Разпределението и транспортирането на топлоносител между потребителите се извършва чрез специална топлинна мрежа. Това е един от основните елементи на цялата структура на инженерните комуникации. Надеждността и качеството на предаването директно зависят от това как работи. Тръбопроводите на топлинните мрежи не са единствените елементи на тази структура. В допълнение към тях той включва и различни структури. Те включват по-специално дроселни и помпени станции, точки за отопление.
Структура
Топломрежата, базирана на централизирана схема за снабдяване, е разделена на две нива в структурата си: основно и тримесечно (микрорайон). Първият се състои от елементи, свързващи топлинните източници с локални (областни) точки на разпределението му между крайните потребители. В повечето случаи те представляват контурна система от тръби (диаметър 500–1400 mm) и инженерни конструкции. Тези елементи са разположени в целия град, което гарантира надеждността на предаването и възможността за задоволяване на потреблението. Благодарение на разделянето, работата на отоплителните мрежи е значително улеснена. Така се създават различни схемиконтроли, които повишават надеждността на работата и повишават качеството на доставката. Проектирането и полагането на отоплителни мрежи от основния тип се извършват, като се вземат предвид възможните повреди в работата на всеки подводен елемент. В тази връзка се създават резервни връзки. Те са свързани към източници на топлина. С този подход се създава единна система за управление. Той е в състояние да осигурява непрекъснато декларираните индикатори за топлинни и хидравлични режими. В същото време работата се извършва дори ако един от нейните елементи (източник на доставка, един от разклоненията на главната линия) се повреди. Разпределението на охлаждащата течност при такива условия е по-добро, загубите, дължащи се на трансмисията, намаляват и се наблюдават икономии на гориво.
Управление
Правилата на топлинните мрежи предвиждат наличието на специални елементи, с помощта на които се контролира структурата. Те включват по-специално заключващи механизми - клапани. С тяхна помощ общата отоплителна мрежа е разделена на отделни секции. Въздействието върху клапаните ви позволява да включвате (изключвате) малки участъци от магистралата, както и помпени и дроселни станции, разположени върху тях. Повечето съвременни устройства са оборудвани с електрическо задвижване. Поставят се средно на всеки 1-3 км от магистралата. Общото управление на мрежите включва контрол на режима на работа и състоянието на конструктивните елементи, предотвратяване на възможни неизправности. За да се предпази от воден чук, в местните точки е инсталирано специално устройство за облекчаване.
Квартална отоплителна мрежа. Характеристики
Тези структури са разклонени системи в задънена улица. Те са свързани към отоплителни точки. Управлението се извършва както в ръчен, така и в офлайн режим. Такава конструкция има диаметър до 400 mm, поради което прекъсванията в снабдяването на потребителите с топлинна енергия в резултат на повреда в такава мрежа се считат за приемливи. Въпреки това, в резултат на общия дизайн на схемите за доставка, само малка част от крайните потребители страдат в случай на неизправност. Ремонтът на отоплителните мрежи в този случай не отнема много време. Пунктовете, през които медиите влизат в системата, са автоматизирани. Това ви позволява да спестите от консумацията на топлинна енергия.
Свързване към гръбнака
Разпределителните мрежи се свързват към общата система с помощта на смесители или помпи (смесително-кръгови), по-рядко чрез бойлери. Използването на последното прави системата по-гъвкава и надеждна. Това е възможно поради разделянето на хидравличните режими на главната и разпределителната системи. Носителят, който влиза в общите мрежи от различни източници, може да има различни температури, надвишаващи тази, която вече е в тръбопровода. Системите за захранване, оборудвани с помпи, изключват хидравличната изолация на линиите от разпределителните вериги. В резултат на това управлението на съответния авариен режим става по-сложно. В този случай става възможно самостоятелно поддържане с помощта на помпа в разпределителните мрежи на кръгови итемпературни условия, които ще се различават от основните.
Изглед на две нива на системата
Схемата на голямата структура на топломрежата има изглед на две нива. Най-отгоре е околовръстната магистрала. От него тръгват клонове към отоплителните пунктове на регионите. Връзката използва обикновения метод. В случай на повреда на участъка от магистралата, към който е свързано отоплителната точка, крайните консуматори се лишават от топлинна енергия. Потребителите са свързани към районната точка с помощта на локални системи - това е по-ниското ниво.
