طرح های تامین گرما و ویژگی های طراحی آنها. طرح های شبکه های حرارتی طرح ها و طرح های شبکه های حرارتی خارجی

در مرحله اولیه توسعه گرمایش منطقه ای، تنها سرمایه های موجود و ساختمان های جداگانه ساخته شده در مناطق منبع گرما را پوشش می داد. تامین گرما به مصرف کنندگان از طریق ورودی های حرارتی ارائه شده در محوطه دیگ خانه های خانگی انجام شد. بعدها، با توسعه گرمایش منطقه ای، به ویژه در مناطق جدید ساخت و ساز، تعداد مشترکین متصل به یک منبع گرما به شدت افزایش یافت. تعداد قابل توجهی از CHP و MTP در یک منبع حرارتی در ...

اگر این کار به درد شما نمی خورد، لیستی از آثار مشابه در پایین صفحه وجود دارد. همچنین می توانید از دکمه جستجو استفاده کنید

طرح های تامین گرما و ویژگی های طراحی آنها

شبکه های حرارتی از منبع تا مصرف کننده بسته به هدف به بخش هایی به نام های زیر تقسیم می شوند:اصلی، توزیع(شاخه های اصلی) وشاخه ها به ساختمان ها وظیفه گرمایش منطقه ای این است که تمام نیازهای مصرف کننده با انرژی حرارتی از جمله گرمایش، تهویه، تامین آب گرم و نیازهای تکنولوژیکی را به حداکثر برساند. این امر عملکرد همزمان دستگاه هایی با پارامترهای مختلف خنک کننده مورد نیاز را در نظر می گیرد. در ارتباط با افزایش برد و تعداد مشترکین سرویس دهی شده، وظایف جدید و پیچیده تری به وجود می آید تا خنک کننده ای با کیفیت مورد نیاز و پارامترهای مشخص شده در اختیار مصرف کنندگان قرار دهد. حل این مشکلات منجر به بهبود مداوم طرح تامین گرما، ورودی های حرارتی ساختمان ها و سازه های شبکه های حرارتی می شود.

در مرحله اولیه توسعه گرمایش منطقه ای، تنها سرمایه های موجود و ساختمان های جداگانه ساخته شده در مناطق منبع گرما را پوشش می داد. گرما از طریق ورودی های حرارتی ارائه شده در محوطه دیگ بخار خانه ها به مصرف کنندگان عرضه می شد. این دیگ خانه ها معمولاً مستقیماً در ساختمان های گرم یا در کنار آنها قرار داشتند. چنین ورودی های گرمایی شروع به نامگذاری نقاط گرمایش محلی (انفرادی) (MTP) کردند. بعدها، با توسعه گرمایش منطقه ای، به ویژه در مناطق جدید ساخت و ساز، تعداد مشترکین متصل به یک منبع گرما به شدت افزایش یافت. مشکلاتی در تأمین مقدار معینی از مایع خنک کننده برای برخی از مصرف کنندگان به وجود آمد. شبکه های حرارتی غیر قابل کنترل شدند. برای از بین بردن مشکلات مربوط به تنظیم نحوه عملکرد شبکه های حرارتی، در این مناطق، نقاط گرمایش مرکزی (CHP) واقع در ساختارهای جداگانه برای گروهی از ساختمان ها ایجاد شد. استقرار پست حرارت مرکزی در ساختمانهای مجزا به دلیل نیاز به حذف نویزهای موجود در ساختمانها که در حین عملکرد واحدهای پمپاژ به خصوص در ساختمانهای انبوه سازی (بلوک و پانل) ایجاد می شود، ایجاد شده است.

وجود سیستم گرمایش مرکزی در سیستم های تامین حرارت متمرکز تاسیسات بزرگ تا حدی مقررات را ساده کرد، اما مشکل را به طور کامل حل نکرد. تعداد قابل توجهی از CHP و MTP در یک منبع گرما ظاهر شدند و بنابراین تنظیم تامین گرما توسط سیستم پیچیده‌تر شد. علاوه بر این، ایجاد مراکز گرمایش مرکزی در محوطه ساختمان های قدیمی عملا امکان پذیر نبود. بنابراین، MTP و TsTP در حال کار هستند.

یک مطالعه امکان سنجی نشان می دهد که این طرح ها تقریباً معادل هستند. نقطه ضعف طرح با MTP تعداد زیادی آبگرمکن است، در طرح با گرمایش مرکزی، لوله های گالوانیزه کمیاب برای تامین آب گرم و جایگزینی مکرر آنها به دلیل فقدان روش های قابل اطمینان محافظت در برابر خوردگی بیش از حد است.

لازم به ذکر است که با افزایش توان CHP، کارایی این طرح افزایش می یابد. CTP به طور متوسط ​​تنها 9 ساختمان را فراهم می کند. با این حال، افزایش قدرت CHP مشکل محافظت از خطوط لوله آب گرم را در برابر خوردگی حل نمی کند.

در ارتباط با توسعه اخیر طرح‌های جدید برای ورودی‌های مشترک و ساخت پمپ‌های بدون پایه بی‌صدا، تامین گرمای متمرکز ساختمان‌ها از طریق MTP امکان‌پذیر شده است. در عین حال، قابلیت کنترل شبکه های گرمایش گسترده و منشعب با ارائه یک رژیم هیدرولیک پایدار در بخش های جداگانه به دست می آید. برای این منظور بر روی انشعابات بزرگ نقاط کنترل و توزیع (KRP) در نظر گرفته شده است که مجهز به تجهیزات و ابزار دقیق لازم می باشد.

طرح های شبکه گرمایش. در شهرها، شبکه های گرمایش طبق طرح های زیر انجام می شود: بن بست (شعاعی) - به عنوان یک قاعده، در حضور یک منبع گرما، حلقه - در حضور چندین منبع گرما و مخلوط.

