مخططات إمداد الحرارة وميزات تصميمها. مخططات شبكات الحرارة ومخططات وتصميمات شبكات الحرارة الخارجية

في المرحلة الأولى من تطوير تدفئة المناطق ، كانت تغطي فقط رأس المال الحالي والمباني المشيدة بشكل منفصل في مناطق مصدر الحرارة. تم توفير التدفئة للمستهلكين من خلال المدخلات الحرارية المقدمة في مباني بيوت الغلايات المحلية. في وقت لاحق ، مع تطور تدفئة المناطق ، لا سيما في مناطق البناء الجديد ، زاد عدد المشتركين المتصلين بمصدر حراري واحد بشكل حاد. ظهر عدد كبير من كل من CHP و MTP في مصدر حرارة واحد في ...

إذا كان هذا العمل لا يناسبك ، فهناك قائمة بالأعمال المماثلة في أسفل الصفحة. يمكنك أيضًا استخدام زر البحث

مخططات إمداد الحرارة وميزات التصميم الخاصة بها

تنقسم شبكات الحرارة من المصدر إلى المستهلك حسب الغرض إلى أقسام تسمى:التوزيع الرئيسي(الفروع الرئيسية) والفروع إلى المباني. تتمثل مهمة تدفئة المناطق في تحقيق أقصى قدر من تلبية جميع احتياجات المستهلكين من الطاقة الحرارية ، بما في ذلك التدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة والاحتياجات التكنولوجية. يأخذ هذا في الاعتبار التشغيل المتزامن للأجهزة ذات المعلمات المختلفة المطلوبة لسائل التبريد. فيما يتعلق بالزيادة في النطاق وعدد المشتركين الذين يتم تقديمهم ، تنشأ مهام جديدة أكثر تعقيدًا لتزويد المستهلكين بمبرد بالجودة المطلوبة والمعلمات المحددة. يؤدي حل هذه المشكلات إلى التحسين المستمر لنظام الإمداد الحراري والمدخلات الحرارية للمباني وهياكل الشبكات الحرارية.

في المرحلة الأولى من تطوير تدفئة المناطق ، كانت تغطي فقط رأس المال الحالي والمباني المشيدة بشكل منفصل في مناطق مصدر الحرارة. تم توفير الحرارة للمستهلكين من خلال المدخلات الحرارية التي يتم توفيرها في مباني بيوت الغلايات المحلية. تقع بيوت الغلايات هذه ، كقاعدة عامة ، مباشرة في المباني المدفأة أو بجوارها. بدأت هذه المدخلات الحرارية تسمى نقاط التسخين المحلية (الفردية) (MTP). في وقت لاحق ، مع تطور تدفئة المناطق ، لا سيما في مناطق البناء الجديد ، زاد عدد المشتركين المتصلين بمصدر حراري واحد بشكل حاد. نشأت صعوبات في تزويد بعض المستهلكين بكمية معينة من المبرد. أصبحت الشبكات الحرارية لا يمكن السيطرة عليها. للتخلص من الصعوبات المرتبطة بتنظيم طريقة تشغيل شبكات الحرارة ، في هذه المناطق ، تم إنشاء نقاط التدفئة المركزية (CHPs) الموجودة في هياكل منفصلة لمجموعة من المباني. كان سبب وضع محطة التدفئة المركزية الفرعية في مبانٍ منفصلة هو الحاجة إلى القضاء على الضوضاء في المباني التي تحدث أثناء تشغيل وحدات الضخ ، خاصة في المباني الإنشائية الجماعية (بلوك وألواح).

أدى وجود نظام التدفئة المركزية في أنظمة تدفئة المناطق للمنشآت الكبيرة إلى تبسيط التنظيم إلى حد ما ، لكنه لم يحل المشكلة تمامًا. ظهر عدد كبير من كل من CHPs و MTPs في مصدر حرارة واحد ، وبالتالي أصبح تنظيم إمداد الحرارة بواسطة النظام أكثر تعقيدًا. بالإضافة إلى ذلك ، لم يكن من الممكن عمليا إنشاء مراكز تدفئة مركزية في مناطق المباني القديمة. وبالتالي ، فإن MTP و TsTP قيد التشغيل.

تظهر دراسة الجدوى أن هذه المخططات متكافئة تقريبًا. عيب المخطط مع MTP هو عدد كبير من سخانات المياه ؛ في المخطط مع التدفئة المركزية ، هناك تجاوز للأنابيب المجلفنة النادرة لإمداد الماء الساخن واستبدالها المتكرر بسبب عدم وجود طرق موثوقة للحماية من التآكل.

وتجدر الإشارة إلى أنه مع زيادة قوة CHP ، تزداد كفاءة هذا النظام. يوفر برنامج التحويلات النقدية متوسط ​​تسعة مبانٍ فقط. ومع ذلك ، فإن زيادة قوة CHP لا تحل مشكلة حماية أنابيب الماء الساخن من التآكل.

فيما يتعلق بالتطور الأخير لمخططات جديدة لمدخلات المشتركين وتصنيع مضخات بلا ضجة ، فقد أصبح من الممكن تزويد المباني بالحرارة المركزية من خلال MTP. في الوقت نفسه ، تتحقق إمكانية التحكم في شبكات التدفئة الممتدة والمتفرعة من خلال توفير نظام هيدروليكي ثابت في الأقسام الفردية. لهذا الغرض ، يتم توفير نقاط التحكم والتوزيع (CDP) في الفروع الكبيرة ، وهي مجهزة بالمعدات والأجهزة اللازمة.

مخططات شبكة التدفئة. في المدن ، يتم تنفيذ شبكات التدفئة وفقًا للمخططات التالية: طريق مسدود (شعاعي) - كقاعدة عامة ، في وجود مصدر حرارة واحد ، حلقة - في وجود عدة مصادر حرارة ومختلطة.

