Теплоснабжение и тепловые сети

Аналогично определяем относительные расходы теплоты Q0 è G0 на отопление при температурах наружного воздуха от +8°С до –15°С. Данные расчетов заносят в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 -Данные для построения скорректированного температурного графика

Температуру воды в подающей и обратной магистралях находим по формулам

(6.12) для tн = + 8°С

где ∆τ =τ1 – τ2 = 150 – 70=80 °С, θ = τэ –τ2 = 95 – 70 = 25 °С.

Аналогично рассчитываем τ1п и τ2п при tн = + 5, 0, -5, -10, -15°С. Полученные значения заносим в таблицу 5.2 и строим график температур воды в подающей и об-

ратной магистралях (смотри рис. 6.3).

61

Глава 7

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЁТНЫХ РАСХОДОВ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В ТЕПЛОВЫХ СЕТЯХ

7.1. Закрытые системы теплоснабжения

При качественном регулировании отпуска теплоты расчетные расходы сетевой воды на отопление и вентиляцию, т/ч, согласно [1] определяются по следующим формулам:

где τ1, τ2 - расчетные температуры сетевой воды соответственно в подающем и обратном теплопроводах при t0, °С;

Qomax, Qv max - соответственно максимальные тепловые потоки на отопление и вентиляцию при t0, кВт;

с - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг· °С).

где К3 - коэффициент, учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водо-

снабжение, принимается в зависимости от мощности системы теплоснабжения (для систем с тепловым потоком Q 100 МВт К3 = 1,0; для систем с Q 100МВт при отсутствии баков-аккумуляторов К3 = 1,2; при наличии баков-аккумуляторов

К3 = 1,0).

Для потребителей при Qh max / Qo max> 1 при отсутствии баков-аккумуляторов, а

также с тепловым потоком 10 МВт и менее, суммарный расчетный расход воды оп-

ределяется по [1]

62

При центральном качественном регулировании отпуска теплоты по совмещен-

ной нагрузке отопления и горячего водоснабжения расчетный расход сетевой воды в двухтрубных тепловых сетях определяется как сумма расходов воды на отопление и вентиляцию без учета нагрузки горячего водоснабжения (К3 = 0)

Расчетный расход воды, т/ч, в неотопительный период определяют по формуле

где G2h max - максимальный расход сетевой воды на горячее водоснабжение, при всех схемах присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения, где теп-

ловую нагрузку на горячее водоснабжение определяют с учетом повышения темпе-

ратуры холодной воды до 15 °С; β - коэффициент, учитывающий изменение расхода воды на горячее водо-

снабжение в неотопительный период по отношению к отопительному, принимае-

мый для жилищно-коммунального сектора равным 0,8 (для курортных и южных го-

родов β =1,5, для промышленных предприятий β = 1,0).

7.2. Открытые системы теплоснабжения

Расчетные расходы сетевой воды, т/ч, на отопление и вентиляцию определяют по формулам (6.1) и (6.2), на горячее водоснабжение - по следующим выражениям:

среднечасовой

максимальный

63

Суммарный расчетный расход сетевой воды, т/ч, в двухтрубных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты по отопительной нагрузке опре-

деляется по формуле (6.7), где коэффициент К3 принимается равным:

•для систем с тепловым потоком ∑Q ≥ 100 МВт К3= 0,6; для систем с ∑Q

<100 МВт Кз = 0,8;

•для потребителей с Qh max Qo max 1 при отсутствии баков-аккумуляторов, а

также с тепловым потоком 10 МВт и менее, суммарный расчетный расход воды оп-

ределяют по формуле (6.8).

При центральном качественном регулировании отпуска теплоты по совме-

щенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения расчетный расход воды в двухтрубных сетях определяется без учета нагрузки на горячее водоснабжение по формуле (6.9).

В неотопительный период расчетные расходы воды в подающем и обратном теплопроводах не одинаковы. Расход сетевой воды в подающем трубопроводе Dds

определяют по формуле

при этом максимальный расход воды на горячее водоснабжение G1h max находят по формуле (6.12) при температуре холодной воды в летний период, т.е. tc = 15 °С.

Расход сетевой воды в обратном трубопроводе принимают в размере 10 % от расчетного расхода воды в подающем трубопроводе.

64

Глава 8

ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ И РАЗРАБОТКА

МОНТАЖНОЙ СХЕМЫ

Проектирование тепловых сетей начинается с выбора трассы и способа их про-

кладки. В городах и других населенных пунктах трасса должна предусматриваться в отведенных для инженерных сетей технических полосах, параллельно красным линиям улиц, дорог и проездов, вне проезжей части и полосы зеленых насаждений,

а внутри микрорайонов и кварталов – вне проезжей части дорог. При выборе трас-

сы теплопроводов необходимо учитывать экономичность и надежность работы теп-

ловых сетей. Наиболее экономичной является тупиковая схема.

Выбор прокладки теплопроводов – надземный или подземный – решается с учетом местных условий и технико-экономических обоснований. В жилых районах из архитектурных соображений обычно применяется подземная прокладка тепло-

вых сетей. Эксплуатация тепловых сетей показала, что надземные теплопроводы долговечнее и более ремонтнопригодны по сравнению с подземными. Поэтому же-

лательно изыскивать возможность хотя бы частичного применения в городах над-

земных теплопроводов на низких отдельно стоящих опорах, в первую очередь, на окраинах городов, в промышленных зонах, в районах, не подлежащих застройке.