طرح بن بست (شکل الف) با این واقعیت مشخص می شود که با افزایش فاصله از منبع گرما، بار حرارتی به تدریج کاهش می یابد و بر این اساس، قطر خطوط لوله کاهش می یابد. 1, طراحی، ترکیب سازه ها و تجهیزات در شبکه های حرارتی ساده شده است. برای بهبود قابلیت اطمینان ارائه به مصرف کنندگان 2 جامپرها انرژی حرارتی را بین بزرگراه های مجاور ترتیب می دهند 3, که در صورت بروز حادثه در هر شبکه اصلی، امکان تعویض منبع انرژی حرارتی را فراهم می کند. با توجه به هنجارهای طراحی شبکه های حرارتی، نصب جامپرها در صورتی که قدرت شبکه 350 مگاوات یا بیشتر باشد اجباری است. وجود جامپرها تا حدی ایراد اصلی این طرح را از بین می برد و امکان تامین بی وقفه گرما را در مقدار حداقل 70 درصد دبی محاسبه شده ایجاد می کند.

هنگامی که منطقه از چندین منبع گرما تامین می شود: نیروگاه های حرارتی، دیگ خانه های منطقه ای و سه ماهه، جامپرها بین مدارهای بن بست نیز ارائه می شوند. 4. در چنین مواردی، همراه با افزایش قابلیت اطمینان تامین حرارت، در تابستان با کمک یک یا دو دیگ بخار که در حالت عادی کار می کنند، می توان چندین دیگ بخار که با حداقل بار کار می کنند خاموش کرد. در عین حال، همراه با افزایش راندمان دیگ خانه ها، شرایط برای اجرای به موقع تعمیرات پیشگیرانه و اساسی بخش های جداگانه شبکه گرمایش و خود دیگ خانه ها ایجاد می شود. روی شاخه های بزرگ (شکل

1. 1a) نقاط کنترل و توزیع ارائه شده است 5.

نمودار حلقه (شکل ب) در شهرهای بزرگ و برای تامین حرارت شرکت هایی که اجازه وقفه در تامین گرما را نمی دهند استفاده می شود. این یک مزیت قابل توجه نسبت به یک بن بست دارد - چندین منبع قابلیت اطمینان تامین گرما را افزایش می دهند، در حالی که ظرفیت ذخیره کل کمتری برای تجهیزات دیگ مورد نیاز است. افزایش هزینه های مرتبط با ساخت حلقه اصلی منجر به کاهش هزینه های سرمایه ای برای ساخت منابع گرمایی می شود. بزرگراه حلقوی 1 (شکل، ب) با گرما از چهار CHPP تامین می شود. مصرف کنندگان 2 دریافت گرما از نقاط گرمایش مرکزی 6, در یک طرح بن بست به بزرگراه حلقوی متصل می شود. نقاط کنترل و توزیع در شاخه های بزرگ ارائه می شود 5. شرکت های صنعتی 7 نیز در یک طرح بن بست از طریق PDC به هم متصل هستند.

برنج. طرح های شبکه گرمایش

آ - شعاعی بن بست؛ب - حلقه

بلیط شماره 1

1. منابع انرژی، از جمله گرما، می توانند موادی باشند که پتانسیل انرژی آنها برای تبدیل بعدی انرژی آنها به اشکال دیگر آن برای استفاده هدفمند بعدی کافی باشد. پتانسیل انرژی مواد پارامتری است که امکان ارزیابی امکان اساسی و مصلحت استفاده از آنها به عنوان منابع انرژی را فراهم می کند و در واحدهای انرژی بیان می شود: ژول (J) یا کیلووات (گرما) - ساعت [kW (حرارتی) -h] * تمام منابع انرژی به طور مشروط به اولیه و ثانویه تقسیم می شوند (شکل 1.1). منابع انرژی اولیه موادی هستند که پتانسیل انرژی آنها نتیجه فرآیندهای طبیعی است و به فعالیت انسان بستگی ندارد. منابع اولیه انرژی عبارتند از: سوخت های فسیلی و مواد شکافت پذیر گرم شده تا دمای بالای آب روده های زمین (آب های حرارتی)، خورشید، باد، رودخانه ها، دریاها، اقیانوس ها و غیره منابع انرژی ثانویه به موادی گفته می شود که دارای پتانسیل انرژی معین و محصولات جانبی فعالیت انسان هستند. به عنوان مثال، مواد آلی قابل احتراق مصرف شده، زباله های شهری، خنک کننده زباله داغ تولید صنعتی (گاز، آب، بخار)، انتشارات تهویه گرم، زباله های کشاورزی، و غیره. منابع انرژی اولیه مشروط به غیر قابل تجدید، تجدید پذیر و پایان ناپذیر تقسیم می شوند. منابع انرژی اولیه تجدید پذیر عبارتند از سوخت های فسیلی: زغال سنگ، نفت، گاز، شیل، ذغال سنگ نارس و فسیل های شکافت پذیر: اورانیوم و توریم. منابع انرژی اولیه تجدیدپذیر شامل تمام منابع انرژی ممکن است که محصول فعالیت مداوم خورشید و فرآیندهای طبیعی در سطح زمین هستند: باد، منابع آب، اقیانوس، محصولات گیاهی فعالیت بیولوژیکی روی زمین (چوب و سایر مواد گیاهی). ، و همچنین خورشید. منابع انرژی اولیه عملا پایان ناپذیر شامل آب های حرارتی زمین و موادی است که می توانند منابع انرژی گرما هسته ای باشند.منابع منابع انرژی اولیه روی زمین بر اساس کل ذخایر هر منبع و پتانسیل انرژی آن، یعنی مقدار انرژی تخمین زده می شود. انرژی که می تواند از واحد جرم آزاد شود. هر چه پتانسیل انرژی یک ماده بیشتر باشد، بهره وری استفاده از آن به عنوان منبع انرژی اولیه بیشتر است و به طور معمول، در تولید انرژی گسترده تر شده است. بنابراین، به عنوان مثال، نفت دارای پتانسیل انرژی برابر با 40000-43000 MJ در هر تن جرم است و گازهای طبیعی و همراه - از 47210 تا 50650 MJ در هر تن جرم، که همراه با هزینه نسبتا پایین تولید آنها، گسترش سریع آنها را در دهه 1960 تا 1970 به عنوان منابع اولیه انرژی حرارتی ممکن ساخت. مواد شکافت پذیر) و یا با پتانسیل انرژی نسبتا کم منبع انرژی اولیه که مستلزم هزینه های بالایی برای بدست آوردن انرژی حرارتی پتانسیل مورد نیاز است (مثلاً استفاده از انرژی خورشیدی، انرژی باد و غیره). توسعه صنعت و پتانسیل علمی و تولیدی کشورهای جهان منجر به ایجاد و اجرای فرآیندهایی برای تولید انرژی حرارتی از منابع اولیه انرژی اولیه توسعه نیافته از جمله ایجاد ایستگاه های تامین حرارت هسته ای، مولدهای حرارتی خورشیدی شده است. برای تامین حرارت ساختمان ها و ژنراتورهای حرارتی زمین گرمایی.