مخطط طريق مسدود (الشكل أ) يتميز بحقيقة أنه كلما ابتعدت عن مصدر الحرارة ، يتناقص الحمل الحراري تدريجيًا ، وبالتالي تنخفض أقطار خطوط الأنابيب 1, تم تبسيط تصميم وتكوين الهياكل والمعدات على الشبكات الحرارية. لتحسين موثوقية توفير المستهلكين 2 وصلات العبور ترتب الطاقة الحرارية بين الطرق السريعة المجاورة 3, التي تسمح ، في حالة وقوع حادث لأي رئيسي ، بتبديل مصدر الطاقة الحرارية. وفقًا لمعايير تصميم الشبكات الحرارية ، يكون تركيب وصلات العبور إلزاميًا إذا كانت طاقة التيار الكهربائي 350 ميغاواط أو أكثر. إن وجود وصلات العبور يزيل جزئيًا العيب الرئيسي لهذا المخطط ويخلق إمكانية إمداد مستمر للحرارة بنسبة لا تقل عن 70 ٪ من معدل التدفق المحسوب.

يتم توفير وصلات العبور أيضًا بين الدوائر المسدودة عندما يتم إمداد المنطقة من عدة مصادر حرارية: محطات الطاقة الحرارية ، ومنازل الغلايات على مستوى المقاطعة والفصلية 4. في مثل هذه الحالات ، إلى جانب زيادة موثوقية الإمداد الحراري ، يصبح من الممكن في الصيف ، بمساعدة واحد أو اثنين من بيوت الغلايات التي تعمل في الوضع العادي ، إيقاف تشغيل العديد من بيوت الغلايات التي تعمل بأدنى حد من الحمل. في الوقت نفسه ، إلى جانب زيادة كفاءة بيوت الغلايات ، يتم تهيئة الظروف لتنفيذ الإصلاحات الوقائية والجسيمة في الوقت المناسب للأقسام الفردية لشبكة التدفئة ومنازل الغلايات نفسها. على الفروع الكبيرة (الشكل.

1. 1 أ) يتم توفير نقاط التحكم والتوزيع 5.

مخطط الحلقة (الشكل ب) يتم استخدامه في المدن الكبيرة ولإمداد الحرارة للمؤسسات التي لا تسمح بانقطاع التيار الكهربائي. وتتميز بميزة كبيرة على الطرف المسدود - حيث تعمل عدة مصادر على زيادة موثوقية إمداد الحرارة ، في حين أن السعة الاحتياطية الإجمالية الأقل لمعدات الغلايات مطلوبة. تؤدي الزيادة في التكلفة المرتبطة بإنشاء الحلقة الرئيسية إلى انخفاض في التكاليف الرأسمالية لإنشاء مصادر الحرارة. الطريق الدائري 1 (الشكل ، ب) مزود بالحرارة من أربعة CHPPs. المستهلكون 2 تلقي الحرارة من نقاط التدفئة المركزية 6, متصل بالطريق الدائري في مخطط مسدود. يتم توفير نقاط التحكم والتوزيع في الفروع الكبيرة 5. ترتبط المؤسسات الصناعية 7 أيضًا في مخطط مسدود من خلال PDC.

أرز. مخططات شبكة التدفئة

أ - شعاعي مسدود ؛احضر

رقم التذكرة 1

1. مصادر الطاقة ، بما في ذلك الحرارة ، يمكن أن تكون مواد ذات إمكانات طاقية كافية للتحويل اللاحق لطاقتها إلى أشكالها الأخرى لغرض الاستخدام الهادف اللاحق. إمكانات الطاقة للمواد هي معلمة تسمح بتقييم الاحتمال الأساسي ومدى ملاءمة استخدامها كمصادر للطاقة ، ويتم التعبير عنها بوحدات الطاقة: جول (J) أو كيلوواط (حراري) - ساعة [كيلوواط (حراري) - ساعة] * جميع مصادر الطاقة مقسمة بشروط إلى أولية وثانوية (الشكل 1.1). مصادر الطاقة الأولية هي المواد التي تكون طاقتها نتيجة لعمليات طبيعية ولا تعتمد على النشاط البشري. تشمل مصادر الطاقة الأولية: الوقود الأحفوري والمواد الانشطارية التي يتم تسخينها إلى درجة حرارة عالية لمياه أحشاء الأرض (المياه الحرارية) ، والشمس ، والرياح ، والأنهار ، والبحار ، والمحيطات ، وما إلى ذلك. تسمى مصادر الطاقة الثانوية المواد التي تحتوي على إمكانات طاقة معينة ونواتج ثانوية للأنشطة البشرية ؛ على سبيل المثال ، المواد العضوية القابلة للاحتراق المستهلكة ، والنفايات البلدية ، ومبرد النفايات الساخنة من الإنتاج الصناعي (الغاز ، والمياه ، والبخار) ، وانبعاثات التهوية الساخنة ، والنفايات الزراعية ، وما إلى ذلك. تنقسم مصادر الطاقة الأولية بشكل مشروط إلى مصادر غير متجددة ومتجددة ولا تنضب. تشمل مصادر الطاقة الأولية المتجددة الوقود الأحفوري: الفحم والنفط والغاز والصخر الزيتي والجفت والحفريات الانشطارية: اليورانيوم والثوريوم. تشمل مصادر الطاقة الأولية المتجددة جميع مصادر الطاقة الممكنة التي هي نتاج النشاط المستمر للشمس والعمليات الطبيعية على سطح الأرض: الرياح ، وموارد المياه ، والمحيطات ، والمنتجات النباتية للنشاط البيولوجي على الأرض (الخشب والمواد النباتية الأخرى) وكذلك الشمس. تشمل مصادر الطاقة الأولية التي لا تنضب عمليًا المياه الحرارية للأرض والمواد التي يمكن أن تكون مصادر للطاقة النووية الحرارية. ويتم تقدير موارد مصادر الطاقة الأولية على الأرض من خلال إجمالي الاحتياطيات لكل مصدر وإمكانات طاقته ، أي مقدار الطاقة التي يمكن إطلاقها من وحدة كتلتها. كلما زادت إمكانات الطاقة لمادة ما ، زادت كفاءة استخدامها كمصدر أساسي للطاقة ، وكقاعدة عامة ، زاد انتشارها في إنتاج الطاقة. لذلك ، على سبيل المثال ، يمتلك النفط إمكانات طاقة تتراوح بين 40.000-43.000 ميجا جول لكل 1 طن من الكتلة ، والغازات الطبيعية والمصاحبة - من 47.210 إلى 50.650 ميجا جول لكل 1 طن من الكتلة ، مما جعلها ، جنبًا إلى جنب مع تكلفة إنتاجها المنخفضة نسبيًا. إمكانية انتشارها السريع في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي كمصادر أولية للطاقة الحرارية. وحتى وقت قريب ، كان استخدام عدد من مصادر الطاقة الأولية مقيدًا إما بتعقيد تكنولوجيا تحويل طاقتها إلى طاقة حرارية (على سبيل المثال ، الانشطارية المواد) ، أو من خلال إمكانات الطاقة المنخفضة نسبيًا لمصدر الطاقة الأولية ، الأمر الذي يتطلب تكاليف عالية للحصول على الطاقة الحرارية للإمكانات المطلوبة (على سبيل المثال ، استخدام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، إلخ). أدى تطور الصناعة والإمكانات العلمية والإنتاجية لدول العالم إلى إنشاء وتنفيذ عمليات لإنتاج الطاقة الحرارية من مصادر الطاقة الأولية غير المطورة سابقًا ، بما في ذلك إنشاء محطات التدفئة النووية ومولدات الحرارة الشمسية لتزويد المباني بالحرارة ، ومولدات الحرارة الجوفية.

