Теплові мережі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства та природокористування

Навчально науковий інститут будівництва та архітектури

Кафедра теплогазопостачання, вентиляції та санітарної техніки

РЕФЕРАТ

На тему «Теплові мережі»

Виконав: Студент 4го курсу

Групи ТГВ 41

Одарчук А.В.

Перевірено: Новицька О.С.

Рівне 2019



Зміст

1. Конструювання теплових мереж

2. Робочий трубопровід

3. Компенсатори у теплових мережах

4. Опори теплових мереж

5. Висновки

6. Література



1. Конструювання теплових мереж

Теплова мережа - це в першу чергу система трубопроводів, якими рухається високотемпературний теплоносій. Під час її конструюванян необхідно забезпечити міціність і надійність роботи мережі, врахувати лінійні розширення і пов'язані з ними переміщення труб, теплові втрати і чинники, які сприяютькорозійним процесам.

Теплопровід складається з таких основних елементів:

· Робочого трубопроводу, яким транспортується теплоносій

· Компенсаційних пристроїв, призначених для сприймання теплових подовжень труб

· Ізоляційної конструкції, необхідної для захисту сталевих труб від корозії і усіх теплопроводів від марних втрат тепла

· Тримальної конструкції, яка сприймає зусилля, що виникають під час роботи мережі.

Правильне конструювання і розміщення устаткування сприяє надійній і безаварійній експлуатації системи теплопостачання.

Для забезпечення циркуляції води під час аварійних відключень мережі та для заповнення трубопроводу водою в пусковий період його довгі магістральні ділянки з умовним діаметром 100 мм. і більше ділять перемичками між подавальної і зворотною лініями на окремі секціі не більше 1000 м. На перемичці встановлюються дві засувки і контрольний спускний вентиль між ними. За перемичкою (від джерела теплопостачання) встановлюють запірну арматуру для секціонування.(рис 1)

У нижніх точках трубопроводів теплових мереж і конденсатопроводів, а також окремих секцій трубопроводу встановлюють штуцери з перекривальною арматурою для для спускання води (спускні пристрої). Діаметр спускних пристроїв приймають за ДБН В.2.5-39:2008.



Рис 1

2. Робочий трубопровід

Основними характеристиками трубопроводу є його діаметр та товщина стінки. Для зменшення типорозмірів труб і для характеристики усіх елементів трубопровідної системи користуються певним номінальним внутрішнім діаметром або «умовним проходом», - він не має одиниць виміру і наближено дорівнює внутрішньому діаметру, вираженому в мм.

Товщину стінки труби приймають залежно від тиску теплоносія, його температури, механічних властивостей труб. Механічна міцність матеріалу труб з підвищенням температури і тиску змінюється.

Пробний тиск - надлишковий тиск під яким проводять гідравлічне випробування системи за температури не більше ніж 70°С.

Робочий тиск - найбільший надлишковий тиск заданого режиму експлуатації. Максимальний надлишковий тиск, на який розраховують трубопроводи на міцність для обгрунтування основних розмірів за умови забезпечення надійної експлуатації протягом розрахункового ресурсу, називають також розрахунковим тиском.

Матеріал труб, арматуру і метод розрахунку трубопроводів вибирають на підставі вимог ДБН В.2.5-39:2008.

Для будівництва і реконструкції магістральних мереж і розподільчих трубопроводів рекомендовано застосовувати попередньо ізольовані труби (ПІТ).

ПІТ - нове покоління трубопроводів, що реалізує сучасні технології виробництва та новітні теплоізоляційні матеріали. Найчастіше в якості теплоізоляційного матеріалу використовують пінополіуретан (для трубопроводів з температурою теплоносія не більше 140°С).

Попередньоізольовані труби застосовуються в будівництві трубопровідних систем холодного і гарячого водопостачання. Свою ефективність і надійність попередньоізольовані труби доводять при монтажі магістральних і внутрішньоквартальних теплових мереж. Ізоляція з пінополіуретану є надійним матеріалом для збереження сталевої труби, що виключає корозію, збільшуючи термін експлуатації. Застосування таких труб дозволяє знизити теплові втрати в навколишнє середовище. Труба укладається як підземним, так і надземним способом. Укладання підземного трубопроводу не вимагає бетонного короба, що значно заощаджує час і вартість монтажу. Для надземного укладання використовують гідрозахисні оболонки. ПІТ - єдина нерозбірна конструкція заводського виготовлення (рис.2)



Рис. 2

Впровадження ПІТ забезпечує:

· Спрощення будівництва, експлуатації, ремонту

· Можливість безканального прокладання трубопроводів

· Збільшення безаварійної експлуатації мереж у 2-3 рази

· Зменшення тепловтрат крізь ізоляцію в 3 рази

· Зменшення капітальних затрат на 15-20%

· Зменшення експлуатаційних витрат у 9 разів

· Зменшення витрат на ремонт у 3 рази

Труби з'єднують зварюванням. Для сталевих труб застосовують електродугове зварювання, для полімерних - зварювання нагрітим інструментом. Кожен зварний шов необхідно перевіряти на міцність методами неруйнівного контролю відповідно до чинних нормативних вимог. Місця стиків ПІТ ізолюють за допомогою спеціальних муфт.

