Опоры в тепловых сетях устанавливают для восприятия усилий, возникающих в теплопроводах, и передачи их на несущие конструкции или грунт. В зависимости от назначения их подразделяют на подвижные (свободные) и неподвижные (мертвые).
Подвижные опоры предназначены для восприятия весовых нагрузок теплопровода и обеспечения свободного его перемещения при температурных деформациях. Устанавливают их при всех видах прокладки, кроме бесканальной, когда теплопроводы укладывают на утрамбованный слой песка, что обеспечивает более равномерную передачу весовых нагрузок на грунт.
Теплопровод, лежащий на подвижных опорах, под действием весовых нагрузок (веса трубопровода с теплоносителем, изоляционной конструкцией и оборудованием и иногда ветровой нагрузки) прогибается и в нем возникают изгибающие напряжения, значения которых зависят от расстояния (пролета) между опорами. В связи с этим основной задачей расчета является определение максимально возможно го пролета между опорами, при котором изгибающие напряжения не превышают допустимых значений, а также величины прогиба теплопровода между опорами.
В настоящее время находят применение подвижные опоры следующих основных типов: скользящие, катковые (шариковые) (рис. 29.1) и подвесные с жесткими и пружинными подвесками.
Рис. 29.1. Подвижные опоры
а - скользящая с приваренным башмаком; б - катковая; в - скользящая с приклеенные полуцилиндром; 1 - башмак; 2 - опорная подушка; 3 - опорный полуцилиндр
В скользящих опорах происходит скольжение башмака (корпуса опоры), приваренного к трубопроводу, по металлической подкладке, заделанной в опорную бетонную или железобетонную подушку. В Катковых (и шариковых) опорах башмак вращает и перемещает каток (или шарики) по опорному листу, на котором предусматриваются направляющие планки и выточки для предотвращения перекосов, заеданий и выхода катка. При вращении катка (шариков) скольжение поверхностей отсутствует, вследствие чего уменьшается значение горизонтальной реакции. Места приварки башмака к трубопроводу являются опасными в коррозионном отношении, поэтому более перспективными следует считать конструкции свободных опор с хомутовыми. и приклеенными башмаками, которые устанавливают без нарушения тепловой изоляции. На рис. 29.1, в показана разработанная НИИМосстроем конструкция скользящей опоры с приклеенным опорным башмаком (полуцилиндром). Скользящие опоры являются наиболее простыми и находят широкое применение.
Подвесные опоры с жесткими подвесками применяют при надземной прокладке теплопроводов на участках, не чувствительных к перекосам: при естественной компенсации, П-образных компенсаторах.
Пружинные опоры компенсируют перекосы, вследствие чего их применяют на участках, где перекосы недопустимы, например, при сальниковых компенсаторах.
Неподвижные опоры предназначены для закрепления трубопровода в отдельных точках, разделения его на независимые по температурным деформациям участки и для восприятия усилий, возникающих на этих участках, что устраняет возможность последовательного нарастания усилий и передачу их на оборудование и арматуру. Изготовляют эти опоры, как правило, из стали или железобетона.
Стальные неподвижные опоры (рис. 29.2, а и б) представляют собой обычно стальную несущую конструкцию (балку или швеллер), располагаемую между упорами, приваренными к трубе. Несущая конструкция защемляется в строительные конструкции камер, приваривается к мачтам, эстакадам и др.
Железобетонные неподвижные опоры обычно выполняют в виде щита (рис. 29.2,в), устанавливаемого при бесканальной прокладке на фундамент (бетонный камень) или защемляемого в основании и перекрытии каналов и камер. С обеих сторон щитовой опоры к трубопроводу приваривают опорные кольца (фланцы с косынками), через которые и передаются усилия. При этом щитовые опоры не требуют мощных фундаментов, так как усилия на них передаются центрально. При выполнении щитовых опор в каналах в них делают отверстия для пропуска воды и воздуха.
Рис 29.2 Неподвижные опоры
а - со стальной несущей конструкцией б - хомутовые· в - щитовая
При разработке монтажной схемы тепловых сетей неподвижные опоры устанавливают на выходе из источника тепла, на входе и выходе ЦТП, насосных подстанций и т. п. для снятия усилий на оборудование и арматуру; в местах ответвлений для устранения взаимного влияния участков, идущих в перпендикулярных направлениях; на поворотах трассы для устранения влияния изгибающих и крутящих моментов, возникающих при естественной компенсации. В результате указанной расстановки неподвижных опор трасса тепловых сетей разбивается на прямолинейные участки, имеющие различные длины и диаметры трубопроводов. Для каждого из этих участков выбирают тип и требуемое число компенсаторов, в зависимости от которого определяется и число промежуточных неподвижных опор (на одно меньше, чем компенсаторов).
Максимальное расстояние между неподвижными опорами при осевых компенсаторах зависит от их компенсирующей способности. При гнутых компенсаторах, которые могут изготовляться для компенсации любых деформаций, исходят из условия сохранения прямолинейности участков и допустимых изгибающих напряжений в опасных сечениях компенсатора. В зависимости от принятой длины участка, на концах которого устанавливают неподвижные опоры, определяют его удлинение, а затем расчетом или по номограммам габаритные размеры гнутых компенсаторов и горизонтальную реакцию.
Тепловые компенсаторы.
Компенсационные устройства в тепловых сетях служат для устранения (или значительного уменьшения) усилий, возникающих при тепловых удлинениях труб. В результате снижаются напряжения в стенках труб и силы, действующие на оборудование и опорные конструкции.
Удлинение труб в результате теплового расширения металла определяют по формуле
где а - коэффициент линейного расширения, 1/°С; l - длина трубы, м; t - рабочая температура стенки, 0 C; t м -температура монтажа, 0 C.
Для компенсации удлинения труб применяют специальные устройства - компенсаторы, а также используют гибкость труб на поворотах трассы тепловых сетей (естественную компенсацию).
По принципу работы компенсаторы подразделяют на осевые и радиальные. Осевые компенсаторы устанавливают на прямолинейных участках теплопровода, так как они предназначены для компенсации усилий, возникающих только в результате осевых удлинений. Радиальные компенсаторы устанавливают на теплосети любой конфигурации, так как они компенсируют как осевые, так и радиальные усилия. Естественная компенсация не требует установки специальных устройств, поэтому ее необходимо использовать в первую очередь.
В тепловых сетях находят применение осевые компенсаторы двух типов: сальниковые и линзовые. В сальниковых компенсаторах (рис. 29.3) температурные деформации труб приводят к перемещению стакана 1 внутри корпуса 5, между которыми для герметизации помещается сальниковая набивка 3. Зажимается набивка между упорным кольцом 4 и грундбуксой 2 при помощи болтов 6.
Рис 19.3 Сальниковые компенсаторы
а - односторонний; б - двусторонний: 1 - стакан, 2 - грундбукса, 3 - сальниковая набивка,
4 - упорное кольцо, 5 - корпус, 6 - затяжные болты
В качестве сальниковой набивки применяют асбестовый прографиченный шнур или термостойкую резину. В процессе работы набивка изнашивается и теряет упругость, поэтому требуются периодическая ее подтяжка (зажатие) и замена. Для возможности проведения указанных ремонтов сальниковые компенсаторы размещают в камерах.
Соединение компенсаторов с трубопроводами осуществляется сваркой. При монтаже необходимо оставлять зазор между буртом стакана и упорным кольцом корпуса, исключающий возможность возникновения растягивающих усилий в трубопроводах в случае понижения температуры ниже температуры монтажа, а также тщательно выверять осевую линию во избежание перекосов и заедания стакана в корпусе.
Сальниковые компенсаторы изготовляют односторонними и двусторонними (см. рис. 19.3, а и б). Двусторонние применяют обычно для уменьшения числа камер, так как в середине их устанавливается неподвижная опора, разделяющая участки труб, удлинения которых компенсируются каждой из сторон компенсатора.
Основными достоинствами сальниковых компенсаторов являются малые габариты (компактность) и низкие гидравлические сопротивления, вследствие чего они нашли широкое применение в тепловых сетях, особенно при подземной прокладке. В этом случае их устанавливают при d y =100 мм и более, при надземной прокладке - при d у =300 мм и более.
В линзовых компенсаторах (рис. 19.4) при температурных удлинениях труб происходит сжатие специальных упругих линз (волн). При этом обеспечивается полная герметичность в системе и не требуется обслуживания компенсаторов.
Изготовляют линзы из листовой стали или штампованных полулинз с толщиной стенки от 2,5 до 4 мм газовой сваркой. Для уменьшения гидравлических сопротивлений внутри компенсатора вдоль волн вставляется гладкая труба (рубашка).
Линзовые компенсаторы имеют относительно небольшую компенсирующую способность и большую осевую реакцию. В связи с этим для компенсации температурных деформаций трубопроводов тепловых сетей устанавливают большое число волн или производят предварительную их растяжку. Применяют их обычно до давлений примерно 0,5 МПа, так как при больших давлениях возможно вспучивание волн, а повышение жесткости волн путем увеличения толщины стенок приводит к снижению их компенсирующей способности и возрастанию осевой реакции.
Ряс. 19.4. Линзовый трехволновый компенсатором
Естественная компенсация температурных деформаций происходит в результате изгиба трубопроводов. Гнутые участки (повороты) повышают гибкость трубопровода и увеличивают его компенсирующую способность.