نمودار شماتیک TPP

2. نقطه حرارتی (TP) - مجموعه ای از دستگاه های واقع در یک اتاق جداگانه، متشکل از عناصر نیروگاه های حرارتی که اتصال این نیروگاه ها به شبکه گرمایش، عملکرد آنها، کنترل حالت های مصرف گرما، تبدیل، تنظیم پارامترهای مایع خنک کننده و توزیع مایع خنک کننده بر اساس نوع مصرف. وظایف اصلی TP عبارتند از:

تبدیل نوع خنک کننده

کنترل و تنظیم پارامترهای مایع خنک کننده

توزیع حامل گرما توسط سیستم های مصرف گرما

خاموش شدن سیستم های مصرف گرما

حفاظت از سیستم های مصرف گرما در برابر افزایش اضطراری در پارامترهای خنک کننده

محاسبه مصرف خنک کننده و گرما

طرح TP از یک سو به ویژگی های مصرف کنندگان انرژی حرارتی که توسط نقطه گرمایش خدمت می کنند، از سوی دیگر به ویژگی های منبع تامین کننده TP با انرژی حرارتی بستگی دارد. علاوه بر این، به عنوان رایج ترین، TP با یک سیستم تامین آب گرم بسته و یک طرح مستقل برای اتصال سیستم گرمایش در نظر گرفته می شود.

نمودار شماتیک نقطه گرما

خنک کننده ای که از طریق خط لوله تامین گرما وارد TP می شود گرمای خود را در بخاری های DHW و سیستم های گرمایشی می دهد و همچنین وارد سیستم تهویه مصرف کننده می شود و پس از آن به خط لوله برگشت ورودی گرما باز می گردد و ارسال می شود. بازگشت به شرکت تولید گرما برای استفاده مجدد از طریق شبکه های اصلی. بخشی از مایع خنک کننده می تواند توسط مصرف کننده مصرف شود. برای جبران تلفات در شبکه‌های حرارتی اولیه در دیگ‌خانه‌ها و CHPP، سیستم‌های آرایشی وجود دارد که منابع حامل گرما، سیستم‌های تصفیه آب این شرکت‌ها هستند.

آب لوله کشی ورودی به TP از پمپ های آب سرد عبور می کند و پس از آن بخشی از آب سرد برای مصرف کنندگان ارسال می شود و قسمت دیگر در بخاری مرحله اول DHW گرم شده و وارد مدار گردش آب گرم می شود. در مدار گردش آب به کمک پمپ های گردش آب گرم به صورت دایره ای از TP به سمت مصرف کننده ها و برگشت می رود و مصرف کنندگان در صورت نیاز از مدار آب می گیرند. آب هنگام گردش در اطراف مدار، به تدریج گرمای خود را می دهد و برای حفظ دمای آب در یک سطح معین، دائماً در هیتر مرحله دوم DHW گرم می شود.

سیستم گرمایش نیز یک حلقه بسته است که در طول آن مایع خنک کننده با کمک پمپ های گردش گرمایش از پست گرمایش به سیستم گرمایش ساختمان و عقب حرکت می کند. در حین کار، ممکن است نشت مایع خنک کننده از مدار سیستم گرمایش رخ دهد. برای جبران تلفات، از سیستم تغذیه پست گرمایشی استفاده می شود که از شبکه های گرمایش اولیه به عنوان منبع حامل گرما استفاده می کند.

بلیط شماره 3

طرح هایی برای اتصال مصرف کنندگان به شبکه های گرمایش. نمودار شماتیک ITP

طرح های وابسته و مستقلی برای اتصال سیستم های گرمایشی وجود دارد:

طرح اتصال مستقل (بسته) - طرحی برای اتصال یک سیستم مصرف گرما به یک شبکه گرما، که در آن حامل گرما (آب فوق گرم) که از شبکه گرما می آید از یک مبدل حرارتی نصب شده در نقطه گرمایش مصرف کننده عبور می کند، جایی که آن را گرم می کند. حامل گرمای ثانویه که بعداً در سیستم مصرف گرما استفاده شد

طرح اتصال وابسته (باز) - طرحی برای اتصال یک سیستم مصرف گرما به یک شبکه گرما، که در آن خنک کننده (آب) از شبکه گرما مستقیماً وارد سیستم مصرف گرما می شود.

نقطه حرارت فردی (ITP).برای خدمت رسانی به یک مصرف کننده (ساختمان یا بخشی از آن) استفاده می شود. به عنوان یک قاعده، در زیرزمین یا اتاق فنی ساختمان قرار دارد، اما با توجه به ویژگی های ساختمان سرویس، می توان آن را در یک ساختمان جداگانه قرار داد.

2. اصل عملکرد ژنراتور MHD. طرح TPP با MHD.

