Схеми теплових мереж

Схема теплової мережі визначається наявністю джерела теплопостачання, їх тепловою потужністю та розміщенням джерел теплопостачання щодо споживачів теплоти. Також вибір схем теплових мереж залежить від величин теплових навантажень споживачів теплоти, від характеру теплових споживачів і від виду теплоносія. Схема теплової мережі повинна забезпечувати надійність подачі теплоти і точність її розподілу між споживачами. Протяжність теплових мереж повинна бути мінімальна, а конфігурація повинна бути по можливості простою і економічна в експлуатації.

Найбільш простою і часто застосовуваною є радіальна схема (тупикова) теплової мережі.

Принципова схема радіальна

1 – споживачі теплоти

2 – теплові мережі

3 – джерело теплопостачання (котельня, ТЕЦ)

Радіальні теплові мережі характеризуються поступовим зменшенням діаметрів трубопроводу в міру віддалення від джерела теплопостачання та зниження витрати мережної води. На трубопроводах теплових мереж розміщуються секціонуючи засувки на відстані від 1000 до 1500 м один від одного. Секціонуючи засувки також встановлюються на відгалуженнях споживачів теплоти. Призначення секціонуючої засувки – це локалізація місця аварії теплової мережі та відключення споживачів. Радіальні теплові мережі найбільш прості і не вимагають великих капітальних і експлуатаційних витрат.

Головний недолік радіальних теплових мереж – відсутність резервування, тобто при аварії на одній з ділянок, наприклад, на схемі ділянки “Б-Г”, припиняється подача тепла всім споживачам, розташованим після точки (ділянки) “Г”.

Підвищення надійності радіальних теплових мереж можливі наступними методами:

  • Спільна робота декількох джерел теплопостачання на загальну радіальну теплову мережу.

  • Резервування окремих елементів радіальної теплової мережі (4 замість 1 трубопроводу, що подає, який розрахований на пропуск 100% витрати мережної – можна прокласти 2 трубопроводу, кожен з яких розрахований на пропуск 50% витрати мережної води).

  • Використання технічних заходів, що підвищують ймовірність безвідмовної роботи окремих елементів теплової мережі (наприклад, антикорозійний захист трубопроводів, використання сталевого запірної арматури замість чавунної).

  • Установка дублюючих перемичок між тепловими мережами сусідніх районів.

  • Використання щадного режиму при роботі радіальної теплової мережі (наприклад, робота систем теплопостачання на знижених температурних графіках τ01 <= 900°C, τ02 <= 600°C).

Однак підвищення надійності радіальних теплових мереж призводить до їх значного дорожчання і повинна бути обгрунтована техніко-економічним розрахунком.

Безперервність подачі теплоти споживачам досить добре забезпечується кільцевою схемою теплової мережі.

Принципова схема кільцевої теплової мережі

У кільцевих теплових мережах передбачається прокладка дублюючих магістральних ділянок (“А-А’-Г’-Е’-Ж”), а також передбачається прокладка перемичок (наприклад, “В-В ‘; Г-Г’; Д-Д ‘; Е-Е ‘”). І в разі аварії на одній з ділянок споживач буде отримувати теплову енергію по дублюючої магістралі ділянок через перемички.

Кільцювання підвищує надійність теплових мереж, але призводить до значного збільшення капітальних і експлуатаційних витрат. Вибір схеми теплової мережі визначається техніко-економічним обґрунтуванням з обов’язковим урахуванням надійності забезпечення споживачів тепловою енергією.

Споживачів теплоти по надійності теплопостачання розділяються на 3 категорії:

  • Споживачі, що не допускають перерви подачі необхідної кількості теплоти і недопускати зниження температури внутрішнього повітря в приміщеннях будівель (лікарні, пологові будинки, дитячі-дошкільні установи з цілодобовим перебуванням дітей, галереї, шахти і т.д.).

  • Споживачі, що допускають зниження температури внутрішнього повітря на період ліквідації аварії. Допустиме зниження температуру внутрішнього повітря на період ліквідації аварії становить для житлових, громадських, адміністративно-побутових будівель до 120°C, для промислових будівель до 80°C.

  • Всі інші споживачі теплоти (склади, гаражі, сховища).

При аваріях на теплових мережах або на джерелі теплопостачання зниження подачі теплоти споживачам 2 і 3 категорії наведено в таблиці.

Допустиме зниження подачі теплоти споживачам 2 і 3 категорії при аварійному режимі теплопостачання

Найменування

показника

Температура зовнішнього повітря, розрахункова для проектування (tН.РО. 0С)
-10 -20 -30 -40 -50
Допустиме зниження подачі тепла%, до 78 84 87 89 91

Розрахунковий час ліквідації аварії та повного відновлення теплопостачання становить від 15 до 54 годин (в залежності від місця виникнення аварії та складності пошкодження).

Згідно з ДБН В.2.5-39:2008 “Зовнішні мережі та споруди теплові мережі.” всі теплові мережі населених пунктів і промислових підприємств поділяються на:

  • Магістральна теплова мережа
    Комплекс трубопроводів (теплопроводів) і споруд, що забезпечують транспортування теплоносія від джерела теплової енергії до теплових пунктів та (або) розподільної теплової мережі.
  • Розподільна теплова мережа
    Трубопроводи зі спорудами на них, які забезпечують транспортування теплоносія від центрального теплового пункту або магістральної теплової мережі або джерела теплової енергії до теплового вводу споживача.
  • Мережа гарячого водопостачання
    Комплекс трубопроводів (теплопроводів), обладнання та споруд, що забезпечують подачу гарячої води
    від теплового пункту або від джерела теплової енергії до вводу гарячої води споживача.

Принципові схеми магістральної, розподільної і гарчого водопостачання мереж.

Принципова схема теплових мереж житлових мікрорайонів

Принципова схема теплових мереж з індивідуальними тепловими пунктами

1 – споживачі теплоти (будівлі)

2 – джерела теплопостачання

3 – ділянки магістральної теплової мережі

4 – розподільні теплові мережі

5 – квартальні теплові мережі

6 – центральні теплові пункти

На малюнках приведені схеми: радіальна магістральна розподільна і гарячого водопостачання  мереж для 2-х житлових районів при наявності 2-х джерел теплопостачання.

Для кожного житлового району передбачається подача теплоти від будь-якого джерела теплопостачання (за допомогою перемикання засувок на магістральній і розподільчій теплових мережах). Магістральні теплові мережі та розподільчі теплові мережі транспортують теплоносій для всіх видів теплового споживання, тобто в одному трубопроводі знаходиться мережева вода і для опалення, і для вентиляції, і для гарячого водопостачання і можливо навіть для технологічних потреб споживачів теплоти.

Магістральні теплові мережі та розподільчі теплові мережі прокладаються, як правило, 2-х трубними, квартальні та міжцехових мережі транспортують теплоносій для кожного виду теплового споживанні окремо, тобто окремо прокладаються мережі для опалення (так звані опалювальні теплові мережі), окремо прокладаються мережі для гарячого водопостачання (мережі гарячого водопостачання), також на промислових підприємствах можуть прокладатися мережі для покриття технологічного теплового навантаження.

Мережа гарячого водопостачання прокладаються або 4-х трубні, або багато трубні, при наявності житлових районів або на промислових підприємствах, індивідуальних теплових пунктах практично немає відмінності між розподільними і квартальними тепловими мережами, тобто розподільні теплові мережі в цьому випадку прокладаються в самих житлових кварталах, або між цехами в промислових підприємствах.

Автор | 2021-10-10T21:11:19+00:00 13 Листопада, 2020|Проектування|0 коментарів