Прокладка отопительного трубопровода

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Бесканальная прокладка теплосетей

Бесканальная прокладка теплосетей считается самым дешевым способом по сравнению с другими. Применения такого способа прокладки позволяет снизить строительную стоимость тепловых сетей на 40-30 %, и уменьшить в большом объеме расходы строительных материалов и трудовые затраты.

На рисунке №1 показана бесканальная прокладка теплопроводов в монолитных цилиндрических оболочках из армированного пенобетона.

Рисунок №1 - Бесканальная прокладка теплопроводов в монолитных цилиндрических оболочках из армированного пенобетона:

1 - армопенобетонная оболочка;

2- песчаная подсыпка;

3- бетонная подготовка;

4- грунт.

Блоки для тепловых сетей производят на заводе. Монтаж сетей на трассе сводится лишь к установке автокраном в траншею и сваркой стыков. Глубина укладки тепловых сетей от поверхности земли или твердого дорожного покрытия до верха перекрытия канала или коллектора принимается при наличии твердого покрытия - 0,5 м, без твердого покрытия - 0,7 м. Важное значение занимает тепловая изоляция теплопроводов централизованного теплоснабжения. Применение тепловой изоляции уменьшает падение температуры теплоносителя и потери тепла при транспортировании его на большие расстояния. В бесканальных сетях применяют тепловую изоляцию из битумоперлита, пеносилеката, перлитобетона, пенобетон литой, монолитный пенобетон. А так же можно внести в список керамзитобетонные оболочки.

При прокладке теплосетей в каналах широко применяются изоляция , изделия из минеральной ваты , полиуретановое покрытие на трубах и скорлупа из полиуретана, полиуретановые мастики, битумировка.

При защите тепловых сетей от коррозии важным мероприятием считается противокоррозионная обработка труб. Применяется покрытия для защиты эпоксидное и стеклоэмалевое. Используют рулонный материал для защиты теплопроводов от коррозии это изол и бризол. Подбор типа покрытия обосновывается в проекте строительства.

При бесканальной прокладке тепловых сетей в грунтах с высокой коррозийной активностью возникает опасность от блуждающих токов так как коррозия труб ускоряется. Для защиты от блуждающих токов применяют катодную защиту или устраивают электрический дренаж. При устройстве дренажной защиты к защищаемому сооружению, трубопроводу, подключают электрический кабель. Второй конец кабеля присоединяют к ходовому рельсу пути или к отрицательной шине тяговой подстанции. В кабель включают дренажное устройство, которое пропускает ток только одного знака. При изменении знака дренируемого тока, т. е. разности потенциалов, дренажное устройство автоматически отключает систему.

Бесканальную прокладку изолированных теплопроводов выполняют в непросадочных грунтах с естественной влажностью или водонасыщенных и просадочных грунтах 1-го типа.

В слабых грунтах с несущей способностью менее 0,1 МПа необходимо устройство искусственного основания.

Бесканальную прокладку изолированных теплопроводов рекомендуется проектировать под непроезжей частью улиц и внутри кварталов жилой застройки. Прокладка теплопроводов под проезжей частью автомобильных и магистральных дорог и улиц общегородского значения, как правило, не допускается. Не допускается также бесканальная прокладка теплопроводов под детскими и игровыми площадками.

Изолированные трубопроводы тепловых сетей при бесканальной прокладке, располагаемые над сооружениями метрополитена, должны прокладываться в стальных футлярах, концы которых должны выходить за пределы тоннеля метрополитена на 10 м в обе стороны, или в монолитном железобетонном проходном канале. В пониженных точках бесканальной прокладки до или после пересечения линии метрополитена должны устраиваться спускники с выпуском в существующую систему дождевой канализации. Отключающие устройства на теплосети должны располагаться, как правило, на расстоянии 0,1 км от линии метрополитена.

При бесканальной прокладке трубопроводов расстояние по горизонтали от наружной поверхности изолированного трубопровода до фундаментов зданий и сооружений должно приниматься по СНиП 2.04.07.

При невозможности выдержать эти расстояния трубопроводы должны прокладываться в каналах или в стальных футлярах на расстоянии не менее 2 м от фундаментов зданий либо в пристенных (пристроенных к фундаментам зданий) тоннелях из монолитного железобетона с изоляцией металлом.

Изолированные трубопроводы диаметром до 400 мм при прокладке на участках в непроходных каналах рекомендуется укладывать на основание из песка с коэффициентом фильтрации 5 м/сут. Для большего диаметра допускается прокладка трубопровода на скользящих опорах. При этом необходима проверка теплосети на продольную устойчивость.

На участках прокладки трубопроводов в проходных и полупроходных каналах длиной до 30 м допускается прокладка на скользящих опорах. Длина каналов может быть увеличена по согласованию в установленном порядке.

Изолированные трубопроводы при бесканальной прокладке рекомендуется проверять на устойчивость (продольный изгиб).

Обязательная проверка проводится в следующих случаях:

- при малой глубине заложения теплопроводов (менее - 1 м от оси труб до поверхности земли);

- при вероятности затопления теплопровода грунтовыми, паводковыми или другими водами;

- при вероятности ведения рядом с теплотрассой земляных работ;

- при необходимости принятия дополнительных мер по обеспечению живучести теплопровода (на основе технического задания заказчика).