При естественной компенсации на поворотах трассы температурные деформации трубопроводов приводят к поперечным смещениям участков (рис. 19.5). Величина смещения зависит от расположения неподвижных опор: чем больше длина участка, тем больше его удлинение. Это требует увеличения ширины каналов и затрудняет работу подвижных опор, а также не дает возможности применять современную бесканальную прокладку на поворотах трассы. Максимальные напряжения изгиба возникают у неподвижной опоры короткого участка, так как он смещается на большую величину.
Рис. 19.5 Схема работы Г- образного участка теплопровода
а – при одинаковых длинах плеч; б – при разных длинах плеч
К радиальным компенсаторам , применяемым в тепловых сетях, относятся гибкие и волнистые шарнирного типа. В гибких компенсаторах температурные деформации трубопроводов устраняются при помощи изгибов и кручения специально согнутых или сваренных участков труб различной конфигурации: П- и S-образных, лирообразных, омегообразных и др. Наибольшее распространение на практике вследствие простоты изготовления получили П-образные компенсаторы (рис. 19.6,а). Их компенсирующая способность определяется суммой деформаций по оси каждого из участков трубопроводов ∆l = ∆l /2+∆l /2. При этом максимальные изгибающие напряжения возникают в наиболее удаленном от оси трубопровода отрезке - спинке компенсатора. Последняя, изгибаясь, смещается на величину у, на которую необходимо увеличивать и габариты компенсаторной ниши.
Рис. 19.6 Схема работы П- образного компенсатора
а – без предварительной растяжки; б – с предварительной растяжкой
Для увеличения компенсирующей способности компенсатора или уменьшения величины смещения его устанавливают с предварительной (монтажной) растяжкой (рис. 19.6,б ). При этом спинка компенсатора в нерабочем состоянии изогнута внутрь и испытывает изгибающие напряжения. При удлинении труб компенсатор приходит сначала в ненапряженное состояние, а затем уже спинка изгибается наружу и в ней возникают изгибающие напряжения обратного знака. Если в крайних положениях, т. е. при предварительной растяжке и в рабочем состоянии достигаются предельно допустимые напряжения, то компенсирующая способность компенсатора увеличивается вдвое по сравнению с компенсатором без предварительной растяжки. В случае же компенсации одинаковых температурных деформации в компенсаторе с предварительной растяжкой не будет происходить смещение спинки наружу и, следовательно, уменьшатся габариты компенсаторной ниши. Работа гибких компенсаторов других конфигураций происходит примерно таким же образом.
Подвески
Подвески трубопроводов (рис 19.7) выполняются с помощью тяг 3, соединяемых непосредственно с трубами 4 (рис. 19.7, а ) или с траверсой 7 , к которой на хомутах 6 подвешена труба (рис. 19.7, б ), а также через пружинные блоки 8 (рис. 19.7, в ). Шарнирные соединения 2 обеспечивают перемещения трубопроводов. Направляющие стаканы 9 пружинных блоков, приваренные к опорным пластинам 10, позволяют исключить поперечный прогиб пружин. Натяжение подвески обеспечивается с помощью гаек.
Рис. 19.7 Подвески:
а – тяговые; б – хомутовая; в – пружинная; 1 – опорная балка; 2, 5 – шарниры; 3 – тяга;
4 – труба; 6 – хомут; 7 – траверса; 8 – пружинная подвеска; 9 – стаканы; 10 – пластины
3.4 Способы изоляции тепловых сетей.
Мастичная изоляция
Мастичная изоляция применяется только при ремонте тепловых сетей, проложенных или в помещениях, или в проходных каналах.
Изоляция из мастик накладывается слоями по 10-15 мм на горячий трубопровод по мере высыхания предшествующих слоев. Мастичную изоляцию нельзя выполнять индустриальными методами. Поэтому указанная изоляционная конструкция для новых трубопроводов неприменима.
Для мастичной изоляции применяется совелит, асбестотрепел и вулканит. Толщина слоя тепловой изоляции определяется на основе технико экономических расчетов или по действующим нормам.
Температура на поверхности изоляционной конструкции трубопроводов в проходных каналах и камерах должна быть не выше 60° С.
Долговечность теплоизоляционной конструкции зависит от режима работы теплопроводов.
Блочная изоляция
Сборно-блочную изоляцию из заранее отформованных изделий (кирпича, блоков, торфяных плит и пр.) устраивают по горячим и холодным поверхностям. Изделия с перевязкой швов в рядах укладывают на мастичной подмазке из асбозурита, коэффициент теплопроводности которой близок к коэффициенту самой изоляции; подмазка обладает минимальной усадкой и хорошей механической прочностью. Изделия из торфа (торфоплиты) и пробки укладывают на битуме или идитоловом клее.
К плоским и криволинейным поверхностям теплоизоляционные изделия крепят стальными шпильками, заранее приваренными в шахматном порядке с интервалом 250 мм. Если установка шпилек невозможна, изделия крепят как мастичную изоляцию. На вертикальных поверхностях высотой более 4 м устанавливают разгрузочные опорные пояса из полосовой стали.
В процессе установки изделия подгоняют друг к другу, размечают и просверливают отверстия для шпилек. Монтируемые элементы закрепляют шпильками или проволочными скрутками.
При многослойной изоляции каждый последующий слой укладывают после выравнивания и закрепления предыдущего с перекрытием продольных и поперечных швов. Последний слой, закрепленный каркасом или металлической сеткой, выравнивают мастикой под рейку и после этого наносят штукатурку толщиной 10 мм. Оклейку и окраску выполняют после полного высыхания штукатурки.
Преимущества сборно-блочной изоляции - индустриальность, стандартность и сборность, высокая механическая прочность, возможность облицовки горячих и холодных поверхностей. Недостатки - многошовность и сложность монтажа.
Засыпная изоляция
По горизонтальным и вертикальным поверхностям строительных конструкций применяют засыпную теплоизоляцию.
При устройстве теплоизоляции по горизонтальным поверхностям (бесчердачные кровли, перекрытия над подвалом) изоляционным материалом служит преимущественно керамзит или перлит.
На вертикальных поверхностях делают засыпную изоляцию из стеклянной или минеральной ваты, диатомовой крошки, перлитового песка и др. Для этого параллельно изолируемую поверхность ограждают кирпичами, блоками или сетками и в образовавшееся пространство засыпают (или набивают) изоляционный материал. При сетчатом ограждении сетку крепят к заранее установленным в шахматном порядке шпильками высотой, соответствующей заданной толщине изоляции (с припуском 30...35 мм). По ним натягивают металлическую плетеную сетку с ячейкой 15х15 мм. В образовавшееся пространство послойно снизу вверх с легким трамбованием засыпают сыпучий материал.
После окончания засыпки всю поверхность сетки покрывают защитным слоем из штукатурки.
Засыпная теплоизоляция достаточно эффективна и проста в устройстве. Однако она не устойчива против вибрации и характеризуется малой механической прочностью.
Литая изоляция
В качестве изоляционного материала применяют в основном пенобетон, который готовят смешиванием цементного раствора с пеномассой в специальной мешалке. Теплоизоляционный слой укладывают двумя методами: обычными приемами бетонирования пространства между опалубкой и изолируемой поверхностью или торкретированием.
При первом методе параллельно вертикальной изолируемой поверхности выставляется опалубка. В образовавшееся пространство теплоизоляционный состав укладывают рядами, разравнивая деревянной гладилкой. Уложенный слой увлажняют и укрывают матами или рогожами для обеспечения нормальных условий твердения пенобетона.
Методом торкретирования литую изоляцию наносят по сетчатой арматуре из 3-5-миллиметровой проволоки с ячейками 100-100 мм. Нанесенный торкретный слой плотно прилегает к изолируемой поверхности, не имеет трещин, раковин и других дефектов. Торкретирование производят при температуре не ниже 10°С.
Литая теплоизоляция характеризуется простотой устройства, монолитностью, высокой механической прочностью. Недостатки литой теплоизоляции - большая продолжительность устройства и невозможность производства работ при низких температурах.
Оберточная изоляция
Оберточные конструкции выполняют из прошивных матов или из мягких плит на синтетической связке, которые сшивают поперечными и продольными швами. Покровный слой крепится так же, как и в подвесной изоляции. Оберточные конструкции в виде теплоизоляционных жгутов из минеральной или стеклянной ваты после наложения их на поверхность также покрывают защитным слоем. Изолируют стыки, фасонные части, арматуру. Мастичная изоляция применяется также для теплоизоляции на месте монтажа арматуры и оборудования. Применяют порошкообразные материалы: асбест, асбозурт, совелит. Замешенная на воде масса накладывается на предварительно нагретую изолируемую поверхность вручную. Применяется мастичная изоляция редко, как правило, при ремонтных работах.
3.5 Трубопроводы.
В котельном агрегате элементы, находящиеся под давлением рабочего вещества (вода, пар), соединены между собой, а также с другим оборудованием системой трубопроводов. Трубопроводы состоят из труб и соединительных деталей к ним, арматуры, служащей для управления и регулирования котельных агрегатов и вспомогательного оборудования - опор и подвесных креплений труб, тепловой изоляции, компенсаторов и отводов, предусмотренных для восприятия термических удлинений трубопроводов.
Трубопроводы разделяют по назначению на главные и вспомогательные. К главным трубопроводам относятся питательные трубопроводы и паропроводы насыщенного и перегретого пара, к вспомогательным - дренажные, продувочные, обдувочные трубопроводы и трубопроводы для отбора проб воды, пара и т.п.
По параметрам (давлению и температуре) трубопроводы делятся на четыре категории (табл. 19.1).