Фланцеві з'єднання застосовують тільки для встановлення фланцевої арматури. Фланці підбирають за умовним проходом і тиском. Для трубопроводів діаметром до 150мм і умовним тиском до 2,5 МПа застосовують приварні фланці в стик, для трубопроводів більшого діаметру - плоскі приварні фланці.(рис. 3)

Рис. 4

Під час прокладання трубопроводу доводиться змінювати його напрямок, діаметр, підключати відгалуження і т.д. Ці операціі виконують за допомогою фасонних частин. Фасонні частини - відводи, тріники, заглушки,переходи.

Відводи призначені для плавної зміни напрямку трубопроводу.(рис. 5-6)

Рис. 5

Рис. 6

Переходи служать для плавної зміни діаметрів трубопроводу. Їх випускають концентричними і ексцентричними (рис.7)

Ексцентричні втсановлюють для вирівнювання низу трубопроводів в місцях стикування, полегшення виведення конденсату з паропроводу і спорожнення водяних теплових мереж на горизонтальних ділянках.

Концентричні переходи встановлюють на вертикальних ділянках та підвісних трубопроводах

Рис. 7

Для управління потоком теплоносія служить трубопровідна арматура. Це пристрої, які дозволяють відключати, переключати,розподіляти, регулювати, змішувати або скидати транспортоване середовище.

Основними параметрами арматури є:

· Діаметр умовного проходу

· Умовний тиск

· Температура робочого середовища

· Робочий тиск

· Пробний тиск

Трубопровідну арматуру класифікують за такими ознаками:

1. Способом перекривання потоку середовища (засуки, клапани)

2. Галуззю використання

3. Робочим середовищем та його параметрами

4. Матеріалом корпусних деталей

5. Методом керування

6. Функціональним призначенням

7. Способом приєднання до трубопроводу

8. Величиною діаметру умовного проходу

9. Величиною умовного тиску

Найбільше в трубопроводах застосовують перекривальну арматуру. Її встановлюють:

· На виході трубопроводу з джерела теплової енергії

· На конденсатопроводі перед баком-забірником конденсату

· На трубопроводах водяних теплових мереж більше 100мм на відстані не більше ніж 1000м одна від одної. Між подавальним і зворотним трубопроводами передбачають перемичку з запірною арматурою.

· На трубопроводах відгалужень

Засувки поділяють на клинові і паралельні, з висувним і не висувним шпинделем.(рис 8)



Вентилі - клапани з ручним управлінням, в яких затвор рухається за допомогою нарізної пари. Вони мають запірний елемент у вигляді клапана, який в закритому стані щільно прилягає до сідла і герметично перекриває прохідний отвір (рис 9)

Рис. 9

Недоліком вентилів є великий гідравлічний опір, а також менший прохідний отвір сідла порівняно з засувками. Цих недоліків позбавлені крани.(рис 10)

Рис. 10

3. Компенсатори у теплових мережах

Сальниковий компенсатор використовують при канальному прокладанні теплових мереж та встановлюються в теплофікаційних камерах, бо потребує обслуговування. Працює за принципом телескопічної труби і складаються з двох патрубків вставлених один в інший.Компенсація відбувається за рахунок їх переміщення один відносно другого.(рис 11)

Основними перевагами сальникових компенсаторів є їх компактність, усунення значних теплових деформацій та низький гідравлічний опір.

Сальниковий компенсатор.



Рис.11 Сальниковий компенсатор

1. трубопровід;

2. стакан сальникового компенсатора;

3. сальникова набивка.

На відміну від сальникових, сильфонові компенсатори не вимагають постійного обслуговування, основною робочою частиною таких компенсаторів є сильфон - пружна гофрована металева оболонка, приварена до двох патрубків.Компенсація теплового видовження забезпечується завдяки осьовому переміщенню(стиснення-розтягування) сильфона. Такі компенсатори захищені від забруднення, зовнішнього впливу і поперечних навантажень міцним кожухом, застосовують для всіх видів прокладання(рис 12)

Сильфонний компенсатор.

