На головну

Обладнання теплових мереж - Будівництво

Федеральне агентство за освітою

ГОУ ВПО «Уральський державний технічний університет − УПИ»

Кафедра «Теплогазоснабженіє і Вентиляція»

Реферат на тему

«Обладнання теплових мереж»

Група: З-15072

Студент: Симиненко И. В.

Екатерінбург 2005

Зміст:

1. Ввідна частина. Траса і профіль теплопроводів..........................................3

2. Конструкція теплопроводів.................................................................... 4

2.1 Конструкція підземних теплопроводів................................................6

2.2 Конструкція теплопроводів в непрохідних каналах...............................7

2.3 Конструкція бесканальных теплопроводів...........................................7

2.3.1 Конструкція бесканальных теплопроводів в монолітних оболонках......7

2.3.2 Конструкція бесканальных теплопроводів в засыпных порошках..........8

2.4 конструкції бесканальных теплопроводів, що Ллються ....................................9

2.5 Павільйони і камери підземних теплопроводів......................................9

2.6 Перетин теплопроводами рік, залізничних шляхів і дорожніх магістралей......................................................................................... 9

2.7 Захист підземних теплопроводів від затоплення і зволоження................. 10

2.8 Надземні теплопроводи................................................................. 10

3. Теплоизоляционные матеріали і конструкції...........................................11

4. Труби і їх з'єднання.........................................................................12

5. Опори............................................................................................... 13

6. Підведення підсумків..............................................................................14

7. Література......................................................................................... 15

1. Ввідна частина. Траса і профіль теплових мереж.

Теплова мережа - це система міцно і щільно сполучених між собою учасників теплопроводів, по яких теплота за допомогою теплоносіїв (пари або гарячої води) транспортується від джерел до теплових споживачів.

Напрям теплопроводів вибирається по тепловій карті району з урахуванням матеріалів геодезичної зйомки, плану існуючих і надземних і підземних споруд, що намічуються, даних про характеристику грунтів і т. д. Питання про вибір типу теплопроводу (надземний або підземний) вирішується з урахуванням місцевих умов і техніко-економічних обгрунтувань.

При високому рівні грунтових і зовнішніх вод, густині існуючих підземних споруд на трасі теплопроводу, що проектується, сильно перетненій ярами і залізничними шляхами в більшості випадків перевага віддається надземним теплопроводам. Вони також частіше за все застосовуються на території промислових підприємств при спільній прокладці енергетичних і технологічних трубопроводів на загальних естакадах або високих опорах.

У житлових районах з архітектурних міркувань звичайно застосовується підземна кладіння теплових мереж. Варто сказати, що надземні теплопровідні мережі довговічні і ремонтопригодны, в порівнянні з підземними. Тому бажане дослідження хоч би часткового використання підземних теплопроводів.

При виборі траси теплопроводу потрібно керуватися насамперед умовами надійності теплопостачання, безпеки роботи обслуговуючого персоналу і населення, можливістю швидкої ліквідації неполадка і аварій.

З метою безпеки і надійності теплопостачання, прокладка мереж не ведеться в загальних каналах з кислородопроводами, газопроводами, трубопроводами стислого повітря з тиском вище за 1,6 МПа. При проектуванні підземних теплопроводів за умовами зниження початкових витрат потрібно вибирати мінімальну кількість камер, споруджуючи їх тільки в пунктах установки арматури і приладів, потребуючих обслуговування. Кількість вимагаючих камер скорочується при застосуванні сильфонных або лінзових компенсаторів, а також осьових компенсаторів з великим ходом (здвоєних компенсаторів), природної компенсації температурних деформацій.

На не проезжей частині допускаються виступаючі на поверхню землі перекриття камер і вентиляційних шахт на висоту 0,4 м. Для полегшення випорожнення (дренажу) теплопроводів, їх прокладають з схилом до горизонту. Для захисту паропровода від попадання конденсату з конденсатопровода в період зупинки паропровода або падіння тиску пари після конденсатоотводчиков повинні встановлюватися зворотні клапани або затвори.