رسم تخطيطي لـ TPP

2. النقطة الحرارية (TP) - مجموعة من الأجهزة الموجودة في غرفة منفصلة ، تتكون من عناصر من محطات الطاقة الحرارية التي تضمن توصيل هذه المحطات بشبكة التدفئة ، وأدائها ، والتحكم في أوضاع استهلاك الحرارة ، والتحول ، وتنظيم معلمات المبرد وتوزيع المبرد حسب نوع الاستهلاك. مهام TP الرئيسية هي:

تحويل نوع المبرد

التحكم في معاملات المبرد وتنظيمها

توزيع الناقل الحراري بواسطة أنظمة استهلاك الحرارة

اغلاق انظمة استهلاك الحرارة

حماية أنظمة استهلاك الحرارة من الزيادة الطارئة في معلمات المبرد

يمثل استهلاك المبرد والحرارة

يعتمد مخطط TP ، من ناحية ، على خصائص مستهلكي الطاقة الحرارية التي تخدمها نقطة التسخين ، ومن ناحية أخرى ، على خصائص المصدر الذي يزود TP بالطاقة الحرارية. علاوة على ذلك ، باعتباره الأكثر شيوعًا ، يتم اعتبار TP مع نظام إمداد الماء الساخن المغلق ونظام مستقل لتوصيل نظام التدفئة.

رسم تخطيطي لنقطة الحرارة

المبرد الذي يدخل TP من خلال خط أنابيب الإمداد لمدخلات الحرارة يعطي حرارته في سخانات DHW وأنظمة التدفئة ، ويدخل أيضًا في نظام تهوية المستهلك ، وبعد ذلك يعود إلى خط أنابيب الإرجاع لمدخل الحرارة ويتم إرساله العودة إلى مؤسسة توليد الحرارة لإعادة استخدامها من خلال الشبكات الرئيسية. يمكن أن يستهلك المستهلك جزءًا من المبرد. للتعويض عن الخسائر في شبكات الحرارة الأولية في بيوت الغلايات و CHPPs ، هناك أنظمة مكياج ، ومصادر ناقل الحرارة هي أنظمة معالجة المياه لهذه المؤسسات.

يمر ماء الصنبور الذي يدخل TP عبر مضخات الماء البارد ، وبعد ذلك يتم إرسال جزء من الماء البارد إلى المستهلكين ، ويتم تسخين الجزء الآخر في سخان المرحلة الأولى DHW ويدخل في دائرة دوران DHW. في دائرة الدوران ، يتحرك الماء بمساعدة مضخات دوران الماء الساخن في دائرة من TP إلى المستهلكين والعودة ، ويستهلك المستهلكون الماء من الدائرة حسب الحاجة. عند الدوران حول الدائرة ، ينبعث الماء تدريجيًا من حرارته ومن أجل الحفاظ على درجة حرارة الماء عند مستوى معين ، يتم تسخينه باستمرار في سخان المرحلة الثانية من DHW.

نظام التسخين هو أيضًا دائرة مغلقة ، يتحرك على طولها المبرد بمساعدة مضخات الدورة الدموية للتدفئة من محطة التدفئة الفرعية إلى نظام التدفئة بالمبنى والعكس. أثناء التشغيل ، قد يحدث تسرب لسائل التبريد من دائرة نظام التدفئة. للتعويض عن الخسائر ، يتم استخدام نظام تغذية المحطة الفرعية للتدفئة ، والذي يستخدم شبكات التدفئة الأولية كمصدر للناقل الحراري.

رقم التذكرة 3

مخططات لربط المستهلكين بشبكات التدفئة. رسم تخطيطي لـ ITP

هناك مخططات مستقلة ومستقلة لتوصيل أنظمة التدفئة:

مخطط اتصال مستقل (مغلق) - مخطط لتوصيل نظام استهلاك الحرارة بشبكة حرارية ، حيث يمر حامل الحرارة (الماء شديد الحرارة) القادم من الشبكة الحرارية عبر مبادل حراري مثبت عند نقطة تسخين المستهلك ، حيث يقوم بتسخين يستخدم ناقل الحرارة الثانوي لاحقًا في نظام استهلاك الحرارة

مخطط اتصال (مفتوح) تابع - مخطط لتوصيل نظام استهلاك الحرارة بشبكة حرارية ، حيث يدخل المبرد (الماء) من الشبكة الحرارية مباشرة في نظام استهلاك الحرارة.

نقطة الحرارة الفردية (ITP).يستخدم لخدمة مستهلك واحد (بناء أو جزء منه). كقاعدة عامة ، يقع في الطابق السفلي أو الغرفة الفنية للمبنى ، ومع ذلك ، نظرًا لخصائص المبنى المخدوم ، يمكن وضعه في مبنى منفصل.

2. مبدأ تشغيل مولد MHD. مخطط TPP مع MHD.

مولد مغناطيسي هيدروديناميكي ، مولد MHD - محطة طاقة يتم فيها تحويل طاقة السائل العامل (سائل أو غازي موصل كهربيًا) المتحرك في مجال مغناطيسي مباشرة إلى طاقة كهربائية.