Обязательная проверка проводится также в случае прокладки участка теплопровода в канале, на эстакаде или надземно.

2. Классификация систем вентиляции

Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах в соответствии со СНиП (строительными нормами и правилами). Системы вентиляции обеспечивают поддержание допустимых метеорологических параметров в помещениях различного назначения.

Классификация систем вентиляции.

При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т.п., их можно классифицировать по следующим характерным признакам:

По способу создания давления для перемещения воздуха:

- с естественным,

- с искусственным (механическим) побуждением.

По назначению:

- приточные,

- вытяжные.

По зоне обслуживания:

- местные,

- общеобменнные.

По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные:

- естественная вентиляция.

Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит:

- вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации,

- вследствие разности давлений "воздушного столба" между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем - вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания - конвекция. В результате воздействия так называемого ветрового давления.

Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.

В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного.

Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него более легкий теплый воздух.

При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор - конвекция.

В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 метров.

При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах - не превышать 1 м/с.

Достоинства и недостатки.

Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электроэнергии.

Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов, а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.

Механическая вентиляция.

В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния.

Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды.

При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.

Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, то есть одновременно естественную и механическую вентиляцию.

В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.

Приточная вентиляция.

Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.).

Вытяжная вентиляция.

Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух.

В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы.

Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений.

В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система.

В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения. Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем месте (местная), или для всего помещения (общеобменная).

Местная вентиляция.

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

Местная приточная вентиляция.

Местная вентиляция требует меньших затрат, чем обще-обменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т.д.) обычно применяют смешанную систему вентиляции - общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.

Воздушные души.

К местной приточной вентиляции относятся воздушные души.

Такие как: сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью. Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.

Воздушные оазисы.

К местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы - участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2-2.5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой.

Воздушные завесы.

Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и т.д.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха.

Местная вытяжная вентиляция.

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделения вредных веществ и выделений в помещении локализованы и можно не допустить их распространения по всему помещению.

Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла.

Для удаления вредностей применяются местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зоны, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.).

Конструкции местных отсосов условно делят на группы:

Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, см. рис. 2). Объемы воздуха определяются расчетом.

Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха (рис.3).

Система с местными отсосами изображена на (рис.2)

Рисунок 2 - Полуоткрытые отсосы:

Зонты-козырьки у нагревательных печей: а) - у щелевого отверстия при выпуске из него продуктов горения; б - у отверстия, снабженного дверкой при выпуске продуктов горения через газовые окна.

Рисунок 3 - Бортовые отсосы:

Бортовые отсосы. Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха.

Рисунок 4 - Местные отсосы:

Система вентиляции с местными отсосами изображена на рис. 4. Основными элементами такой системы являются местные отсосы - укрытия (МО), всасывающая сеть воздуховодов (ВС), вентилятор (В) центробежного или осевого типа, ВШ - вытяжная шахта. При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливаемой пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров).

Однако местные системы вентиляции не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения рассредоточены на значительной площади или в объеме, подача воздуха в отдельные помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды.

Общеобменная вентиляция.

Общеобменные системы вентиляции - как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части. Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.

Общеобменная приточная вентиляция.

Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.

Рисунок 5 - Общеобменная вытяжная вентиляция:

Простейшие схемы вытяжной вентиляции:

1 - Утепленный клапан

2 - Вентилятор

3 - Лопасти вентилятора

4 - Вытяжная труба с дефлектором

5 - Шибер

Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен. В некоторых случаях установка имеет протяженных вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/кв.м., то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа. Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и нет тепловыделения от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.

В определенных случаях в производственных помещениях наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.

Канальная и бесканальная вентиляция.

Системы вентиляции либо имеют разветвленную сеть воздуховодов для перемещения воздуха (канальные системы), либо каналы-воздуховоды могут отсутствовать, например, при установке вентиляторов в стене, в перекрытии, при естественной вентиляции и т.д. (бесканальные системы).

3. Отопительные приборы. Виды и размещения

Отопительные приборы важный элемент системы отопления, функция приборов теплопередача от теплоносителя в обогреваемые помещения.

Отопительный прибор имеет определенную площадь нагревательной поверхности Д_пр, м², рассчитанный в соответствии с требуемой теплоотдачей прибора. Для обеспечения необходимой теплоотдачи в прибор должно поступать определенное количество теплоносителя в единицу времени.

Отопительные приборы должны соответствовать внешнему виду интерьеру помещений, уменьшение площади помещений, занимаемой приборами. Приборы выполнятся достаточно компактными, т.е. их строительная длина и глубины, приходящие на единицу теплового потока , должны быть наименьшими.

Производственно-монтажные.

Монтаж приборов для повышения производительности труда и механизация изготовления. Механическая прочность прибора.

Водонепроницаемость стенок при критически допустимом в рабочих условиях гидравлическом давлении внутри прибора и устойчивость при высоких температурах. Управляемость теплоотдачи приборов, зависящая от их тепловой инерции. К отоптельным приборам предъявляется важное для них теплотехническое требование: обеспечения повышенного теплового потока от теплоносителя в помещения через единицу площади прибора при прочих равных условиях( место установки, температура воздуха, расход и температура теплоносителя и т.д.).Выполнение данного требования прибор должен обладать высоким значения коэффициента теплопередачи k_пр.