К трубопроводам и арматуре предъявляются следующие основные требования:
– все паропроводы для давления выше 0,07 МПа и трубопроводы для воды, работающие под давлением при температуре выше 115 С, независимо от степени важности должны соответствовать правилам Госгортехнадзора России;
– должна быть обеспечена надежная работа трубопроводов, безопасная для обслуживающего персонала. Следует иметь в виду, что арматура и фланцевые соединения являются наименее надежными деталями, особенно при высоких температуре и давлении, поэтому для повышения надежности, а также для снижения стоимости оборудования следует уменьшать их использование;
– система трубопроводов должна быть простой, наглядной и обеспечивать возможность легкого и безопасного переключения во время эксплуатации;
– потеря давления рабочего тела и потеря теплоты в окружающую среду должны быть по возможности минимальными. С учетом этого необходимо выбирать диаметр трубопровода, конструкцию и размер арматуры, качество и тип изоляции.
Питательные трубопроводы
Схема питательных трубопроводов должна обеспечить полную надежность питания котлов водой в нормальных и аварийных условиях. Для питания паровых котлов паропроизводительностью до 40 т/ч допускается один питательный трубопровод; для котлов большей производительности необходимы два трубопровода, чтобы в случае выхода из строя одного из них можно было бы пользоваться вторым.
Питательные трубопроводы монтируются так, чтобы от любого насоса, имеющегося в котельной, можно было подавать воду в любой котельный агрегат как по одной, так и по другой питательной линии.
На питательных трубопроводах должны находиться запорные устройства перед насосом и за ним, а непосредственно перед котлом - обратный клапан и вентиль. Все вновь изготовляемые паровые котлы паропроизводительностью от 2 т/ч и выше, а также котлы, находящиеся в эксплуатации, паропроизводительностью от 20 т/ч и выше должны быть оборудованы автоматическими регуляторами питания, управляемыми с рабочего места оператора котла.
На рис. 19.8 приведена схема питательных трубопроводов с двойными магистралями. Вода из бака 12 питательной воды центробежным насосом 11 с электрическим приводом подается в питательные магистрали (трубопроводы 14 ). На всасывающей и магистральных линиях насосов устанавливаются запорные устройства. От магистрали имеются два отвода воды к каждому из котлов. На отводах устанавливаются регулировочный вентиль 3 , обратный клапан 1 и запорный вентиль 2 . Обратный клапан пропускает воду только в котел 4 . При движении воды в противоположном направлении обратный клапан закрывается, что препятствует выходу воды из котла. Запорный вентиль служит для отключения питательной линии от котла при ремонте линии или обратного клапана.
В работе обычно находятся обе магистрали. Одну из них в случае необходимости можно отключить, не нарушая нормального режима питания котлов.
Рис. 19.8. Схема питательных трубопроводов с двойными магистралями:
1 - обратный клапан; 2, 3 - запорный и регулировочный вентили; 4 - котлы; 5 - воздушник; 6 - термометр; 7 - экономайзер; 8 - манометр; 9 - предохранительный клапан;
10 - расходомер; 11, 13 - центробежный и паровой насосы; 12 - бак питательной воды;
14 - питательные трубопроводы
Дренажные трубопроводы
Дренажные трубопроводы предназначены для удаления конденсата из паропроводов. Конденсат в паропроводах накапливается в результате охлаждения пара. Наибольшее охлаждение пара происходит при прогреве и включении холодного паропровода. В это время и необходимо обеспечить усиленный отвод из него конденсата. В противном случае он может скопиться в трубопроводе в большом количестве. При скорости движения пара в паропроводе, для насыщенного пара равной примерно 20...40 м/с и для перегретого 60...80 м/с, частицы воды, находящиеся в нем, двигаясь вместе с паром на большой скорости, не могут так быстро менять свое направление движения, как пар (вследствие большой разности их плотностей), поэтому они стремятся двигаться по инерции прямолинейно. Но так как в паропроводе есть ряд колен и закруглений, задвижек и вентилей, то вода при встрече с этими препятствиями ударяется о них, создавая гидравлические удары.
В зависимости от содержания воды в паре гидравлические удары могут быть настолько большой силы, что вызывают разрушение паропровода. Особенно опасно скопление воды в главных паропроводах, так как она может быть заброшена в паровую турбину и привести к аварии.
Во избежание таких явлений паропроводы снабжаются соответствующими дренажными устройствами, которые подразделяются на временные (пусковые) и постоянные (непрерывно действующие). Временное дренажное устройство служит для удаления конденсата из паропровода во время его прогрева и продувки. Такое дренажное устройство делается в виде самостоятельного трубопровода, который отключается при нормальной работе.
Постоянное дренажное устройство предназначено для непрерывного отвода конденсата из паропровода, находящегося под давлением пара, что осуществляется при помощи автоматических конденсатоотводчиков (конденсационных горшков).
Дренаж трубопровода выполняется в нижних точках каждого отключаемого задвижками участка паропровода и в нижних точках изгибов паропроводов. В верхних точках паропроводов должны быть установлены краны (воздушники) для отвода воздуха из трубопровода.
Для лучшего отвода конденсата горизонтальные участки трубопровода должны иметь уклон не менее 0,004 в сторону движения пара.
Для продувки при прогреве паропровод снабжается штуцером с вентилем, а при давлении свыше 2.2 МПа - штуцером и двумя вентилями - запорным и регулировочным (дренажным).
Для паропровода насыщенного пара и тупиковых участков паропровода перегретого пара должен быть предусмотрен непрерывный отвод конденсата посредством автоматических конденсационных горшков.
На рис. 19.9 представлен конденсационный горшок с открытым поплавком. Принцип его работы основан на следующем. Поступающий в горшок конденсат по мере накопления в открытом поплавке 5 приводит к его затоплению. Связанный с поплавком шпинделем 6 игольчатый клапан 1 открывает отверстие в крышке горшка, и вода из поплавка через направляющую трубку 7 вытесняется через это отверстие наружу, после чего облегченный поплавок всплывает и игольчатый клапан закрывает отверстие. При эксплуатации следят за тем, чтобы клапан автоматического конденсатоотводчика не пропускал пар, так как это ведет к большим потерям теплоты.
Проверку нормальной работы конденсационного горшка выполняют путем периодического открывания крана 3 для спуска конденсата. Кроме того, работа конденсатоотводчика может оцениваться на слух: при нормальной работе внутри горшка слышится характерный шум, а в случае перекрытия клапанного отверстия накипью или окалиной, а также при заедании подвижных частей уровень шума в нем снижается или совершенно прекращается. Нормальную работу горшка можно определить и по нагреву дренажной трубы: если труба горячая, то горшок работает нормально.
Рис. 19.9. Конденсационный горшок с открытым поплавком: 1 - игольчатый клапан; 2 - обратный клапан (часто отсутствует); 3 - вентиль (кран для спуска конденсата); 4 - корпус горшка; 5 - открытый поплавок; 6 - шпиндель поплавка; 7 - направляющая трубка
Лекция №16 (2 часа)
Тема: «Возобновляемые и вторичные энергоресурсы в сельском хозяйстве»
1 Вопросы лекции:
1.1 Общие сведения.
1.2 Система солнечного энергоснабжения.
1.3 Геотермальные ресурсы и их типы.
1.4 Биоэнергетические установки.
1.5 Использование вторичных энергетических ресурсов.
2 Литература.
2.1 Основная
2.1.1 Амерханов Р.А., Бессараб А.С., Драгонов Б.Х., Рудобашта С.П., Шмшко Г.Г. Теплоэнергетические установки и системы сельского хозяйства/ Под ред. Б.Х. Драганова. – М.: Колос-Пресс, 2002. – 424 с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для студентов высш. учеб. заведений).
2.1.2 Фокин В.М. Теплогенерирующие установки систем теплоснабжения. М.: «Издательство Машиностроение-1», 2006. 240 с.
2.2 Дополнительная
2.2.1 Соколов Б.А. Котельные установки и их эксплуатация. – 2-е изд., испр. М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 423 с.
2.2.2 Белоусов В.Н., Смородин С.Н., Смирнова О.С. Топливо и теория горения. Ч.I. Топливо: учебное пособие/ СПбГТУРП. – СПб., 2011. -84 с.: ил.15.
2.2.3. Эстеркин, Р.И. Промышленные парогенерирующие установки. – Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1980. – 400 с.
3.1 Общие сведения.
Источники энергии: а) не возобновляемые
Невозобновляемыми источниками энергии являются нефть, газ, уголь, сланцы.
Извлекаемые запасы органического топлива в мире оцениваются следующим образом (млрд. тут):
Уголь -4850
Нефть- 1140
При уровне мировой добычи девяностых годов (млрд.тут) соответственно 3,1-4,5-2,6, всего - 10,3 млрд. тут., запасов угля хватит на 1500 лет, нефти - на 250 лет и газа -120 лет.
Перспектива оставить потомков без энергетического обеспечения. Особенно учитывая устойчивую тенденцию удорожания нефти и газа. И чем дальше, тем более быстрыми темпами.
Основное преимущество возобновляемых источников энергии их неисчерпаемость и экологическая чистота. Их использование не изменяет энергетический баланс планеты.
Повсеместный переход на возобновляемые источники энергии не происходит лишь потому, что промышленность, машины, оборудование и быт людей на Земле сориентированы на органическое топливо, а некоторые виды возобновляемых источников энергии непостоянны и имеют низкую плотность энергии.
До недавнего времени ещё называли и дороговизну возобновляемых источников.
3.2 Система солнечного энергоснабжения.
Распределительные теплосети состоят из таких элементов, как:
1) непроходные каналы;
2) подвижные и неподвижные опоры;
3) компенсаторы;
4) трубопроводы и запорная арматура (задвижки);
5) тепловые камеры.