По трасі теплових мереж будується подовжній профіль, на який наносять планувальні і існуючі відмітки землі, рівень стояння грунтових вод, існуючі і підземні комунікації, що проектуються і інші споруди що перетинаються теплопроводом, з вказівкою вертикальних відміток цих споруд.

2. Конструкція теплопроводів.

У загальному випадку теплопровід складається з трьох основних елементів:

· робочого трубопровода, який служить для транспортування теплоносія і який в сучасних умовах звичайно виконується з стальних труб, сполучених між собою за допомогою зварювання;

·  ізоляційної конструкції, призначеної для захисту зовнішньої поверхні стального трубопровода від корозії і теплопроводу загалом від теплових втрат;

· несучої конструкції, що сприймає все вагове навантаження і інші зусилля, виникаючі при його роботі, а також що розвантажує стальний трубопровід і його ізоляційну конструкцію від навантаження навколишнього середовища (ваги грунту рухомого наземного транспорту, вітру і т. д.).

Конструктивне виконання вказаних елементів залежить від типу теплопроводу і матеріалів, що використовуються. У деяких типах теплопроводів, наприклад в бесканальном теплопроводі з монолітною ізоляцією, функції ізоляційної і несучої конструкції суміщені в одному загальному елементі.

У залежності від матеріалів, що використовуються ізоляційна конструкція теплопроводу може виконуватися як у вигляді одного елемента, так і вигляді декількох послідовно сполучених елементів, наприклад, декілька накладених один на одну шарів ізоляції, кожний з яких виконує окрему задачу.

Сучасні теплопроводи повинні задовольняти наступним основним вимогам:

· надійна міцність і герметичність трубопроводів і встановленої на них арматури при очікуваному в експлуатаційних умовах тиску і температурах теплоносія;

· високе і стійке в експлуатаційних умовах теплосопротивление і електроопір, а також низькі повітропроникність і водопоглинання ізоляційної конструкції;

· индустриальность і сборность; можливість виготовлення в заводських умовах всіх основних елементів теплопроводу, укрупнених до меж, визначуваних типом і потужністю підіймально-транспортних засобів; зборка теплопроводів на трасі з готових елементів;

· можливість механізації всіх трудомістких процесів будівництво і монтажу;

· ремонтопригодность, т. е. можливість швидкого виявлення причин виникнення відмов або пошкоджень і усунення їх і їх наслідків шляхом проведення ремонту в заданий час;

· економічність при будівництві і експлуатації.

Всі підземні теплопроводи, і насамперед теплопроводи бесканальные і в непрохідних каналах, працюють, як правило, в умовах високої вогкості і підвищеної температури навколишнього середовища, т. е. в умовах вельми сприятливих для корозії металевих споруд. Тому найважливішим елементом є ізоляційна конструкція, призначення якої не тільки захист трубопровода від теплових втрат, але і захист трубопровода від зовнішньої корозії.

У тому випадку, коли ізоляційний шар виконаний і пористого матеріалу, наприклад мінеральної вати, пенобетона, битумоперлита і інш., необхідно захистити його від зовнішньої вологи і повітря зовнішнім покриттям з матеріалу з низьким водопоглинанням і низькою повітропроникністю, наприклад з поліетилену або изола. Основний метод захисту підземних теплопроводів від електрохімічної корозії полягає у виконанні ізоляційного шара з матеріалу з високим влаго- і електроопом.

Інше можливе рішення задачі полягає в електричній ізоляції металу від електроліту шляхом накладення на зовнішню поверхню стальних трубопроводів антикорозійного покриття, що має великий електричний опір, наприклад шляхом емалювання зовнішньої поверхні або нанесення двухслойного покриття температуроустойчивым изолом або трехслойного покриття органосиликатной фарбою АС-8а.

Джерелами електричної корозії стальних підземних теплопроводів звичайно служать установки постійного струму, наприклад електрифіковані залізниці і трамваї, з рейкових шляхів яких електричний струм стікає на землю. У анодних зонах, де струм стікає з металевих трубопроводів в грунт, відбувається руйнування трубопроводів.

