Sheme i konfiguracije mreža grijanja. Dijagrami toplinske mreže Primjer operativnog dijagrama toplinske mreže

Problemi hidrauličkog proračuna toplovodnih mreža

Hidraulički proračun je jedna od najvažnijih faza u projektovanju i radu toplovodnih mreža.

Prilikom projektovanja toplovodnih mreža, direktni zadatak hidrauličkog proračuna uključuje:

1. Određivanje prečnika cevovoda;

2. Određivanje gubitaka pritiska u područjima;

3. Određivanje pritiska u različitim tačkama;

4. Povezivanje svih tačaka sistema u statičkom i dinamičkom režimu.

U nekim slučajevima (pri upravljanju toplovodnim mrežama) može se riješiti inverzni problem, tj. određivanje propusnosti cevovoda sa poznatim prečnikom ili gubitkom pritiska u sekciji.

Kao rezultat toga, nakon hidrauličkog proračuna mreže grijanja, mogu se riješiti sljedeći zadaci:

1. Utvrđivanje kapitalnih ulaganja;

2. Izbor cirkulacionih i dopunskih pumpi;

3. Izbor šeme pretplatničkog povezivanja;

4. Izbor regulacije pretplatničkih ulaza;

5. Razvoj načina rada.

Za izvođenje hidrauličkog proračuna potrebno je odrediti dijagram i profil mreže grijanja, navesti lokaciju izvora i potrošača i izračunata toplinska opterećenja.

Raspored toplinske mreže određen je lokacijom izvora topline (CHP ili kotlovnica) u odnosu na područje potrošnje topline, prirodom toplinskog opterećenja i vrstom rashladnog sredstva ( pirinač. 5.1).

Osnovni principi kojih se treba pridržavati pri odabiru sheme mreže grijanja su pouzdanost i efikasnost.

Efikasnost mreže grijanja određena je prosječnim specifičnim padom pritiska po dužini. = f(trošak mreže, potrošnja električne energije za pumpanje rashladnog sredstva, gubici toplote iz cevovoda, itd.)

Specifične gubitke pritiska usled trenja prilikom hidrauličnih proračuna toplovodnih mreža treba odrediti na osnovu tehničko-ekonomskih proračuna.

Ako se tehnički i ekonomski proračuni ne izvrše, preporučuje se prihvatiti:

Glavni cjevovodi;

Ogranci.

Pouzdanost mreže grijanja je sposobnost kontinuiranog opskrbe rashladnom tekućinom potrošaču u potrebnoj količini tijekom cijele godine. Zahtjevi za pouzdanost mreže grijanja povećavaju se sa smanjenjem projektne temperature vanjskog zraka i povećanjem promjera cjevovoda. U SNiP-u za razne t nr and d TP ukazuje na potrebu rezervisanja snabdevanja toplotom i dozvoljeno smanjenje snabdevanja od izračunate vrednosti.

Hitna ranjivost toplinske mreže posebno je uočljiva u velikim sistemima za opskrbu toplinom sa zavisnim priključkom pretplatnika, stoga se pri odabiru sheme mreže za grijanje vode posebna pažnja mora posvetiti pitanjima pouzdanosti i redundantnosti opskrbe toplinom.

Mreže za grijanje vode dijele se na magistralne i distributivne. Glavni vodovi uključuju cjevovode koji povezuju izvor sa područjima potrošnje topline. Iz mreže rashladna tečnost ulazi u distributivnu mrežu i preko njih preko toplotnih podstanica i trafostanica do pretplatnika. Ne bi trebalo dozvoliti direktno priključenje potrošača na glavne vodove toplotne mreže, osim za velika industrijska preduzeća (sa Q > 4 MW).

Rice. 5.1.

Fundamentalno

termalni dijagram

SK – komora za sečenje

Na mjestima spajanja distributivnih mreža na autoputeve izgrađuju se sekcijske komore (SC) u koje se postavljaju: sekcijski ventili, ventili razvodne mreže itd.

Segmentni ventili se ugrađuju na autoputevima sa 100 mm po 1000 m, 400 mm u 1500 m. Podjelom magistralnih mreža na dionice smanjuju se gubici vode iz toplovodne mreže u slučaju havarije, jer Mjesto nesreće je lokalizirano pomoću sekcijskih ventila.

U principu, postoje dvije sheme: slijepa (radijalna) i prstenasta.

Rice. 5.2. Šematski dijagrami toplovodnih mreža: a, c – slijepa ulica;

c – prsten; 1 – autoput 1; 2 – autoput 2;

3 – redundantni kratkospojnik

Slepi krug (pirinač. 5.2a, b) je jeftiniji u smislu početnih troškova, zahtijeva manje metala i jednostavan je za rukovanje. Međutim, manje je pouzdan, jer U slučaju havarije na magistralnim vodovima, prekida se isporuka topline za pretplatnike priključene na mjesto havarije.

Prstenasti krug (pirinač. 5.2b) je pouzdaniji i koristi se u velikim sistemima za opskrbu toplinom iz više izvora.

Da bi se povećala pouzdanost sklopova za slijepe ulice, koriste se redundantni kratkospojnici ( pirinač. 5.2v).

I Kurs predavanja za prvu polovinu godine

Izvori i sistemi snabdevanja preduzeća toplotom

1. 
   Sistemi za snabdevanje toplotom za industrijska preduzeća
2. 
   Vrste termičkih opterećenja
3. 
   Klasifikacija sistema za snabdevanje toplotom

Po vrsti rashladnog sredstva (parni sistemi i sistemi za vodu);

Prema načinu opskrbe potrošača toplinom (za grijanje: zavisna i nezavisna ; za toplo grijanje:zatvoreno i otvoreno )

Po broju paralelno pokrenutih toplotnih cijevi;

Prema broju faza povezivanja.

4. Dijagrami toplotne mreže (slepa, radijalna, prstenasta)

5. Sistemi za dovod parne toplote (SHS).

6. Oprema za grijanje
Sistemi za snabdevanje toplotom za preduzeća (STSPP) je kompleks uređaja za proizvodnju, transport i opskrbu potrošača potrebnom količinom topline potrebnih parametara.

Sistem za snabdevanje toplotom (slika 1) uključuje:

1. Izvor (CHP, kotlarnica);

2. Magistralne mreže (toplina);

3. Distributivne mreže (toplotna);

4. Potrošači topline (industrijski potrošači,

Stambeni i javni stambeni i komunalni objekti);

5. Ulaz pretplatnika (grijna jedinica, lokalna MTP jedinica grijanja, jedinica za lift);

6. Centralno grijanje stanice za centralno grijanje.

Fig.1. Sistem za snabdevanje toplotom.

Vrste termičkih opterećenja:

• 
  Potrošnja toplotnog opterećenja:

1. 
   grijanje (opterećenje grijanja);
   ventilacija (toplina u grijaču (izmjenjivač topline);
2. 
   opskrba toplom vodom;
3. 
   tehnološke potrebe pp.

• 
  Razlikuju se toplinska opterećenja:

1. 
   sezonski (grijanje, ventilacija);
2. 
   tokom cijele godine (topla voda, tehnološke potrebe).

1. 
   prema shemi opskrbe toplinom potrošaču;
2. 
   prema vrsti rashladnog sredstva;
3. 
   prema načinu snabdijevanja potrošača toplinom;
4. 
   po broju paralelno pokrenutih toplotnih cijevi;
5. 
   prema broju stepena povezivanja.

Decentralizovan - izvor toplote na mestu potrošnje. U ovom slučaju nema mreže grijanja; koriste se u područjima sa niskom koncentracijom toplotnog opterećenja, kada se male zgrade nalaze na slabo izgrađenim površinama, kao i tokom studija izvodljivosti.