4. Металеві гофри

Сильфонні компенсатори використовуються при безканальному прокладанні.

2.Природні компенсатори.

В якості компенсаторів використовують природні кути повороту траси від .

Г-поібний компенсатор.

Рис. 13

Н1;Н2 - нерухомі опори.

П - подібні компенсатори встановлюються між двома нерухомими опорами для збільшення компенсуючої здатності, використовується попереднє розтягування П-подібного компенсатора.

Рис. 14

4. Опори теплових мереж

тепловий мережа трубопровід теплопостачання

Міцне і правильне кріплення труб сприяє надійній і безпечній роботі тепломережі. На трубопровід діють різні навантаження: від вн. тиску, ваги транспортованого середовища, від власної ваги і ваги транспортованого середовища, ваги ізоляції, від грунту для підземних і вітру для наземних мереж. Для сприймання і передавання цих навантажень на тримальні конструкції або грунт встановлюють опори.

Нерухомі опори поділяють на упорні, щитові, хомутові.(рис 15-16)

Упорні застосовуються для трубопроводів усіх способів прокладання мережі, щитові - для безканального прокладання, хомутові - для надземного і прокладання в тунелях.

Рис. 15



Рис. 16

Рис. 17

Нерухомі опори виготовляють зі сталі або залізобетону. Сталеві опори - це балка або швелер з кріпленням, до якого приварюють трубу. Залізобетонні опори роблять у вигляді щита, який встановлюють на фундамент або затискають в основі і перекритті камер і каналів. З обох боків щита приварені опорні кільця, які й утримують трубопровід.

Рухомі опори підтримують трубопровід і сприяють розподілу температурних деформацій та вільному пересуванню труб. Для трубопроводів безканального прокладання рухомі опори не встановлюють - труби вкладають на втрамбований шар піску, що забезпечує рівномірне передавання напружень на грунт.

За принципом роботи розрізняють ковзні, каткові, кульові, підвісні опори.(рис 17-19)

Ковзні опори використовують у всіх випадках прокладання трубопроводу, всіх діаметрах. Сили тертя, які виникають під час переміщення сприймає нерухома опора. Для труб великих діаметрів ці сили сягають значних величин і для їх зменшення застосовують коткові і кулбові опори

· Коткі - для труб діаметром 200мм і більше при осьовому переміщенні трубопроводу прокладеному в тунелі, на кронштейнах, на окремо розташованих опорах і ектакадах.

· Кульові - для труб діаметром 200мм і більше при горизонтальних переміщеннях трубопроводів під кутом до осі траси за тих самих умов прокладання.



Рис 18

Рис. 19

Підвісні опори використовують для труб діаметром 150мм і більше в місцях вертикального переміщення труб. Жорсткі підвіски - для надземного прокладання трубопроводів з гнучкими компенсаторами і на ділянках самокомпенсації. Для зменшення перекосів труб вибираюьт підвіски з якомога більшою довжиною. Якщо виникають неприпустимі перекоси, то встановлюють пружинні підвісні опори. Трубопровід, який лежить на рухомих опорах під дією власної ваги, теплоносія, арматури, ізоляції прогинається. В ньому виникають напруження згинання, величина яких залежить від відстані між опорами(прогону).

Неправильне розміщення рухомих опор призводить до витоків води з арматури, зменшення міцності зварних з'єднань, компенсаторів та інших небажаних явищ.



Використана література

1. Паливні пристрої: Навч. посіб. для студ. баз. напряму 6.0905 "Енергетика" / Й. С. Мисак, Я. М. Гнатишин, Я. Ф. Івасик; Нац. ун-т "Львів. політехніка". Л.: Вид-во Нац. ун-ту "Львів. політехніка", 2002. 135 c. Бібліогр.: с. 120-124.

2. Проектування систем водяного опалення: посіб. для проектувальників, інженерів і студ. техн. ВНЗ / О. П. Любарець, О. М. Зайцев, В. О. Любарець. пер. рос. вид., переробл. та доповн. Відень ; К.; Сімф.: [б. в.], 2010. 200 с.: іл. Бібліогр.: с. 199-200 (35 назв).

3. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. для вузов. 4-е изд., прераб. и доп. М.: Стройиздат, 1991. 480 с.

4. Ткачук А.Я. Проектирование систем водяного отопления: Учеб. пособие. К.: Выща шк. Головное изд-во, 1989. 192 с.

5. Справочник по теплогазоснабжению и вентиляции/ Под ред. Р.В.Щекина. Ч2, П. Киев: Будівельник, 1976.

Размещено на Allbest.ru

...