Непроходные каналы. Стенки непроходных каналов состоят из сборных блоков. Сверху на сборные блоки накладываются железобетонные плиты перекрытия. Основание дна непроходного канала делают обычно в сторону ЦТП (центральных тепловых пунктов), либо в сторону подвалов жилых домов. Но бывает так, что при неблагоприятном рельефе местности какая то часть каналов монтируется с уклоном к тепловым камерам. Швы бетонных блоков и плит заделывают, изолируют для того, чтобы в канал не попадали грунтовые и верховые воды. Замерзшей землей засыпать канал нельзя.
Неподвижные и подвижные опоры. Опоры трубопроводов тепловой сети подразделяются на неподвижные (или как еще говорят, мертвые) и подвижные. В непроходных каналах применяют скользящие опоры. Эти опоры (рисунок 1) необходимы для передачи веса трубопроводов и обеспечения перемещения трубопроводов при их удлинении под воздействием высокой температуры теплоносителя.
Для этого скользящие опоры, или как их еще называют, «скользячки» приваривают к трубопроводам. А скользят они по специальным пластинам, которые вделаны в ж/б плиты.
Неподвижные или мертвые опоры (рисунок 2) необходимы для того, чтобы разделить трубопровод большой протяженности на отдельные участки. Участки эти не зависят напрямую друг от друга, и соответственно, при высоких температурах теплоносителя компенсаторы могут нормально, без видимых проблем, воспринять температурные удлинения.
К неподвижным опорам предъявляются повышенные требования по надежности, ведь нагрузки на них большие. В то же время нарушение прочности и целостности мертвой (неподвижной) опоры может привести к аварийной ситуации.
Компенсаторы в тепловых сетях служат для восприятия температурного удлинения трубопроводов при их нагреве (1,2 мм на каждый метр при повышении температуры на 100 °С).
Основная и главная задача компенсатора в теплосети – защитить трубопроводы и арматуру от «убийственных» напряжений. Как правило, для труб диаметр которых не более 200 мм применяют П-образные компенсаторы (рисунок 3).
Когда П-образные компенсаторы монтируют, их предварительно растягивают на половину температурного удлинения от той цифры, которая указана в проекте или расчете. Иначе компенсирующая способность компенсатора уменьшается в два раза. Растяжку следует производить одновременно с двух сторон в стыках, ближайших к мертвым (неподвижным) опорам.
Трубопроводы и задвижки. Для распределительных тепловых сетей применяют стальные трубы. На стыках трубопроводы соединяют при помощи электросварки. Из задвижек на тепловых сетях применяют стальные и чугунные задвижки.
Изоляция труб. Работать приходится в основном с магистральными распределительными тепловыми сетями, смонтированными еще в советское время. Конечно, кое-где трубопроводы теплосетей, а соответственно и изоляцию на них, меняют в ходе капитального ремонта. Трубопроводы таких сетей покрыты антикоррозионным составом, теплоизоляцией и защитным слоем (рисунок 4).
Рулонный материал, как правило, изол. Реже – бризол. Этот материал приклеен мастикой к трубопроводу. Теплоизоляция сделана из матов минеральной ваты. Защитный слой – асбестоцементная штукатурка из смеси асбеста и цемента в пропорции 1:2, которая распределена по проволочной сетке.
Подпиточный насос для восполнения водой систем отопления включается в зависимости от уровня воды в расширительном сосуде или при снижении давления теплоносителя в теплопроводе ниже нормированного. Как только вода достигнет критического (нижнего) уровня, поплавковое реле или реле уровня подает сигнал и автоматически включает в работу насос; при заполнении систем и достижении верхнего предела насос останавливается.
Заключение
Тепловая сеть представляет собой систему соединенных между собой участков теплопроводов, по которым тепло транспортируется от источников к потребителям. Основной элемент тепловой сети – трубопровод, который состоит из труб, соединенных сваркой. Изоляционная конструкция предназначена для защиты трубопровода от коррозии и потери тепла. Несущая конструкция является своеобразным фундаментом для трубопровода и принимает всю его тяжесть на себя.
Самый важный элемент трубопровода, если так можно сказать, это трубы, которые должны обладать рядом качественных показателей. Они должны быть герметичны, прочны – они обязаны выдерживать максимальные температуры и давление, возникающее в трубопроводе. У труб должен быть низкий коэффициент температурной деформации, малая шероховатость внутренней поверхности, также нужно хорошее термическое сопротивление стенок для сохранения тепла.
Исходя из моей работы, следует, что основная функция тепловых сетей – это доставка тепла потребителям. Этот процесс состоит из цепи взаимосвязанных процессов. Таким образом, сегодняшние тепловые сети – это высокотехнологичные системы, которыми управляет штат квалифицированных сотрудников. Десятки тысяч километров труб переплетаются сложным узором на просторах страны. Сложные климатические зоны заставляют НИИ и конструкторские бюро находить новые технологии изоляции трубопроводов, разрабатываются принципиально новые схемы котельных, математически описываются зависимости, нагрузки тепловых аппаратов.
Рис. 3 приложения 14. Опоры неподвижные щитовые для трубопроводов D н 108-1420 мм тип III с защитой от электрокоррозии: а) обыкновенные;
б) усиленные
Рис. 4 приложения 14. Неподвижная отдельно стоящая опора для труб
D у 80-200 мм. (подвальная).
Рис. 5. Опоры подвижные:
а - скользящая подвижная опора; б – катковая; в – роликовая;
1 – лапа; 2 – опорная плита; 3 – основание; 4 – ребро; 5 – ребро боковое;
6 – подушка; 7 – монтажное положение опоры; 8 – каток; 9 – ролик;
10 – кронштейн; 11 – отверстия.
Рис. 6. Подвесная опора:
12 – кронштейн; 13 – подвесной болт; 14 – тяга.
Канальная прокладка.
|
|||||
|
|
||||
 |  |  |
|||
Рис. 2 приложения 14. Сборные каналы для тепловых сетей: а) тип КЛ; б) тип КЛп; в) тип КЛс.
Таблица 3 приложения 14. Основные типы сборных железобетонных каналов для тепловых сетей.
| Условный диаметр трубопровода D y , мм | Обозначение (марка) канала | Размеры канала, мм | |||
| Внутренние номинальные | Наружные | ||||
| Ширина А | Высота Н | Ширина А | Высота Н | ||
| 25-50 70-80 | КЛ(КЛп)60-30 КЛ(КЛп)60-45 | ||||
| 100-150 | КЛ(КЛп)90-45 КЛ(КЛп)60-60 | ||||
| 175-200 250-300 | КЛ(КЛп)90-60 КЛ(КЛп)120-60 | ||||
| 350-400 | КЛ(КЛп)150-60 КЛ(КЛп)210-60 | ||||
| 450-500 | КЛс90-90 КЛс120-90 КЛс150-90 | ||||
| 600-700 | КЛс120-120 КЛс150-120 КЛс210-120 |
Приложение 15. Насосы в системах теплоснабжения.
Рис. 1 приложения 15. Поле характеристик сетевых насосов.
Таблица 1 приложения 15. Основные технические характеристики сетевых насосов.