Centralizirano - izvor opskrbe toplinom (CHP ili kotlovnica) nalazi se na znatnoj udaljenosti od potrošača topline. Dakle, svaki sistem grijanja se sastoji od tri karike (izvor topline – mreže grijanja – lokalni sistemi za opskrbu toplinom). Lokalni STS - termo podstanice i prijemnici toplote.

Centralizovani sistemi grejanja imaju prednosti u odnosu na decentralizovane i trenutno C T određuju vodeću ulogu u razvoju opskrbe toplinom velikih gradova i industrijskih poduzeća. U Petrozavodsku termoelektrana je puštena u rad 1977. godine.

2. Po vrsti rashladne tečnosti:

Parni sistemi (rashladno sredstvo - vodena para);

Sistemi vode (rashladno sredstvo - topla voda).
Topla voda se koristi za potrebe grijanja, ventilacije i tople vode. Vodena para se u preduzećima koristi za tehnološke potrebe (pregrijana voda se rijetko koristi). Pri potrebnoj temperaturi rashladnog sredstva potrošača do 150˚C koristi se topla voda, a pri višim parametrima vodena para. Postoje posebni zahtjevi za rashladne tekućine:

A. sanitarno-higijenski (u stambeno-komunalnim prostorijama temperatura grijanih uređaja nije dozvoljena iznad 90˚C, u industrijskim radionicama može biti i viša);

B. tehničko-ekonomski (trošak materijala, instalacije i rada treba da bude optimalan);

B. operativni (rashladno sredstvo mora imati kvalitete koji bi omogućili centralizovanu regulaciju prenosa toplote sistema potrošnje).

Uporedne karakteristike vode i pare kao rashladnog sredstva:

Prednosti vode: temperaturni raspon u širokom rasponu (od 25˚ do 150˚S); mogućnost transporta na velike udaljenosti bez smanjenja termičkog potencijala (15-20 km); mogućnost centralizirane kontrole temperature rashladne tekućine na izvoru; jednostavnost povezivanja lokalnih sistema na mreže grijanja.

Nedostaci vode: potrebna je značajna potrošnja energije za rad pumpi za pumpanje topline; Temperatura rashladne tečnosti može biti niža od podešene.

Prednosti pare: koristi se i za potrošače toplote i za energetske i tehnološke potrebe; brzo zagrijavanje i hlađenje sistema, što je dragocjeno za prostorije u kojima je grijanje periodično potrebno; u parnim sistemima, hidrostatički pritisak se može zanemariti zbog male zapreminske gustine (1650 puta manje od zapremine vode). Parni sistemi se mogu koristiti u planinskim područjima i višespratnim zgradama; nema potrošnje energije za transport pare (bez pumpi); jednostavnost početnog podešavanja zahvaljujući samopodešavanju pare.

Nedostaci pare: pri transportu na velike udaljenosti dolazi do velikih gubitaka temperature i pritiska, pa je radijus parnih sistema samo 6-15 km, a vodenih sistema od 30 do 60 km. Vek trajanja parnih sistema je znatno kraći od onih za vodu zbog korozije cevi.

Za grijanje - šeme povezivanja vozila: zavisne i neovisne;

Za opskrbu toplom toplinom - šeme povezivanja vozila: zatvoreno i otvoreno.

Zavisna shema priključka - kada voda iz mreže grijanja direktno ulazi u uređaje za grijanje lokalnog sistema grijanja (MHS).

Nezavisna shema priključka - kada postoje dva odvojena kruga (primarni - voda cirkulira u mreži grijanja, i sekundarni - vlastiti krug kuće, voda cirkulira u MOS), dok voda iz mreže grijanja prenosi toplinu na svoju vodu krug kroz izmjenjivač topline. Voda iz sistema grijanja stiže samo do MWW termo podstanice (termo podstanica je centralna toplotna podstanica ili MTP), gdje se voda zagrijava u grijačima (TA izmjenjivači topline), koja cirkuliše u MWW. U ovom slučaju postoje dva rashladna sredstva: grijanje (voda iz sistema grijanja) i grijano (voda u MOS-u). Pritisak primarnog kruga se ni na koji način ne prenosi na pritisak sekundarnog kruga koji radi zahvaljujući vlastitoj cirkulacijskoj pumpi.

Otvoreni vodovod - direktno iz mreže grijanja. Zatvoreno vodosnabdijevanje - preko izmjenjivača topline voda iz vozila zagrijava vodu za piće.

Oprema toplinske podstanice sa zavisnim strujnim krugom jednostavnija je i jeftinija nego sa nezavisnim, međutim, mora se uzeti u obzir da se u zavisnim krugovima pritisak prenosi iz mreže grijanja na MOS, koji može izdržati pritisak do 6-10 atm. ovisno o vrsti uređaja za grijanje. Primjer: radijatori od livenog gvožđa mogu izdržati 6 atm.

Šeme za povezivanje sistema grijanja na mreže grijanja:

T 1 – cev za dovod toplote vozila,
-1-1 T 2 – povratni cevovod vozila,

1 – armature uređaja za odvajanje.

Rice. 2. Zavisni krug bez miješanja

Temperatura u dovodnom cjevovodu vozila ne prelazi granicu utvrđenu sanitarnim standardima za uređaje lokalnih sistema. To je moguće u slučaju malog izvora toplote, kada kotlarnica proizvodi rashladnu tečnost sa parametrima od 95˚-70˚C ili u sistemu grejanja industrijskih zgrada t ? 100˚ C, ali je prihvatljivo.

• 
  Zavisni krug sa miješanjem elevatora (slika 3).

? 130˚S ? 90-95˚S

70˚S?

Rice. 3. Zavisni krug sa miješanjem elevatora Sl. 4. Lift
Voda iz dovodne cijevi T 1 s t = 130˚ C ulazi u lift (slika 4), voda iz povratne lokalne mreže T se usisava kroz cijev do lifta 2 t =70˚ C . Zahvaljujući mlaznici koja je ugrađena u lift, a po principu ubrizgavanja, dolazi do miješanja t = 130˚C i t =70˚C, miješana voda t = 90˚S ulazi u uređaje za grijanje. Elevatori se izračunavaju i odabire se prečnik mlaznice. U našoj zemlji većina ulaza u zgrade opremljena je liftovima u koje se toplovodnim mrežama transportuje pregrijana voda. Mora se uzeti u obzir da je za rad lifta potreban pritisak vode od 15 m vodenog stupca.

• 
  Zavisni krug sa miješanjem pumpe (slika 5).

Centrifugalna pumpa na kratkospojniku između

90˚S ? 70˚S ? dovodni i povratni cjevovodi i to

Kako lift miješa dovodnu vodu

Okrenite ohlađenu vodu. Ali pumpa

Skupa oprema.

130˚S? Postoji šema i sa liftom i sa pumpom.

Rice. 5. Zavisni krug sa miješanjem pumpe

• 
  Nezavisni krug (sa izmjenjivačem topline) (slika 6).

1. Lokalni sistem grijanja;

2. Cirkulaciona pumpa;

3. Izmjenjivač topline;

4. Prošireni rezervoar;

5. Zaustavni ventili.

Rice. 6. Nezavisno kolo (sa izmjenjivačem topline)

Šeme za povezivanje opskrbe toplom vodom na mreže grijanja.

• 
  U zatvorenim sistemima grijanja Rashladna tečnost se u potpunosti vraća

Zatvorena kola razlikuju jednostepene i višestepene. Izbor sheme ovisi o omjeru potrošnje topline za grijanje i potrošne tople vode. Izbor šeme povezivanja vrši se na osnovu proračuna.