Отопительные приборы делятся на три группы по способу теплоотдачи.

1. Радиаторные приборы, отдающие излучение не менее 50% общего теплового потока. К группе относятся излучатели и потолочные отопительные панели.

2. Конвективно-радиационные приборы, передающие конвекцией от 50 до 75 % общего теплового потока.

Группа включает радиаторы панельные и секционные, напольные отопительные панели, гладкотрубные приборы.

3. Конвективные приборы, излучающие конвекцией не менее 75 % общего теплового потока. Группа включает ребристые трубы и конвекторы.

В эти три группы входят отопительные приборы пяти основных видов: радиаторы секционные и панельные, гладкотрубные приборы, конвекторы, ребристые трубы. К приборам с ребристой внешней поверхностью относятся калориферы , применяемые для нагревания воздуха в системах воздушного отопления, кондиционирования воздуха и венитиляции.

Рисунок 6:

Конструкции отопительных приборов различных видов (в разрезе):

а - радиатор секционный;

б - радиатор стальной панельный;

в - гладкотрубный прибор (из трех горизонтальных труб);

г- конвектор с кожухом;

д - ребристая труба (из двух горизонтальных стальных труб);

1 - канал для теплоносителя;

2 - оребрение из стальных пластин;

3 - чугунный фланец.

Используют материал для производства отопительных приборов из металла, комбинированные и неметаллические. Приборы из металла изготавливают в основном из серого чугуна и стали (стальных труб и листовой стали). Применяют также медные трубы, литой и листовой алюминий. В комбинированных приборах применяют теплопроводные материалы (керамику, бетон), в который заделывают чугунные или стальные греющие элементы (панельные радиаторы). Сребренные металлические трубы устанавливают в неметаллический кожух (конвекторы).

К неметаллическим приборам относятся потолочные и напольные панели ,панельные радиаторы с заделанными пластмассовыми греющими трубами или пустотами без труб, а также пластмассовые, керамические и другие радиаторы.

Размещение отопительного прибора в помещениях выполняют как у внутренней стены, так и у наружной. При установки прибора у внутренней стены помещения сокращается длина труб, подающих и отводящих теплоноситель от прибора (на два прибора требуется один стояк). Такой способ установки повышает теплопередачу примерно на 7 % в следствии дополнительной потери через наружные стены и интенсификации лучистого теплообмена.

Но такой способ установки приборов допустим в южных районах России с короткой и теплой зимой.

а) Наружные стены б) Внутренние стены

Рисунок 7 - Размещение отопительных приборов в помещениях:

а - под окнами;

б - у внутренних стен.

В северных районах севера России и средне полосе целесообразно устанавливать отопительные приборы вдоль наружной стены помещения и особенно под окнами (рис.7 а).

При такой установке приборов повышается температура внутренней поверхности в нижней части окна и наружной стены, что возрастает тепловой комфорт помещения. Расположение прибора под окном препятствует образования потока холодного воздуха, перемещения холодного воздуха у пола помещения.

Вертикальный отопительный прибор устанавливают ближе к полу помещения, но не ближе 60 мм от пола для удобной очистки под прибором от пыли.

Рисунок 8 - Размещение под окном помещения отопительного прибора:

а - низкого и длинного (желательно);

б - высокого и короткого (нежелательно);

Пр- отопительный прибор.

Установка отопительных приборов под окнами правилами может не соблюдаться. Например, в помещениях с периодическим посещением людей на небольшое время, где рабочие места людей удалены от наружного ограждения.

Такие отклонения от правил могут допускаться в производственных помещениях с шириной (более 2 м) проходов у окон, в вестибюле и лестничной клетке гражданских и складских помещениях.

Важное значение имеет размещение отопительных приборов в лестничных клетках - вертикальных шахтах снизу доверху здания. Движение воздуха в лестничных клетках в зимнее время, повышается с увеличением высоты, способствует переносу тепла в верхнюю их часть и вместе с тем вызывает переохлаждение нижних этажей здания, находящиеся в близи открывающийся наружных дверей. Из этого следует что при равномерном размещении отопительных приборов по высоте будет возникать перегрев средней и верхней части лестничной клетки и охлаждение нижней части.

Целесообразно располагать в лестничных клетках отопительные приборы в нижней части рядом с входными дверями. В настоящее время в многоэтажных зданиях применяют для отопления лестничных клеток высокие конвекторы и рециркуляционные воздухонагреватели.

Рисунок № 9 - Расположение отопительных приборов:

а - в декоративном шкафу;

б - в глубокой нише;

в - в специальном укрытии;

г - за щитом;

д - в два яруса.