كما هو الحال في مولدات الآلات التقليدية ، يعتمد مبدأ تشغيل مولد MHD على ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي ، أي على حدوث تيار في موصل يعبر خطوط المجال المغناطيسي. ولكن ، على عكس مولدات الماكينة ، في مولد MHD ، يكون الموصل هو السائل العامل نفسه ، حيث تظهر ، عند التحرك عبر المجال المغناطيسي ، تدفقات موجهة بشكل معاكس لحاملات الشحنة ذات العلامات المعاكسة.

يمكن أن تكون الوسائط التالية بمثابة الجسم العامل لمولد MHD:

· الشوارد

معادن سائلة

بلازما (غاز مؤين)

استخدمت أول مولدات MHD سوائل موصلة للكهرباء (إلكتروليتات) كوسيط عمل ، ويتم استخدام البلازما حاليًا ، حيث تكون حاملات الشحنة عبارة عن إلكترونات حرة وأيونات موجبة ، والتي تنحرف في مجال مغناطيسي عن المسار الذي يتحرك فيه الغاز في عدم وجود مجال. في مثل هذا المولد ، هناك مجال كهربائي إضافي يسمى حقل القاعة، وهو ما يفسره إزاحة الجسيمات المشحونة بين الاصطدامات في مجال مغناطيسي قوي في مستوى عمودي على المجال المغناطيسي.

محطات توليد الطاقة المزودة بمولدات مغناطيسية هيدروديناميكية (مولدات MHD). من المقرر بناء مولدات MHD كهيكل علوي لمحطة من النوع IES. يستخدمون إمكانات حرارية 2500-3000 كلفن ، وهي غير متوفرة للغلايات التقليدية.

يظهر الرسم التخطيطي لـ TPP مع تثبيت MHD في الشكل. يتم إرسال المنتجات الغازية لاحتراق الوقود ، حيث يتم إدخال مادة مضافة قابلة للتأين بسهولة (على سبيل المثال ، K 2 CO 3) ، إلى MHD - وهي قناة يتم اختراقها بواسطة مجال مغناطيسي عالي الكثافة. يتم تحويل الطاقة الحركية للغازات المؤينة في القناة إلى طاقة كهربائية بتيار مباشر ، والتي بدورها تتحول إلى تيار متناوب ثلاثي الأطوار وإرسالها إلى نظام الطاقة للمستهلكين.

رسم تخطيطي لـ CES مع مولد MHD:
1 - غرفة الاحتراق 2 - قناة MHD ؛ 3 - نظام مغناطيسي 4 - سخان الهواء ،
5 - مولد البخار (المرجل) ؛ 6 - توربينات بخارية 7 - ضاغط
8 - مضخة التكثيف (التغذية).

رقم التذكرة 4

1. تصنيف أنظمة التدفئة

المخططات التخطيطية لأنظمة الإمداد الحراري بطريقة الاتصال بها أنظمة التدفئة

حسب مكان توليد الحرارة ، تنقسم أنظمة الإمداد الحراري إلى:

· مركزية (مصدر الطاقة الحرارية يعمل على إمداد مجموعة من المباني بالحرارة ويتم توصيله بأجهزة نقل بأجهزة استهلاك الحرارة).

محلي (يوجد المستهلك ومصدر الإمداد الحراري في نفس الغرفة أو على مقربة).

حسب نوع المبرد في النظام:

· ماء؛

بخار.

وفقًا لطريقة توصيل نظام التدفئة بنظام إمداد الحرارة:

المعال (الحامل الحراري الذي يتم تسخينه في مولد الحرارة ونقله عبر شبكات التدفئة يدخل مباشرة في الأجهزة المستهلكة للحرارة) ؛

مستقل (يقوم الناقل الحراري المنتشر عبر شبكات التدفئة بتسخين الناقل الحراري المتداول في نظام التسخين في المبادل الحراري).

وفقًا لطريقة توصيل نظام إمداد الماء الساخن بنظام إمداد الحرارة:

مغلق (يتم أخذ الماء الخاص بإمداد الماء الساخن من مصدر المياه وتسخينه في المبادل الحراري بمياه الشبكة) ؛

· مفتوح (يؤخذ الماء للتزويد بالماء الساخن مباشرة من شبكة التدفئة).

مهام الحساب الهيدروليكي للشبكات الحرارية

الحساب الهيدروليكي من أهم مراحل تصميم وتشغيل شبكات التدفئة.

عند تصميم شبكات الحرارة ، تتضمن المهمة المباشرة للحساب الهيدروليكي ما يلي:

1. تحديد أقطار خط الأنابيب.

2. تحديد خسائر الضغط في المناطق.

3. تحديد الضغط في نقاط مختلفة.

4. تنسيق جميع نقاط النظام في الوضعين الثابت والديناميكي.

في بعض الحالات (أثناء تشغيل الشبكات الحرارية) يمكن حل المشكلة العكسية ، أي تحديد معدل نقل خطوط الأنابيب ذات القطر المعروف أو فقدان الضغط للقسم.

نتيجة لذلك ، بعد الحساب الهيدروليكي لشبكة الحرارة ، يمكن حل المهام التالية:

1. تعريف الاستثمارات الرأسمالية.

2. اختيار مضخات الدورة الدموية والمكياج.

3. اختيار مخططات اتصال المشتركين.

4. اختيار تنظيم مدخلات المشتركين.

5. تطوير وضع التشغيل.

لإجراء حساب هيدروليكي ، يجب تحديد مخطط وملف تعريف الشبكة الحرارية ، ويجب الإشارة إلى موقع المصدر والمستهلكين وأحمال الحرارة المحسوبة.

يتم تحديد مخطط الشبكة الحرارية من خلال موقع مصدر الحرارة (CHP أو بيت المرجل) فيما يتعلق بمنطقة استهلاك الحرارة ، وطبيعة الحمل الحراري ونوع الناقل الحراري ( أرز. 5.1).

المبادئ الأساسية التي يجب اتباعها عند اختيار مخطط شبكة التدفئة هي الموثوقية والكفاءة.