Для обмеження натікання блукаючих струмів на підземні теплопроводи можуть бути використані різні методи або їх комбінації, в тому числі:

· створення високого електричного опору між металевим трубопроводом і навколишнім середовищем на всьому його протязі (виконання теплоизоляционной конструкції з матеріалу з високим електричним опором або накладення на зовнішню поверхню трубопровода покровного шара, що має високий електроопір);

· збільшення перехідного електричного опору на межі рейки-грунт (укладання рейкових шляхів на основу з битумизированного гравію, що має підвищене электросопротвление);

· підвищення електричного опору грунту навколо теплопроводу;

· підвищення подовжнього електричного опору теплопроводу шляхом його електричного секционирования (установка электроизолирующих прокладок між фланцами і электролизующих футлярів на болтах в місцях з'єднання окремих секцій трубопроводів);

· збільшення подовжньої електропровідності рейкового шляху за допомогою установки електропровідних перемичок між окремими ланками рейок в місцях стиковки.

Можливі також чисто електричні методи захисту, наприклад, створення навколо теплопроводу контртока, рівного по значенню, але направленого проти блукаючих струмів.

Найбільш поширеними конструкціями теплопроводів є підземні.

2.1 Конструкція підземних теплопроводів.

Всі конструкції підземних теплопроводів можна розділити на дві групи: канальні і бесканальные.

У канальних теплопроводах ізоляційна конструкція розвантажена від зовнішніх навантажень грунту стінками каналу.

У бесканальных теплопроводах ізоляційна конструкція випробовує навантаження грунту.

У цей час більшість каналів для теплопроводів споруджується із збірних залізобетонних елементів, зазделегідь виготовлених на заводах або спеціальних полігонах. З всіх підземних теплопроводів найбільш надійними, зате і найбільш дорогими по початкових витратах є теплопроводи в прохідних каналах.

Основна перевага прохідних каналів - постійний доступ до трубопроводів. Прохідні канали дозволяють замінювати і додавати трубопроводы, провести ревізію, ремонт і ліквідацію аварій на трубопроводах без руйнування дорожніх покриттів і разрытия бруківок. Прохідні канали застосовуються звичайно на висновках від теплоелектроцентралей і на основних магістралях промплощадок великих підприємств. У останньому випадку в загальному каналі прокладаються все трубопроводы виробничого призначення (паропроводы, водоводы, трубопроводы стислого повітря).

У великих містах доцільно споруджувати прохідні канали (колектори) під основними проїздами до пристрою на цих проїздах вдосконаленого дорожнього одягу. У таких колекторах прокладається більшість підземних міських комунікацій: теплопроводи, водопроводи, силові і освітлювальні кабелі, кабелі зв'язку і інш.

Габаритні розміри минаючих каналів вибирають з умови забезпечення достатнього проходу для обслуговуючого персоналу і вільного доступу до всіх елементів обладнання, що вимагають постійного обслуговування (засувки, сальниковые компенсатори, дренажні пристрої і т. п.).

Прохідні канали повинні бути обладнані природною вентиляцією для підтримки температури повітря не вище за 30ОС, електричним освітленням низького напруження (до 30 В), пристроєм для швидкого відведення води з каналу. Ізоляція даних конструкцій виконується за допомогою захисту за допомогою покровного шара з гидрофобного рулонного матеріалу, наприклад поліетилену або бризола, а також теплоизоляционной оболонки на трубопроводі від краплинної вологи.

У тих випадках, коли кількість трубопроводів, що паралельно прокладаються невелико (2-4), але постійний доступ до них необхідний, наприклад перетин автомагистралей з вдосконаленими покриттями, теплопроводи споруджуються в полупроходных каналах. Габаритні розміри полупроходных каналів вибирають з умови проходу по них людину в напівзігнутий стані. У полупроходных каналах можна провести огляд трубопроводів і дрібний ремонт теплової ізоляції при виведеній з роботи тепловій мережі.

Більшість теплопроводів прокладається в непрохідних каналах або бесканально.

2.2 Конструкція теплопроводів в непрохідних каналах.