4. Надземная прокладка тепловых сетей. Применение, конструкции

Надземную прокладку теплосетей применяют редко, так как она нарушает архитектурный ансамбль местности, имеет при прочих равных условиях более высокие в сравнении с подземной прокладкой тепловые потери, не гарантирует от замерзания теплоносителя при неполадках и авариях, стесняет проезды. При реконструкции сетей ее рекомендуется применять при высоком уровне грунтовых вод, в условиях вечной мерзлоты, при неблагоприятном рельефе местности, на территориях промышленных предприятий, на площадках, свободных от застроек, вне пределов города или в местах, где она не влияет на архитектурное оформление и не мешает движению транспорта.

Преимущества надземной прокладки: доступность осмотра и удобство эксплуатации; возможность в кратчайшие сроки обнаружить и ликвидировать аварию в теплопроводах; отсутствие электрокоррозии от блуждающих токов и коррозии от агрессивных грунтовых вод; меньшая стоимость сооружения по сравнению со стоимостью подземных прокладок тепловых сетей. Надземную прокладку тепловых сетей осуществляют: на отдельно стоящих опорах (мачтах); на эстакадах с пролетным строением в виде прогонов, ферм или подвесных (вантовых) конструкций; по стенам зданий. Отдельно стоящие мачты или опоры могут быть выполнены из стали или железобетона. При небольших объемах строительства надземных тепловых сетей применяют стальные мачты из профильной стали, однако они дороги и трудоемки и поэтому вытесняются железобетонными. Мачты из железобетона особенно целесообразно применять при массовом строительстве на промышленных площадках, когда рентабельно организовать их изготовление в заводских условиях.

Для совместной прокладки теплосетей с другими трубопроводами различного назначения применяют эстакады, изготовляемые из металла или железобетона. В зависимости от количества одновременно прокладываемых трубопроводов пролетные строения эстакад могут быть одноярусными и многоярусными. Теплопроводы обычно прокладывают на нижнем ярусе эстакады, при этом трубопроводы с более высокой температурой теплоносителя размещают ближе к краю, обеспечивая тем самым лучшее расположение П-образных компенсаторов, имеющих различные размеры. При прокладке теплотрасс на территории промышленных предприятий применяют также способ надземной прокладки на кронштейнах, укрепляемых в стенах зданий. Пролет теплопроводов, т.е. расстояния между кронштейнами, выбирают с учетом несущей способности конструкций здания.

При совместной укладке трубопроводов большого и малого диаметра применяется несколько видоизмененная вантовая конструкция с прогонами из швеллеров, подвешенных на тягах. Прогоны позволяют устанавливать опоры трубопроводов между мачтами. Однако возможность прокладки трубопроводов на эстакадах и с подвеской на тягах в городских условиях ограничена и применима только в промышленных зонах. Наибольшее применение получила прокладка водяных трубопроводов на отдельно стоящих мачтах и опорах или на кронштейнах. Мачты и опоры, как правило, выполняются из железобетона. Металлические мачты применяются в исключительных случаях при малом объеме работ и реконструкции существующих тепловых сетей.

Мачты по своему назначению делятся на следующие типы:

- для подвижных опор трубопроводов (так называемые промежуточные);

- для неподвижных опор трубопроводов (анкерные), а также устанавливаемые в начале и в конце участка трассы;

- устанавливаемые на поворотах трассы;

- служащие для опирания компенсаторов трубопроводов.

В зависимости от количества, диаметра и назначения прокладываемых трубопроводов мачты выполняются трех различных конструктивных форм: одностоечными, двухстоечными и четырехстоечными пространственной конструкции.

При проектировании воздушных прокладок следует стремиться к возможно большему увеличению расстояний между мачтами.

При надземной прокладке трубопроводов больших диаметров используется несущая способность труб, и поэтому не требуется устройства какого-либо пролетного строения между мачтами. Не следует применять и подвеску трубопроводов большого диаметра на тягах, так как такая конструкция практически работать не будет.

Прокладка трубопроводов на низких опорах нашла широкое применение при строительстве тепловых сетей на не спланированной территории районов новой застройки городов. Переход пересеченной или заболоченной местности, а также мелких рек целесообразнее осуществлять таким способом с использованием несущей способности труб.

При надземной прокладке трубопроводов больших диаметров (800-1400 мм) целесообразной является их прокладка на отдельно стоящих мачтах и опорах с примене­нием специальных сборных железобетонных конструкций заводского изготовления, отвечающих конкретным гидрогеологическим условиям трассы тепло - магистрали.

Одним из наиболее распространенных видов воздушной прокладки трубопроводов является прокладка последних на кронштейнах, укрепляемых в стенах зданий. Применение этого способа может быть рекомендовано при прокладке тепловых сетей на территории промышленных предприятий.

При проектировании трубопроводов, располагаемых по наружной или внутренней поверхности стен, следует выбирать такое размещение труб, чтобы они не закрывали оконных проемов, не мешали размещению других трубопроводов, оборудования и пр. Наиболее важным является обеспечение надежного закрепления кронштейнов в стенах существующих зданий. Проектирование прокладки трубопроводов по стенам существующих зданий должно включать обследование стен в натуре и изучение проектов, по которым они построены. При значительных нагрузках, передаваемых трубопроводами на кронштейны, необходимо производить расчет общей устойчивости конструкций здания.