• 
  U otvorenim sistemima PTV ne koristi samo isporučenu toplinu

Šeme za povezivanje sistema toplom vodom zgrada na mreže grijanja.

• 
  Jednostepena kola (sl. 7, 8):

Jedan izmjenjivač topline i grijanje za PTV se javlja prije MOS).

Rice. 7. Jednostepeni prethodno spojen

?

Rice. 8. Jednostepena paralela

T = 55-60˚S

T = 30˚S T = 5˚S

Rice. 9. Sekvencijalni dvostepeni

Rice. 10. Mješoviti dvostepeni
Dvostepene šeme su efikasne u primeni jer dolazi do dubokog pada temperature povratne vode, a postoji i nezavisna potrošnja toplote za grejanje i snabdevanje toplom vodom, tj. fluktuacije protoka u sistemu PTV ne utiču na rad MOS-a, što se može pojaviti u otvorenim krugovima.

4. Po broju paralelno pokrenutih toplotnih cijevi.

Ovisno o broju cijevi koje prenose rashladnu tekućinuu jednom pravcu Postoje jedno-, dvo- i višecevni sistemi vozila. Minimalni broj cijevi može biti:

Otvoreni jednocevni sistem se koristi za centralizovano grejanje za tehnološke i kućne potrebe, kada svu mrežnu vodu preuzimaju potrošači pri snabdevanju toplotom za grejanje, ventilaciju i snabdevanje toplom vodom, tj. Kada Q od + Q otvor. = Q tople vode . Takve situacije su tipične za južne regije i tehnološke potrošače (rijetko se susreću).

Dvocijevni sistem je najčešći i sastoji se od dovodnog (T1) i povratnog (T2) cjevovoda.

Trocevni - sastoji se od povezivanja dvocevnog vodovoda za grejanje i ventilaciju i treće cevi za potrošnju tople vode, što nije baš zgodno.

Četverocijevni - kada se na dovod tople vode dodaje cirkulacioni cevovod.

Simboli cjevovoda prema GOST-u:

1. 
   dovodni cjevovod (T 1 ),
2. 
   povratni cevovod (T 2 ),
3. 
   Cjevovod PTV (T 3 ),
   Cirkulacioni cevovod PTV (T 4 ),
4. 
   cjevovod za tehnološke potrebe (TT).

Postoje jednostepene i višestepene šeme sistema za snabdevanje toplotom.

Jednostepena šema (Sl. 11) – kada su potrošači toplote priključeni na mrežu grejanja koristeći MTP.

Rice. 11. Jednostepena shema
1- potrošači toplote,

2-lokalne termalne jedinice (MTP),

3- element industrijske kotlovnice sa parnim i toplovodnim kotlovima,

4- bojler za toplu vodu (vrh),

5-mrežni parni bojler,

6- kratkospojnik sa zapornim ventilima za kreiranje različitih načina rada (za isključivanje bojlera za toplu vodu),

7-mrežna pumpa,

8- TsTP.
Dvostepena šema (slika 12).

Rice. 12. Dvostepena shema
Višestepena shema - kada se između izvora topline i potrošača postavljaju stanice za centralno grijanje i grupna grijanja (GTS). Ove tačke su dizajnirane da pripreme rashladne tečnosti traženih parametara, da regulišu potrošnju toplote i distribuciju do lokalnih potrošačkih sistema, kao i da obračunavaju i kontrolišu potrošnju toplote i vode.
Dijagrami toplotne mreže

Dijagrami toplinske mreže zavise od:

• 
  Postavljanje izvora topline u odnosu na područje potrošnje;
• 
  O prirodi toplotnog opterećenja;
• 
  Ovisno o vrsti rashladnog sredstva (para, voda).

Toplotne mreže su podijeljene u kategorije:

1. 
   Backbone mreže;
2. 
   Distributivne mreže;
3. 
   Mreže unutar bloka;
4. 
   Poslovnice potrošačima (zgrade).

1. 
   Slepa ulica (slika 13) - najjednostavniji, rasprostranjen je u selima i malim gradovima:

1-izvor,

2-kičmene mreže,

3-distributivne mreže,

4-blok mreže,

5 filijala,

6- potrošači,

7-skakač.

Rice. 13 Slepi krug

1. 
   Radijalno (slika 14) - uređeno kada nije moguće osigurati prstenasti, ali je prekid u opskrbi toplinom neprihvatljiv:

Rice. 14 Radijalna šema

1. 
   Prsten - najskuplji, gradi se u velikim gradovima, obezbeđuje neprekidno snabdevanje toplotom, za šta se mora obezbediti drugi izvor toplotne energije:

Rice. 15 Prstenasti krug

Sistemi za opskrbu parom (SHS).

Sistemi za snabdevanje parnom toplotom se uglavnom koriste u velikim industrijskim preduzećima i mogu se odvijati u objektima koji okružuju industrijske potrošače, kao iu gradovima sa nepovoljnim terenom.

Vrste parnih sistema:

1-cijev (slika 16) (bez povrata kondenzata u sistem):

1-izvor (parni kotao),

2-zid industrijskog potrošača - granica pretplatničkog unosa potrošača,

3-grijač,

5-para-voda izmjenjivač topline za MOS,

6-tehnološka jedinica,

Rice. 16 Jednocijevni parni sistem7-zamke kondenzata,

8- ispuštanje kondenzata u drenažu.
Rice. 17 Automatski odvod kondenzata.

Preporučljivo je koristiti jednocijevnu shemu kada, prema uvjetima tehnološkog procesa, kondenzat ima značajnu kontaminaciju i kvaliteta ove kontaminacije je neefikasna za čišćenje. Ova shema se koristi za grijanje lož ulja i pare armiranobetonskih proizvoda.

2-cijev (Sl. 18):

1-izvor (parni kotao),

2-zidna industrijska

Potrošač - granica

Pretplatnički unos potrošača,

3-grijač,

4-para/voda izmjenjivač topline za

5-parni izmjenjivač topline vode za

6-tehnološka jedinica,

7-zamke kondenzata,

Rice. 18 Dvocijevni parni sistem8-kondenzatni vod,

9-kondenzatni rezervoar,

10-kondenzatna pumpa.

Dvocijevni sistemi sa povratom kondenzata koriste se ako kondenzat ne sadrži agresivne soli i druge zagađivače (tj. uslovno je čist). Krugovi su obično postavljeni na način da kondenzat gravitacijom teče u spremnik kondenzata.

3-višecijevni (sl. 19):

Trocijevni (višecijevni) krug se koristi kada potrošač zahtijeva par različitih parametara. Kotlarnica proizvodi paru sa maksimalnim pritiskom i temperaturom koju zahtijeva jedan od potrošača. Ako postoje potrošači kojima je potrebna para sa nižim parametrima, tada se para propušta kroz redukcionu jedinicu (RU), u kojoj para samo smanjuje pritisak, ili kroz redukcionu rashladnu jedinicu (RCU), ako je potrebno smanjiti i pritisak i temperaturu.

Oprema za grijanje

Postoje sljedeće metode za polaganje mreže grijanja:

1. 
   Nadzemno (prizemno) postavljanje - odvija se na teritoriji industrijskih preduzeća, na raskrsnici puteva i prepreka, u oblastima permafrosta;
2. 
   Podzemne instalacije mogu biti:

U poluprolaznim kanalima,

U prolaznim kanalima (kolektori),

Bez kanala.