| Тип насоса | Подача, м 3 /с (м 3 /ч) | Напор, м | Допустимый кавитационный запас, м., не менее | Давление на входе в насос, МПа(кгс/см 2) не более | Частота вращения (синхронная), 1/с(1/мин) | Мощность, кВт | К. п. д., %, не менее | Температура перекачиваемой воды, (°С), не более | Масса насоса, кг |
| СЭ-160-50 СЭ-160-70 СЭ-160-100 СЭ-250-50 СЭ-320-110 СЭ-500-70-11 СЭ-500-70-16 СЭ-500-140 СЭ-800-55-11 СЭ-800-55-16 СЭ-800-100-11 СЭ-800-100-16 СЭ-800-160 СЭ-1250-45-11 СЭ-1250-45-25 СЭ-1250-70-11 СЭ-1250-70-16 СЭ-1250-100 СЭ-1250-140-11 СЭ-1250-140-16 СЭ-1600-50 СЭ-1600-80 СЭ-2000-100 СЭ-2000-140 СЭ-2500-60-11 СЭ-2500-60-25 СЭ-2500-180-16 СЭ-2500-180-10 СЭ-3200-70 СЭ-3200-100 СЭ-3200-160 СЭ-5000-70-6 СЭ-5000-70-10 СЭ-5000-100 СЭ-5000-160 | 0,044(160) 0,044(160) 0,044(160) 0,069(250) 0,089(320) 0,139(500) 0,139(500) 0,139(500) 0,221(800) 0,221(800) 0,221(800) 0,221(800) 0,221(800) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,445(1600) 0,445(1600) 0,555(2000) 0,555(2000) 0,695(2500) 0,695(2500) 0,695(2500) 0,695(2500) 0,890(3200) 0,890(3200) 0,890(3200) 1,390(5000) 1,390(5000) 1,390(5000) 1,390(5000) | 5,5 5,5 5,5 7,0 8,0 10,0 10,0 10,0 5,5 5,5 5,5 5,5 14,0 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 8,5 8,5 22,0 22,0 12,0 12,0 28,0 28,0 15,0 15,0 32,0 15,0 15,0 15,0 40,0 | 0,39 (4) 0,39 (4) 0,39 (4) 0,39 (4) 0,39 (4) 1,08(11) 1,57(16) 1,57(16) 1,08(11) 1,57(16) 1,08(11) 1,57(16) 1,57(16) 1,08(11) 2,45(25) 1,08(11) 1,57(16) 1,57(16) 1,08(11) 1,57(16) 2,45(25) 1,57(16) 1,57(16) 1,57(16) 1,08(11) 2,45(25) 1,57(16) 0,98(10) 0,98(10) 0,98(10) 0,98(10) 0,59(6) 0,98(10) 1,57(16) 0,98(10) | 50(3000) 50(3000) 50(3000) 50(3000) 50(3000) 50(3000) 50(3000) 50(3000) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 50(3000) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 50(3000) 50(3000) 25(1500) 25(1500) 50(3000) 50(3000) 25(1500) 25(1500) 50(3000) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 50(3000) | (120) (180) (180) (120) (180) (120) | - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
Таблица 2 приложения 15. Центробежные насосы типа К
| Марка насоса | Производи-тельность, м 3 /ч | Полный напор, м | Частота вращения колеса, об/мин | Рекомендуемая мощность электродвигателя, кВт | Диаметр рабочего колеса, мм |
| 1 К-6 | 6-11-14 | 20-17-14 | |||
| 1,5 К-6а | 5-913 | 16-14-11 | 1,7 | ||
| 1,5 К-6б | 4-9-13 | 12-11-9 | 1,0 | ||
| 2 К-6 | 10-20-30 | 34-31-24 | 4,5 | ||
| 2 К-6а | 10-20-30 | 28-25-20 | 2,8 | ||
| 2 К-6б | 10-20-25 | 22-18-16 | 2,8 | ||
| 2 К-9 | 11-20-22 | 21-18-17 | 2,8 | ||
| 2 К-9а | 10-17-21 | 16-15-13 | 1,7 | ||
| 2 К-9б | 10-15-20 | 13-12-10 | 1,7 | ||
| 3 К-6 | 30-45-70 | 62-57-44 | 14-20 | ||
| 3 К-6а | 30-50-65 | 45-37-30 | 10-14 | ||
| 3 К-9 | 30-45-54 | 34-31-27 | 7,0 | ||
| 3 К-9а | 25-85-45 | 24-22-19 | 4,5 | ||
| 4 К-6 | 65-95-135 | 98-91-72 | |||
| 4 К-6а | 65-85-125 | 82-76-62 | |||
| 4 К-8 | 70-90-120 | 59-55-43 | |||
| 4 К-8а | 70-90-109 | 48-43-37 | |||
| 4 К-12 | 65-90-120 | 37-34-28 | |||
| 4 К-12а | 60-85-110 | 31-28-23 | 14, | ||
| 4 К-18 | 60-80-100 | 25-22-19 | 7,0 | ||
| 4 К-18а | 50-70-90 | 20-18-14 | 7,0 | ||
| 6 К-8 | 110-140-190 | 36-36-31 | |||
| 6 К-8а | 110-140-180 | 30-28-25 | |||
| 6 К-8б | 110-140-180 | 24-22-18 | |||
| 6 К-12 | 110-160-200 | 22-20-17 | |||
| 6 К-12а | 95-150-180 | 17-15-12 | |||
| 8 К-12 | 220-280-340 | 32-29-25 | |||
| 8 К-12а | 200-250-290 | 26-24-21 | |||
| 8 К-18 | 220-285-360 | 20-18-15 | |||
| 8 К-18а | 200-260-320 | 17-15-12 |
Приложение 16. Запорная арматура в системах теплоснабжения.
Таблица 2 приложения 16.Стальные поворотные дисковые затворы с электроприводом D y 500-1400 мм на p y =2,5 МПа, t £200°C с концами под приварку.
Таблица 3 приложения 16. Задвижки
| Обозначение задвижки | Условный приход D y , мм | Пределы применения (не более) | Присоединение к трубопроводу | Материал корпуса | |||
| По каталогу | В тепловых сетях | ||||||
| p y , МПа | t , °C | p y , МПа | t , °C | ||||
| 30ч6бр | 50, 80, 100, 125, 150 | 1,0 | 1,0 | Фланцевое | Серый чугун | ||
| 30ч930бр | 600, 1200, 1400 | 0,25 | 0,25 | ||||
| 31ч6бр | 1,6 | 1,0 | |||||
| 30с41нж (ЗКЛ2-16) | 50, 80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600 | 1,6 | 1,6 | Сталь | |||
| 30с64нж | 2,5 | 2,5 | Сталь | ||||
| 30с567нж (ИА11072-12) | 2,5 | 2,5 | Под приварку | ||||
| 300с964нж | 2,5 | 2,5 | Фланцевое и с концами под приварку | Сталь | |||
| 30с967нж (ИАЦ072-09) | 500, 600 | 2,5 | 2,5 | Под приварку |
Рис. 2 приложения 16. Шаровые краны в системах теплоснабжения.
 |
Таблица 4 приложения 16. Технические данные шаровых кранов.
| Условный диа метр | Проходной условный диаметр | Dh, мм | d, мм | t, мм | L, мм | H1 | H2 | A | Масса в кг |
| 17,2 | 1,8 | 0,8 | |||||||
| 21,3 | 2,0 | 0,8 | |||||||
| 26,9 | 2,3 | 0,9 | |||||||
| 33,7 | 2,6 | 1,1 | |||||||
| 42,4 | 2,6 | 1,4 | |||||||
| 48,3 | 2,6 | 2,1 | |||||||
| 60,3 | 2,9 | 2,7 | |||||||
| 76,1 | 76,1 | 2,9 | 4,7 | ||||||
| 88,9 | 88,9 | 3,2 | 6,1 | ||||||
| 114,3 | 114,3 | 3,6 | 9,5 | ||||||
| 139,7 | 3,6 | 17,3 | |||||||
| 168,3 | 4,0 | 26,9 | |||||||
| 219,1 | 4,5 | - | 43,5 | ||||||
| 355,6 | 273,0 | 5,0 | - | 115,0 | |||||
| 323,3 | 5,6 | - | 195,0 | ||||||
| 355,6 | 5,6 | - | 235,0 | ||||||
| 406,4 | 6,3 | - | 390,0 | ||||||
| 508,0 | 166,5 | - | 610,0 |
Примечание: корпус крана – сталь Ст. 37. 0; шар – нержавеющая сталь; седло шара и сальник –тефлон +20 % углерода; уплотнительные кольца – тройной этилен-пропиленовый каучук и витон.
Приложение 17. Соотношение между некоторыми единицами физических величин, подлежащих замене, с единицами СИ.
Таблица 1 приложения 17.
| Наименование величин | Единица | Соотноше- ние с единицами СИ | |||
| подлежащая замене | СИ | ||||
| Наимено- вание | Обозначение | Наименование | Обозначение | ||
| количество теплоты | килокалория | ккал | кило-джоуль | КДж | 4.19 кДж |
| удельное количество теплоты | килокалория на килограмм | ккал/кг | килоджо- уль на килограмм | КДж/кг | 4.19кДж/кг |
| тепловой поток | килокалория в час | ккал/ч | ватт | Вт | 1.163 Вт |
| (мощность) | гигакало-рия в час | Гкал/ч | мегаватт | МВт | 1.163 МВт |
| поверхност- ная плотность теплового потока | килокалория в час на квадрат- ный метр | ккал/(ч м 2) | ватт на квадрат- ный метр | Вт/м 2 | 1.163 Вт/м 2 |
| объемная плотность теплового потока | килокалория в час на кубичес- кий метр | ккал/(ч м 3) | ватт на кубичес- кий метр | Вт/м 3 | 1.163 Вт/м 3 |
| теплоемкость | килокалория на градус Цельсия | ккал/°С | килоджо- уль на градус Цельсия | КДж/°С | 4.19 кДж |
| удельная теплоемкость | килокалория на килограмм градус Цельсия | ккал/(кг°С) | килоджо- уль на килограмм градус Цельсия | КДж/(кг°С) | 4.19кДж/(кг°С) |
| теплопровод- ность | килокалория на метр час градус Цельсия | ккал/(м ч°С) | ватт на метр градус Цельсия | Вт/(м °С) | 1.163Вт/(м °С) |
Таблица 2. Приложение 17. Соотношение между единицами измерений
| Единицы измерений | Па | бар | мм. рт. ст | мм. вод. ст | кгс/см 2 | Lbf/in 2 |
| Па | 10 -6 | 7,5024∙10 -3 | 0,102 | 1,02∙10 -6 | 1,45∙10 -4 | |
| бар | 10 5 | 7,524∙10 2 | 1,02∙10 4 | 1,02 | 14,5 | |
| мм рт ст | 133,322 | 1,33322∙10 -3 | 13,6 | 1,36∙10 -3 | 1,934∙10 -2 | |
| мм вод ст | 9,8067 | 9,8067∙10 -5 | 7,35∙10 -2 | ∙10 -4 | 1,422∙10 -3 | |
| кгс/см 2 | 9,8067∙10 4 | 0,98067 | 7,35∙10 2 | 10 4 | 14,223 | |
| Lbf/in 2 | 6,8948∙10 3 | 6,8948∙10 -2 | 52,2 | 7,0307∙10 2 | 7,0307∙10 -2 |
Задание на выполнение курсовое проекта
Исходные данные для выполнения курсового проекта следует принимать по двум последним цифрам номера студенческого билета или зачётной книжки. Генплан района города выдаёт преподаватель.