С целью повышения надежности работы теплосетей целесообразно устраивать резервирование подачи теплоты потребителям за счет совместной работы нескольких источников теплоты, а также устройства блокировочных пере-

мычек между магистралями тепловых сетей при подземной прокладке.

Резервная подача теплоты, принимаемая для пропуска 50-90 % аварийного рас-

хода воды [1], осуществляется в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха для отопления и диаметров трубопроводов.

Диаметр перемычки резервирования принимается равным меньшему диамет-

ру участка магистралей, к которым он присоединяется.

При выборе трассы тепловых сетей необходимо выдерживать нормативные расстояния от их строительных конструкций до зданий, сооружений и инженерных коммуникаций.

65

Особенно строго должны выдерживаться нормативы при пересечении с газо-

проводами и электрическими сетями. Подробные указания по выбору трассы на территории населенных пунктов и промышленных предприятий приведены в спра-

вочной литературе. Допускается пересечение распределительными теплопроводами диаметром до 300 мм жилых и общественных зданий при условии прокладки труб в технических коридорах с устройством дренирующего колодца в нижней точке на выходе из здания.

При выборе трассы предусматривается один ввод тепловых сетей в каждый квартал. В отдельных случаях в крупные кварталы устраивают по два ввода. Допус-

кается подключать рядом расположенные кварталы из одной тепловой камеры.

При расчёте необходимо применять унифицированные типовые конструкции сборных железобетонных каналов, размеры которых зависят от диаметров тепло-

проводов (таблица 8.1).

Выбор труб и арматуры при проектировании осуществляют по рабочему дав-

лению и температуре теплоносителя. Для тепловых сетей рекомендуется применять электросварные стальные прямошовные трубы или со спиральным швом:

•для Dy до 400 мм трубы по ГОСТ 10705-91, ГОСТ 8732-78 сталь марки 10,20;

по ГОСТ 10704-91 сталь В ст 3 сп 5;

• для Dy 500÷800 мм - по ГОСТ 20295-85 сталь марки 17Г1С. Соединяют трубы с помощью сварки.

Основным видом запорной арматуры являются стальные задвижки с ручным приводом при диаметре до 500 мм и электрическим при диаметре более 500 мм. В

последнее время расширяется применение шаровых кранов и затворов.

Надежность и экономичность теплоснабжения повышается при использовании предизолированных труб. Подземные бесканальные предизолированные трубопро-

воды являются механической конструкцией,

66

Таблица 8.1 Основные типы сборных железобетонных каналов для тепловых сетей серии 3.06-2

67

состоящей из стальной трубы, пенополиуретановой теплоизоляции и наружной по-

лиэтиленовой трубы-оболочки, которые жестко связаны друг с другом и вместе с окружающим теплопровод грунтом образуют единую систему.

При использовании предизолированных труб вместо задвижек применяются запорные клапаны, что позволяет заменить традиционные железобетонные дорого-

стоящие теплофикационные камеры на сборные клапанные камеры.

Монтажная схема разрабатывается после выбора трассы, способа прокладки тепловых сетей и предварительного гидравлического расчета, по которому опреде-

ляют диаметры теплопроводов.

Монтажная схема вычерчивается в две линии, причем подающий теплопровод располагается с правой стороны по ходу движения теплоносителя от источника те-

плоты. В местах ответвлений к кварталам или зданиям предусматривают тепловые камеры.

Составление монтажной схемы заключается в расстановке на трассе тепловых сетей неподвижных опор, компенсаторов и запорно-регулирующей арматуры. На участках между узловыми камерами, т.е. камерами в узлах ответвлений, размещают неподвижные опоры, расстояние между которыми зависит от диаметра теплопро-

вода, типа компенсатора и способа прокладки тепловых сетей (табл. 8.2). В каждой узловой камере устанавливают неподвижную опору. На участке между двумя не-

подвижными опорами предусматривают компенсатор. Повороты трассы теплосети под углом 90-130° используют для самокомпенсации температурных удлинений, а в местах поворотов под углом более 130° устанавливают неподвижные опоры.

Основные технические характеристики двухсильфонных СКУ с повышенной компенсирующей способностью приведены в табл. 8.3.

При бесканальной прокладке теплопроводов участки теплосети в местах пово-

ротов прокладывают в каналах, тип и размеры которых принимают по табл. 8.2. В

каналах необходимо прокладывать также участки теплопроводов, примыкающие к П-образным компенсаторам, сами компенсаторы, а также участки входов теплопро-

водов в камеры и выходов. Эти участки каналов принимают длиной 1,5-2 м.

68

Таблица 8.2 Расстояние между неподвижными опорами, м

П р и м е ч а н и я . Расстояние между неподвижными опорами при П-образных компенсаторах принимаются: для труб Dy = 50 мм – 50 м. .Dy = 70 мм - 55 м, Dy = 80 мм - 65 м.

Тип неподвижных опор, их конструкция и размеры приведены справочной ли-

тературе.

Камеры тепловых сетей могут выполняться из сборных бетонных и железобетонных элементов или монолитными. Их габаритные размеры определяют из условия удоб-

ства и безопасности обслуживания и обеспечения нормативных расстояний между строительными конструкциями и оборудованием.

69

Таблица 8.3 Основные технические характеристики двухсильфонных СКУ с повышенной компенсирующей способностью

П р и м е ч а н и е: 2СКУ–16–50–140 компенсирующая способность, мм

условный диаметр, мм условное давление, кгс/см2

70