Tepelná síť: pokládka, provozní řád a opravy

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-12 05:03

Distribuce a přeprava nosiče tepla mezi spotřebiteli probíhá prostřednictvím speciální tepelné sítě. Je to jeden z hlavních prvků celé struktury inženýrských komunikací. Spolehlivost a kvalita přenosu přímo závisí na tom, jak funguje. Potrubí tepelných sítí nejsou jedinými prvky této struktury. Kromě nich zahrnuje i různé struktury. Patří mezi ně zejména škrticí a čerpací stanice, výhřevné body.

Struktura

Síť tepla, založená na schématu centralizovaného zásobování, je ve své struktuře rozdělena do dvou úrovní: hlavní a čtvrtletní (mikrookres). První tvoří prvky spojující zdroje tepla s místními (okresními) body jeho distribuce mezi koncové spotřebitele. Ve většině případů se jedná o smyčkový systém potrubí (průměr 500–1400 mm) a inženýrských staveb. Tyto prvky jsou rozmístěny po celém městě, což zajišťuje spolehlivost přenosu a schopnost uspokojit poptávku po spotřebě. Díky oddělení je provoz tepelných sítí značně usnadněn. Vznikají tak různá schématakontroly, které zvyšují spolehlivost práce a zvyšují kvalitu dodávek. Návrh a pokládka topných sítí hlavního typu se provádějí s ohledem na možné poruchy v provozu jakéhokoli podvodního prvku. V tomto ohledu jsou vytvořeny záložní odkazy. Jsou napojeny na zdroje tepla. Tímto přístupem je vytvořen jednotný systém řízení. Je schopen nepřetržitě poskytovat deklarované indikátory tepelných a hydraulických režimů. Práce se přitom provádějí i v případě, že některý z jejích prvků (napájecí zdroj, jedna z větví hlavního vedení) vypadne. Distribuce chladicí kapaliny za takových podmínek je lepší, ztráty způsobené převodovkou jsou sníženy a jsou pozorovány úspory paliva.

Management

Pravidla tepelných sítí stanoví přítomnost speciálních prvků, pomocí kterých je struktura řízena. Mezi ně patří zejména blokovací mechanismy – ventily. S jejich pomocí je obecná topná síť rozdělena do samostatných sekcí. Dopad na ventily umožňuje zapnout (vypnout) malé úseky dálnice, stejně jako čerpací a škrticí stanice, které se na nich nacházejí. Většina moderních zařízení je vybavena elektrickým pohonem. Jsou umístěny v průměru každé 1-3 km dálnice. Obecná správa sítí zahrnuje kontrolu režimu provozu a stavu konstrukčních prvků, prevenci možných poruch. K ochraně před vodním rázem je na místních místech instalováno speciální odlehčovací zařízení.

Čtvrtletní topná síť. Funkce

Tyto struktury jsou rozvětvené slepé systémy. Jsou připojeny k topným bodům. Správa probíhá v manuálním i offline režimu. Taková konstrukce má průměr až 400 mm, proto se přerušení dodávek tepelné energie spotřebitelům v důsledku poruchy v takové síti považuje za přijatelné. V důsledku obecného návrhu schémat dodávek však v případě poruchy trpí pouze malá část konečných uživatelů. Oprava topných sítí v tomto případě netrvá dlouho. Body, kterými média vstupují do systému, jsou automatizované. To vám umožní ušetřit na spotřebě tepelné energie.

Připojení k páteřní síti

Distribuční sítě jsou připojeny k obecnému systému pomocí směšovačů nebo čerpadel (směšovacích kruhových), méně často prostřednictvím ohřívačů vody. Použití posledně jmenovaného činí systém flexibilnějším a spolehlivějším. To je možné díky oddělení hydraulických režimů hlavního a distribučního systému. Nosič vstupující do obecných sítí z různých zdrojů může mít různé teploty, přesahující tu, která je již v potrubí. Napájecí systémy vybavené čerpadly vylučují hydraulické oddělení vedení od distribučních okruhů. V důsledku toho se řízení odpovídajícího nouzového režimu stává složitější. V tomto případě je možné samostatně udržovat pomocí čerpadla v distribučních sítích kruhových ateplotní podmínky, které se budou lišit od hlavních.

Dvouúrovňový pohled na systém

Schéma velké struktury tepelné sítě má dvouúrovňový pohled. Nahoře je dálniční okruh. Odcházejí z něj větve do výtopen krajů. Připojení používá běžnou metodu. V případě výpadku části hlavní, ke které je topné místo připojeno, jsou koncoví spotřebitelé zbaveni tepelné energie. Uživatelé jsou připojeni k okresnímu bodu pomocí místních systémů – toto je nižší úroveň.