Трубопроводы укладываются на кронштейны с приваренными корпусами скользящих опор. Применение катковых подвижных опор при наружной прокладке трубопроводов не рекомендуется из-за трудности их периодической смазки и очистки в период эксплуатации (без чего они будут работать как скользящие). В случае недостаточной надежности стен здания должны быть осуществлены конструктивные мероприятия по рассредоточению усилий, передаваемых кронштейнами, путем уменьшения пролетов, устройства подкосов, вертикальных стоек и др. Кронштейны, устанавливаемые в местах устройства неподвижных опор трубопроводов, должны выполняться по расчету на действующие на них усилия. Обычно они требуют дополнительного крепления путем устройства подкосов в горизонтальной и верти­кальной плоскостях.

5. Способы и устройства очистки воздуха удаляемого вытяжными системами вентиляции в атмосферу

На промышленных предприятиях производится очистка воздуха, не только подаваемого в цехи, отделы, но и удаляемого из них в атмосферу, чтобы не допускать загрязнения наружного воздуха на территории предприятия и прилегающих к нему жилых кварталов.

Воздух, выбрасываемый в атмосферу из системы местных отсосов и обще-обменной вентиляции производственных помещений, содержащий загрязняющие вещества, должен очищаться и рассеиваться в атмосфере с учетом требований санитарных норм проектирования промышленных предприятий.

Очистка технологических и вентиляционных выбросов от взвешенных частиц пыли или тумана осуществляется в аппаратах пяти типов:

1. Механические сухие пылеуловители (пылеосадочные камеры различных конструкций, инерционные пыле- и брызго- уловители, циклоны и мультициклоны. Пылеосадочные камеры улавливают частицы размером более 40 - 50 мкм, инерционные пылеуловители - более 25 - 30 мкм, циклоны - 10 - 200 мкм.

2. Мокрые пылеуловители (скрубберы, пенные промыватели, трубы Вентури и др.) более эффективны, чем сухие механические аппараты. Скруббер улавливает частицы пыли размером более 10 мкм, а с помощью трубы Вентури - частицы пыли размером 1 мкм.

3. Фильтры (масленые, кассетные, рукавные и др.)улавливают частицы пыли размером от 0,5 мкм.

4. Электрофильтры применяются для тонкой очистки газов. Они улавливают частицы размером от 0,01 мкм.

5. Комбинированные пылеуловители (многоступенчатые, включающие не менее двух различных типов пылеуловителей).

Выбор типа пылеуловителя зависит от характера пыли ( от размеров пылинок и её свойств; сухая, волокнистая, липкая пыль и т.д.), ценность данной пыли и необходимой степени очистки.

Сухие пылеуловители:

Гравитационные пылеуловители. Простейшим типом пылеуловителей являются пылеосадочные камеры, относящиеся к гравитационным пылеуловителям. Их действие основано на том, что скорость потока запыленного воздуха, поступающего в камеру и расширяющегося в ней, уменьшается, вследствие чего находящиеся в нем твердые частицы осаждаются под влиянием собственного веса.

Инерционные пылеуловители.

К сухим инерционным пылеуловителям относятся циклоны, струйные ротационные пылеуловители типа ротоклон и др.

Циклоны.

Циклоны представляют собой пылеулавливающие аппараты, в которых улавливание пыли происходит а результате инерционной сепарации.

Мокрые пылеуловители.

Инерционные пылеуловители.

К мокрым инерционным пылеуловителям относятся центробежные скрубберы, циклоны-промыватели, пылеуловители Вентури и др.

Принцип действия центробежного скруббера ВТИ состоит в следующем. Запыленный воздух вводится в скруббер наклонно расположенным патрубко, в котором находится смывное приспособление. Воздушный поток со смоченными и укрупненными частицами пыли со скоростью 15- 23 м/с входит тангенциально в корпус. По стенкам корпуса сверху вниз винтообразно стекает водяная пленка, подаваемая оросительной трубкой через форсунки, установленные касательно к внутренней поверхности цилиндра. Эта пленка смывает отделяющуюся пыль со стенок вниз. Шлам собирается в конусе и через конусный патрубок (гидрозатвор) поступает в шламоотстойник.

Очищенный воздух через улитку и выходной патрубок удаляется в атмосферу.

Степень очистки в скруббере колеблется от 86 до 99% и повышается с увеличением удельного веса пыли, скорости движения воздуха во входном патрубке и с уменьшением диаметра корпуса.

Центробежный скруббер ВТИ применяют в вытяжных системах вентиляции для очистки воздуха от кварцевой, коксовой, угольной, известковой, абразивной пыли и т. п.

В циклоне - промывателе СИОТ улавливание пыли происходит в результате осаждения ее на смоченную внутреннюю поверхность стенок корпуса под действием сил инерции и благодаря промывки воздуха водой, распыляемой во входном патрубке воздушным потоком. Для поддержания постоянного давления воды, необходимой для промывки воздуха, циклон - промыватель снабжается водонапорным бачком с шаровым клапаном.

Циклоны - промыватели применяют для очистки воздуха от различных видов пыли, кроме цементирующихся и волокнистых. Их следует устанавливать на всасывании.

Действие пылеуловителя Вентури (турбулентного промывателя) основано на использовании энергии газового потока для распыления впрыскиваемой воды.