يتم تحديد كفاءة شبكة التدفئة من خلال - متوسط ​​انخفاض الضغط المحدد على طول الطول. = F(تكلفة الشبكة ، استهلاك الكهرباء لضخ المبرد ، فقدان الحرارة لخطوط الأنابيب ، إلخ.)

يجب تحديد خسائر الضغط المحددة بسبب الاحتكاك أثناء الحسابات الهيدروليكية لشبكات تسخين المياه على أساس الحسابات الفنية والاقتصادية.

إذا لم يتم إجراء الحسابات الفنية والاقتصادية ، فمن المستحسن أن تأخذ:

خطوط الأنابيب الرئيسية

الفروع.

موثوقية الشبكة الحرارية هي القدرة على إمداد المستهلك بالحرارة باستمرار بالكمية المطلوبة على مدار العام. تزداد متطلبات موثوقية شبكة التدفئة مع انخفاض درجة الحرارة الخارجية المحسوبة وزيادة أقطار خطوط الأنابيب. في SNiP لمختلف رعدد و ديشير tr إلى الحاجة إلى الاحتفاظ بإمدادات الحرارة والانخفاض المسموح به في العرض من القيمة المحسوبة.

إن الضعف الطارئ للشبكة الحرارية ملحوظ بشكل خاص في أنظمة الإمداد الحراري الكبيرة مع اتصال مشترك مع المشتركين ، لذلك ، عند اختيار مخطط شبكة تسخين المياه ، من الضروري إيلاء اهتمام خاص لقضايا الموثوقية والنسخ الاحتياطي لإمدادات الحرارة.

تنقسم شبكات تسخين المياه إلى أنابيب وتوزيع. تشمل الطرق السريعة خطوط الأنابيب التي تربط المصدر بمناطق استهلاك الحرارة. من الخطوط الرئيسية ، يدخل المبرد إلى شبكات التوزيع ومن خلالها عبر محطة التدفئة المركزية و ITP للمشتركين. لا ينبغي السماح بالاتصال المباشر للمستهلكين بأنابيب شبكة التدفئة ، باستثناء المؤسسات الصناعية الكبيرة (مع س > 4 ميغاواط).

أرز. 5.1

مبدئي

مخطط حراري

SC - غرفة التقسيم

في الأماكن التي ترتبط فيها شبكات التوزيع بالطرق السريعة ، يتم إنشاء غرف مقطعية (SC) ، حيث يتم وضع الصمامات المقطعية ، وصمامات شبكة التوزيع ، وما إلى ذلك.

يتم تركيب الصمامات المقطعية على الطرق السريعة بـ 100 صمام مملكل 1000 م, 400 مممقابل 1500 م. بسبب تقسيم الشبكات الرئيسية إلى أقسام ، يتم تقليل فقد المياه من شبكة التدفئة أثناء وقوع حادث ، وذلك بسبب. يتم تحديد موقع الحادث بواسطة صمامات مقطعية.

في الأساس ، هناك نوعان من المخططات: طريق مسدود (شعاعي) وحلقة.

أرز. 5.2. مخططات تخطيطية لشبكات التدفئة: أ ، ج - طريق مسدود ؛

في - حلقة 1 - الطريق السريع 1 ؛ 2 - الطريق السريع 2 ؛

3 - الطائر الاحتياطي

مخطط طريق مسدود (أرز. 5.2 أ ، ج) أرخص في التكاليف الأولية ، ويتطلب معادن أقل وسهل التشغيل. ومع ذلك ، فهي أقل موثوقية لأن في حالة وقوع حادث على التيار الكهربائي ، يتم قطع إمداد الحرارة للمشتركين المتصلين خلف موقع الحادث.

مخطط الحلقة (أرز. 5.2 ب) أكثر موثوقية ويستخدم في أنظمة التدفئة الكبيرة من عدة مصادر.

لزيادة موثوقية الدوائر المسدودة ، يتم استخدام وصلات العبور الاحتياطية ( أرز. 5.2 فولت).

لنقل الحرارة من مصدر الحرارة للمستهلكين ، خارجي شبكة تدفئة.إنها واحدة من العناصر الأكثر استهلاكا للوقت والأكثر تكلفة في نظام الإمداد الحراري. تتكون الشبكات من أنابيب فولاذية ،متصلة باللحام العزل الحراري ، صمامات الإغلاق ، المعوضات(التمديدات الحرارية) ، تصريف المياهو فتحات التهوية المنقولةو دعامات ثابتة.يشمل مجمع هياكل البناء كاميرات الخدمةو نظام القناة تحت الأرض.

تتميز الشبكات الحرارية بعدد الأنابيب الحرارية التي تنقل المبرد في اتجاه واحد (أنبوب واحد ، اثنان ، ثلاثة وأربعة أنابيب). أنبوب واحديستخدم الرئيسي لتزويد المياه دون إعادته إلى غرفة المرجل أو CHP والبخار دون إعادة المكثفات. مثل هذا الحل ممكن عند استخدام المياه من شبكة التدفئة نفسها لإمداد الماء الساخن أو الاحتياجات التكنولوجية أو إمداد الحرارة البعيد من CHP ، وكذلك عند استخدام المياه الحرارية.

يتم استخدامه في الإمداد الحراري للمستوطنات الصغيرة أنبوباننظام إمداد حراري مفتوح ، عندما تتكون شبكة التدفئة من أنابيب إمداد وعودة للحرارة. يتم تفكيك جزء من المياه المتداولة في الشبكة المفتوحة من قبل المشتركين لتزويد الماء الساخن.

في أنظمة الماء والبخار ذات الأنبوبين المغلقين ، يتم استخدام الماء المتداول في شبكات التدفئة أو البخار فقط كناقل للحرارة. يؤدي توصيل نظام إمداد حراري ثنائي الأنابيب للتدفئة والتهوية بنظام إمداد بالماء الساخن أحادي الأنابيب إلى ذلك ثلاثة أنابيب.إذا كان نظام إمداد الماء الساخن يحتوي على أنبوبين ، فإن الأنبوب الثاني يكون مساعدًا لإنشاء الدورة الدموية ، مما يلغي تبريد الماء مع انخفاض صغير. ثم يتم استدعاء نظام الإمداد الحراري بالكامل ، جنبًا إلى جنب مع نظام التسخين ثنائي الأنابيب أربعة أنابيب.يمكن استخدام ثلاثة أنابيب أو أربعة أنابيب في الحالات التي يكون فيها من المنطقي تخصيص الماء الساخن لأنبوب ثالث. في أنظمة الإمداد بالمياه الساخنة للمباني السكنية والمستشفيات والفنادق وما إلى ذلك ، من المستحسن توفير تداول المياه.