Kolektori i poluprolazni kanali odvijaju se u velikim gradovima, na teritoriji industrijskih preduzeća, gdje je logično položiti različite inženjerske mreže (komunikacije) zajedno. Ova metoda instalacije je pogodna za održavanje mreže, ali skupa. Cijevi toplinske mreže položene u neprohodne i bezvodne kanale se ne servisiraju. Dakle, izbor mreže za polaganje zavisi od uslova teritorije, vrste tla, razvoja i studije izvodljivosti.

Dubina ugradnje mreže grijanja ovisi o mjestu ugradnje. Maksimalna dubina u neprohodnom dijelu je 0,5 m do vrha kanala, u kolovozu - 0,7 m. Toplotne mreže su položene sa nagibom ί min =0,002 (ί min = h / L).
U grejne komore ugrađuje se oprema za toplovodnu mrežu koja zahteva stalno praćenje i održavanje (Sl. 20). To su: zasuni, leptir ventili, regulacioni ventili, uređaji za ispuštanje vazduha i odvod vode (pražnjenje mreže). U pravilu se fiksni nosači grade zajedno sa kamerom. Potrebno je izgraditi (u tlima zasićenim vodom) drenažne mreže (cijevi sa rupama na vrhu i sa strane se polažu na pješčanu pripremu i oblažu lomljenim kamenom).

Rice. 20 Komora za grijanje

U mrežama grijanja koriste se električno zavarene ili bešavne cijevi, a moguće su i cijevi od lijevanog željeza od nodularnog lijeva visoke čvrstoće.

Za dvorišne mreže na radnom pritisku P rob do 1,6 MPa i temperature T do 115˚C, mogu se koristiti nemetalne (plastične) cijevi.

Potporne strukture.

Postoje: - pokretni (slobodni) oslonci,

Fiksni (mrtvi) nosači.

Pokretni oslonci su dizajnirani da izdrže težinu cijevi i osiguraju slobodno kretanje cijevi (tokom toplinskog širenja). Broj pomičnih nosača određuje se iz tablica ovisno o promjeru i težini cijevi. Po principu slobodnog kretanja pokretni oslonci se dijele na: klizne nosače (klizač), valjkaste, kuglaste, pokretne.

Pokretni nosači se koriste u svim metodama ugradnje, osim bez kanalnih.

Fiksni nosači služe za apsorpciju termičke deformacije učvršćivanjem cevovoda, kao i za razgraničenje područja za kompenzaciju termičkih izduženja. Postoje fiksni nosači:

Panel (za podzemnu instalaciju),

Na gredi, na temelju, na regalima (za nadzemnu instalaciju ili u tunelima).

Kompenzacija za termičku ekspanziju.
Kompenzatori su dizajnirani da apsorbuju toplotnu ekspanziju toplotnog cjevovoda i rasterećuju cijevi od temperaturnih naprezanja i deformacija. U mrežama grijanja koriste se sljedeće vrste kompenzatora:

1. 
   dilatacija,
2. 
   kompenzator nazad,
3. 
   zavarene strme krivine,
4. 
   pokretni oslonci,
5. 
   spojni vijci,

L – dužina između fiksnih nosača (kompenzacijski dio).

Dilatacijski spojevi u obliku slova U rastežu se za polovinu toplinskog istezanja. Istezanje se vrši na prvim zavarenim spojevima od kompenzatora.

Kompenzatori u obliku slova U, kao i uglovi rotacije, ne zahtijevaju održavanje.

1. 
   uglovi rotacije trase (samokompenzacija),
2. 
   mijeh, sočivo (jedna ili više nabora),

To je 50-150 mm.

Mehovski trotalasni kompenzator.

1-tijelo,

2-staklo,

pakovanje sa 3 žlijezde,

4-zemlja,

prirubnica sa 5 pritisaka,

6-pinski vijak.

Rice. 22 Kompenzator kutije za punjenje
Kompenzator kutije za punjenje može biti jednostrani ili dvostrani.

Uglovi rotacije trase i kompenzatori u obliku slova U rade kao radijalni, a mjehovi, sočiva i kutija za punjenje rade kao aksijalni.

Bekanalna instalacija.

Za mreže grijanja bez kanala koriste se cjevovodi s izolacijom od poliuretanske pjene (PPU izolacija). Rusija je zemlja sa najvišim nivoom centralizovanog snabdevanja toplotom, dužina toplotnih mreža u našoj zemlji je oko 260 hiljada kilometara, au Kareliji - oko 999 hiljada metara. Od toga, 50% toplovodnih mreža zahtijeva velike popravke. Toplotne mreže gube 30% isporučene toplote, što je oko 80 miliona tona godišnje. Za rješavanje ovih problema predlaže se polaganje bez kanala sa PPU izolacijom. Prednosti ove brtve:

Povećana trajnost sa 10 na 30 godina,

Smanjenje gubitka toplote sa 30% na 3%,

Smanjeni operativni troškovi za 9 puta,

Smanjenje troškova popravka toplovoda za 3 puta,

Skraćeno vrijeme izgradnje,

Dostupnost operativno-daljinskog upravljačkog sistema (ODC) za vlaženje izolacionog sloja.

Statistika akumuliranih kvarova:

38% - šteta od strane trećih lica na UEC sistemu,

32% oštećenja čeličnih školjki,

14% - oštećenje stražnjih zglobova,

8% ODK montažnih grešaka,

2% - zavarivanje lošeg kvaliteta,

6% - unutrašnja korozija metala.

Za ugradnju bez kanala koristi se polietilenski omotač.

Za transport topline od izvora toplinske energije do potrošača, vanjski toplovodne mreže. Oni su jedan od radno intenzivnih i najskupljih elemenata sistema za opskrbu toplinom. Mreže se sastoje od čelične cijevi, spojeno zavarivanjem, toplotna izolacija, zaporni ventili, kompenzatori(termički produžavači), drenaža I uređaji za odzračivanje, pokretni I fiksni nosači. Kompleks građevinskih konstrukcija uključuje servisne komore I sistem podzemnih kanala.

Mreže grijanja razlikuju se po broju toplotnih cjevovoda koji prenose rashladnu tekućinu u jednom smjeru (jedno-, dvo-, tro- i četverocijevni). Jednocevni Glavni vod služi za dovod vode bez vraćanja u kotlarnicu ili termoelektranu i pare bez povratnog kondenzata. Ovo rješenje je moguće pri korištenju vode iz same toplinske mreže za opskrbu toplom vodom, tehnološke potrebe ili daljinsko opskrbu toplinom iz termoelektrana, kao i pri korištenju termalnih voda.

Koristi se u opskrbi toplinom manjih naseljenih mjesta dvocijevni otvoreni sistem za snabdevanje toplotom, kada se toplotna mreža sastoji od dovodnih i povratnih toplotnih cevi. Dio vode koja cirkuliše u otvorenoj mreži prikupljaju pretplatnici za opskrbu toplom vodom.

U dvocevnim zatvorenim sistemima za vodu i paru, voda koja cirkuliše u toplotnim mrežama ili para se koristi samo kao rashladno sredstvo. Povezivanje dvocevnog sistema za snabdevanje toplotom za potrebe grejanja i ventilacije sa jednocevnim sistemom za snabdevanje toplom vodom dovodi do trocijevni. Ako sistem tople vode ima dvije cijevi, druga cijev je pomoćna za stvaranje cirkulacije, eliminirajući hlađenje vode uz malu potrošnju vode. Tada se naziva cijeli sistem opskrbe toplinom zajedno sa dvocijevnim sistemom grijanja četvorocevni. Trocijevni ili četverocijevni mogu se koristiti u slučajevima kada je racionalnije dodijeliti dovod tople vode na treću cijev. U sistemima vodosnabdijevanja stambenih zgrada, bolnica, hotela itd. poželjno je obezbijediti cirkulaciju vode.