Газовый поток, имеющий высокую степень турбулентности, способствует коагуляции частиц. Крупные капли жидкости, содержащие частицы пыли, легко улавливаются в устанавливаемых вслед за трубой Вентури мокрых циклонах, циклонах-каплеуловителях и т. п.

Тканевые пылеуловители:

При применении тканевых пылеуловителей степень очистки воздуха может составлять 99% и более. При пропускании запыленного воздуха через ткань содержащаяся в нем пыль задерживается в порах фильтрующего материала или на слое пыли, накапливающейся на его поверхности.

Тканевые пылеуловители по форме фильтрующей поверхности выполняют рукавными и рамочными. В качестве фильтрующего материала применяют хлопчатобумажные ткани, фильтр-сукно, капрон, шерсть, нитрон, лавсан, стеклоткань и различные сетки.

Тканевые рукавные пылеуловители получили большое распространение для улавливания тонких и грубых фракций пыли.

Электрические пылеуловители:

Эффективность электрического пылеуловителя зависит от свойств очищаемого газа (воздуха) и улавливаемой пыли, загрязнения пылью осадительных и коронирующих электродов, электрических параметров пылеуловителя, скорости движения газа и равномерности его распределения в электрическом поле.

В электропылеуловителях содержащиеся в воздухе частицы пыли приобретают заряд и осаждаются на осадительных электродах. Эти процессы происходят в электрическом поле, образованном двумя электродами с разноименными зарядами. Один из электродов является одновременно и осадителем.

Осадительные электроды, выполненные в виде металлических пластин, опираются на балки корпуса. Система коронирующих электродов представляет собой раму из труб с натянутыми между ними горизонтальными проводами из проволоки сечением 4X4 мм. Тяги, на которых подвешены рамы коронирующих электродов, проходят через изоляторы.

Для удаления пыли с осадительных и коронирующих электродов предусмотрены механизмы встряхивания. При встряхивании электродов пыль осыпается по пылевым желобам в сборные бункера , откуда и удаляется.

Фильтры:

Воздушные фильтры могут быть разделены на три класса, из которых фильтры I класса задерживают пылевые частицы всех размеров (при низшем пределе эффективности очистки атмосферного воздуха 99%), фильтры II класса - частицы размером более 1 мкм (при эффективности 85%), а фильтры III класса - частицы размером от 10 до 50 мкм (при эффективности 60%).

6. Трубопроводы систем отопления. Материалы и способы прокладки в здании

Конструктивно системы водяного отопления в зданиях (как с естественным, так и с искусственным побуждением) подразделяют:

- по месту прокладки подающей магистрали - на системы с верхней и нижней разводкой;

- по способу присоединения нагревательных приборов к подающим стоякам - на однотрубные и двухтрубные;

- по расположению стояков - на системы с вертикальными и горизонтальными стояками;

- по схеме прокладки магистрали - на системы с тупиковой схемой и с попутным движением воды в магистралях.

Системы отопления с верхней и нижней разводкой.

При верхней разводке горячая вода в чердачном помещении направляется в различные стояки, по ним же поступает к нагревательным приборам-радиаторам.

При нижней разводке горячая вода из котла поступает в стояки снизу (из подвала). Независимо от типа разводки расширительный бак всегда располагается в наиболее высокой точке системы, т. е. в чердачном помещении.

Однотрубные и двухтрубные системы отопления:

Однотрубные системы водяного отопления не имеют обратных стояков, и вода, охлажденная в нагревательных приборах, возвращается в подающие стояки. В однотрубных системах в нижние нагревательные приборы поступает смесь горячей воды и воды, охлажденной в верхних приборах. Так как температура этой смеси ниже температуры воды в приборах верхних этажей, то поверхность нагрева нижних приборов должна быть несколько увеличена.

Однотрубные системы водяного отопления с искусственной циркуляцией (горизонтальная проточная система).

В однотрубных системах вода циркулирует в нагревательных приборах и стояках, которые их питают, вследствие разности температур воды в тех и других. Однотрубные системы можно устраивать по двум схемам. При схеме в которые, верхние радиаторы поступает из стояка только часть воды, остальная вода направляется по стояку к нижерасположенным радиаторам. Количество воды для каждого нагревательного прибора можно регулировать кранами, установленными у приборов.

Другая проточная система где вся вода из стояка проходит последовательно через все нагревательные приборы, начиная с верхней. В отличии от простой однотрубной системы, в проточной системе в нижележащие радиаторы поступает не смесь горячей и охлажденной в верхних приборах воды, а только охлажденная вода. В проточных системах нельзя ставить у нагревательных приборов обычные краны двойной регулировки.

Однотрубные системы отопления могут выполняться только с верхней разводкой, поэтому их применяют в зданиях, где имеются чердаки и где можно располагать подающие магистрали в верхних этажах. Поэтажный пуск данных систем в действие невозможен, и в этом их недостаток.

Однако по сравнению с двухтрубными системами отопления однотрубные проще в монтаже и, кроме того, имеют более красивый внешний вид.

Достоинство их в том, что на устройство однотрубной системы требуется меньше труб, чем на устройство двухтрубной. Все эти положительные особенности однотрубных систем весьма существенны и вполне оправдывают их широкое применение.