يتم تحديد مخطط الشبكة الحرارية من خلال وضع CHPP أو منزل مرجل القرية بين مستهلكي الحرارة. تعمل الشبكات شعاعيطريق مسدود.

بالنسبة لمستوطنات المؤسسات الزراعية التي تم بناؤها بمنازل من طابقين وثلاثة طوابق تقع في مجموعات (الشكل 1) ، وتشكل واجهات بناء متوازية أو ملامح مغلقة ، حلقة أنبوب واحدشبكة تدفئة. يمكن ترتيب أنظمة الحلقة

أرز. 1. تكوين شبكات التدفئة: لكن -شبكة شعاعية ب- شبكة شعاعية مع وصلات ؛ 1 - غرفة المرجل 2 - شبكة حرارية 3 - الطائر

كلا من بيوت الغلايات الجماعية ، ومن خط ثنائي الأنابيب لمرجل التدفئة.

أنظمة الحلقة أحادية الأنبوب لها نفس مبادئ التشغيل العامة لأنظمة التدفئة الداخلية أحادية الأنبوب. يمر الناقل الحراري في الشبكة بالتتابع عبر كل مبنى متصل وفي الأخير يقترب من درجة حرارة الماء العائد. يتم تنظيم نقل الحرارة في المباني الساخنة عن طريق تركيب أجهزة ذات أسطح تسخين مختلفة.

يتم وضع شبكات أحادية الأنابيب بالتوازي مع واجهة المبنى للمباني الملحقة على مسافة من 3 إلى 5 ممن خط البناء. يتم تحديد عدد المباني المتصلة بشبكة التدفئة من حالة عدم تجاوز الضغط المسموح به لأجهزة التدفئة.

يتم وضع خطوط أنابيب شبكة التدفئة قنوات سالكةو قنية(التمديد تحت الأرض) ، وكذلك على دعامات منفصلة (وضع الأرض). يتم استخدام الأخير في أراضي مواقع الإنتاج أو محطات الطاقة الحرارية أو عند المرور عبر مناطق غير مطورة. يقتصر استخدامه على الاعتبارات المعمارية.

النوع الرئيسي من وضع الشبكات الحرارية تحت الأرض هو وضع قنوات غير سالكة.

على التين. يوضح الشكل 2 تصميم قناة غير سالكة بجدران خرسانية. مع هذا التصميم ، تقع التكاليف الرئيسية (50-58٪) على جزء البناء ، والعزل الحراري للأنابيب ، أي على التركيبات الإضافية. تم وضع القنوات على عمق 0.7-1 ممن سطح الأرض إلى أعلى بلاطة الأرضية. لتجنب أجهزة الصرف الصحي ، من الضروري السعي لوضع شبكة التدفئة فوق مستوى المياه الجوفية. إذا كان لا يمكن تجنب ذلك ، فقم بالعزل المائي للقناة من طبقتين من مواد التسقيف على كتلة مشقوقة أو حشية بأصغر عمق (حتى 0.5 م).ومع ذلك ، فإن العزل المائي لقنوات الشبكة الحرارية لا يوفر حماية موثوقة من المياه الجوفية ، لأنه من الصعب عمليًا إجراء مثل هذا العزل بجودة جيدة. لذلك ، في الوقت الحاضر ، عند وضع شبكات التدفئة تحت مستوى المياه الجوفية ، يتم ترتيب تصريف الخزان المصاحب.

يتم وضع أنابيب الصرف مع مرشح الرمل والحصى (الحجر المسحوق) على طول القناة ، عادة من جانب أكبر تدفق للمياه الجوفية. توضع التربة الرملية تحت القناة وعلى طول جدرانها الجانبية مما يساهم في تصريف المياه الجوفية. في بعض الحالات ، أنابيب الصرف

توضع تحت القناة (الشكل 2) ، ويتم ترتيب غرف التفتيش داخل منافذ تعويضية. الصرف تحت القناة أرخص بكثير ، خاصة في التربة الصخرية والرمال المتحركة ، لأنه في هذه الحالة لا يلزم توسيع الخندق الإضافي.

يقلل استخدام الأنابيب الخرسانية المسامية من التكلفة ويسرع في بناء الصرف ، حيث يتم تقليل العمل كثيف العمالة في تركيب المرشحات.

عند إنشاء قناة رئيسية للتدفئة في تربة طينية رملية ناعمة الحبيبات ، أو مرشح رمل أو حصى رمل بطبقة من 150 ممتحت القناة.

يتم تحديد عمق خطوط الأنابيب الحرارية ، كقاعدة عامة ، من خلال ملف تعريف الأرض وعلامات المدخلات وطول الشبكة ووضع المرافق الأخرى تحت الأرض. عادة ما يتم وضع خطوط أنابيب المياه والغاز على مستوى خطوط الأنابيب الحرارية.

عند التقاطعات ، يُسمح بترتيب الانحناءات المحلية لإمدادات المياه أو خط أنابيب الغاز مع وضعها فوق أو أسفل خطوط الأنابيب الحرارية.

لتقليل تكلفة مد الشبكات بشكل كبير ، يتم استخدام مد الأنابيب بدون قنوات في قذائف عازلة للحرارة. في هذه الحالة ، يكون العزل الحراري للأنابيب على اتصال مباشر بالأرض. يجب أن تكون مادة جهاز الغلاف العازل للحرارة كارهة للماء ومتينة ورخيصة ومحايدة فيما يتعلق بمعدن الأنابيب. من المرغوب فيه أن يكون لها خصائص عازلة. لهذا الغرض ، يتم إتقان تصميمات الأنابيب التي لا تحتوي على قنوات في منتجات قطعة مصنوعة من السيراميك الخلوي وفي قذائف مصنوعة من البولي سيراميك.