ژنراتور مغناطیسی هیدرودینامیکی، ژنراتور MHD - نیروگاهی که در آن انرژی سیال عامل (مایع یا گاز رسانای الکتریکی) در حال حرکت در یک میدان مغناطیسی مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

و همچنین در ژنراتورهای ماشینی معمولی، اصل عملکرد ژنراتور MHD مبتنی بر پدیده القای الکترومغناطیسی است، یعنی بر روی وقوع جریان در رسانایی که از خطوط میدان مغناطیسی عبور می کند. اما، بر خلاف ژنراتورهای ماشینی، در ژنراتور MHD، هادی خود سیال کار است، که در آن، هنگام حرکت در سراسر میدان مغناطیسی، جریان های حامل بار با علائم مخالف با جهت مخالف ایجاد می شود.

رسانه های زیر می توانند به عنوان بدنه کاری ژنراتور MHD عمل کنند:

· الکترولیت ها

فلزات مایع

پلاسما (گاز یونیزه)

اولین ژنراتورهای MHD از مایعات رسانای الکتریکی (الکترولیت ها) به عنوان محیط کار استفاده می کردند، در حال حاضر از پلاسما استفاده می شود که در آن حامل های بار عمدتاً الکترون های آزاد و یون های مثبت هستند که در یک میدان مغناطیسی از مسیری که گاز در امتداد آن حرکت می کند منحرف می شود. عدم وجود میدان در چنین ژنراتوری، یک میدان الکتریکی اضافی، به اصطلاح میدان سالن، که با جابجایی ذرات باردار بین برخوردها در یک میدان مغناطیسی قوی در صفحه عمود بر میدان مغناطیسی توضیح داده می شود.

نیروگاه با ژنراتورهای مگنتوهیدرودینامیکی (ژنراتورهای MHD). ژنراتورهای MHD قرار است به عنوان روبنا برای ایستگاه نوع IES ساخته شوند. آنها از پتانسیل حرارتی 2500-3000 K استفاده می کنند که برای دیگ های معمولی موجود نیست.

یک نمودار شماتیک از یک TPP با نصب MHD در شکل نشان داده شده است. محصولات گازی احتراق سوخت، که یک افزودنی به راحتی قابل یونیزاسیون (به عنوان مثال، K2 CO 3) وارد می شود، به MHD فرستاده می شود - کانالی که توسط یک میدان مغناطیسی با شدت بالا نفوذ می کند. انرژی جنبشی گازهای یونیزه شده در کانال به انرژی الکتریکی جریان مستقیم تبدیل می شود که به نوبه خود به جریان متناوب سه فاز تبدیل شده و به سیستم قدرت برای مصرف کنندگان ارسال می شود.

نمودار شماتیک یک CES با یک ژنراتور MHD:
1 - محفظه احتراق؛ 2 - MHD - کانال; 3 - سیستم مغناطیسی; 4 - بخاری هوا
5 - مولد بخار (دیگ بخار); 6 - توربین های بخار; 7 - کمپرسور;
8 - پمپ میعانات (خوراک) .

بلیط شماره 4

1. طبقه بندی سیستم های تامین حرارت

نمودارهای شماتیک سیستم های تامین حرارت با روش اتصال به آنها سیستم های گرمایشی

با توجه به محل تولید گرما، سیستم های تامین حرارت به دو دسته تقسیم می شوند:

· متمرکز (منبع تولید انرژی گرمایی برای تأمین گرمای گروهی از ساختمان ها کار می کند و توسط دستگاه های حمل و نقل با دستگاه های مصرف گرما متصل می شود).

محلی (مصرف کننده و منبع تامین گرما در یک اتاق یا در مجاورت نزدیک قرار دارند).

بر اساس نوع خنک کننده در سیستم:

· اب؛

بخار.

با توجه به روش اتصال سیستم گرمایش به سیستم تامین حرارت:

وابسته (حامل گرمایی که در مولد حرارت گرم می شود و از طریق شبکه های گرمایشی منتقل می شود مستقیماً وارد دستگاه های مصرف کننده گرما می شود).

مستقل (حامل حرارتی که از طریق شبکه های گرمایشی در گردش است، حامل حرارتی را که در سیستم گرمایشی در مبدل حرارتی در گردش است گرم می کند).

با توجه به روش اتصال سیستم تامین آب گرم به سیستم تامین حرارت:

بسته (آب برای تامین آب گرم از منبع آب گرفته می شود و در مبدل حرارتی با آب شبکه گرم می شود).

· باز (آب برای تامین آب گرم مستقیماً از شبکه گرمایش گرفته می شود).

وظایف محاسبات هیدرولیک شبکه های حرارتی

محاسبه هیدرولیک یکی از مهمترین مراحل در طراحی و بهره برداری از شبکه های گرمایشی می باشد.

هنگام طراحی شبکه های حرارتی، وظیفه مستقیم محاسبه هیدرولیک شامل موارد زیر است:

1. تعیین قطر خط لوله.

2. تعیین تلفات فشار در مناطق.

3. تعیین فشار در نقاط مختلف.

4. هماهنگی کلیه نقاط سیستم در حالت استاتیک و دینامیک.

در برخی موارد (در حین بهره برداری از شبکه های حرارتی)، مشکل معکوس قابل حل است، یعنی. تعیین توان عملیاتی خطوط لوله با قطر مشخص یا افت فشار بخش.

در نتیجه، پس از محاسبه هیدرولیک شبکه حرارت، وظایف زیر قابل حل است:

1. تعریف سرمایه گذاری;

2. انتخاب پمپ های گردش و آرایش.

3. انتخاب طرح های اتصال مشترک.

4. انتخاب تنظیم ورودی های مشترک.

5. توسعه حالت عملیاتی.

برای انجام یک محاسبه هیدرولیک، طرح و مشخصات شبکه حرارتی باید مشخص شود، محل منبع و مصرف کنندگان و بارهای حرارتی محاسبه شده باید مشخص شود.

طرح شبکه گرما با توجه به محل منبع گرما (CHP یا دیگ بخار) در رابطه با منطقه مصرف گرما، ماهیت بار گرما و نوع حامل گرما تعیین می شود. برنج. 5.1).

اصول اصلی که باید هنگام انتخاب یک طرح شبکه گرمایش رعایت شود، قابلیت اطمینان و کارایی است.