Таблица 1 – Географический пункт – район проектирования системы теплоснабжения
| Цифры номера | Город | Цифры номера | Город |
| Благовещенск (Амурская обл.) | Кострома | ||
| Барнаул(Алтай) | Сыктывкар | ||
| Архангельск | Ухта | ||
| Астрахань | Биробиджан (Хабаров-й кр.) | ||
| Котлас (Архангельская обл.) | Армавир (Краснодарский кр.) | ||
| Уфа | Кемерово | ||
| Белгород | Сочи | ||
| Онега (Архангельская обл.) | Уренгой (Ямало-Ненецк.ок.) | ||
| Брянск | Красноярск | ||
| Волгоград | Самара | ||
| Муром (Владимирск. обл.) | Тихвин (Ленинградская обл.) | ||
| Вологда | Курск | ||
| Воронеж | Липецк | ||
| Братск (Иркутская обл.) | Кашира (Московская обл.) | ||
| Арзамас (Нижегородская обл.) | Санкт-Петербург | ||
| Новгород | Курган | ||
| Нижний Новгород | Дмитров (Московская обл.) | ||
| Иваново | Москва | ||
| Нальчик (Кабард.-Балк. Р.) | Йошкар-Ола (Рес. Марий Эл) | ||
| Тотьма (Вологодская обл.) | Саранск (Респ. Мордовия) | ||
| Иркутск | Мурманск | ||
| Калиниград | Тверь | ||
| Ржев (Тверская обл.) | Элиста (Калмыкия) | ||
| Калуга | Новосибирск | ||
| Орёл | Оренбург | ||
| Омск | |||
| Петрозаводск (Карелия) | Владивосток (Приморск. кр.) | ||
| Киров | Пенза | ||
| Печора | Пермь | ||
| Псков | Томск | ||
| Ульяновск | Ярославль | ||
| Рязань | Саратов | ||
| Ростов-на-Дону | Воркута | ||
| Салехард (Ханты- Манс. АО) | Сургут (Ханты- Манс. АО) | ||
| Охотск (Хабаровский кр.) | Ижевск (Удмуртия) | ||
| Чита | Грозный | ||
| Миллерово (Ростовс-я обл.) | Казань (Татарстан) | ||
| Тамбов | Минск | ||
| Ставрополь | Киев | ||
| Тула | Могилёв (Белл.) | ||
| Смоленск | Житомир (Укр.) | ||
| Магадан | Одесса | ||
| Краснодар | Львов | ||
| Калуга | Харьков | ||
| Махачкала (Р. Дагестан) | Тында (Амурская обл.) | ||
| Астрахань | Великие Луки | ||
| Мончегорск (Мурманс-я об.) | Тюмень (Ненецкий АО) | ||
| Петрунь (Коми) | Челябинск | ||
| Улан-Удэ (Бурятия) | Курильск (Сахалинская обл.) | ||
| Сургут (Ханты-Манс-й АО) | Никольск (Вологодская обл.) |
Таблица 2 – Сведения по системе теплоснабжения
| Исходные данные | Предпоследняя цифра номера | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Система теплоснабжения | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| открытая | закрытая | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Вид регулирования системы | Последняя цифра номера | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Качественное по отопительной нагрузке | Качественное по суммарной нагрузке | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Расчётные температуры сетевой воды, 0 С | 150/70 | 140/70 | 130/70 | 150/70 | 140/70 | 130/ | 140/70 | 150/70 | 140/70 | 130/70 | ||||||||||||||||||||||||
| Схемы подключения подогревателей ГВС | нет | параллельная | последовательная | смешанная | ||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица 3 – Сведения по району теплоснабжения
| Исходные данные | Предпоследняя цифра номера | |||||||||
| Расположение ТЭЦ | зап. | |||||||||
| Расстояние от ТЭЦ до жилого района, км | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 1,1 |
| Плотность населения, чел/га | ||||||||||
| Отметки горизонталей рельефа | Последняя цифра номера | |||||||||
| а | ||||||||||
| б | ||||||||||
| в | ||||||||||
| г | ||||||||||
| д | ||||||||||
| е |
Таблица 4 – Задание на выполнение узлов тепловой сети
Литература
1. Теплоснабжение / А.А.Ионин, Б.М.Хлыбов, В.Н.Братенков и др.; Учебник для вузов.-М.: Стройиздат,1982.- 336с.
2. Теплоснабжение / В.Е.Козин, Т.А.Левина, А.П.Марков и др.; Учебное пособие для студентов вузов. - М.: Высш. школа,1980- 408с.
3. Наладка водяных систем централизованного теплоснабжения / Апарцев М. М. Справочное пособие.-М.: Энергоатомиздат, 1983.-204с.
4. Водяные тепловые сети. Справочное пособие по проектированию./Под ред. Н.К.Громова, Е.П.Шубина.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-376с.
5. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей /В.И.Манюк, Я.И.Каплинский, Э.Б.Хиж и др. 3-е изд.,перераб.и доп.-М.: Стройиздат,1988.-432с.
6. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Книга1: Отопление и теплоснабжение.-4-е изд., испр. и доп./Р.В.Щёкин, С.Н.Кореневский, Г.Е.Бем и др.- Киев: Будиiвельник, 1976-416с.
7. Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. Николаев А. А. – Курган.: Интеграл, 2007. – 360 с.
8. Проектирование тепловых пунктов. СП 41-101-95. Минстрой России, 1997.-78с.
9. Тепловые сети. СНиП 41-02-2003. Госстрой России. Москва, 2004.
10. Сети тепловые (Тепломеханическая часть). Рабочие чертежи: ГОСТ 21.605-82 * .-Вед. 01.078.83.-М., 1992.-9с.
11. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. СНиП 41-03-2003. Госстрой России. Москва, 2003.
12. Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. СП 41-103-2000.Госстрой России. Москва, 2001.
13. Строительная климатология. СНиП 23-01-99.Госстрой России.-М:2000.-66с.
14. Внутренний водопровод и канализация. СНиП 2.04.01-85*.Госстрой России. М.:1999-60с.
15. Типовая серия 4.904-66 Прокладка трубопроводов водяных тепловых сетей в непроходных каналах. Выпуск 1- Расположение трубопроводов D 25-350 мм в непроходных каналах, углах поворотов и компенсаторных нишах.
16. Типовая серия 3.006.1-8 Сборные железобетонные каналы и тоннели из лотковых элементов. Выпуск 0 - Материалы для проектирования.
17. То же. Выпуск 5 -Узлы трасс. Рабочие чертежи.
18. Типовая серия 4.903-10 Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей. Выпуск 4 - Опоры трубопроводов неподвижные.
19. То же. Выпуск 5 - Опоры трубопроводов подвижные.
Таблица 1- КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ХОЛОДНОГО ПЕРИОДА ГОДА
| Температура воздуха наиболее холодных суток, °С, обеспеченностью | Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, °С, обеспеченностью | Температура воздуха, °С, обеспеченностью 0,94 | Абсолютная минимальная температура воздуха, °С | Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее холодного месяца, °С | Продолжительность, сут, и средняя температура воздуха, °С, периода со средней суточной температурой воздуха | Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца, % | Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч. наиболее холодного месяца, %. | Количество осадков за ноябрь-март, мм | Преобладающее направление ветра за декабрь-февраль | Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, м/с | Средняя скорость ветра, м/с, за период со средней суточной темпера турой воздуха £ 8 °С | ||||||||
| £ 0°С | £ 8°С | £ 10°С | |||||||||||||||||
| 0,98 | 0,92 | 0,98 | 0,92 | продолжительность | средняя температура | продолжительность | средняя температура | продолжительность | средняя температура | ||||||||||
| Ржев | -37 | -33 | -31 | -28 | -15 | -47 | 6,6 | -6,1 | -2,7 | -1,8 | Ю | - | 3,6 |
Таблица 2- КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕПЛОГО ПЕРИОДА ГОДА
| Республика, край, область, пункт | Барометрическое давление, гПа | Температура воздуха, °С, обеспеченностью 0,95 | Температура воздуха, °С, обеспеченностью 0,98 | Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца, °С | Абсолютная максимальная температура воздуха, °С | Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее теплого месяца, °С | Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее теплого месяца, % | Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч наиболее теплого месяца, % | Количество осадков за апрель-октябрь, мм | Суточный максимум осадков, мм | Преобладающее направление ветра за июнь-август | Минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, м/с |
| Ржев | 20,1 | 24,4 | 22,5 | 10,5 | З | - |
Устройства на тепловой сети. Опоры.
Устройства на тепловой сети. При подземной прокладке для размещения и обслуживания теплопроводов, компенсаторов, задвижек, воздушников, выпускников, дренажей и приборов КИП устраивают подземные камеры. Они могут быть сборными железобетонными, монолитными и кирпичными. Высота камер должна быть не менее 2м. Число люков при площади камер до 6м 2 должно быть не менее 2, при лошади камер более 6м 2 не менее 4. В камере предусматривается водосборный приямок 400х400мм и глубиной 300мм.
Арматура. Различают следующие типы арматуры:
1. запорная;
2. регулирующая;
3. предохранительная;
4. дросселирующая;
5. конденсатоотводная;
6. контрольно-измерительная.
Запорная арматура (задвижки) устанавливается на всех трубопроводах, отходящих от источника тепла, в узлах ответвления, в штуцерах для спуска воздуха.
Задвижки устанавливаются в следующих случаях:
1. На всех трубопроводах выводов тепловых сетей от источника тепла.
2. Для проведения ремонтных работ на теплопроводах водяных систем устанавливаются секционирующие задвижки. Расстояния между задвижками принимаются в зависимости от диаметра труб и приведены в табл.1
Таблица 1
| D у, мм | 400-500 | ||
| l, м | до 1000 | до 1500 | до 3000 |
3. При надземной прокладке трубопроводов D у 900мм допускается установка секционирующих задвижек через 5000м. В местах установки задвижек размещаются перемычки между подающим и обратным трубопроводами диаметром равным 0.3 D у трубопровода, но не менее 50мм. На перемычке предусматривается установка двух задвижек и контрольного вентиля между ними D у =25мм.
