводов по условиям снижения начальных затрат следует выбирать минимальное количество камер, сооружая их только в пунктах установки арматуры и приборов, нуждающихся в обслуживании. Количество требующих камер сокращается при применении сильфонных или линзовых компенсаторов, а также осевых компенсаторов с большим ходом (сдвоенных компенсаторов), естественной компенсации температурных деформаций.

 

На не проезжей части допускаются  выступающие на поверхность земли перекрытия камер и вентиляционных шахт на высоту 0,4 м. Для облегчения опорожнения (дренажа) теплопроводов, их прокладывают с уклоном к горизонту. Для защиты паропровода от попадания конденсата из конденсатопровода в период остановки паропровода или падения давления пара после конденсатоотводчиков должны устанавливаться обратные клапаны или затворы.

 

По трассе тепловых сетей строится продольный профиль, на который наносят  планировочные и существующие отметки  земли, уровень стояния грунтовых вод, существующие и проектируемые подземные коммуникации и другие сооружения пересекаемые теплопроводом, с указанием вертикальных отметок этих сооружений.

 

2. Конструкция теплопроводов.

 

 

В общем случае теплопровод состоит  из трех основных элементов:

 

· рабочего трубопровода, который служит для транспортировки теплоносителя и который в современных условиях обычно выполняется из стальных труб, соединенных между собой с помощью сварки;

 

· изоляционной конструкции, предназначенной  для защиты наружной поверхности стального трубопровода от коррозии и теплопровода в целом от тепловых потерь;

 

· несущей конструкции, воспринимающей всю весовую нагрузку и другие усилия, возникающие при его работе, а также разгружающей стальной трубопровод  и его изоляционную конструкцию от нагрузки окружающей среды (веса грунта движущегося наземного транспорта, ветра и т. д.).

 

Конструктивное выполнение указанных  элементов зависит от типа теплопровода и используемых материалов. В некоторых  типах теплопроводов, например в  бесканальном теплопроводе с монолитной изоляцией, функции изоляционной и несущей конструкции совмещены в одном общем элементе.

 

В зависимости от используемых материалов изоляционная конструкция теплопровода может выполняться как в виде одного элемента, так и виде нескольких последовательно соединенных элементов, например, несколько наложенных друг на друга слоев изоляции, каждый из которых выполняет отдельную задачу.

 

Современные теплопроводы должны удовлетворять  следующим основным требованиям:

 

· надежная прочность и герметичность трубопроводов и установленной на них арматуры при ожидаемых в эксплуатационных условиях давлениях и температурах теплоносителя;

 

· высокое и устойчивое в эксплуатационных условиях теплосопротивление и электросопротивление, а также низкие воздухопроницаемость и водопоглощение изоляционной конструкции;

 

· индустриальность и сборность; возможность  изготовления в заводских условиях всех основных элементов теплопровода, укрупненных до пределов, определяемых типом и мощностью подъемно-транспортных средств; сборка теплопроводов на трассе из готовых элементов;

 

 

· возможность механизации всех трудоемких процессов строительство  и монтажа;

 

· ремонтопригодность, т. е. возможность  быстрого обнаружения причин возникновения  отказов или повреждений и  устранение их и их последствий путем проведения ремонта в заданное время;

 

· экономичность при строительстве  и эксплуатации.

 

Все подземные теплопроводы, и в  первую очередь теплопроводы бесканальные и в непроходных каналах, работают, как правило, в условиях высокой влажности и повышенной температуры окружающей среды, т. е. в условиях весьма благоприятных для коррозии металлических сооружений. Поэтому важнейшим элементом является изоляционная конструкция, назначение которой не только защита трубопровода от тепловых потерь, но и защита трубопровода от наружной коррозии.

 

В том случае, когда изоляционный слой выполнен и пористого материала, например минеральной ваты, пенобетона, битумоперлита и др., необходимо защитить его от внешней влаги  и воздуха наружным покрытием из материала с низким водопоглощением и низкой воздухопроницаемостью, например из полиэтилена или изола. Основной метод защиты подземных теплопроводов от электрохимической коррозии заключается в выполнении изоляционного слоя из материала с высоким влаго- и электросопротивлением.

 

Другое возможное решение задачи заключается в электрической  изоляции металла от электролита  путем наложения на наружную поверхность  стальных трубопроводов антикоррозийного покрытия, имеющего большое электрическое  сопротивление, например путем эмалирования наружной поверхности или нанесения двухслойного покрытия температуроустойчивым изолом или трехслойного покрытия органосиликатной краской АС-8а.

 

Источниками электрической коррозии стальных подземных теплопроводов  обычно служат установки постоянного тока, например электрифицированные железные дороги и трамваи, с рельсовых путей которых электрический ток стекает на землю. В анодных зонах, где ток стекает с металлических трубопроводов в грунт, происходит разрушение трубопроводов.