Raspored toplinske mreže određen je položajem termoelektrane ili seoske kotlarnice među potrošačima topline. Mreže rade radijalni Slijepa ulica.

Za naselja poljoprivrednih preduzeća, izgrađena dvospratnim i trospratnim kućama raspoređenim u grupama (slika 1), koje formiraju paralelne fasade zgrade ili zatvorene konture, mogu se koristiti ring monopipe grejna mreža. Sistemi prstenova se mogu urediti

Rice. 1. Konfiguracija mreže grijanja: A - radijalna mreža; B- radijalna mreža sa kratkospojnicima; 1 - kotlarnica; 2 - mreža za grijanje; 3 - džemper

kako iz grupnih kotlarnica tako i iz dvocijevne kotlovnice za grijanje.

Jednocevni prstenasti sistemi imaju iste opšte principe rada kao i jednocevni sistemi unutrašnjeg grejanja. Rashladno sredstvo u mreži uzastopno prolazi kroz svaku priključenu zgradu i u potonjoj se približava temperaturi povratne vode. Regulacija prijenosa topline u grijanim zgradama postiže se ugradnjom uređaja sa različitim grijaćim površinama.

Jednocevne mreže se polažu paralelno sa frontom zgrade povezanih zgrada na udaljenosti od 3 do 5 m od građevinske linije. Broj objekata priključenih na toplovodnu mrežu utvrđuje se iz uslova da ne prelazi dozvoljeni pritisak za uređaje za grijanje.

Položeni su cjevovodi toplotne mreže neprohodnih kanala I bez kanala(podzemna instalacija), kao i na samostojećim nosačima (ugradnja u zemlju). Potonji se koristi na teritoriji proizvodnih pogona, termoelektrana ili kada se prolazi kroz nerazvijena područja. Njegova upotreba je ograničena na arhitektonska razmatranja.

Glavni tip podzemne instalacije grijanja je ugradnja u neprohodne kanale.

Na sl. Na slici 2 prikazan je dizajn neprohodnog kanala sa betonskim zidovima. Kod ovog projekta glavni troškovi (50-58%) padaju na građevinski dio, toplinsku izolaciju cijevi, odnosno na pomoćne instalacione konstrukcije. Kanali se polažu na dubini od 0,7-1 m od površine tla do vrha podne ploče. Kako bi se izbjegli drenažni uređaji, mreža grijanja mora biti položena iznad nivoa podzemne vode. Ako se to ne može izbjeći, hidroizolacija kanala od dva sloja krovnog materijala na klebemasu ili polaganje s najmanjom dubinom (do 0,5 m). Međutim, hidroizolacija kanala grijaćih mreža ne pruža pouzdanu zaštitu od podzemnih voda, jer je u praktičnim uvjetima takvu izolaciju teško izvesti efikasno. Stoga se trenutno pri polaganju toplovodnih mreža ispod nivoa podzemne vode uređuje prateća akumulacija.

Drenažne cijevi sa pješčano-šljunkovitim (drobljenim) filterom polažu se duž kanala, obično na strani najvećeg dotoka podzemnih voda. Ispod kanala i uz njegove bočne zidove polaže se pješčano tlo, što olakšava odvodnju podzemnih voda. U nekim slučajevima, drenažne cijevi

postavljeni ispod kanala (sl. 2), a revizijski bunari su raspoređeni unutar kompenzacionih niša. Ugradnja drenaže ispod kanala je mnogo jeftinija, posebno na kamenitim i živim tlima, jer u ovom slučaju nije potrebno dodatno proširenje rovova.

Korištenje poroznih betonskih cijevi smanjuje troškove i ubrzava izgradnju drenaže, jer se smanjuje radno intenzivan rad na ugradnji filtera.

Prilikom izgradnje toplovodnog kanala u sitnozrnom pjeskovitom i pjeskovitom ilovastom tlu može se ugraditi pješčano-šljunčani ili pješčani filter sloja od 150 mm ispod kanala.

Dubina toplovoda se u pravilu određuje profilom zemlje, oznakama ulaza, dužinom mreže i polaganjem drugih podzemnih komunikacija. Vodovod i gasovod se obično polažu na nivou toplovoda.

Na raskrsnicama je dozvoljeno ugraditi lokalne krivine u vodoopskrbne ili plinovode, polažući ih iznad ili ispod cjevovoda grijanja.

Da bi se značajno smanjili troškovi polaganja mreža, koristi se polaganje cijevi bez kanala u termoizolacijskim školjkama. U tom slučaju, toplinska izolacija cijevi je u direktnom kontaktu sa tlom. Materijal za izradu termoizolacionog omotača mora biti hidrofoban, izdržljiv, jeftin i neutralan u odnosu na metal cijevi. Poželjno je da ima dielektrična svojstva. U tu svrhu savladavaju se projekti za bezkanalno polaganje cijevi u komadne proizvode od celularne keramike i u polikeramičke školjke.

Na mjestima gdje se toplovod grana do potrošača, cigla pod zemljom komore-bunari sa zapornim i drugim elementima. Pretpostavlja se da je visina komora najmanje 1,8 m. Ulaz u komoru je preko otvora od livenog gvožđa m. Za kamere koje se nalaze unutar stambenih zgrada, dozvoljeno je da budu podignute iznad zemlje na visinu ne veću od 400 mm.

Za kompenzaciju toplinskog izduženja cjevovoda zbog promjena temperature rashladne tekućine u ravnim dijelovima grijanja, fleksibilni u obliku slova U kompenzatori, a na isprekidanim dionicama koriste se uglovi rotacije trase (prirodna kompenzacija). Kompenzatori se postavljaju u posebne niše od opeke predviđene duž dužine toplovoda. Udaljenost između kompenzatora utvrđuje se proračunom ili se uzima prema nomogramima ovisno o temperaturi rashladne tekućine.

Cijevi u kanalima su položene potporne betonske podloge. Kretanje cijevi kako se mijenja njihova dužina osigurava da se komore polažu od površine tla do vrha premaza.

Udaljenost između potpornih jastučića ovisi o promjeru cijevi koje se polažu. Za cijevi prečnika ne većeg od 250 mm prihvaćene udaljenosti 2-8 m.

Usvojena shema mreža grijanja u velikoj mjeri određuje pouzdanost opskrbe toplinom, upravljivost sistema, jednostavnost njegovog rada i ekonomsku efikasnost. Principi izgradnje velikih sistema za snabdevanje toplotom iz više izvora toplote, srednjih i malih sistema se značajno razlikuju.

Veliki i srednji sistemi moraju imati hijerarhijsku strukturu. Najviši nivo se sastoji od magistralnih mreža koje povezuju izvore toplote sa velikim toplotnim jedinicama - daljinskim toplotnim tačkama (RTP), koje distribuiraju rashladnu tečnost preko mreža nižeg nivoa i obezbeđuju im autonomne hidrauličke i temperaturne uslove. Potreba za striktnom podjelom toplovodnih mreža na magistralne i distributivne mreže uočena je u nizu radova. Najniži hijerarhijski nivo se sastoji od distributivnih mreža koje transportuju rashladnu tečnost do grupnih ili pojedinačnih grejnih mesta.