Системы отопления с вертикальными и горизонтальными стояками.

Если нагревательные приборы разных этажей подключаются к единому стояку, то такая система является системой с вертикальными стояками .Если нагревательные приборы одного этажа подключаются к единому стояку - это система с горизонтальными стояками.

Преимуществом системы с горизонтальным расположением стояка является меньшая стоимость монтажа и экономия труб. Недостатком является сложность эксплуатации и возможность скопления воздуха в нагревательных приборах с образованием воздушных пробок.

Системы отопления тупиковые и с попутным движением воды в магистралях.

Системы отопления относятся к так называемым тупиковым системам, в которых циркуляционные кольца не равны по длине, причем самое короткое кольцо проходит через стояк, ближайший к котлу, а самое длинное - через стояк, наиболее отдаленный от котла.

Существует несколько различных материалов труб, пригодных для систем питьевой воды и систем отопления; каждый материал - со своими уникальными характеристиками, используемых в различных условиях. Применяют трубы выполненные из ковкого чугуна, металла, термопластичные трубы, такие как ПВХ, ПЭ, ПЭНД (полиэтилен низкого давления) и алюминия.

7. Классификация тепловых сетей. Основные элементы

Тепловые сети подразделяются на магистральные, распределительные, квартальные и ответвления от магистральных и распределительных тепловых сетей к отдельным зданиям и сооружениям. Разделение тепловых сетей устанавливается проектом или эксплуатационной организацией.

Потребители теплоты по надежности теплоснабжения делятся на три категории:

Первая категория - потребители, не допускающие перерывов в подаче расчетного количества теплоты и снижения температуры воздуха в помещениях ниже предусмотренных ГОСТ 30494.

Например, больницы, родильные дома, детские дошкольные учреждения с круглосуточным пребыванием детей, картинные галереи, химические и специальные производства, шахты и т.п.

Вторая категория - потребители, допускающие снижение температуры в отапливаемых помещениях на период ликвидации аварии, но не более 54 ч:

- жилых и общественных зданий до 12 °С;

- промышленных зданий до 8 °С.

Третья категория - остальные потребители.

Тепловая сеть - это система прочно и плотно соединенных между собой участников теплопроводов, по которым теплота с помощью теплоносителей (пара или горячей воды) транспортируется от источников к тепловым потребителям.

Основными элементами тепловых сетей являются трубопровод, состоящий из стальных труб, соединенных между собой с помощью сварки, изоляционная конструкция, предназначенная для защиты трубопровода от наружной коррозии и тепловых потерь, и несущая конструкция, воспринимающая вес трубопровода и усилия, возникающие при его эксплуатации. Наиболее ответственными элементами являются трубы, которые должны быть достаточно прочными и герметичными при максимальных давлениях и температурах теплоносителя, обладать низким коэффициентом температурных деформаций, малой шероховатостью внутренней поверхности, высоким термическим сопротивлением стенок, способствующим сохранению теплоты, неизменностью свойств материала при длительном воздействии высоких температур и давлений.

Снабжение теплотой потребителей (систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических процессов) состоит из трех взаимосвязанных процессов: сообщения теплоты теплоносителю, транспорта теплоносителя и использования теплового потенциала теплоносителя. Системы теплоснабжения классифицируются по следующим основным признакам: мощности, виду источника теплоты и виду теплоносителя.

По мощности системы теплоснабжения характеризуются дальностью передачи теплоты и числом потребителей. Они могут быть местными и централизованными. Местные системы теплоснабжения - это системы, в которых три основных звена объединены и находятся в одном или смежных помещениях. При этом получение теплоты и передача ее воздуху помещений объединены в одном устройстве и расположены в отапливаемых помещениях (печи). Централизованные системы, в которых от одного источника теплоты подается теплота для многих помещений.

По виду источника теплоты системы централизованного теплоснабжения разделяют на районное теплоснабжение и теплофикацию. При системе районного теплоснабжения источником теплоты служит районная котельная, теплофикации-ТЭЦ.

По виду теплоносителя системы теплоснабжения делятся на две группы: водяные и паровые.

Теплоноситель - среда, которая передает теплоту от источника теплоты к нагревательным приборам систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Теплоноситель получает теплоту в районной котельной (или ТЭЦ) и по наружным трубопроводам, которые носят название тепловых сетей, поступает в системы отопления, вентиляции промышленных, общественных и жилых зданий. В нагревательных приборах, расположенных внутри зданий, теплоноситель отдает часть аккумулированной в нем теплоты и отводится по специальным трубопроводам обратно к источнику теплоты.

В водяных системах теплоснабжения теплоносителем служит вода, а в паровых - пар.

Системы водяных теплопроводов могут быть однотрубными и двухтрубными (в отдельных случаях многотрубными). Наиболее распространенной является двухтрубная система теплоснабжения (по одной трубе подается горячая вода потребителю, по другой, обратной, охлажденная вода возвращается на ТЭЦ или в котельную). Различают открытую и закрытую системы теплоснабжения. В открытой системе осуществляется "непосредственный водоразбор", т.е. горячая вода из подающей сети разбирается потребителями для хозяйственных, санитарно - гигиенических нужд. При полном использовании горячей воды может быть применена однотрубная система. Для закрытой системы характерно почти полное возвращение сетевой воды на ТЭЦ (или районную котельную).