Канали збираються з уніфікованих залізобетонних елементів різних розмірів. Для надійної і довговічної роботи теплопроводу необхідний захист каналу від надходження в нього грунтових поверхневих вод. Як правило, нижня основа каналу повинна бути вище максимального рівня грунтових вод.

Для захисту від поверхневих вод зовнішня поверхня каналу (стіни і перекриття) покривається оклеечной гидроизоляцией з битумных матеріалів.

При прокладці теплопроводів нижче максимального рівня грунтових вод споруджуються попутні дренажі, що знижують місцевий рівень грунтових вод по трасі теплопроводу нижче його основи.

Основна перевага теплопроводу з повітряним зазором в порівнянні з бесканальным полягає в створенні сприятливих умов для висихання теплової ізоляції, а суха теплова ізоляція, зменшує не тільки теплові втрати, але і небезпека хімічної і електрохімічної зовнішньої корозії підземного теплопроводу.

У каналах з повітряним зазором ізоляційний шар може виконуватися у вигляді підвісної ізоляційної конструкції. Вона складається з трьох основних елементів: антикорозійного захисного шара, теплоизоляционного шара, захисного механічного покриття. Для збільшення довговічності теплопроводу несуча конструкція підвісної ізоляції (в'язальний дріт або металева сітка) покривається зверху оболонкою з некорродирующих матеріалів або асбоцементной штукатуркою.

2.3 Конструкція бесканальных теплопроводів.

Бесканальные теплопроводи застосовуються в тому випадку, коли вони по надійності і довговічності не поступаються теплопроводам в непрохідних каналах і навіть перевершують їх, будучи більш економічними в порівнянні з останніми по початковій вартості і трудовитратам на споруду і експлуатацію.

Всі конструкції бесканальных теплопроводів можна розділити на три групи: в монолітних оболонках, засыпные, що ллються.

Вимоги до ізоляційних конструкцій такі ж, як до конструкцій теплопроводів в каналах.

2.3.1 Конструкція бесканальных теплопроводів в монолітних оболонках.

У цих теплопроводах на стальний трубопровід накладена в заводських умовах оболонка, що суміщає тепло- і гидроизоляционные конструкції. Принципово теплопроводи можуть застосовуватися не тільки бесканально але і в каналах.

Сучасним вимогам відповідають теплопроводи з монолітною теплоизоляцией з комірчастого полімерного матеріалу типу пенополиуретана із замкненими порами і інтегральною структурою. Застосування полімерного матеріалу дозволяє створювати ізоляційну конструкцію із зазделегідь заданими властивостями. Особливість интергальной структури теплогидроизоляционной конструкції полягає в тому, що окремі шари матеріалу розподілені по густині відповідно до їх функціонального призначення. Периферійні шари ізоляційного матеріалу, прилеглі до зовнішньої поверхні поліетиленової оболонки, мають більш високу густину і міцність, а середній шар, що виконує основні теплоизоляционные функції, має меншу густину, але зате і більш низьку теплопровідність. Завдяки хорошій адгезії периферійних шарів ізоляції до поверхні контакту, істотно підвищується міцність ізоляційної конструкції. Завдяки високому тепло- і элеткросопротивлению і низьким повітропроникність і влагопоглощению зовнішньої поліетиленової оболонки, теплогидроизоляционная конструкція захищає теплопровід не тільки від теплових втрат, але і від зовнішньої корозії. На базі пенополимерных матеріалів створений ряд модифікацій ізоляційних конструкцій теплопроводів, що проходять в цей час стадію технологічної доробки і досвідченої перевірки.

Ось головні з них:

- полимербетонная ізоляція, що виконується методом формування з полімерних матеріалів з неорганічними наполнителями в якою гидроизоляционной оболонкою служить щільний полимербетон;

- ізоляції, що накладається на стальну трубу методом напыления, призначена в основному для трубопроводів діаметром більше за 500 мм.