راندمان شبکه گرمایش توسط - میانگین افت فشار خاص در طول طول تعیین می شود. = f(هزینه شبکه، مصرف برق برای پمپاژ مایع خنک کننده، اتلاف حرارت خطوط لوله و غیره)

تلفات فشار خاص ناشی از اصطکاک در حین محاسبات هیدرولیکی شبکه های گرمایش آب باید بر اساس محاسبات فنی و اقتصادی تعیین شود.

در صورت عدم انجام محاسبات فنی و اقتصادی، توصیه می شود:

خطوط لوله اصلی؛

شاخه ها.

قابلیت اطمینان شبکه حرارتی توانایی تامین مداوم حامل گرما به مصرف کننده در مقدار مورد نیاز در طول سال است. الزامات برای قابلیت اطمینان شبکه گرمایش با کاهش دمای محاسبه شده در فضای باز و افزایش قطر خطوط لوله افزایش می یابد. در SNiP برای انواع مختلف تیشماره و د tr نیاز به ذخیره گرما و کاهش مجاز عرضه از مقدار محاسبه شده را نشان می دهد.

آسیب پذیری اضطراری شبکه حرارت به ویژه در سیستم های تامین گرما بزرگ با اتصال وابسته به مشترکین قابل توجه است، بنابراین، هنگام انتخاب طرح شبکه گرمایش آب، لازم است به مسائل قابلیت اطمینان و پشتیبان تامین گرما توجه ویژه ای شود.

شبکه های گرمایش آب به دو دسته اصلی و توزیع تقسیم می شوند. بزرگراه ها شامل خطوط لوله ای هستند که منبع را با مناطق مصرف گرما وصل می کنند. از شبکه اصلی، مایع خنک کننده وارد شبکه های توزیع و از طریق آنها از طریق ایستگاه حرارت مرکزی و ITP به مشترکان می رسد. اتصال مستقیم مصرف کنندگان به شبکه های گرمایشی به جز برای شرکت های بزرگ صنعتی (با س > 4 مگاوات).

برنج. 5.1.

اصولی

نمودار حرارتی

SC - محفظه برش

در مکان هایی که شبکه های توزیع به بزرگراه ها متصل می شوند، اتاقک های مقطعی (SC) ساخته می شود که در آنها شیرهای مقطعی، شیرهای شبکه توزیع و ... قرار می گیرند.

شیرهای سکشنال در بزرگراه ها با 100 نصب می شود میلی متردر هر 1000 متر, 400 میلی متربرای 1500 متر. با توجه به تقسیم شبکه های اصلی به بخش، تلفات آب از شبکه گرمایش در هنگام حادثه کاهش می یابد، زیرا. محل حادثه توسط دریچه های مقطعی مشخص می شود.

اساساً دو طرح وجود دارد: بن بست (شعاعی) و حلقه.

برنج. 5.2. نمودارهای شماتیک شبکه های گرمایش: a، c - بن بست.

در - حلقه؛ 1 - بزرگراه 1; 2 - بزرگراه 2;

3 - جامپر رزرو

طرح بن بست (برنج. 5.2a، c) در هزینه های اولیه ارزان تر است، به فلز کمتری نیاز دارد و کار با آن آسان است. با این حال، کمتر قابل اعتماد است، زیرا در صورت بروز حادثه در شبکه برق، تامین حرارت مشترکین متصل به پشت محل حادثه قطع می شود.

نمودار حلقه (برنج. 5.2b) قابل اطمینان تر است و در سیستم های گرمایش بزرگ از چندین منبع استفاده می شود.

برای افزایش قابلیت اطمینان مدارهای بن بست، از جامپرهای ذخیره ( برنج. 5.2 ولت).

برای انتقال گرما از منبع تامین حرارت به مصرف کنندگان، خارجی شبکه گرمایشآنها یکی از وقت گیرترین و گران ترین عناصر سیستم تامین حرارت هستند. شبکه ها از لوله های فولادی،با جوش متصل می شود عایق حرارتی، شیرهای قطع، جبران کننده ها(پسوند حرارتی) زه کشیو دریچه های هوا، متحرکو پشتیبانی های ثابتمجموعه سازه های ساختمانی شامل دوربین های خدماتیو سیستم کانال زیرزمینی

شبکه های حرارتی با تعداد لوله های حرارتی که مایع خنک کننده را در یک جهت (یک، دو، سه و چهار لوله) انتقال می دهند، متمایز می شوند. تک لولهاصلی برای تامین آب بدون بازگشت آن به اتاق دیگ بخار یا CHP و بخار بدون برگشت میعانات استفاده می شود. چنین راه حلی هنگام استفاده از آب از خود شبکه گرمایش برای تامین آب گرم، نیازهای تکنولوژیکی یا تامین حرارت از راه دور از CHP و همچنین هنگام استفاده از آب های حرارتی امکان پذیر است.

در تامین حرارت شهرک های کوچک از آن استفاده می شود دو لوله ایسیستم تامین گرمای باز، زمانی که شبکه حرارتی متشکل از خطوط لوله تامین و برگشت حرارت است. بخشی از آب در گردش در شبکه باز توسط مشترکین برای تامین آب گرم جدا می شود.

در سیستم‌های دو لوله‌ای بسته آب و بخار، آب در گردش در شبکه‌های گرمایش یا بخار تنها به عنوان حامل گرما استفاده می‌شود. اتصال سیستم تامین حرارت دو لوله ای گرمایش و تهویه با سیستم تامین آب گرم تک لوله ای منجر به سه لوله ایاگر سیستم تامین آب گرم دارای دو لوله باشد، لوله دوم کمکی برای ایجاد گردش است که با افت کمی خنک شدن آب را از بین می برد. سپس کل سیستم تامین حرارت به همراه یک سیستم گرمایشی دو لوله ای نامیده می شود چهار لولهدر مواردی که تخصیص آب گرم به لوله سوم منطقی تر است، می توان از سه لوله یا چهار لوله استفاده کرد. در سیستم های تامین آب گرم ساختمان های مسکونی، بیمارستان ها، هتل ها و غیره، تامین گردش آب مطلوب است.