4. На ответвлениях к отдельным зданиям длиной до 30м и D у 50мм допускается не устанавливать запорную арматуру, а предусматривать установку её для группы зданий.
Задвижки и затворы с D у 500мм принимаются только с электроприводами. Для облегчения открытия, закрытия задвижек на трубопроводах D у 350мм делают обводные линии - байпасы.
Опоры. Опоры применяются для восприятия усилий, возникающих в теплопроводах, и передачи их на несущие конструкции или грунт. Опоры подразделяются на подвижные и неподвижные.
Неподвижные опоры . Неподвижные опоры предусматриваются для закрепления трубопроводов в специальных конструкциях и служат для распределения удлинения трубопроводов между компенсаторами и обеспечения равномерной работы компенсаторов. Между каждыми двумя компенсаторами устанавливается неподвижная опора. Неподвижные опоры разделяются на:
· упорные (при всех видах прокладки);
· щитовые (при бесканальной прокладке и в непроходных каналах);
· хомутовые (при надземной прокладке и в тоннелях).
Выбор типа неподвижных опор и их конструктивное оформление зависят от усилий, оказывающих воздействие на опору.
Различают неподвижные опоры концевые и промежуточные.
В грунте или непроходных каналах неподвижные опоры выполняют в виде железобетонных щитов (рис.25), заделанных в грунт или стенки каналов. Трубы жестко связываются со щитом при помощи приваренных к ним опорных стальных листов.
 |
| Рис. 25. Щитовая неподвижная опора. |
В камерах подземных каналов и при надземной прокладке неподвижные опоры выполняются в виде металлических конструкций, сваренных или соединенных на болтах с трубами (рис. 26).
Эти конструкции заделываются в фундаменты, стены колонн и перекрытия каналов, камер и помещений, где прокладываются трубы.
Подвижные опоры . Подвижные опоры служат для передачи веса теплопроводов на несущие конструкции и обеспечения перемещений труб, происходящих вследствие изменения их длины при изменениях температуры теплоносителя.
Существуют опоры скользящие, роликовые, катковые и подвесные. Наиболее распространены скользящие опоры. Они применяются независимо от направления горизонтальных перемещений трубопроводов при всех способах прокладки и для всех диаметров труб (рис.27).
Катковые опоры применяются для труб d >200мм при прокладке на этакадах, иногда в проходных каналах, когда нужно снизить продольные усилия на несущие конструкции (рис.28.).
Роликовые опоры применяются в тех же случаях, что и катковые, но при наличии горизонтальных перемещений под углом к оси трассы.
При прокладке труб в помещениях и на открытом воздухе применяют подвесные опоры простые (жесткие) и пружинные.
Пружинные опоры предусматриваются для труб d >150мм в местах вертикальных перемещений труб.
Жесткие подвески используются при надземной прокладке с гибкими компенсаторами. Длина жестких подвесок должна быть не менее 10-ти кратного теплового перемещения подвески, наиболее удаленной от неподвижной опоры.
Компенсаторы. Компенсаторы служат для восприятия температурных удлинений и разгрузки труб от температурных напряжений.
Температурное удлинение стальных труб в результате теплового расширения металла определяется по формуле:
,
где - коэффициент местного расширения (1/ о С); для стали =12 10 -6 (1/ о С); - длина трубы, м; - температура трубы при монтаже (равна расчетной температуре наружного воздуха для отопления), о С; - рабочая температура стенки (равна максимальной рабочей температуре), о С.
При отсутствии компенсаторов могут возникнуть большие сжимающие напряжения от разогрева труб. Напряжения эти вычисляются по формуле:
,
где Е- модуль упругости, равный 2 10 -6 кг/см 2 .
Компенсаторы подразделяются на осевые и радиальные. Осевые компенсаторы устраивают на прямолинейных участках теплопровода. Радиальные устанавливают на сети любой конфигурации, т.к. они компенсируют как осевые, так и радиальные удлинения.
Осевые компенсаторы бывают сальниковые и линзовые. Наибольшее распространение получили сальниковые компенсаторы (рис.29). Сальниковый компенсатор работает по принципу телескопической трубы. Уплотнение между трубами достигается набивкой, пропитанной маслом для уменьшения трения. Сальниковые компенсаторы имеют малые габариты и малое гидравлическое сопротивление.
Линзовые компенсаторы в тепловых сетях почти не применяются, т.к. они дороги, ненадежны и вызывают большие усилия на мертвые (неподвижные) опоры. Их применяют при давлении в трубопроводах меньше 0,5 МПа (рис.30). При больших давлениях возможно выпучивание волн.
Радиальные компенсаторы (гнутые) - это трубы различных прогибов, выполняемые специально для восприятия удлинений труб в виде буквы П, лиры, омеги, витка пружины и других очертаний (рис.31).
 |
| Рис. 31. Типы очертаний гнутых компенсаторов |
К преимуществам гнутых компенсаторов относятся: надежность работы, отсутствие необходимости в камерах для размещения компенсаторов под землей, малая нагрузка на мертвые опоры, полная разгруженность от внутреннего давления.
Недостатками гнутых компенсаторов являются повышенное против сальниковых гидравлическое сопротивление и громоздкость по габаритам.
Выпуски воздуха устанавливаются в высших точках трубопроводов с помощью штуцеров, диаметры которых принимают в зависимости от условного прохода трубопровода.
Грязевики устанавливаются на теплопроводах перед насосами и регуляторами.
Специальные сооружения устраиваются при пересечении тепловых сетей с железнодорожными путями в виде дюкеров, тоннелей, матовых переходов, эстакад, подземных переходов сетей в футлярах и тоннелях
Потери в сетях
Назначение оценок теплопотерь
l для нормирования;
l для обоснования тарифов;
l для разработки энергосберегающих мероприятий
l При взаиморасчетах (при несовпадении точек установки узлов учета и границ ответственности)
l При разработке нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии используются технически обоснованные значения нормативных энергетических характеристик
l СО 153-34.20.523-2003 Часть 3 "Методические указания по составлению энергетических характеристик для систем транспорта тепловой энергии по показателю "тепловые потери" (взамен РД 153-34.0-20.523-98)".
l СО 153-34.20.523-2003 Часть 4 "Методические указания по составлению энергетических характеристик для систем транспорта тепловой энергии по показателю "потери сетевой воды" (взамен РД 153-34.0-20.523-98)".
l Основой для сопоставления фактических и нормативных характеристик и разработки мероприятий энергосбережению (по сокращению резерва тепловой экономичности) являются результаты обязательных энергетических обследований организаций, выполняемых в соответствии с Федеральным законом № 261-ФЗ "Об энергосбережении…. "
l Методические указания по составлению энергетических характеристик для систем транспорта тепловой энергии (в трех частях). РД 153-34.0-20.523-98. Часть II. Методические указания по составлению энергетической характеристики водяных тепловых сетей по показателю «тепловые потери».
l Методические указания по составлению энергетических характеристик для систем транспорта тепловой энергии (в трех частях). РД 153-34.0-20.523-98. Часть III. Методические указания по составлению энергетической характеристики по показателю «потери сетевой воды» для систем транспорта тепловой энергии.
l Потери и затраты теплоносителей (горячая вода, пар, конденсат);
l 2. Потери тепловой энергии через теплоизоляционные конструкции, а также с потерями и затратами теплоносителей;
l 3. Удельный среднечасовой расход сетевой воды на единицу расчетной присоединенной тепловой нагрузки потребителей и единицу отпущенной потребителям тепловой энергии.
Разность температур сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах (или температура сетевой воды в обратных трубопроводах при заданных температурах сетевой воды в подающих трубопроводах);
5. Расход электроэнергии на передачу тепловой энергии.
l Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации (2003 г.) п.1.4.3.
срок действия не может превышать пять лет
потери сетевой воды
Потери сетевой воды -зависимость технически обоснованных потерь теплоносителя на транспорт и распределение тепловой энергии от источника до потребителей (в пределах балансовой принадлежности эксплуатирующей организации) от характеристик и режима работы системы теплоснабжения
Энергетическая характеристика: потери сетевой воды
Зависимость технологических затрат тепловой энергии на ее транспорт и распределение от источника тепловой энергии до границы балансовой принадлежности тепловых сетей от температурного режима работы тепловых сетей и внешних климатических факторов при заданной схеме и конструктивных характеристиках тепловых сетей
На отдельно стоящих мачтах и опорах (рис. 4.1);
Рис. 4.1. Прокладка трубопроводов на отдельно стоящих мачтах
Рис.4.2-на эстакадах со сплошным пролетным строением в виде ферм или балок (рис. 4.2);
Рис. 4.2. Эстакада с пролетным строением для прокладки трубопроводов
Рис.4.3-на тягах, прикрепленных к верхушкам мачт (вантовая конструкция, рис. 4.3);
Рис. 4.3. Прокладка труб с подвеской на тягах (вантовая конструкция)
На кронштейнах.
Прокладки первого типа наиболее рациональны для трубопроводов диаметром 500 мм и более. Трубопроводы большего диаметра при этом могут быть использованы в качестве несущих конструкций для укладки или подвески к ним нескольких трубопроводов малого диаметра, требующих более частой установки опор.
Прокладки по эстакаде со сплошным настилом для прохода целесообразно применять только при большом количестве труб (не менее 5 - 6 шт.), а также при необходимости регулярного надзора за ними. По стоимости конструкции проходная эстакада наиболее дорогая и требует наибольшего расхода металла, так как фермы или балочный настил обычно изготовляются из прокатной стали.