Нарівні з конструкціями бесканальных теплопроводів з монолітними оболонками, що мають адгезію до поверхні стальних трубопроводів, споруджуються також теплопроводи з монолітними оболонками без адгезії до поверхні трубопроводів. Одним з типів індустріальних бесканальных теплопроводів в монолітних оболонках без адгезії до зовнішньої поверхні труби є теплопровід в битумоперлитной ізоляції.

Битумоперлит, битумокерамзит і інші аналогічні ізоляційні матеріали на битумном терпкому компоненті володіють істотними технологічними перевагами, що дозволяють порівняно просто индустриализовать виготовлення монолітних оболонок на трубопроводах. Але нарівні з цими вказівками технологія виготовлення оболонок потребує поліпшення для забезпечення рівномірної густини і гомогенності битумоперлитной маси як по периметру труби так і по її довжині.  Крім того, битумоперлитная ізоляція, при тривалому прогріванні при 150ОС втрачає водостойкость, що веде до зниження антикорозійної стійкості. Для підвищення антикорозійної стійкості битумопрелита в процесі виготовлення гарячої формовой маси вводять полімерні добавки в портландцемент, що підвищує температуроустойкость, вологостійкість, міцність і довговічність конструкції.

2.3.2 Конструкція бесканальных теплопроводів в засыпных порошках.

Ці теплопроводи знаходять застосування головним чином при трубопроводах малого діаметра - до 300 мм. Переваги даної конструкції в порівнянні з теплопроводами з монолітними оболонками полягає в простоті виготовлення ізоляційного шара (засыпной порошок транспортується в упаковках). Однією з конструкцій такого типу є бесканальный теплопровід в засыпных самоспекающихся асфальтитах. Основний компонент для виготовлення самоспекающегося порошку - природний битум-асфальтит або штучний бітум-продукт заводів нафтопереробки.

2.4 конструкції бесканальных теплопроводів, що Ллються.

З конструкцій бесканальных теплопроводів, що ллються деяке застосування отримали теплопроводи в пенобетонном масиві. Як матеріал для споруди таких теплопроводів може бути використаний перлитобетон. Змонтовані в траншеї стальні трубопроводы заливаються рідкою композицією, приготованою безпосередньо на трасі або доставленою в контейнері з виробничої бази. Після схоплювання пенобетонный або перлитбетонный масив засинається грунтом. Для захисту зовнішньої поверхні стальних трубопроводів від адгезії з ізоляційним масивом вони покриваються зовні шаром антикорозійного мастичного матеріалу. Для підвищення антикорозійної стійкості зовнішню поверхню стальних трубопроводів емалюють або накладають на неї інший захисний шар.

2.5  Павільйони і камери підземних теплопроводів.

Засувки, сальниковые компенсатори, воздушники, дренажна і інша арматура підземних теплопроводів, що вимагає обслуговування, розташовується звичайно в камерах. На магістральних теплопроводах діаметром 500 мм і вище в камерах розміщуються засувки з электро- або гідроприводом, маючі великі зовнішні габарити. Для створення сприятливих умов обслуговування теплопроводів з великогабаритною арматурою камери розташовуються поза проезжей частиною і над ними будують надземні споруди у вигляді павільйонів. При відсутності на теплопроводах засувок з электро- або гідроприводом, а також на теплопроводах меншого діаметра влаштовуються підземні камери без надземного павільйону. Пристрій і габаритні розміри камер повинні забезпечувати зручність і безпеку обслуговування. Кожна камера повинна мати не менш двох вихідних люків, які повинні бути відкриті при знаходженні в камері обслуговуючого персоналу. У днищі камери повинні бути влаштовані приямки для збору і спуску або откачки дренажних вод.

2.6 Перетин теплопроводами рік, залізничних шляхів і дорожніх магістралей.