طرح شبکه حرارت با قرار دادن یک CHPP یا یک دیگ بخار روستایی در بین مصرف کنندگان گرما تعیین می شود. شبکه ها اجرا می شوند شعاعیبن بست.

برای سکونتگاه های شرکت های کشاورزی ساخته شده با خانه های دو و سه طبقه که به صورت گروهی قرار دارند (شکل 1) که جبهه های ساختمانی موازی یا خطوط بسته را تشکیل می دهند. حلقه تک لولهشبکه گرمایش سیستم های حلقه را می توان مرتب کرد

برنج. 1. پیکربندی شبکه های گرمایش: ولی -شبکه شعاعی؛ ب- شبکه شعاعی با جامپرها؛ 1 - اتاق دیگ بخار؛ 2 - شبکه حرارتی؛ 3 - جامپر

هم از دیگ خانه های گروهی و هم از یک خط دو لوله ای یک دیگ بخار گرمایشی.

سیستم های حلقه تک لوله همان اصول کلی عملکرد سیستم های گرمایش داخلی تک لوله ای را دارند. حامل گرما در شبکه به طور متوالی از هر ساختمان متصل عبور می کند و در دومی به دمای آب برگشتی نزدیک می شود. تنظیم انتقال حرارت در ساختمان های گرمایشی با نصب دستگاه هایی با سطوح گرمایشی متفاوت حاصل می شود.

شبکه های تک لوله ای به موازات جلوی ساختمان ساختمان های متصل در فاصله 3 تا 5 قرار می گیرند. متراز خط ساختمان تعداد ساختمان های متصل به شبکه گرمایش از شرایط عدم تجاوز از فشار مجاز وسایل گرمایشی تعیین می شود.

خطوط لوله شبکه گرمایش گذاشته شده است کانال های صعب العبورو بدون کانال(تخم گذاری زیرزمینی) و همچنین روی تکیه گاه های جداگانه (تخمین زمین). دومی در قلمرو سایت های تولید، نیروگاه های حرارتی یا هنگام عبور از مناطق توسعه نیافته استفاده می شود. استفاده از آن به دلیل ملاحظات معماری محدود شده است.

نوع اصلی تخمگذار زیرزمینی شبکه های حرارتی، تخمگذار در کانال های صعب العبور است.

روی انجیر 2 طرح یک کانال صعب العبور با دیوارهای بتنی را نشان می دهد. با این طراحی، هزینه های اصلی (50-58٪) به بخش ساخت و ساز، عایق حرارتی لوله ها، یعنی تاسیسات کمکی می رسد. کانال ها در عمق 0.7-1 گذاشته می شوند متراز سطح زمین تا بالای دال کف. برای جلوگیری از دستگاه های زهکشی، باید تلاش کرد تا شبکه گرمایش را بالاتر از سطح آب زیرزمینی قرار داد. اگر نمی توان از این امر اجتناب کرد، عایق رطوبتی کانال از دو لایه مواد سقف بر روی clebemass یا یک واشر با کمترین عمق (تا 0.5) متر).با این حال، عایق بندی کانال های شبکه حرارتی محافظت قابل اعتمادی در برابر آب های زیرزمینی ارائه نمی دهد، زیرا در عمل انجام چنین عایق با کیفیت خوب دشوار است. بنابراین، در حال حاضر، هنگام تخمگذار شبکه های گرمایش در زیر سطح آب زیرزمینی، یک زهکشی مخزن همراه ترتیب داده شده است.

لوله های زهکشی با فیلتر شن و ماسه (سنگ خرد شده) در امتداد کانال، معمولاً از سمت بزرگترین ورودی آب زیرزمینی گذاشته می شود. خاک شنی در زیر کانال و در امتداد دیواره های جانبی آن گذاشته شده است که به زهکشی آب های زیرزمینی کمک می کند. در برخی موارد، لوله های زهکشی

در زیر کانال قرار می گیرد (شکل 2)، و منهول ها در داخل سوله های جبرانی مرتب می شوند. زهکشی زیر کانال بسیار ارزان تر است، به ویژه در خاک های سنگی و ماسه ای روان، زیرا در این مورد نیازی به تعریض ترانشه اضافی نیست.

استفاده از لوله های بتنی متخلخل باعث کاهش هزینه و تسریع در ساخت زهکشی می شود، زیرا کار فشرده در نصب فیلترها کاهش می یابد.

هنگام ساخت کانال اصلی گرمایش در خاک های شنی و لومی شنی ریزدانه، فیلتر شنی-شنی یا شنی با لایه 150 میلی مترزیر کانال

عمق خطوط لوله گرما معمولاً با مشخصات زمین، علائم ورودی ها، طول شبکه و تخمگذار سایر تاسیسات زیرزمینی تعیین می شود. خطوط لوله آب و گاز معمولاً در سطح خطوط لوله حرارتی گذاشته می شود.

در تقاطع ها، می توان خم های محلی یک خط لوله تامین آب یا گاز را با قرار دادن آنها در بالای یا زیر خطوط لوله گرما ترتیب داد.

برای کاهش قابل توجه هزینه شبکه های تخمگذار، از لوله گذاری بدون کانال در پوسته های عایق حرارت استفاده می شود. در این حالت عایق حرارتی لوله ها در تماس مستقیم با زمین است. مواد برای دستگاه پوسته عایق حرارتی باید آبگریز، بادوام، ارزان و خنثی نسبت به فلز لوله ها باشد. مطلوب است که دارای خواص دی الکتریک باشد. برای این منظور، طرح های لوله گذاری بدون کانال در محصولات تکه ای ساخته شده از سرامیک سلولی و در پوسته های ساخته شده از پلی سرامیک در حال تسلط هستند.

