Материал: Системы обеспечения микроклимата зданий и сооружений. Жерлыкина М.Н., Яременко С.А
В процессе строительно-монтажных работ в трубопроводы тепловых сетей попадают песок, окалины, электроды. До сдачи тепловых сетей в эксплуатацию эти засоры должны быть удалены.
Паропроводы продувают паром от ТЭЦ или котельной. Водяные сети промывают водой или водовоздушной смесью.
Существует две стадии промывки водой: черновая и чистая. При черновой промывке трубопроводы наполняют водой под давлением от 3 до 4 атм., а затем вода сбрасывается через открытые дренажи в конце промываемого участка. При чистой промывке используются сетевые насосы. Заполняют и подпитывают сети при этом водопроводной водой.
1.3.2. Схемы тепловых сетей
Тепловые сети по своему размещению подразделяются на следующие категории: магистральные, распределительные и ответвления к отдельным зданиям. Схемы тепловых сетей в зависимости от взаимного размещения источников теплоты и потребителей могут быть: лучевыми - с прокладкой от одного источника теплоты отдельных магистралей в районы размещения тепловых потребителей; кольцевыми - с прокладкой от источника теплоты к одной группе потребителей не менее двух магистралей, соединяющихся между собой в районе размещения потребителей, и обеспечивающих двухстороннюю подачу теплоты.
Между магистралями одного или нескольких источников теплоты устраивают перемычки, служащие для проведения летних ремонтов с наименьшим ограничением потребителей бытового горячего водоснабжения.
Водяные тепловые сети могут быть закрытыми и открытыми в зависимости от способа подачи теплоты к местным системам горячего водоснабжения.
В закрытой системе вода в местную систему горячего водоснабжения поступает из системы питьевого водопровода и подогревается в водоводяных подогревателях, установленных на вводе тепловой сети в каждое здание или группу зданий.
В открытой системе вода для местной системы горячего водоснабжения отбирается непосредственно из тепловой сети на вводе ее в каждое здание или группу зданий.
Отобранная из тепловых сетей вода компенсируется таким же количеством воды на ТЭЦ или в котельной.
Водяные сети подразделяются на одно-, двух-, трех- и четырехтрубные.
В однотрубных системах для совместной подачи теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение вода, охлажденная в системах отопления и вентиляции, используется полностью для бытового горячего водоснабжения.
Двухтрубные водяные сети являются основными для совместной подачи теплоты на отопление, вентиляцию, бытовое горячее водоснабжение жилых районов и промышленных предприятий.
Трехтрубные сети имеют два подающих трубопровода и один общий обратный.
В одном из подающих трубопроводов поддерживается постоянная температура воды. Этот трубопровод предназначен для подачи теплоты к местным системам горячего водоснабжения.
Во втором, подающем трубопроводе, предназначенном для подачи теплоты к системам отопления и вентиляции, температура воды меняется по отопительному графику.
Четырехтрубные водяные сети представляют собой сочетание двух двухтрубных циркуляционных тепловых сетей: одной для подачи теплоты на отопление и вентиляцию и второй для подачи теплоты тем же потребителям на горячее водоснабжение или на технологические нужды.
1.3.3. Прокладка тепловых сетей
Для тепловых сетей применяются следующие основные способы прокладки: подземная прокладка – бесканальная, в непроходных каналах, в полупроходных каналах, в проходных каналах, в общих коллекторах совместно с другими коммуникациями; надземная прокладка – на эстакадах, на низких опорах, по стенам зданий.
Для жилых районов городов и населенных мест исходя из архитектурных соображений применяется подземная прокладка тепловых сетей. Надземная прокладка в жилых районах применяется как исключение в особо тяжелых грунтовых условиях (районы вечномерзлых грунтов, заболоченные участки трассы).
Этот тип прокладки может применяться в любых грунтовых условиях с устройством в зоне грунтовых вод попутного фильтрующего дренажа.
Бесканальная прокладка применяется при хороших грунтовых условиях.
Прокладка в полупроходных каналах применяется, как правило, при пересечении трассой площадей и проездов с интенсивным движением.
Прокладка тепловых сетей под существующими зданиями допускается при условии выделения в подвале здания специального технического коридора с самостоятельными выходами на поверхность.
На территории промышленных предприятий допускается прокладка тепловых сетей снаружи или внутри зданий, если при этом не нарушаются условия техники безопасности и нормы освещенности и не требуется усиление строительных конструкций последних.