Найбільш простий метод перетину річкових перешкод - прокладка теплопроводів по будівельній конструкції залізничних або автодорожний мостів. Однак мости через ріки в районі прокладки теплопроводів нерідко відсутні, а споруда спеціальних мостів для теплопроводів при великій довжині прольоту стоїть дорого. Можливими варіантами рішення цієї задачі є споруда підвісних переходів або споруда підводного дюкера. Сучасні вдосконалені покриття автодорожний магістралей стоять дорого, тому перетин їх теплопроводами, що знову споруджуються проводиться звичайно закритим способом, методом щитовой проходки. Така споруда проводиться за допомогою щита, що являє собою циліндричну зварну оболонку, виконану із зварного листа. Перетин теплопроводами залізничного або автодорожний насипу також проводиться без зупинки руху методом проколу. За допомогою могутніх гідравлічних домкратів в тіло насипу вдавлюється стальна труба-гільза, яка наскрізь проходить через насип. Після очищення від грунту ця труба використовується як гільза-оболонка, всередині якою прокладається ізольований теплопровід. При перетині насипу електрифікованих залізниць теплопровід необхідно електрично ізолювати від стальної гільзи для захисту його электрокоррозии.

2.7 Захист підземних теплопроводів від затоплення і зволоження.

Однією з основних умов довговічності підземних теплопроводів є захист їх від затоплення грунтовими або верховими водами. Затоплення приводить до псування ізоляції і зовнішньої корозії трубопроводів. Єдине рішення при прокладці теплопроводів нижче за рівень грунтових вод полягає в пониженні цього рівня за допомогою подовжнього дренажу. Конструкція самого теплопроводу залишається в цьому випадку такою ж, як і для сухих грунтів.

Основна вимога до дренажу грунтових вод в зоні прокладки теплопроводу складається в тому, щоб рівень грунтових вод при роботі дренажу, була нижче за днище каналу або нижню відмітку ізоляційної конструкції теплопроводу при бесканальной прокладці. Для захисту теплопроводу від поверхневих вод насамперед необхідне планування поверхні землі над теплопроводом. Відмітка поверхні землі над теплопроводом повинна дещо перевищувати відмітку навколишнього грунту. Вельми бажаний пристрій над теплопроводом вуличного одягу у вигляді асфальтового покриття.

Досвід показує, що теплопроводи, працюючі круглогодично, знаходяться в кращому стані, ніж працюючі сезонно або періодично.

2.8 Надземні теплопроводи.

Надземні теплопроводи звичайно укладаються на окремо стоячих опорах, на вантовых конструкціях, підвішених до пилонам щогл, на естакадах. У СРСР були розроблені типові конструкції надземних теплопроводів на окремо стоячих високих і низьких залізобетонних опорах. При прокладці теплопроводів на низьких опорах відстань між нижньої створюючої ізоляційної оболонки трубопровода і поверхнею землі приймається не менше за 0,35 м при ширині групи труб до 1,5 м і не менше за 0,5 м. Високі окремо стоячі опори можуть виконуватися жорсткими, гнучкими і що гойдаються. Матеріали для щогл вибираються в залежності від типу і призначення теплопроводу. Найбільш відповідним матеріалом для щогл стаціонарних конструкцій є залізобетон. У місцях установки арматури трубопроводів необхідно передбачити пристосування для зручного підйому обслуговуючого персоналу і безпечного обслуговування арматури. У цих місцях звичайно влаштовуються майданчики з огорожами і постійними сходами.

3. Теплоизоляционные матеріали і конструкції.

Важливе значення в пристрої теплопроводу має теплова ізоляція. Від якості ізоляційної конструкції теплопроводу залежать не тільки теплові втрати, але і його довговічність. При відповідній якості матеріалів і технології виготовлення теплова ізоляція може одночасно виконувати роль антикорозійного захисту зовнішньої поверхні стального трубопровода. До таких матеріалів, відноситься поліуретан і похідні на його основі - полимербетон і бион.

Основні вимоги до теплоизоляционным конструкцій полягає в наступному:

· низька теплопровідність як в сухому стані так і в стані природної вогкості;

· мале водопоглинання і невелика висота капілярного підйому рідкої вологи;

· мала корозійна активність;

· високий електричний опір;

· лужна реакція середи (pH>8,5);

· достатня механічна міцність.

Основними вимогами для теплоизоляционных матеріалів паропроводов електростанцій і котелень є низька теплопровідність і висока температуростойкость. Такі матеріали звичайно характеризуються великим змістом повітряних пір і малою об'ємною густиною.