در مکان هایی که برق گرمایش به مصرف کنندگان منشعب می شود، آجر زیرزمینی است اتاق های چاهبا خاموش کننده و سایر اتصالات. ارتفاع محفظه ها حداقل 1.8 متر در نظر گرفته شده است. ورود به اتاق از طریق دریچه چدنی است؛ عمق 0.4-0.5 در نظر گرفته شده است. متربرای دوربین هایی که در داخل ساختمان های مسکونی قرار دارند، مجاز است که آنها را از سطح زمین تا ارتفاع بیش از 400 بلند کنید. میلی متر

انعطاف پذیر U شکل جبران کننده ها،و در قسمت های شکسته از گوشه های مسیر استفاده می شود ( جبران طبیعی ). جبران کننده ها در طاقچه های آجری مخصوصی قرار می گیرند که در طول لوله اصلی گرمایش ارائه شده است. بسته به دمای مایع خنک کننده، فاصله بین جبران کننده ها با محاسبه یا از نوموگرام ها گرفته می شود.

لوله ها در کانال ها گذاشته می شوند بالشتک های بتنی حمایت کنندهحرکت لوله ها هنگام تغییر طول آنها، تخمگذار محفظه ها را از سطح زمین تا بالای پوشش تضمین می کند.

فاصله بین لنت های نگهدارنده به قطر لوله هایی که قرار است گذاشته شوند بستگی دارد. برای لوله های تا قطر 250 میلی مترمسافت 2-8 پذیرفته می شود متر

بسته به تعداد مصرف کنندگان، نیاز آنها به انرژی حرارتی و همچنین الزامات کیفیت و تداوم تامین گرما برای دسته خاصی از مشترکین، شبکه های گرمایش به صورت شبکه های شعاعی (بن بست) یا حلقه ای ساخته می شوند.

مدار بن بست (شکل) رایج ترین است. هنگام تأمین انرژی حرارتی یک شهر، محله یا روستا از یک منبع - نیروگاه حرارتی و برق ترکیبی یا دیگ بخار استفاده می شود. با دور شدن خط اصلی از منبع، قطر لوله های حرارتی 1 کاهش می یابد، طراحی، ترکیب سازه ها و تجهیزات در شبکه های حرارتی مطابق با کاهش بار حرارتی ساده می شود. این طرح با این واقعیت مشخص می شود که در صورت وقوع حادثه برق اصلی، مشترکین متصل به شبکه گرمایش پس از محل حادثه، انرژی حرارتی ندارند.

برای افزایش قابلیت اطمینان تامین انرژی حرارتی مصرف کنندگان 2، جامپرهای 3 بین شبکه های مجاور چیده شده اند که امکان تعویض منبع انرژی حرارتی را در صورت بروز حادثه در هر اصلی فراهم می کند. با توجه به هنجارهای طراحی شبکه های حرارتی، نصب جامپرها در صورتی که قدرت شبکه 350 مگاوات یا بیشتر باشد اجباری است. در این مورد، قطر خطوط، به عنوان یک قاعده، 700 میلی متر یا بیشتر است. وجود جامپرها تا حدی ایراد اصلی این طرح را برطرف می کند و امکان تامین گرمای بی وقفه برای مصرف کنندگان را ایجاد می کند. در شرایط اضطراری، کاهش جزئی در عرضه انرژی حرارتی مجاز است. به عنوان مثال، طبق استانداردهای طراحی، لنگه ها به گونه ای طراحی شده اند که 70 درصد کل بار گرمایی (حداکثر مصرف ساعتی برای گرمایش و تهویه و میانگین مصرف ساعتی برای تامین آب گرم) را تامین کنند.

در مناطق در حال توسعه شهر، بدون توجه به توان حرارتی، اما بسته به ترتیب توسعه، پل‌های ذخیره‌سازی بین بزرگراه‌های مجاور ایجاد می‌شود. هنگامی که منطقه از چندین منبع گرما (CHP، دیگ بخار منطقه و سه ماهه 4) تامین می شود، در مدارهای بن بست بین شبکه های اصلی نیز پرش ها ارائه می شود که قابلیت اطمینان تامین گرما را افزایش می دهد. علاوه بر این، در طول تابستان، زمانی که یک یا دو دیگ خانه در حالت عادی کار می کنند، می توان چندین دیگ خانه را خاموش کرد و با حداقل بار کار کرد. در عین حال، همراه با افزایش راندمان دیگ خانه ها، شرایط برای اجرای به موقع تعمیرات پیشگیرانه و اساسی بخش های جداگانه شبکه گرمایش و خود دیگ خانه ها ایجاد می شود. در شاخه های بزرگ (شکل را ببینید)، اتاق های برش 5 ارائه شده است. برای شرکت هایی که اجازه وقفه در تامین انرژی حرارتی را نمی دهند، آنها طرح هایی را برای شبکه های گرمایش با منبع تغذیه دو طرفه، منابع پشتیبان محلی یا طرح های حلقه ارائه می کنند.

نمودار حلقه(شکل) در شهرهای بزرگ ارائه شده است. نصب چنین شبکه های گرمایشی در مقایسه با شبکه های بن بست نیاز به سرمایه گذاری زیادی دارد. مزیت طرح حلقه وجود چندین منبع است که قابلیت اطمینان تامین گرما را افزایش می دهد و به ظرفیت ذخیره کل کمتری تجهیزات دیگ نیاز دارد. با افزایش هزینه حلقه اصلی، هزینه های سرمایه ای برای ساخت منابع انرژی حرارتی کاهش می یابد. حلقه اصلی 1 به سه نیروگاه حرارتی متصل می شود، مصرف کنندگان 2 از طریق یک مدار بن بست از طریق نقاط گرمایش مرکزی 6 به حلقه اصلی متصل می شوند. اتاق های تقسیم 5 بر روی شاخه های بزرگ ارائه می شود. شرکت های صنعتی 7 نیز بر اساس یک طرح بن بست متصل می شوند.

تخمگذار بدون کانال خطوط لوله حرارتی با توجه به طراحی عایق حرارتی به پشتی، پیش ساخته، ریخته گری پیش ساخته و یکپارچه تقسیم می شود. عیب اصلی تخمگذار بدون کانال افزایش نشست و خوردگی خارجی لوله های حرارتی و همچنین افزایش تلفات حرارتی در صورت نقض عایق رطوبتی لایه عایق حرارت است. تا حد زیادی، مضرات تخمگذار بدون کانال شبکه های گرمایش هنگام استفاده از عایق حرارتی و ضد آب بر اساس مخلوط بتن پلیمری از بین می رود.