Distributivne mreže se na glavne u RTP-u spajaju preko bojlera ili direktno ugradnjom mješaćih cirkulacionih pumpi. U slučaju priključenja preko bojlera, hidraulički režimi glavne i distributivne mreže su potpuno izolovani, što sistem čini pouzdanim, fleksibilnim i manevarskim. Ovdje se ukidaju strogi zahtjevi za nivoe pritiska u glavnim toplovodima koje postavljaju potrošači. Jedini zahtjevi koji ostaju su da se ne prekorači tlak određen čvrstoćom elemenata grijaće mreže, da se rashladna tekućina ne proključa u dovodnom cjevovodu i da se osigura potreban raspoloživi pritisak ispred bojlera. Rashladna tečnost se može napajati u mrežu najvišeg hijerarhijskog nivoa iz različitih izvora sa različitim temperaturama, ali pod uslovom da one premašuju temperaturu u distributivnim mrežama. Paralelni rad svih izvora topline na jedinstvenoj glavnoj mreži omogućava najbolju moguću raspodjelu opterećenja između njih radi uštede goriva, osigurava redundantnost izvora i omogućava smanjenje njihove ukupne snage. Petljasta mreža povećava pouzdanost opskrbe toplinom i osigurava opskrbu toplinom potrošača u slučaju kvara pojedinih njenih elemenata. Prisustvo više izvora napajanja u prstenastoj mreži smanjuje potrebnu rezervu kapaciteta.

U sistemu za snabdevanje toplotom sa pumpama u RTP-u ne postoji potpuna hidraulička izolacija magistralnih mreža od distributivnih mreža. Za velike sisteme sa dugim petljastim cevovodima toplote i nekoliko izvora napajanja, problem kontrole hidrauličkog režima mreže uz poštovanje ograničenja pritiska koje nameću potrošači može se rešiti samo opremanjem RTP-a savremenom automatizacijom za održavanje nezavisnog režima cirkulacije rashladne tečnosti u distributivnim mrežama i temperaturnih uslova koji se razlikuju od temperaturnih uslova u mreži.

Na sl. Na slici 6.1 prikazan je jednolinijski šematski dijagram velikog sistema za snabdevanje toplotom, koji ima dva hijerarhijska nivoa toplotnih mreža. Najviši nivo sistema predstavlja prstenasta okosnica sa granama na RTP. Iz RTP-a vode distributivne mreže na koje su priključeni potrošači. Ove mreže čine najniži nivo. Potrošači nisu povezani na okosnu mrežu. Rashladno sredstvo se napaja u glavnu mrežu iz dvije termoelektrane. Sistem ima rezervni izvor toplote - kotlarnicu (RB). Šema se može napraviti sa jednim tipom priključka distributivnih mreža na RTP (sl. 6.1,6 ili c) ili kombinovana sa dva tipa.

Za sisteme sa dva hijerarhijska nivoa, rezervisan je samo najviši nivo. Pouzdanost opskrbe toplinom osigurava se izborom takvog transformatora za distribuciju energije kod kojeg je pouzdanost neredundantne (slijepe) mreže dovoljna. Prihvaćeni nivo pouzdanosti određuje dužinu i maksimalne prečnike distributivne mreže od svake distributivne tačke. Na najvišem nivou, i izvori toplote i toplotne cevi su redundantni. Redundancija se vrši povezivanjem dovodnog i povratnog voda odgovarajućim kratkospojnicima. Postoje dvije vrste skakača (vidi sliku 6.1). Neki od njih rezervišu mrežu, „obezbeđujući njen pouzdan rad u slučaju kvarova na sekcijama toplotnih cjevovoda, ventila ili drugih mreža, osiguravajući protok rashladne tekućine iz područja jednog izvora u područje drugi u slučaju njegovog kvara ili popravka, zajedno sa kratkospojnicima formiraju jednu prstenastu mrežu. rashladne tečnosti u najnepovoljnijim vanrednim situacijama U normalnom režimu, rashladna tečnost se kreće kroz sve toplotne cevi sistema i koncept prstenastog „skakača” gubi svoje značenje, posebno zato što su kod promenljivih hidrauličkih režima tačke konvergencije može se pomicati, a ulogu "skakača" imat će različiti dijelovi mreže Budući da su rezervni elementi mreže grijanja uvijek u funkciji, takva redundantnost se naziva učitana.

Sistemi sa napunjenom rezervom imaju operativni nedostatak da je u slučaju nezgode veoma teško otkriti autoput na kojem se dogodila, jer su svi autoputevi povezani u zajedničku mrežu.

Zadržavajući princip hijerarhijske konstrukcije sistema za snabdevanje toplotom, možete primeniti još jedan metod njegove redundantnosti, koristeći
istovarena rezerva. U ovom slučaju, kratkospojnici koji osiguravaju redundantnost za izvore topline su onemogućeni u normalnom načinu rada i ne rade. Ovdje treba napomenuti da, budući da je princip izgradnje dijagrama sistema zasnovan na hijerarhiji i da su najviši i najniži nivoi razdvojeni velikim termičkim jedinicama, potrošači nisu priključeni na kratkospojnike, bez obzira da li se radi o opterećenoj ili neopterećenoj rezervi. Svaka termoelektrana obezbjeđuje opskrbu toplinom svoje zone. U situacijama kada postoji potreba da se jedan izvor rezerviše za drugi, uključeni su rezervni džamperi.

Pri korištenju principa neopterećene redundancije, zvonjenje mreža kako bi se osigurala pouzdanost opskrbe toplinom u slučaju kvara elemenata grijaće mreže može se izvesti pomoću jednocijevnih skakača, kao što je predloženo na Moskovskom institutu za građevinarstvo po imenu. V.V. Kuibysheva. Na mjestima gdje su skakači spojeni na toplinske cijevi, postoje čvorovi koji vam omogućavaju da prebacite skakače na dovodne ili povratne vodove, ovisno o tome na kojem se od njih dogodila nesreća (vjerovatnost istovremenog kvara dva elementa je zanemarljiva) .

Upotreba jednocijevnih skakača može značajno smanjiti dodatna kapitalna ulaganja u višak. U normalnom režimu, mreža radi kao mrtva mreža, odnosno svaka linija ima određeni krug potrošača i nezavisan hidraulički način rada. U vanrednim situacijama se uključuju potrebne rezervne trake. caps. Sa neopterećenim rezervnim, kao i sa napunjenim, promjeri svih toplotnih cijevi, uključujući i kratkospojnike, dizajnirani su tako da omoguće prolaz potrebne količine rashladne tekućine pod najintenzivnijim hidrauličkim uvjetima u hitnim situacijama. Šematski dijagram je zadržan i može se ilustrovati na Sl. 6.1. Razlika u odnosu na učitanu redundancijsku shemu je u tome što su skakači 3 jednocijevni. Sistemom se upravlja sa zatvorenim ventilima na svim kratkospojnicima 3 i 4. Ovaj način rada je praktičniji, jer je sa nezavisnim hidrauličkim režimima vodova lakše kontrolisati njihovo stanje. Osim toga, korištenje neopterećene rezerve - jednocijevni skakači - daje značajan ekonomski učinak.

Da bi se osigurala pouzdana i kvalitetna opskrba toplinom, hijerarhijski dizajn kruga i redundantnost još nisu dovoljni. Potrebno je osigurati upravljivost sistema. Potrebno je razlikovati dva tipa upravljanja sistemom. Prvi tip obezbeđuje efikasnost snabdevanja toplotom tokom normalnog rada, drugi tip omogućava ograničeno snabdevanje toplotom potrošača u hitnim hidrauličkim uslovima.