Надземной прокладке отдают преимущество, если на предприятии принята надземная прокладка технологических трубопроводов и имеется техническая возможность совместной прокладки всех трубопроводов на общих эстакадах или высоких опорах.
Надземную прокладку рекомендуется применять при плохих гидрогеологических условиях (высокий уровень грунтовых вод, просадочные грунты и тому подобное).
Для паропроводов с давлением пара большим или равным 22 кг/см2, как правило, применяется только надземная прокладка на эстакадах или высоких опорах.
Подземную прокладку тепловых сетей на промышленных предприятиях применяют при хороших гидрогеологических условиях и при небольшом количестве прокладываемых труб (от двух до четырех). На головном участке трассы, где количество трубопроводов и их диаметры возрастают, может казаться целесообразным строительство проходного канала.
По незастроенной территории промышленных районов, городов и поселков (разрывы между предприятиями и жилыми массивами, районы, не подлежащие застройке по грунтовым условиям, рельефу местности и тому подобное), как правило, применяют надземную прокладку на низких опорах. Высокие опоры и эстакады в этом случае используют при большом количестве пересечений с автодорогами и с железнодорожными путями.
При небольшом количестве железнодорожных путей пересечение последних теплопроводами допускают без применения специальных высоких опор (рис. 1.1).
В районах горных выработок применяют прокладку тепловых сетей только на низких опорах.
Способ прокладки в вечномерзлых грунтах зависит в основном от характера грунтов и влияния на них тепловыделений трубопроводов тепловых сетей.
Рис. 1.1. Пересечение железнодорожных путей теплопроводами
без применения специальных высоких опор:
1 – неподвижные опоры; 2 – подвесные пружинные опоры; 3 – подпятники;
4 – рамы жесткости; 5 – трубка для выпуска воздуха (изолируются вместе с основными трубопроводами); Г.Р. – головки рельсов; в.о. – водовод обратный; п – паропровод; в.п. – водовод подающий
1.3.4. Строительные конструкции каналов
для прокладки тепловых сетей. Опорные конструкции
Непроходные каналы выполняют из сборного бетона и железобетона. При небольшой длине трассы и малых диаметрах труб стены непроходных каналов допускается выполнять из хорошо обожженного красного кирпича марки 100.
Непроходные каналы делятся на одноячейковые, двухъячейковые и многоячейковые.
В каналах серии ТС-01-01 (рис. 1.2) стены выполняются из сборных бетонных блоков или из кирпича, днище – из бетонных плит или монолитного бетона.
Каналы перекрываются плоскими сборными железобетонными плитами. Высота каналов в свету от 190 до 1060 мм, ширина – от 250 до 1800 мм.
а) б)
Рис. 1.2. Канал с бетонными стенками по ТС-01-01:
а – одноячейковый; б – двухъячейковый; 1 – сборные железобетонные плиты покрытий; 2 – стеновые блоки; 3 – плиты основания или бетонная подготовка;
4 – цементный раствор
Каналы серии ИС-01-04 по конструкции разделяются на два типа. Первый тип собирается из лотковых элементов и обозначается марками КЛ и КЛс
(рис. 1.3; 1.4), второй – из сборных железобетонных плит и обозначается марками КС (рис. 1.5).
Каналы марок КЛ высотой 300, 450 и 600 мм собирают из лотковых элементов, перекрываемых съемными плоскими плитами. Каналы высотой 900 и 1200 мм монтируют из лотковых элементов, уложенных друг на друга. В каналах типа КС сборные стеновые панели устанавливают в пазы сборных плит днища и замоноличивают бетоном М-300 на мелком щебне.
Промежуточные опоры трубопроводов в непроходных каналах выполняются в виде плоских прямоугольных сборных железобетонных подушек. Опорные подушки укладывают на пол канала на цементном растворе.
В верхней части опорных подушек устанавливают закладные металлические детали, выступающие из бетона на высоту до 20 мм и обеспечивающие беспрепятственное скольжение стальных опор трубопроводов.