Обслужване на резервация
Охлаждащата течност се подава към главната мрежа от ТЕЦ и районната котелна. В този случай е възможно да се извърши процесът на резервиране на захранването в случай на повреда на една от точките за нагряване на медиите. Това става чрез инсталиране на свързващ джъмпер на захранващата и връщащата линия. Комбинацията от тези елементи образува единична пръстеновидна отоплителна мрежа. Проектираният диаметър на проводящите елементи на системите се изчислява по такъв начин, че да осигури пропускателната способност на необходимия носител дори при аварийни ситуации. При условия на стабилна непрекъсната работа охлаждащата течност се движи през всички топлопроводи на мрежата. В този случай използването на джъмпери губи своето значение. За по-ефективно използване на джъмперите и намаляване на разходите за нагряване на охлаждащата течност се използва методът "разтоварен резерв". В този случай има пълно припокриване на джъмперите. Джъмперите се включват само в случай на повреда на термичните елементи.мрежа.
Топлопроводи на мрежи
Движението на носача се извършва по тези елементи, под формата на които се появява водата. Топлопроводите се монтират по надземен и подземен метод. В първия случай уплътнението има редица значителни предимства: удължен експлоатационен живот, лесно наблюдение на състоянието на системата и по-лесен достъп за отстраняване на неизправности. Въпреки това, инсталирането на надземен топлопровод в съвременните градове е практически невъзможно поради архитектурни ограничения. При тези условия повечето системи са под земята. За да инсталирате такива тръбопроводи, избиват се специални канали.
Използване на системата
Преди работния старт се извършват термични тестове на отоплителните мрежи. Монтираните елементи се пълнят с гореща вода с различни температури. След това течността се източва многократно по време на експлоатационния й живот. В резултат на всички вътрешни влияния стените на тръбата се променят, изходът от тази ситуация е инсталирането на компенсатори в тръбопроводите. Двата края на секцията са фиксирани неподвижно върху опорите. В средата е монтиран компенсатор. Освен това тръбопроводите са неподвижно фиксирани в близост до топлообменници, помпи. Това се прави, за да се облекчи натоварването, упражнявано от термична деформация. Подпорите се поставят в канали или специални камери. В каналите тръбопроводът се полага върху подвижни опори. За непрекъснато наблюдение на състоянието на системите се изграждат специални подземни камери. Те разполагат с различни клапани, изпускателни клапани, въздушни кранове икомпенсатори. В някои случаи (например с диаметър на водопроводната тръба над 500 mm) над камерите се издигат наземни павилиони за тестване на отоплителните мрежи и по-удобна поддръжка. Поставянето на пунктове и помпени станции става в специално оборудвани сгради.
Избор на оптимална опция за отоплителни мрежи
В момента има огромен брой схеми на отоплителни мрежи и начини за тяхното полагане. Следователно на етапа на проектиране се разглеждат няколко варианта. Сравнявайки всички възможни условия, извършват се технически и икономически изчисления, избира се най-евтиният вариант с най-добри характеристики. Според тези изчисления се определя диаметърът на използваните елементи, изолационните материали и тяхната дебелина, мощността на монтираните помпи. Освен това се запазват разходите за изграждане и поддръжка на топлопровода, за топлинни загуби при пренос от източника към потребителя.
Руски отоплителни системи
Повечето от действащите в момента отоплителни мрежи в Русия са построени още в СССР, след разпадането на който финансирането за преместване и обновяване на съществуващи топлопроводи е рязко намалено. Плановите проверки на състоянието на системите и тяхната редовна подмяна са преустановени, контролът от страна на държавата също започна да отслабва.
Общата ситуация с отоплителните мрежи в страната започна рязко да се влошава. В условия на значителни спестявания изискванията за качеството на елементите започнаха да намаляват,използвани при преместване на съществуващи системи. Спестяванията доведоха до намаляване на разходите за работа, което се отрази на крайното им качество. Изградените през тези години системи имаха нисък експлоатационен живот и изискваха повторна подмяна след 5-7 години. Всичко това доведе до рязко увеличаване на броя на неизправностите, което доведе до увеличаване на капацитета на службите за спешна помощ. Топлинните загуби по време на преноса на носача се оценяват на 20-50% от общата мощност през отоплителния период и от 30 до 70% - през лятото. Тези цифри са няколко пъти по-високи от нормите, приети в развитите страни в Европа.