لوله های حرارتی در کانال ها بر روی تکیه گاه های متحرک یا ثابت قرار می گیرند. از تکیه گاه های متحرک برای انتقال وزن خود خطوط لوله حرارتی به سازه های نگهدارنده استفاده می شود. علاوه بر این، آنها حرکت لوله ها را فراهم می کنند که به دلیل تغییر در طول آنها هنگام تغییر طول آنها با تغییر دمای مایع خنک کننده رخ می دهد. تکیه گاه های متحرک کشویی و غلتکی هستند.

یاتاقان‌های کشویی زمانی استفاده می‌شوند که پایه یاتاقان را بتوان به اندازه‌ای قوی ساخت که بتواند بارهای افقی بزرگ را تحمل کند. در غیر این صورت رولبرینگ هایی نصب می شوند که بارهای افقی کوچکتری ایجاد می کنند. بنابراین، هنگام گذاشتن خطوط لوله با قطر زیاد در تونل ها، روی قاب ها یا دکل ها، باید بلبرینگ غلتکی نصب شود.

تکیه گاه های ثابت برای توزیع طول حرارتی لوله حرارتی بین جبران کننده ها و اطمینان از عملکرد یکنواخت دومی کار می کنند. در محفظه های کانال های زیرزمینی و با تخمگذار در سطح زمین، تکیه گاه های ثابت به شکل سازه های فلزی جوش داده شده یا پیچ شده به لوله ها ساخته می شود. این سازه ها در پی، دیوارها و سقف کانال تعبیه شده اند.

برای درک کشیدگی‌های حرارتی و تخلیه لوله‌های حرارتی از تنش‌های حرارتی، جبران‌کننده‌های شعاعی (نوع مفصلی منعطف و موجی) و محوری (گلند و عدسی) روی شبکه گرمایش نصب می‌شوند.

جبران کننده های انعطاف پذیر P - و S - شکل از لوله ها و خم ها (خم، خم شده و جوش داده شده) برای لوله های حرارتی با قطر 500 تا 1000 میلی متر ساخته می شوند. چنین جبران کننده هایی در کانال های صعب العبور نصب می شوند، زمانی که بازرسی خطوط لوله حرارتی گذاشته شده غیرممکن است و همچنین در ساختمان هایی با تخمگذار بدون کانال. شعاع خمش مجاز لوله ها در ساخت جبران کننده ها 3.5 ... 4.5 قطر خارجی لوله است.

به منظور افزایش توان جبرانی درزهای انبساط خمیده و کاهش تنش های جبرانی، معمولاً پیش کشش می شوند. برای انجام این کار، جبران کننده در حالت سرد در پایه حلقه کشیده می شود، به طوری که وقتی یک خنک کننده داغ تامین می شود و مربوط به طولانی شدن لوله حرارتی، بازوهای جبران کننده در موقعیتی قرار می گیرند که در آن تنش ها خواهد بود. حداقل باشد

درزهای انبساط جعبه پرکن از نظر اندازه کوچک هستند، توانایی جبران بزرگی برای ایجاد مقاومت کمی در برابر سیال جاری دارند. آنها برای لوله های با قطر 100 تا 1000 میلی متر یک طرفه و دو طرفه ساخته می شوند. جبران کننده های گلند از بدنه ای با فلنج در جلوی پهن تشکیل شده است. یک آستین متحرک با یک فلنج برای نصب جبران کننده روی خط لوله در بدنه جبران کننده وارد می شود. به طوری که غدد جبران کننده اجازه عبور مایع خنک کننده از بین حلقه ها را نمی دهد، یک بسته بندی غده در شکاف بین بدنه و شیشه قرار می گیرد. بسته بندی غده با درج فلنج با استفاده از گل میخ هایی که در بدنه جبران کننده پیچ شده اند فشرده می شود. جبران کننده ها به تکیه گاه های ثابت متصل می شوند.

محفظه ای برای نصب شیرها در شبکه های گرمایشی در شکل نشان داده شده است. هنگام قرار دادن سیستم های گرمایش زیرزمینی برای نگهداری دریچه ها، اتاقک های زیرزمینی 3 به شکل مستطیل مرتب می شوند. شاخه های 1 و 2 شبکه در اتاق ها به مصرف کنندگان گذاشته می شود. آب گرم از طریق خط لوله حرارتی که در سمت راست کانال گذاشته شده است به ساختمان تامین می شود. لوله های حرارتی منبع 7 و برگشت 6 روی تکیه گاه های 5 سوار شده و با عایق پوشانده شده اند. دیوارهای اتاق ها از آجر، بلوک یا پانل ساخته شده اند، سقف های پیش ساخته از بتن مسلح به شکل دال های آجدار یا مسطح ساخته شده اند، قسمت پایین محفظه از بتن ساخته شده است. ورود به اتاق ها از طریق دریچه های چدنی. برای فرود آمدن به محفظه زیر دریچه های دیوار، منگنه ها بسته می شوند یا نردبان های فلزی نصب می شوند. ارتفاع محفظه باید حداقل 1800 میلی متر باشد. عرض با همین محاسبه انتخاب می شود به طوری که فاصله بین دیوارها و لوله ها حداقل 500 متر باشد.

سوالاتی برای خودکنترلی:

1. به چه شبکه های حرارتی می گویند؟

2. شبکه های حرارتی چگونه طبقه بندی می شوند؟

3. شبکه های رینگ و بن بست چه مزایا و معایبی دارند؟

4. رسانای حرارتی به چه چیزی گفته می شود؟

5. راه های اجرای شبکه های گرمایشی را نام ببرید.

6. هدف و انواع عایق لوله های حرارتی را نام ببرید.

7. لوله هایی را که شبکه های حرارتی از آنها سوار می شوند نام ببرید.

8. هدف جبران کنندگان را نام ببرید.