а) б)
Рис. 1.3. Непроходные каналы типа КЛ:
а – одноячейковый; б – двухъячейковый; 1 – лотковый элемент; 2 – плита перекрытия; 3 – песчаная подготовка; 4 – песок; 5 – цементная шпонка
а) б)
Рис. 1.4. Непроходные каналы типа КЛс:
а – одноячейковый канал; б – двухъячейковый канал; 1 – железобетонный лотковый элемент; 2 – двутавр; 3 – песчаная подготовка; 4 – песок; 5 – цементная шпонка
а) б)
Рис. 1.5. Непроходные каналы типа КС:
а – одноячейковый; б – двухъячейковый; 1 – железобетонная плита днища; 2 – железобетонные стеновые плиты; 3 – плиты перекрытия; 4 – песчаная подготовка
Толщина опорных подушек определяется величиной наименьшего зазора между теплоизоляцией трубопроводов и полом канала.
1.4. Автоматизированные узлы управления систем водяного отопления
1.4.1. Необходимость создания тепловых пунктов
Для отопления зданий различного назначения применяют теплоносители разных параметров. Например, для обогрева жилых и школьных зданий используют воду с параметрами 95/70 ºС – для двухтрубных и 105/70 ºС – для однотрубных систем отопления; для обогрева зданий больниц и лечебных учреждений применяют воду с параметрами 85/65 ºС. Для промышленных и спортивных зданий и других допустимо применять воду с более высокими параметрами.
При централизованном теплоснабжении ТЭЦ или районных котельных для доставки теплоты потребителям используют высокотемпературную воду с параметрами 150/70 ºС.
Системы отопления зданий, в которых допустимы высокие параметры, например 150/70 ºС, присоединяют непосредственно, то есть без дополнительных устройств.
Если для отопления зданий требуются пониженные параметры теплоносителя, то температура воды, подаваемая по тепловым сетям, понижается путем подмешивания к ней воды из обратных магистралей системы отопления (непосредственная схема присоединения) или сетевую воду подают в специальные теплообменники, в которых вода системы отопления нагревается до требуемой температуры (независимая схема присоединения), в этом случае вода системы отопления не смешивается с сетевой водой.
Для приготовления воды соответствующих параметров в зданиях создаются тепловые пункты (ТП). Тепловой пункт соединяет систему отопления и тепловую сеть и является составной частью системы отопления.
В зависимости от источника теплоснабжения изменяется оборудование теплового пункта системы отопления и его принципиальная схема.
При теплоснабжении от автономного источника или индивидуальных теплогенераторов тепловым пунктом системы отопления является котельная.
При централизованном теплоснабжении тепловые пункты подразделяются на следующие виды:
- индивидуальные тепловые пункты (ИТП) – для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических теплоиспользующих установок одного здания или части его;
- центральные тепловые пункты (ЦТП) – то же для двух зданий и более.
Устройство ИТП обязательно для каждого здания, при этом в ИТП осуществляются только те функции, которые необходимы для систем потребления теплоты данного здания.
В тепловых пунктах размещается оборудование, арматура, приборы контроля, учета, управления и автоматизации, посредством которых осуществляется преобразование вида теплоносителя или его параметров, контроль параметров теплоносителя, регулирование параметров теплоносителя и распределение его по системам потребления теплоты, отключение систем теплопотребления, заполнение и подпитка систем потребления теплоты, учет расхода теплоты, расхода теплоносителя и конденсата, сбор, охлаждение, возврат конденсата, аккумулирование теплоты, водоподготовка для систем горячего водоснабжения.
В тепловом пункте в зависимости от его назначения могут осуществляться все перечисленные функции или только часть.
Системы отопления присоединяют к тепловым сетям в тепловых пунктах.
В настоящее время системы водяного отопления присоединяют к тепловым сетям по следующим схемам:
- зависимая прямоточная;
- зависимая со смешиванием воды при помощи водоструйного элеватора;
- зависимая со смешиванием воды при помощи насоса;
- независимая схема.
ИТП допускается размещать в технических подпольях и подвалах зданий. Допускается предусматривать ИТП пристроенными к зданиям или отдельно стоящими, причем тепловые пункты должны иметь самостоятельный выход наружу или в лестничную клетку, а двери должны открываться наружу.
Ширину проходов в свету следует принимать не менее: между насосами с электродвигателями с напряжением до 1000 В – 1 м, между насосом и стеной – 1 м, между неподвижными выступающими частями оборудования – 0,8 м.
Крепление неподвижного оборудования (грязевики, задвижки, элеваторы и другое) и трубопроводов с арматурой разрешается крепить непосредственно к стене, при этом минимальное расстояние в свету (с учетом тепловой изоляции) до стены должно быть не менее 0,2 м.