Остання якість цих матеріалів зумовлює їх підвищені гигроскопичность і водопоглинання.

Одна з основних вимог до теплоизоляционным матеріалів для підземних теплопроводів полягає в малому водопоглинанні. Тому високоефективні теплоизоляционные матеріали з великим змістом повітряних пір, легко вбирні вологу з навколишнього грунту, як правило, непридатні для підземних теплопроводів.

Вибір теплоизоляционной конструкції і її розмірів залежить від типу теплопроводу і висхідних матеріалів, що розташовуються і виконується на основі техніко-економічних розрахунків. При сучасних масштабах теплофікації і централізованого теплопостачання проблема теплової ізоляції теплових мереж має велике народногосподарське значення.

При споруді теплопроводів в каналах як теплова ізоляція часто застосовуються вироби з мінеральної вати, захищений битуминировкой від зволоження. На зовнішню поверхню стальної труби накладається антикорозійне покриття (емаль, изол і інш.). На антикорозійне покриття укладаються шкаралупи з мінеральної вати, армовані стальною сіткою. Зверху шкаралуп укладаються полуцилиндрические асбоцементные футляри, що закріплюються на теплопроводі стальною сіткою, що покривається зверху асбоцементной штукатуркою.

4. Труби і їх з'єднання.

Техніка транспорту теплоти пред'являє наступні основні вимоги до труб, вживаних для теплопроводів:

· достатня механічна міцність;

· еластичність і стійкість проти термічних напружень при змінному тепловому режимі;

· постійність механічних властивостей;

· стійкість проти зовнішньої і внутрішньої корозії;

· мала шорсткість внутрішніх поверхонь;

· відсутність ерозії внутрішніх поверхонь;

· малий коефіцієнт температурних деформацій;

· високі теплоизолирующие властивості стінок труби;

· простота, надійність і герметичність з'єднання окремих елементів;

· простота зберігання, транспортування і монтажу.

Всі відомі до цього часу типи труб одночасно не задовольняють всім перерахованим вимогам. Зокрема, цим вимогам не цілком задовольнять стальні труби, вживані для транспорту пари і гарячої води. Однак високі механічні властивості і еластичність стальних труб, а також простота, надійність і герметичність з'єднань (зварювання) забезпечили практично стопроцентное застосування цих труб в системах централізованого теплопостачання.

У цей час для споруди теплових мереж застосовуються, як правило, стальні труби, виготовлені з, так званої, спокійної сталі. Для підбору сортаменту стальних труб і арматури для теплових мереж користуються шкалою тиску по ГОСТ 356-80. У основу побудови шкали тиску встановлено ділення всіх трубопроводів на вісім груп в залежності від температури середи, що транспортується. Шкала розроблена таким чином, що одна і та ж труба може застосовуватися для транспорту теплоносія з будь-якою температурою від 0ОС до встановленої для труби з даної марки сталі граничної температури tпр≤445ОС, але при різному тиску.

Основні типи стальних труб, вживаних для теплових мереж:

- діаметром до 400 мм включно - бесшовные, горячекатаные;

- діаметром вище за 400 мм - электросварные з подовжнім швом і электросварные зі спіральним швом.

Труби для теплових мереж виготовляються головним чином з сталі наступних марок: Ст2сп, Ст3сп, стали 10, 20, 10Г2, 15ГС, 16ГС, 17ГС.

Электросварные труби виготовляються як прямошовные, так і зі спіральним швом з різною товщиною стінки. Сортамент труб вибирається з урахуванням умовного тиску, максимальної температури теплоносія, діаметра трубопровода і марки стали, з якої він виготовлений. Стальні водогазопроводные труби з різьбленням, як правило, не рекомендується застосовувати для теплових мереж через підвищену витрату матеріалу в зв'язку з хворою товщиною стінки, викликаною наявністю різьблення. Трубопроводы теплових мереж сполучаються між собою за допомогою електричного або газового зварювання.