Upravljivost sistema tokom rada shvata se kao svojstvo sistema koje omogućava promenu hidrauličkih i temperaturnih uslova u skladu sa promenljivim uslovima. Da bi mogao da kontroliše hidrauličke i temperaturne uslove, sistem mora imati grejne tačke opremljene automatizacijom i uređajima. omogućavaju implementaciju autonomnih režima cirkulacije u distributivnim mrežama. Sistemi sa hijerarhijskom strukturom i RTP-om zadovoljavaju zahtjeve upravljivosti u najboljoj mjeri. RTP sa pumpnim priključcima distributivnih mreža opremljeni su regulatorima pritiska koji održavaju konstantan pritisak u povratnom vodu i konstantnu razliku pritisaka između dovodnog i povratnog voda nakon RTP. Cirkulacione pumpe omogućavaju održavanje raspoloživog pada pritiska posle RTS konstantnog sa smanjenim protokom vode u spoljnoj mreži, kao i smanjenje temperature u mrežama iza RTS-a mešanjem vode iz povratnog voda. RTP-ovi su opremljeni automatizacijom koja im omogućava da budu odsječeni od glavnih toplovoda u slučaju havarija u distributivnim mrežama. RTP je priključen na mrežu sa obe strane sekcijske ventile. Ovo obezbeđuje napajanje RTP-u u slučaju nesreće na jednoj od lokacija. Segmentni ventili na autoputevima se postavljaju otprilike svakih 1 km. Ako je RTP spojen s obje strane svakog ventila, tada će za mrežu početnog promjera od 1200 mm RTP opterećenje biti približno 46.000 kW (40 Gcal/h). U novim planskim rješenjima za gradove, glavni urbanistički element je mikrookrug sa toplotnim opterećenjem od 11.000-35.000 kW (10-30 Gcal/h). Preporučljivo je stvoriti velike RTP-ove kako bi se osiguralo opskrba toplinom jednog ili više mikrookruževa. U ovom slučaju, toplotno opterećenje RTP-a će biti 35.000-70.000 kW (30-60 Gcal/h):

Drugi način povezivanja distributivnih mreža na magistralni vod je preko izmjenjivača topline koji se nalaze u RTP-u, ne zahtijeva opremanje RTP-a velikim brojem automatskih uređaja, jer su hidraulička magistralna i distributivna mreža odvojeni. Ovu metodu je posebno preporučljivo koristiti na teškom terenu iu zonama sa niskim geodetskim oznakama. Izbor metode treba da se zasniva na tehničkom i ekonomskom proračunu.

Problem upravljanja hidrauličkim režimom u slučaju nužde javlja se prilikom proračuna toplotnih cjevovoda da prođu ograničenu količinu rashladne tekućine tokom nesreća.

Uzimajući u obzir relativno kratko trajanje vanrednih situacija na toplovodnim mrežama i značajan kapacitet skladištenja toplote zgrada, na MISS. V.V. Kuibyshev je razvio princip opravdavanja rezervnog kapaciteta toplotnih mreža na osnovu ograničene (smanjene) opskrbe potrošačima toplinom tokom hitnih popravki na mrežama. Ovaj princip vam omogućava da značajno smanjite dodatna kapitalna ulaganja - u viškovima. Za praktičnu implementaciju ograničene opskrbe toplinom, sustav mora biti kontrolisan pri prelasku u hitni hidraulički način rada. Drugim riječima, potrošači moraju odabrati unaprijed određene (ograničene) količine rashladne tekućine iz mreže. Da biste to učinili, preporučljivo je instalirati regulator limitera protoka na svakom ulazu u termičku jedinicu na bajpasu. Ako dođe do nužde, dovod rashladnog sredstva do potrošača se prebacuje na premosnicu. Blokove takvih regulatora treba postaviti na ulaz u RTP. Ako je RTP opremljen regulatorima protoka koji omogućavaju daljinsku rekonfiguraciju, onda oni mogu poslužiti kao regulatori - limiteri protoka.

Ako se hidraulički način rada u nuždi ne kontrolira, tada rezerva kapaciteta mreže mora biti dizajnirana za 100% potrošnju rashladne tekućine u slučaju nužde, što će dovesti do nerazumne prekomjerne potrošnje metala.

Praktična implementacija upravljanja operativnim i hitnim režimima je moguća samo uz prisustvo telemehanizacije. Telemehanizacija treba da omogući kontrolu parametara, signalizaciju statusa opreme, kontrolu pumpi i ventila i regulaciju protoka vode u mreži.

Gore su razmatrane optimalne šeme modernih velikih sistema za opskrbu toplinom. Projektovani su mali sistemi za snabdevanje toplotom sa opterećenjem koje približno odgovara RTP opterećenjima
bezrezervno. Mreže su napravljene kao razgranate mrtve mreže. Kako se snaga izvora topline povećava, javlja se potreba za rezervisanjem glavnog dijela toplinske mreže.

Kontrolisani sistemi sa hijerarhijskom strukturom su savremeni progresivni sistemi. Međutim, do nedavno izgrađene toplovodne mreže i većina onih u funkciji spadaju u tzv. bezlične mreže. Ovim rješenjem svi potrošači topline (i veliki i mali) su paralelno priključeni na mrežu, kako na mrežu tako i na distribucijske cjevovode. Kao rezultat ovog načina povezivanja, razlika između glavne i distributivne mreže u suštini se gubi. Predstavljaju jednu mrežu sa jednim hidrauličkim načinom rada, razlikuju se samo po vrijednosti prečnika. Takav sistem nema hijerarhijsku strukturu, nekontrolisan je, a njegovo redundantnost u cilju povećanja pouzdanosti snabdevanja toplotom zahteva značajna kapitalna ulaganja. Iz navedenog možemo zaključiti da novoizgrađeni sistemi za opskrbu toplinom trebaju biti projektovani tako da budu kontrolisani sa hijerarhijskom strukturom. Prilikom rekonstrukcije i razvoja postojećih sistema potrebno je projektovati RTP i osigurati jasnu podjelu između glavne i distributivne mreže.

Na osnovu svoje konstrukcije, postojeće mreže grijanja mogu se podijeliti na dva tipa: radijalne i prstenaste (slika 6.2). Radijalne mreže su slijepe, neredundantne i stoga ne pružaju potrebnu pouzdanost. Takve mreže se mogu koristiti za male sisteme ako se izvor topline nalazi u toplinskom centru - opskrbljenom području.

Uzimajući u obzir zavisnost broja potrošača, njihove potrebe za toplotnom energijom, kao i zahtjeve za kvalitetom i nesmetanom snabdijevanjem toplinom pojedinih kategorija pretplatnika, toplovodne mreže se izrađuju radijalno (slijepo) ili prstenasto.

Slepi krug (slika) je najčešći. Koristi se za opskrbu grada, naselja ili sela toplinskom energijom iz jednog izvora - termoelektrane ili kotlarnice. Kako se glavni vod udaljava od izvora, promjeri toplotnih cijevi 1 se smanjuju, dizajn, sastav konstrukcija i opreme na toplinskim mrežama se pojednostavljuje u skladu sa smanjenjem toplinskog opterećenja. Ovu shemu karakterizira činjenica da u slučaju kvara na glavnoj liniji, pretplatnici koji su priključeni na mrežu grijanja nakon mjesta nesreće ne dobivaju toplinsku energiju.

Da bi se povećala pouzdanost opskrbe potrošača 2 toplinskom energijom, između susjednih vodova se postavljaju kratkospojnici 3, koji omogućavaju prebacivanje napajanja toplinskom energijom u slučaju kvara bilo koje linije. Prema projektnim standardima za mreže grijanja, ugradnja kratkospojnika je obavezna ako je snaga mreže 350 MW ili više. U ovom slučaju, promjer vodova je obično 700 mm ili više. Prisutnost kratkospojnika djelomično eliminira glavni nedostatak ove sheme i stvara mogućnost neprekinutog opskrbe potrošačima toplinom. U vanrednim situacijama dozvoljeno je djelomično smanjenje isporuke toplotne energije. Na primjer, prema standardima za projektovanje, džamperi su projektovani da obezbede 70% ukupnog toplotnog opterećenja (maksimalna satna potrošnja za grejanje i ventilaciju i prosečna satna potrošnja za snabdevanje toplom vodom).