في الأماكن التي تتفرع فيها أنابيب التدفئة إلى المستهلكين ، قم بالطوب تحت الأرض غرف البئرمع الإغلاق والتجهيزات الأخرى. يُفترض أن يبلغ ارتفاع الحجرات 1.8 متر على الأقل ، ويكون مدخل الغرفة من خلال فتحة من الحديد الزهر ؛ ويفترض أن يكون العمق 0.4-0.5 م.بالنسبة للكاميرات الموجودة داخل المباني السكنية ، يُسمح برفعها عن سطح الأرض إلى ارتفاع لا يزيد عن 400 مم.

مرنة على شكل حرف U. المعوضاتوعلى المقاطع المكسورة ، يتم استخدام زوايا المسار (تعويض طبيعي). يتم وضع المعوضات في منافذ خاصة من الطوب يتم توفيرها على طول أنبوب التسخين الرئيسي. يتم تحديد المسافة بين المعوضات عن طريق الحساب أو مأخوذة من الرسوم البيانية ، اعتمادًا على درجة حرارة المبرد.

يتم وضع الأنابيب في القنوات منصات خرسانية داعمة.تضمن حركة الأنابيب عند تغيير طولها وضع الغرف من سطح الأرض إلى الجزء العلوي من الطلاء.

تعتمد المسافة بين وسادات الدعم على أقطار الأنابيب المراد وضعها. للأنابيب التي يصل قطرها إلى 250 مميتم قبول المسافات من 2 إلى 8 م.

اعتمادًا على عدد المستهلكين ، واحتياجاتهم من الطاقة الحرارية ، فضلاً عن متطلبات جودة واستمرارية الإمداد الحراري لفئات معينة من المشتركين ، يتم إنشاء شبكات التدفئة على شكل شبكات شعاعية (طريق مسدود) أو شبكات دائرية.

الدائرة المسدودة (الشكل) هي الأكثر شيوعًا. يتم استخدامه عند توفير الطاقة الحرارية لمدينة أو حي أو قرية من مصدر واحد - محطة تدفئة وتوليد مشتركة أو منزل مرجل. عندما يتحرك الخط الرئيسي بعيدًا عن المصدر ، تنخفض أقطار الأنابيب الحرارية 1 ، ويتم تبسيط تصميم وتكوين الهياكل والمعدات على الشبكات الحرارية وفقًا لتقليل الحمل الحراري. يتميز هذا المخطط بحقيقة أنه في حالة وقوع حادث رئيسي ، لا يتم تزويد المشتركين المتصلين بشبكة التدفئة بعد مكان الحادث بالطاقة الحرارية.

لزيادة موثوقية تزويد المستهلكين 2 بالطاقة الحرارية ، يتم ترتيب وصلات العبور 3 بين الأنابيب الرئيسية المجاورة ، مما يسمح بتبديل مصدر الطاقة الحرارية في حالة وقوع حادث أي رئيسي. وفقًا لمعايير تصميم الشبكات الحرارية ، يكون تركيب وصلات العبور إلزاميًا إذا كانت طاقة التيار الكهربائي 350 ميغاواط أو أكثر. في هذه الحالة ، يبلغ قطر الخطوط ، كقاعدة عامة ، 700 مم أو أكثر. إن وجود وصلات العبور يزيل جزئيًا العيب الرئيسي لهذا المخطط ويخلق إمكانية توفير إمداد حراري مستمر للمستهلكين. في حالات الطوارئ ، يُسمح بتخفيض جزئي في إمداد الطاقة الحرارية. على سبيل المثال ، وفقًا لمعايير التصميم ، تم تصميم العتبات لتوفير 70٪ من إجمالي الحمل الحراري (أقصى استهلاك للساعة للتدفئة والتهوية ومتوسط ​​استهلاك الساعة لإمداد الماء الساخن).

في المناطق النامية بالمدينة ، يتم توفير الجسور المحجوزة بين الطرق السريعة المجاورة ، بغض النظر عن الطاقة الحرارية ، ولكن اعتمادًا على ترتيب التطوير. يتم توفير وصلات العبور أيضًا بين الأنابيب الرئيسية في الدوائر المسدودة عندما يتم إمداد المنطقة من عدة مصادر حرارة (CHP ، ومنازل الغلايات ربع السنوية 4) ، مما يزيد من موثوقية الإمداد الحراري. بالإضافة إلى ذلك ، خلال فترة الصيف ، عندما يعمل واحد أو اثنان من بيوت الغلايات في الوضع العادي ، يمكن إيقاف تشغيل العديد من بيوت الغلايات ، وتعمل بأدنى حد من الحمل. في الوقت نفسه ، إلى جانب زيادة كفاءة بيوت الغلايات ، يتم تهيئة الظروف لتنفيذ الإصلاحات الوقائية والجسيمة في الوقت المناسب للأقسام الفردية لشبكة التدفئة ومنازل الغلايات نفسها. في الفروع الكبيرة (انظر الشكل) ، يتم توفير غرف التقسيم 5. بالنسبة للمؤسسات التي لا تسمح بانقطاع في إمداد الطاقة الحرارية ، فإنها توفر مخططات لشبكات التدفئة ذات الإمداد ثنائي الاتجاه أو مصادر الدعم المحلية أو المخططات الحلقية.

مخطط الحلقة(الشكل) متوفر في المدن الكبيرة. يتطلب تركيب شبكات التدفئة هذه استثمارات رأسمالية كبيرة مقارنة بالاستثمارات المسدودة. تتمثل ميزة مخطط الحلقة في وجود عدة مصادر ، مما يزيد من موثوقية الإمداد الحراري ويتطلب سعة احتياطية إجمالية أقل لمعدات الغلايات. مع زيادة تكلفة الحلقة الرئيسية ، يتم تقليل التكاليف الرأسمالية لبناء مصادر الطاقة الحرارية. الحلقة الرئيسية 1 متصلة بثلاث محطات طاقة حرارية ، والمستهلكون 2 متصلون بالحلقة الرئيسية عبر دائرة مسدودة عبر نقاط التسخين المركزية 6. يتم توفير غرف التقسيم 5 في الفروع الكبيرة.المؤسسات الصناعية 7 مرتبطة أيضًا وفقًا لمخطط مسدود.