Схема трубопроводів, розміщення опор і компенсуючих пристроїв повинні бути вибрані таким чином, щоб сумарне напруження від всіх одночасно діючих навантажень ні в одному перетині трубопровода не перевершувало що допускається. Найбільш слабим місцем стальних трубопроводів, по якому потрібно вести перевірку напружень, є зварні шви. Коефіцієнт міцності зварних швів φ, що являє собою відношення напруження, що допускається для шва до напруження, що допускається для цілої стінки.

Трубопроводы теплових мереж розраховані на міцність по формулах для тонкостенных судин, оскільки у них відношення товщини стінки до діаметра δ/d<1,5.

5. Опори.

Опори є відповідальними деталями теплопроводу. Вони сприймають зусилля від трубопроводів і передають їх на несучі конструкції або грунт. При споруді теплопроводів застосовують опори двох типів: вільні і нерухомі. Вільні опори сприймають вагу трубопровода і забезпечують його вільне переміщення при температурних деформаціях. Нерухомі опори фіксують положення трубопровода в певних точках і сприймають зусилля, виникаючі в місцях фіксації під дією температурних деформацій і внутрішнього тиску.

При бесканальной прокладці звичайно відмовляються від установки вільних опор під трубопроводами щоб уникнути нерівномірних посадок і додаткових згинаючих напружень. У цих теплопроводах труби укладаються на незайманий грунт або ретельно утрамбований шар піску. При розрахунку згинаючих напружень і деформацій трубопровід, лежачий на вільних опорах, розглядається як многопролетная балка. За принципом роботи вільні опори діляться на змінні, роликові, катковые і підвісні. Для того щоб ролик обертався, необхідно, щоб момент сил, що створюється трубопроводом на поверхні ролика, відносно осі обертання перевищував суму моментів сил тертя на поверхні ролика і на поверхнях цапф тієї ж осі. При виборі типу опор потрібно не тільки керуватися значенням розрахункових зусиль, але і враховувати роботу опор в умовах експлуатації. З збільшенням діаметрів трубопроводів різко зростають сили тертя на опорах.

У деяких випадках, коли за умовами розміщення трубопроводів відносно несучих конструкцій змінні і опори, що котяться не можуть бути встановлені, застосовуються підвісні опори. Недоліком простих підвісних опор є деформація труб внаслідок різної амплітуди підвісок, що знаходяться на різній відстані від нерухомої опори, через різні кути повороту. По мірі видалення від нерухомої опори зростають температурна деформація трубопровода і кут повороту підвісок.

Для зменшення перекосів трубопровода бажано довжину підвіски вибирати можливо більшої. При неприпустимості перекосів труби і неможливості застосування змінних опор потрібно застосовувати пружинні підвісні опори або опори з противагою. З всіх зусиль діючих на нерухому опору, найбільш значним є неврівноважена сила внутрішнього тиску. Для полегшення конструкції нерухомої опори необхідно прагнути до урівноваження осьової сили внутрішнього тиску всередині трубопровода.

З метою уніфікації розрахунків і стандартизації конструкцій нерухомих опор прийнято ділити їх умовно на дві групи: нерозвантажені і розвантажені. До першої групи відносяться опори, що сприймають осьову реакцію внутрішнього тиску. До другої групи відносяться опори, на які осьова реакція внутрішнього тиску не передається.

6. Підведення підсумків

Теплові мережі являють собою складну сукупність трубопроводів, по яких транспортуються теплоединицы, часом на дуже дальні відстані. Безліч чинників: безпеки, середи траси, економічність у використанні матеріалу і зручності впливає на конструкцію обладнання. Не існує типу труб, який задовольняє все умовам: надійності, міцності, еластичності, безпеки і багатьох інших. Тому потрібно вибирати оптимальну конструкцію труб, ізоляції, опорних конструкцій, а також виконувати раціональне трасування, враховуючи рельєф і умови зовнішньої середи.

Література що використовується в даному рефераті:

1) Соколів В. Я. «Теплофікація і теплові мережі» Видавництво М.:Енергія, 1982, 360 сторінок.

© 8ref.com - українські реферати
8ref.com