 

Для ограничения натекания блуждающих токов на подземные теплопроводы могут быть использованы разные методы или их комбинации, в том числе:

 

· создание высокого электрического сопротивления между металлическим  трубопроводом и окружающей средой на всем его протяжении (выполнение теплоизоляционной конструкции из материала с высоким электрическим сопротивлением или наложение на наружную поверхность трубопровода покровного слоя, имеющего высокое электросопротивление);

 

· увеличение переходного электрического сопротивления на границе рельсы-грунт (укладка рельсовых путей на основание из битумизированного гравия, имеющего повышенное электросопротвление);

 

· повышение электрического сопротивления  грунта вокруг теплопровода;

 

· повышение продольного электрического сопротивления теплопровода путем его электрического секционирования (установка электроизолирующих прокладок между фланцами и электролизующих футляров на болтах в местах соединения отдельных секций трубопроводов);

 

· увеличение продольной электропроводности рельсового пути посредством установки электропроводящих перемычек между отдельными звеньями рельсов в местах стыковки.

 

Возможны также чисто электрические  методы защиты, например, создание вокруг теплопровода контртока, равного по значению, но направленного против блуждающих токов.

 

Наиболее распространенными конструкциями  теплопроводов являются подземные.

 

2.1 Конструкция подземных теплопроводов.

 

Все конструкции подземных теплопроводов  можно разделить на две группы: канальные и бесканальные.

 

В канальных теплопроводах изоляционная конструкция разгружена от внешних нагрузок грунта стенками канала.

 

В бесканальных теплопроводах изоляционная конструкция испытывает нагрузку грунта.

 

В настоящее время большинство  каналов для теплопроводов сооружается  из сборных железобетонных элементов, заранее изготовленных на заводах или специальных полигонах. Из всех подземных теплопроводов наиболее надежными, зато и наиболее дорогими по начальным затратам являются теплопроводы в проходных каналах.

 

Основное преимущество проходных каналов - постоянный доступ к трубопроводам. Проходные каналы позволяют заменять и добавлять трубопроводы, проводить ревизию, ремонт и ликвидацию аварий на трубопроводах без разрушения дорожных покрытий и разрытия мостовых. Проходные каналы применяются обычно на выводах от теплоэлектроцентралей и на основных магистралях промплощадок крупных предприятий. В последнем случае в общем канале прокладываются все трубопроводы производственного назначения (паропроводы, водоводы, трубопроводы сжатого воздуха).

 

В крупных городах целесообразно  сооружать проходные каналы (коллекторы) под основными проездами до устройства на этих проездах усовершенствованных  дорожных одежд. В таких коллекторах  прокладывается большинство подземных  городских коммуникаций: теплопроводы, водопроводы, силовые и осветительные кабели, кабели связи и др.

 

Габаритные размеры проходящих каналов выбирают из условия обеспечения  достаточного прохода для обслуживающего персонала и свободного доступа  ко всем элементам оборудования, требующим  постоянного обслуживания (задвижки, сальниковые компенсаторы, дренажные устройства и т. п.).

 

Проходные каналы должны быть оборудованы  естественной вентиляцией для поддержания  температуры воздуха не выше 30ОС, электрическим освещением низкого  напряжения (до 30 В), устройством для быстрого отвода воды из канала. Изоляция данных конструкций выполняется посредством защиты с помощью покровного слоя из гидрофобного рулонного материала, например полиэтилена или бризола, а также теплоизоляционной оболочки на трубопроводе от капельной влаги.

 

В тех случаях, когда количество параллельно прокладываемых трубопроводов  невелико (2-4), но постоянный доступ к  ним необходим, например пересечение  автомагистралей с усовершенствованными покрытиями, теплопроводы сооружаются  в полупроходных каналах. Габаритные размеры полупроходных каналов выбирают из условия прохода по ним человека в полусогнутом состоянии. В полупроходных каналах можно проводить осмотр трубопроводов и мелкий ремонт тепловой изоляции при выведенной из работы тепловой сети.

 

Большинство теплопроводов прокладывается в  непроходных каналах или бесканально.

 

2.2 Конструкция  теплопроводов в непроходных  каналах.

 

Каналы  собираются из унифицированных железобетонных элементов разных размеров. Для надежной и долговечной работы теплопровода необходима защита канала от поступления в него грунтовых поверхностных вод. Как правило, нижнее основание канала должно быть выше максимального уровня грунтовых вод.

 

Для защиты от поверхностных вод наружная поверхность  канала (стены и перекрытия) покрывается оклеечной гидроизоляцией из битумных материалов.

 

При прокладке  теплопроводов ниже максимального  уровня грунтовых вод сооружаются  попутные дренажи, снижающие местный  уровень грунтовых вод по трассе теплопровода ниже его основания.

 

Основное преимущество теплопровода с воздушным зазором по сравнению с бесканальным заключается в создании благоприятных условий для высыхания тепловой изоляции, а сухая тепловая изоляция, уменьшает не только тепловые потери, но и опасность химической и электрохимической наружной коррозии подземного теплопровода.