Rezervace obsluhy

Chladivo je dodáváno do hlavní sítě z tepelné elektrárny a okresní kotelny. V tomto případě je možné provést proces rezervace dodávky pro případ poruchy jednoho z bodů ohřevu média. To se provádí instalací propojovacího můstku na přívodní a zpětné vedení. Kombinace těchto prvků tvoří jednokruhovou topnou síť. Navrhovaný průměr vodivých prvků systémů je vypočítán tak, aby byla zajištěna propustnost požadovaného nosiče i v nouzových situacích. Za podmínek stabilního nepřerušovaného provozu se chladicí kapalina pohybuje všemi tepelnými potrubími sítě. V tomto případě ztrácí použití propojek smysl. Pro efektivnější využití propojek a snížení nákladů na ohřev chladicí kapaliny se používá metoda „nezatížená rezerva“. V tomto případě dochází k úplnému překrytí propojek. Propojky se zapínají pouze v případě poruchy tepelných článků.síť.

Teplovody sítí

Pohyb nosiče se provádí podél těchto prvků, v jejichž podobě se objevuje voda. Tepelné potrubí se instaluje nadzemním a podzemním způsobem. V prvním případě má těsnění řadu významných výhod: delší životnost, snadné sledování stavu systému a snazší přístup k řešení problémů. Instalace nadzemního teplovodu v moderních městech je však kvůli architektonickým omezením prakticky nemožná. Za těchto podmínek je většina systémů pod zemí. Při instalaci takových potrubí se vylomí speciální kanály.

Používání systému

Před uvedením do provozu probíhají tepelné zkoušky tepelných sítí. Instalované prvky jsou naplněny horkou vodou o různých teplotách. Kapalina je následně během své životnosti opakovaně vypouštěna. V důsledku všech vnitřních vlivů se stěny potrubí mění, východiskem z této situace je instalace kompenzátorů do potrubí. Dva konce sekce jsou pevně upevněny na podpěrách. Uprostřed je instalován kompenzátor. Kromě toho jsou potrubí pevně upevněna v blízkosti výměníků tepla, čerpadel. To se provádí za účelem odlehčení zatížení způsobeného tepelnou deformací. Podpěry jsou umístěny v kanálech nebo speciálních komorách. V kanálech je potrubí uloženo na pohyblivých podpěrách. Aby bylo možné neustále sledovat stav systémů, budují se speciální podzemní komory. Jsou v nich umístěny různé ventily, vypouštěcí ventily, vzduchové kohouty akompenzátory. V některých případech (například při průměru vodovodního potrubí větším než 500 mm) se nad komorami staví zemní pavilony pro testování topných sítí a pohodlnější údržbu. Umístění výhybek a čerpacích stanic probíhá ve speciálně vybavených budovách.

Výběr optimální možnosti pro topné sítě

V současné době existuje velké množství schémat topných sítí a způsobů jejich pokládky. Proto se ve fázi návrhu zvažuje několik možností. Porovnáním všech možných podmínek jsou provedeny technické a ekonomické výpočty, je vybrána nejlevnější varianta s nejlepšími vlastnostmi. Podle těchto výpočtů se určí průměr použitých prvků, izolační materiály a jejich tloušťka, výkon instalovaných čerpadel. Navíc jsou zachovány náklady na výstavbu a údržbu teplovodu, na tepelné ztráty při přenosu od zdroje ke spotřebiteli.

Ruské topné systémy

Většina v současnosti provozovaných tepelných sítí v Rusku byla vybudována zpět v SSSR, po jehož rozpadu byly výrazně omezeny finanční prostředky na přemístění a obnovu stávajících teplovodů. Ustaly plánované kontroly stavu systémů a jejich pravidelné výměny, začala slábnout i kontrola ze strany státu.

Celková situace s tepelnými sítěmi v zemi se začala prudce zhoršovat. V podmínkách výrazných úspor začaly klesat požadavky na kvalitu prvků,používané při přemístění stávajících systémů. Úspory vedly ke zlevnění práce, což ovlivnilo jejich výslednou kvalitu. Systémy postavené v těchto letech měly nízkou životnost a po 5-7 letech vyžadovaly opětovnou výměnu. To vše vedlo k prudkému nárůstu počtu poruch, což vedlo ke zvýšení kapacity pohotovostních služeb. Tepelné ztráty při přenosu nosiče se odhadují na 20-50% celkového výkonu během topného období a od 30 do 70% - v létě. Tato čísla jsou několikanásobně vyšší než normy přijaté ve vyspělých zemích Evropy.