ينقسم وضع خطوط الأنابيب الحرارية بدون قنوات وفقًا لتصميم العزل الحراري إلى ردم ، مسبقة الصنع ، مسبقة الصنع ومتجانسة. يتمثل العيب الرئيسي في وضع القنوات في زيادة الهبوط والتآكل الخارجي لأنابيب الحرارة ، فضلاً عن زيادة فقد الحرارة في حالة انتهاك العزل المائي للطبقة العازلة للحرارة. إلى حد كبير ، يتم التخلص من عيوب وضع شبكات التدفئة بدون قنوات عند استخدام العزل الحراري والعزل المائي على أساس خلائط الخرسانة البوليمرية.

يتم وضع الأنابيب الحرارية في القنوات على دعامات متحركة أو ثابتة. تستخدم الدعامات المتحركة لنقل الوزن الخاص بأنابيب الحرارة إلى الهياكل الداعمة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي توفر حركة الأنابيب ، والتي تحدث بسبب تغير طولها عندما يتغير طولها مع تغير درجة حرارة المبرد. الدعامات المنقولة منزلقة وبكرة.

تُستخدم المحامل المنزلقة عندما يمكن جعل قاعدة المحمل قوية بما يكفي لاستيعاب الأحمال الأفقية الكبيرة. خلاف ذلك ، يتم تثبيت محامل أسطوانية لإنشاء أحمال أفقية أصغر. لذلك ، عند وضع خطوط الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة في الأنفاق أو الإطارات أو الصواري ، يجب تثبيت محامل بكرات.

تعمل الدعامات الثابتة على توزيع الاستطالة الحرارية لأنبوب الحرارة بين المعوضات ولضمان التشغيل المنتظم للأخير. في غرف القنوات تحت الأرض وفي وضع فوق الأرض ، يتم تصنيع الدعامات الثابتة على شكل هياكل معدنية ملحومة أو مثبتة بمسامير في الأنابيب. هذه الهياكل مدمجة في الأساسات والجدران وأسقف القنوات.

يتم تثبيت وصلات التمدد الشعاعية (النوع المفصلي المرن والمموج) والمحورية (الغدة والعدسة) على شبكات التدفئة لإدراك الاستطالات الحرارية وتفريغ خطوط الأنابيب الحرارية من الضغوط الحرارية.

المعوضات المرنة على شكل P - و S - مصنوعة من الأنابيب والانحناءات (مثنية ، مثنية بشدة وملحومة) لأنابيب الحرارة التي يبلغ قطرها من 500 إلى 1000 مم. يتم تثبيت هذه المعوضات في قنوات غير سالكة ، عندما يكون من المستحيل فحص خطوط الأنابيب الحرارية الموضوعة ، وكذلك في المباني ذات وضع القنوات. نصف قطر الانحناء المسموح به للأنابيب في صناعة المعوضات هو 3.5 ... 4.5 من القطر الخارجي للأنبوب.

من أجل زيادة القدرة التعويضية لمفاصل التمدد المنحنية وتقليل ضغوط التعويض ، عادة ما يتم شدها مسبقًا. للقيام بذلك ، يتم شد المعوض في الحالة الباردة عند قاعدة الحلقة ، بحيث عندما يتم توفير المبرد الساخن والإطالة المقابلة لأنبوب الحرارة ، تكون أذرع المعوض في وضع تكون فيه الضغوط يكون الحد الأدنى.

مفاصل تمدد صندوق الحشو صغيرة الحجم ، ولها قدرة تعويض كبيرة لتوفير مقاومة قليلة للسائل المتدفق. إنها مصنوعة من جانب واحد ومزدوجة الجانب للأنابيب التي يبلغ قطرها من 100 إلى 1000 ملم. تتكون معوضات الغدة من جسم بشفة على الجبهة الموسعة. يتم إدخال غلاف متحرك مع شفة في جسم المعوض لتركيب المعوض على خط الأنابيب. حتى لا يسمح معوض الغدة لسائل التبريد بالمرور بين الحلقات ، يتم وضع حشوة الغدة في الفجوة بين الجسم والزجاج. يتم ضغط حشوة السدادة بإدخال شفة باستخدام مسامير ملولبة في جسم المعوض. يتم توصيل المعوضات بالدعامات الثابتة.

يظهر في الشكل غرفة تركيب الصمامات على شبكات التدفئة. عند وضع أنظمة التدفئة تحت الأرض لصيانة الصمامات ، يتم ترتيب غرف تحت الأرض 3 مستطيلة الشكل. يتم وضع الفروع 1 و 2 من الشبكة في الغرف للمستهلكين. يتم توفير الماء الساخن للمبنى من خلال خط أنابيب حراري يوضع على الجانب الأيمن من القناة. يتم تثبيت أنابيب الإمداد 7 والعودة 6 على دعامات 5 ومغطاة بالعزل. تم وضع جدران الغرف من الطوب أو الكتل أو الألواح ، والأسقف الجاهزة مصنوعة من الخرسانة المسلحة على شكل ألواح مضلعة أو مسطحة ، وقاع الغرفة مصنوع من الخرسانة. مدخل الغرف من خلال فتحات من الحديد الزهر. للنزول إلى الغرفة الموجودة أسفل الفتحات الموجودة في الحائط ، يتم إغلاق الدبابيس أو تثبيت السلالم المعدنية. يجب ألا يقل ارتفاع الحجرة عن 1800 مم. يتم اختيار العرض بنفس الحساب بحيث لا تقل المسافات بين الجدران والأنابيب عن 500 متر.

أسئلة لضبط النفس:

1. ما يسمى الشبكات الحرارية؟

2. كيف يتم تصنيف الشبكات الحرارية؟

3. ما هي مزايا وعيوب الشبكات الحلقية والمسدودة؟

4. ما يسمى موصل الحرارة؟

5. تسمية طرق مد شبكات التدفئة.

6. اسم الغرض وأنواع عزل الأنابيب الحرارية.

7. قم بتسمية الأنابيب التي تم تركيب الشبكات الحرارية منها.

8. تحديد الغرض من المعوضين.