8. Теплоснабжение - крупная отрасль народного хозяйства

Теплоснабжение является крупной отраслью народного хозяйства, одной из основных систем энергетики. На теплоснабжение народного хозяйства и населения расходуется около 1/3 всех используемых в стране энергетических ресурсов. Основными направлениями совершенствования этой подсистемы является централизованное теплоснабжение. В начале XX века в связи с серийным производством электродвигателей получает развитие центральное водяное теплоснабжение. Централизованное теплоснабжение базируется на использовании крупных районных котельных характеризующихся большим КПД, чем мелкие отопительные установки. При децентрализованном теплоснабжении мелкие отопительные установки, являющиеся источником загрязнения воздушного бассейна, ликвидируются, вместо них используются крупные источники тепла, газовые выбросы которых содержат минимальные концентрации токсичных веществ. Таким образом, централизованное теплоснабжение способствует решению крупной задачи современности - охраны окружающей среды. Развитие промышленности и широкое жилищно-коммунальное строительство вызывает непрерывный рост тепловой нагрузки, одновременно идет процесс концентрации этой нагрузки в крупных городах, что создаёт базу для дальнейшего развития. Перспективы развития централизованного теплоснабжения определяют большие задачи совершенствования и повышения эффективности строительства и эксплуатации источников, систем транспорта и потребления тепла. Теплофикация, т. е. централизованное теплоснабжение на базе комбинированной выработки тепла и электроэнергии, является высшей формой централизованного теплоснабжения. Она позволяет сократить расход топлива на 20-25%. Кроме экономии топлива централизация теплоснабжения имеет большое социальное значение, способствуя повышению производительности труда, вытесняя малоквалифицированные профессии, улучшая условия труда и повышая культуру производства. Централизованные системы теплоснабжения существенно улучшают бытовые условия жизни населения.

В условиях ограниченных топливных ресурсов рациональное и экономное расходование их представляет собой задачу большой государственной важности. Значительная роль в решении этой задачи отводится централизованному теплоснабжению и теплофикации, которые тесно связаны с электрификацией и энергетикой. В результате достижений в области использования ядерного топлива развивается направление на базе атомных ТЭЦ и атомных котельных. Использование ядерного топлива для теплоснабжения сокращает расход дефицитного органического топлива и облегчает решение проблемы топливно-энергетического баланса страны.

Задача 1

Определить толщину тепловой изоляции (д₂ = ?) наружной кирпичной стены, ее термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи для здания, расположенного в городе (задание на курсовой проект «Отопление гражданского здания»), условия эксплуатации Б. Расчетная температура внутреннего воздуха t_в=+ 18 ⁰ С. Дано:

Таблица № 1

Материал слоя
Кирпичная кладка	1800	0,125	0,81
Кирпичная кладка	1800	0,250	0,81
Сухая штукатурка № 83	800	0,04	0,21
Утеплитель 144 Пенополи-стерол	40	0,03	0,05

Географический пункт Тула.

Наиболее холодная пятидневка t_н= -27 єС

Продолжительность отопительного периода Z _от.пер.= 207 сут.

Средняя температура t_от.пер.= -3

n = 1

л₂ = 0,05

Требуемое термическое сопротивление.

= м² єС

Определяем градусо-сутки отопительного периода .

D_d= єС· сут.

Определим с помощью интерполяции.

4000-2,8; 6000-3,5;от 3,5 -2,8 = 0,7 ; шаг от 4000 до 6000 равен 2000, возмем остаток от 4347 -(347)

Тогда получим:

= м² єС/Вт

Определяем толщину утеплителя.

Общее сопротивление теплопередаче конструкции приравниваем

Полученное значение Х округляем до д₂ = 0,08 м. R₂= м² єС/Вт.

Определяем сопротивление конструкции:

Вывод: теплосеть трубопровод отопительный

Поскольку условие 2,921 м² єС/Вт R₀ 3,3969 м² єС/Вт выполняется ,то согласно теплотехнического расчета , выполненного для зимних условий эксплуатации г. Тула толщину теплоизоляционного слоя пенополистерола принимаем равной д₂ = 0,08 м.

Окончательная толщина наружной стены составит 0,525 м.

Библиографический список

1. Ананьев В.А., Балуева Л.Н., Гальперин А.Д., Городов А.К., Звягинцева С.М., Мурашко В.П., Седых И.В. Система вентиляции и кондиционирования. - М.: Диксис Трейдинг .2001. - 416 с.

2. Баскова А.П., Берг Б.В., Витт О.К. -М.: Энергоатомиздат, 1991. -224 с.

3. Сканави А.Н ., Махов Л.М. Отопление .- М.:АСВ, 2002.-576 с.

4. СводПравил 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.

5. СНиП 23-01-99 (2003) Строительная климатология.

6. СНиП 23-02-2003Тепловая защита зданий.

7. Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. - М.: Стройиздат 1981. -272 с.

8. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. - М.: 1973. - 276 с.

Размещено на Allbest.ru