U razvojnim dijelovima grada obezbjeđuju se redundantni skakači između susjednih autoputeva, bez obzira na toplotnu snagu, ali na osnovu prioriteta razvoja. Premosnici su također predviđeni između autoputeva u mrtvim krugovima kada se toplinom dovode u područje iz nekoliko izvora topline (CHP, kotlarnice za okruge i blokove 4), što povećava pouzdanost opskrbe toplinom. Istovremeno, ljeti, kada jedna ili dvije kotlovnice rade u normalnom režimu, može se isključiti nekoliko kotlarnica koje rade s minimalnim opterećenjem. Istovremeno, uz povećanje efikasnosti kotlarnica, stvaraju se uslovi za pravovremene preventivne i kapitalne popravke pojedinih dionica toplinske mreže i samih kotlarnica. Na velikim granama (vidi sliku) predviđene su sekcijske komore 5 Za preduzeća koja ne dozvoljavaju prekide u isporuci toplotne energije, predviđeni su krugovi toplotne mreže sa dvosmernim napajanjem, lokalni rezervni izvori ili prstenasti krugovi.

Prstenasti krug(Slika) postoji u velikim gradovima. Ugradnja ovakvih mreža grijanja zahtijeva velika kapitalna ulaganja u odnosu na mrtve ulice. Prednost prstenastog kruga je prisustvo nekoliko izvora, što povećava pouzdanost opskrbe toplinom i zahtijeva manju ukupnu rezervnu snagu kotlovske opreme. Kako cijena glavnog prstena raste, kapitalni troškovi za izgradnju izvora toplotne energije se smanjuju. Prstenasta magistrala 1 povezana je sa tri termoelektrane, potrošači 2 su povezani na prstenastu mrežu preko slijepog kola preko centralnih grijaćih mjesta 6. Na velikim granama predviđene su sekcijske komore 5 Industrijska preduzeća 7 su također povezana u slijepo kolo.

Prema projektu toplinske izolacije, polaganje toplovoda bez kanala dijeli se na zasipno, montažno, montažno-liveno i monolitno. Glavni nedostatak instalacije bez kanala je povećano slijeganje i vanjska korozija toplinskih cijevi, kao i povećani gubici topline u slučaju kršenja hidroizolacije toplinsko-izolacijskog sloja. U velikoj mjeri, nedostaci instalacija grijaćih mreža bez kanala eliminiraju se korištenjem toplinske i hidroizolacije na bazi polimerbetonskih mješavina.

Toplotne cijevi u kanalima polažu se na pokretne ili fiksne nosače. Pokretni nosači služe za prijenos vlastite težine toplinskih cijevi na noseće konstrukcije. Istovremeno osiguravaju kretanje cijevi, što nastaje kao rezultat promjena njihove dužine kada se njihova dužina mijenja kada se promijeni temperatura rashladne tekućine. Pokretni nosači mogu biti klizni ili valjkasti.

Klizni nosači se koriste u slučajevima kada podloga za nosače mora biti dovoljno čvrsta da izdrži velika horizontalna opterećenja. Inače se ugrađuju valjkasti ležajevi koji stvaraju manja horizontalna opterećenja. Iz tog razloga, prilikom polaganja cjevovoda velikog promjera u tunelima, na okvirima ili jarbolima, potrebno je ugraditi valjkaste nosače.

Fiksni nosači služe za distribuciju toplinskog širenja toplinske cijevi između kompenzatora i osiguravaju ujednačen rad potonjih. U komorama podzemnih kanala i prilikom nadzemnih instalacija, fiksni nosači se izrađuju u obliku metalnih konstrukcija, zavarenih ili pričvršćenih na cijevi. Ove konstrukcije su ugrađene u temelje, zidove i stropove kanala.

Za apsorpciju temperaturnih izduženja i oslobađanje toplotnih cijevi od temperaturnih naprezanja, na mrežama grijanja se ugrađuju radijalni (fleksibilni i valoviti šarniri) i aksijalni (žlijezda i leće) kompenzatori.

Fleksibilni dilatacioni spojevi u obliku slova U i S izrađuju se od cijevi i krivina (savijenih, strmo zakrivljenih i zavarenih) za toplovode promjera 500 do 1000 mm. Takvi kompenzatori se ugrađuju u neprohodne kanale, kada je nemoguće pregledati instalirane toplovode, kao i u zgradama sa instalacijom bez kanala. Dozvoljeni radijus savijanja cijevi u proizvodnji dilatacijskih spojeva je 3,5...4,5 puta veći od vanjskog promjera cijevi.

Kako bi se povećao kompenzacijski kapacitet savijenih dilatacijskih spojeva i smanjili kompenzacijski naponi, oni se obično prethodno rastežu. Da bi se to postiglo, kompenzator se u hladnom stanju rasteže na dnu petlje, tako da kada se dovodi vruća rashladna tekućina i odgovarajuće produži toplinska cijev, ramena kompenzatora budu u položaju u kojem će naprezanja biti minimalna. .

Kompenzatori za punjenje su male veličine i imaju veliku kompenzatornu sposobnost da pruže mali otpor tekućini koja teče. Izrađuju se jednostrano i dvostrano za cijevi prečnika od 100 do 1000 mm. Dilatacijske spojnice za punjenje sastoje se od kućišta s prirubnicom na proširenom prednjem dijelu. Pokretno staklo sa prirubnicom je umetnuto u telo kompenzatora za ugradnju kompenzatora na cevovod. Kako bi se spriječilo curenje rashladne tekućine iz kompenzatora kutije za punjenje između prstenova, u razmak između tijela i stakla postavlja se pakovanje kutije za punjenje. Kutija za punjenje se utiskuje u oblogu prirubnice pomoću klinova ušrafljenih u telo kompenzatora. Kompenzatori su pričvršćeni na fiksne nosače.

Komora za ugradnju ventila na mreže grijanja prikazana je na slici. Prilikom polaganja sistema grijanja pod zemljom ugrađuju se 3 pravokutne podzemne komore za servisiranje zapornih ventila. Ogranci 1 i 2 mreže do potrošača polažu se u komore. Topla voda se dovodi u zgradu kroz toplovod položen sa desne strane kanala. Dovodna 7 i povratna 6 toplotne cevi su postavljene na nosače 5 i pokrivene izolacijom. Zidovi komora su od cigle, blokova ili panela, montažni plafoni su od armiranog betona u obliku rebrastih ili ravnih ploča, dno komore je betonsko. Ulaz u ćelije je kroz otvore od livenog gvožđa. Važno je napomenuti da se za spuštanje u komoru ispod otvora u zidu brtve zagrade ili postavljaju metalne ljestve. Visina komore mora biti najmanje 1800 mm. Širina se bira tako da razmak između zidova i cijevi bude najmanje 500 m.

Pitanja za samokontrolu:

1. Kako se zovu toplotne mreže?

2. Kako se klasificiraju mreže grijanja?

3. Koje su prednosti i nedostaci ring i stub mreža?

4. Šta se zove toplotna cijev?

5. Navedite metode polaganja grijaćih mreža.

6. Navedite svrhu i vrste izolacije toplovoda.

7. Navedite cijevi iz kojih se postavljaju mreže grijanja.

8. Navedite svrhu kompenzatora.