Прокладка третьего типа с подвесной (вантовой) конструкцией пролетного строения является более экономичной, так как позволяет значительно увеличить расстояния между мачтами и тем самым уменьшить расход строительных материалов. Наиболее простые конструктивные формы подвесная прокладка получает при трубопроводах равных или близких диаметров.
При совместной укладке трубопроводов большого и малого диаметра применяется несколько видоизмененная вантовая конструкция с прогонами из швеллеров, подвешенных на тягах. Прогоны позволяют устанавливать опоры трубопроводов между мачтами. Однако возможность прокладки трубопроводов на эстакадах и с подвеской на тягах в городских условиях ограничена и применима только в промышленных зонах. Наибольшее применение получила прокладка водяных трубопроводов на отдельно стоящих мачтах и опорах или на кронштейнах. Мачты и опоры, как правило, выполняются из железобетона. Металлические мачты применяются в исключительных случаях при малом объеме работ и реконструкции существующих тепловых сетей.
Мачты по своему назначению делятся на следующие типы:
- для подвижных опор трубопроводов (так называемые промежуточные);
- для неподвижных опор трубопроводов (анкерные), а также устанавливаемые в начале и в конце участка трассы;
- устанавливаемые на поворотах трассы;
- служащие для опирания компенсаторов трубопроводов.
В зависимости от количества, диаметра и назначения прокладываемых трубопроводов мачты выполняются трех различных конструктивных форм: одностоечными, двухстоечными и четырехстоечными пространственной конструкции.
При проектировании воздушных прокладок следует стремиться к возможно большему увеличению расстояний между мачтами.
Однако для беспрепятственного стока воды при выключениях трубопроводов максимальный прогиб не должен превышать
f = 0,25∙i ∙l ,где f - прогиб трубопровода в середине пролета, мм; i - уклон оси трубопровода; l - расстояние между опорами, мм.
Сборные железобетонные конструкции мачт обычно собираются из следующих элементов: стоек (колонн), ригелей и фундаментов. Размеры сборных деталей определяются количеством и диаметром укладываемых трубопроводов.
При прокладке от одного до трех трубопроводов в зависимости от диаметра применяются одностоечные отдельно стоящие мачты с консолями, они пригодны и при вантовой подвеске труб на тягах; тогда предусматривается устройство верхушки для крепления тяг.
Мачты сплошного прямоугольного сечения допустимы, если максимальные размеры поперечного сечения не превосходят 600 х 400 мм. При больших размерах для облегчения конструкции рекомендуется предусматривать вырезы по нейтральной оси или применять в качестве стоек центрифугированные железобетонные трубы заводского изготовления.
Для многотрубных прокладок мачты промежуточных опор чаще всего проектируются двухстоечной конструкции, одноярусные или двухъярусные.
Сборные двухстоечные мачты состоят из следующих элементов: двух стоек с одной или двумя консолями, одного или двух ригелей и двух фундаментов стаканного типа.
Мачты, на которых трубопроводы закрепляются неподвижно, испытывают нагрузку от горизонтально направленных усилий, передаваемых трубопроводами, которые проложены на высоте 5 - 6 м от поверхности грунта. Такие мачты для увеличения устойчивости проектируются в виде четырехстоечной пространственной конструкции, которая состоит из четырех стоек и четырех или восьми ригелей (при двухъярусном расположении трубопроводов). Мачты устанавливаются на четырех отдельных фундаментах стаканного типа.
При надземной прокладке трубопроводов больших диаметров используется несущая способность труб, и поэтому не требуется устройства какого-либо пролетного строения между мачтами. Не следует применять и подвеску трубопроводов большого диаметра на тягах, так как такая конструкция практически работать не будет.
Рис.4.4В качестве примера приведена прокладка трубопроводов на железобетонных мачтах (рис. 4.4).
1 - колонна; 2 - ригель; 3 - связь; 4 - фундамент; 5 - соединительный стык; 6 - бетонная подготовка.
Два трубопровода (прямой и обратный) диаметром 1200 мм уложены на катковых опорах по железобетонным мачтам, установленным через каждые 20 м. Высота мачт от поверхности земли 5,5 - 6м. Сборные железобетонные мачты состоят из двух фундаментов, связанных между собой монолитным стыком, двух колонн прямоугольного сечения 400 х 600 мм и ригеля. Колонны связаны между собой металлическими диагональными связями из угловой стали. Соединение связей с колоннами выполнено косынками, приваренными к закладным деталям, которые заделаны в колоннах. Ригель, служащий опорой для трубопроводов, выполнен в виде прямоугольной балки сечением 600 х 370 мм и крепится к колоннам путем сварки закладных стальных листов.
Мачта рассчитана на вес пролета труб, горизонтальные осевые и боковые усилия, возникающие от трения трубопроводов на катковых опорах, а также на ветровую нагрузку.
Рис. 4.5. Неподвижная опора:
1 - колонна; 2 - ригель поперечный; 3 - ригель продольный; 4 - связь поперечная; 5 - связь продольная; 6 - фундамент
Рис.4.5Неподвижная опора (рис. 4.5), рассчитанная на горизонтальное усилие от двух труб 300 кН, выполнена из сборных железобетонных деталей: четырех колонн, двух продольных ригелей, одного поперечного опорного ригеля и четырех фундаментов, соединенных попарно.
В продольном и поперечном направлениях колонны связаны металлическими диагональными связями, выполненными из уголковой стали. На опорах трубопроводы закрепляются хомутами, охватывающими трубы, и косынками в нижней части труб, которые упираются в металлическую раму из швеллеров. Эта рама прикрепляется к железобетонным ригелям приваркой к закладным деталям.
Прокладка трубопроводов на низких опорах нашла широкое применение при строительстве тепловых сетей на неспланированной территории районов новой застройки городов. Переход пересеченной или заболоченной местности, а также мелких рек целесообразнее осуществлять таким способом с использованием несущей способности труб.
Однако при проектировании тепловых сетей с прокладкой трубопроводов на низких опорах необходимо учитывать срок намеченного освоения территории, занятой трассой, под городскую застройку. Если через 10 - 15 лет потребуется заключение трубопроводов в подземные каналы или реконструкция тепловой сети, то применение воздушной прокладки является нецелесообразным. Для обоснования применения способа прокладки трубопроводов на низких опорах должны быть выполнены технико-экономические расчеты.
При надземной прокладке трубопроводов больших диаметров (800-1400 мм) целесообразной является их прокладка на отдельно стоящих мачтах и опорах с применением специальных сборных железобетонных конструкций заводского изготовления, отвечающих конкретным гидрогеологическим условиям трассы тепломагистрали.
Опыт проектирования показывает экономичность применения свайных оснований под фундаменты как анкерных, так и промежуточных мачт и низких опор.
Надземные тепломагистрали большого диаметра (1200-1400 мм) значительной протяженности (5 - 10 км) построены по индивидуальным проектам с применением высоких и низких опор на свайном основании.
Имеется опыт строительства тепломагистрали с диаметрами труб D у = 1000 мм от ТЭЦ с применением свай-стоек на заболоченных участках трассы, где на глубине 4-6 м залегают скальные грунты.
Расчет опор на свайном основании на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок выполняется в соответствии со СНиП II-17-77 «Свайные фундаменты».
При проектировании низких и высоких опор для прокладки трубопроводов могут быть использованы конструкции унифицированных сборных железобетонных отдельно стоящих опор, разработанных под технологические трубопроводы [ 3 ].
Проект низких опор по типу «качающихся» фундаментов, состоящих из железобетонного вертикального щита, устанавливаемого на плоскую фундаментную плиту, разработан АтомТЭП. Эти опоры могут применяться в различных грунтовых условиях (за исключением сильно обводненных и просадочных грунтов).
Одним из наиболее распространенных видов воздушной прокладки трубопроводов является прокладка последних на кронштейнах, укрепляемых в стенах зданий. Применение этого способа может быть рекомендовано при прокладке тепловых сетей на территории промышленных предприятий.
При проектировании трубопроводов, располагаемых по наружной или внутренней поверхности стен, следует выбирать такое размещение труб, чтобы они не закрывали оконных проемов, не мешали размещению других трубопроводов, оборудования и пр. Наиболее важным является обеспечение надежного закрепления кронштейнов в стенах существующих зданий. Проектирование прокладки трубопроводов по стенам существующих зданий должно включать обследование стен в натуре и изучение проектов, по которым они построены. При значительных нагрузках, передаваемых трубопроводами на кронштейны, необходимо производить расчет общей устойчивости конструкций здания.
Трубопроводы укладываются на кронштейны с приваренными корпусами скользящих опор. Применение катковых подвижных опор при наружной прокладке трубопроводов не рекомендуется из-за трудности их периодической смазки и очистки в период эксплуатации (без чего они будут работать как скользящие).
В случае недостаточной надежности стен здания должны быть осуществлены конструктивные мероприятия по рассредоточению усилий, передаваемых кронштейнами, путем уменьшения пролетов, устройства подкосов, вертикальных стоек и др. Кронштейны, устанавливаемые в местах устройства неподвижных опор трубопроводов, должны выполняться по расчету на действующие на них усилия. Обычно они требуют дополнительного крепления путем устройства подкосов в горизонтальной и вертикальной плоскостях. На рис. 4.6 приведена типовая конструкция кронштейнов для прокладки одного или двух трубопроводов диаметром от 50 до 300 мм.
Рис.4.6
а - для одной трубы; б - для двух труб
