В настоящее время наибольшее распространение получили двухтрубные тепловые сети, состоящие из подающего и обратного теплопровода для водяных сетей и паропровода с конденсатопроводом для паровых сетей. Благодаря высокой аккумулирующей способности воды, позволяющей осуществлять дальнее теплоснабжение, а также большей экономичности и возможности центрального регулирования отпуска теплоты потребителям, водяные сети имеют более широкое применение, чем паровые.
Водяные тепловые сети по способу приготовления воды для горячего водоснабжения разделяются на закрытые и открытые. В закрытых сетях для горячего водоснабжения используется водопроводная вода, нагреваемая сетевой водой в водоподогревателях. При этом сетевая вода возвращается на ТЭЦ или в котельную. В открытых сетях вода для горячего водоснабжения разбирается потребителями непосредственно из тепловой сети и после ее использования в сеть не возвращается. Качество воды в открытой тепловой сети должно отвечать требованиям ГОСТ 2874—82*.
Тепловые сети разделяют на магистральные, прокладываемые на главных направлениях населенных пунктов, распределительные — внутри квартала, микрорайона и ответвления к отдельным зданиям.
Радиальные сети сооружают с постепенным уменьшением диаметров теплопроводов в направлении от источника теплоты. Такие сети наиболее просты и экономичны по начальным затратам. Их основной недостаток — отсутствие резервирования. Во избежание перерывов в теплоснабжении (в случае аварии на магистрали радиальной сети прекращается теплоснабжение потребителей, присоединенных на аварийном участке) согласно СНиП 2.04,07—86 должно предусматриваться резервирование подачи теплоты потребителям за счет устройства перемычек между тепловыми сетями смежных районов и совместной работы источников теплоты (если их несколько). Радиус действия водяных сетей во многих городах достигает значительной величины (15—20 км).
Устройством перемычек тепловая сеть превращается в радиально-кольцевую, происходит частичный переход к кольцевым сетям. Для предприятий, в которых не допускается перерыв в теплоснабжении, предусматривают дублирование или кольцевые (с двусторонней подачей теплоты) схемы тепловых сетей. Несмотря на то, что кольцевание сетей существенно увеличивает их стоимость, тем не менее на крупных системах теплоснабжения значительно повышается надежность теплоснабжения, создается возможность резервирования, а также повышается качество гражданской обороны.
Паровые сети устраивают преимущественно двухтрубными. Возврат конденсата осуществляется по отдельной трубе — конденсатопроводу. Пар от ТЭЦ по паропроводу со скоростью 40—60 м/с и более идет к месту потребления. В тех случаях, когда пар используется в теплообменниках, его конденсат собирается в конденсатных баках, откуда насосами по конденсатопроводу возвращается на ТЭЦ.
Направление трассы тепловых сетей в городах и других населенных пунктах должно предусматриваться преимущественно по районам наибольшей тепловой нагрузки с учетом вида прокладки, данных состава грунтов и наличия грунтовых вод.
1.4 СПОСОБЫ ПРОКЛАДКИ И КОНСТРУКЦИИ НАРУЖНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
Трубопроводы тепловых сетей размещают в отведенных для инженерных сетей технических полосах параллельно красным линиям улиц, дорог и проездов вне проезжей части и полосы зеленых насаждений. Трассы тепловых сетей под проезжей частью улиц, дорог и тротуарами прокладывают при соответствующем обосновании. По территории населенных мест предусматривают подземную прокладку тепловых сетей — бесканальную, в непроходных каналах, в общегородских или внутриквартальных коллекторах совместно с другими инженерными сетями. На площадках промышленных предприятий предусматривают надземную прокладку тепловых сетей по опорам и эстакадам. Иногда допускается подземная прокладка сетей.
Надземную прокладку тепловых сетей в городах и населенных пунктах выполняют при соответствующем обосновании. Тепловые сети (Dу<500 мм) преимущественно прокладывают бесканальным способом. Бесканальная прокладка не допускается на подрабатываемых территориях и в просадочных грунтах II типа. При сейсмичности 8 баллов и выше бесканальную прокладку применяют только для труб Dу<400 мм. Подземная и надземная прокладка водяных тепловых сетей применяется независимо от параметров теплоносителя.
1.5 ПУСК ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ, ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ И СИСТЕМ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ
Пуск тепловых сетей в эксплуатацию после строительства и ремонта производит пусковая бригада по специальной программе, утверждаемой главным инженером эксплуатирующей организации. Пуск водяных тепловых сетей состоит из следующих основных операций: заполнения сети водой, установления циркуляции сети, включения абонентов, пусковой регулировки сети.
Пуск производят по программе, предусматривающей:
- режим работы насосно-подогревательной установки источника тепла при включении ее схему сети;
- оперативную схему тепловой сети во время пуска;
- очередность и порядок пуска каждой отдельной магистрали и ее ответвлений;
- время наполнения каждой магистрали, исходя из ее емкости и скорости заполнения;
расчетное статическое давление каждой заполненной магистрали и влияние этого давления на смежные участки сети;
- состав пусковой бригады, расстановку и обязанности исполнителей;
- выбор соответствующих средств связи (сигнализация, телефон, радио) между отдельными членами пусковой бригады, а также с дежурным персоналом района и источника тепла.
Перед пуском проверяют исправность всего оборудования пускаемого участка сети и подготовку приспособления для откачки воды из нижних точек трассы и камер, оборудованных спускной арматурой. При пуске наблюдают за наполнением и прогревом трубопроводов, состоянием арматуры, компенсаторов, дренажных устройств и другого оборудования.
Последовательность и скорость проведения пусковых операций должны исключать возможность появления больших термических деформаций в тепловых сетях и системах теплопотребления. При включении в эксплуатацию сетей сначала следят за установлением циркуляции воды в сети, а затем включают пар на подогреватель источника тепла. При останове сети сначала прекращают подогрев сетевой воды, а затем отключают сетевые насосы. Изменение температуры воды в тепловой сети должно производиться постепенно и равномерно со скоростью, не превышающей 30°С/ч.
Заполнение сети водой. Трубопроводы тепловой сети заполняют химически очищенной, деаэрированной водой. Для предотвращения запотевания труб температура заполняющей воды должна быть не ниже 40 °С, а все каналы и камеры перед заполнением трубопроводов тщательно вентилируют. Не допускается заполнять сеть водой с температурой выше 70°С. Заполнение сети водой производится через обратную линию под напором подпиточного насоса или подпиточного бака. Давление, под которым подается вода в заполняемый трубопровод, не должно превышать статического давления данной сети более чем на 2 МПа. Во избежание гидравлических ударов и для лучшего удаления воздуха расход воды при занолнении трубопроводов не должен превышать пределы, указанные в табл. 1.1.
Таблица 1.1.
Максимальный часовой расход воды при заполнении трубопроводов тепловой сети
| Диаметр трубопровода •Ду, мм | Расход воды, ма/ч | Диаметр трубопровода Dу, мм | Расход воды, м3/ч |
| 100 | 10 | 500 | 100 |
| 150 | 15 | 600 | 150 |
| 200 | 20 | 700 | 200 |
| 250 | 25 | 800 | 250 |
| 300 | 35 | 900 | 300 |
| 350 | 50 | 1000 | 350 |
| 400 | 65 | 1100 | 400 |
| 450 | 85 | 1200 | 500 |
Основную магистраль теплопровода заполняют водой в следующем порядке. На заполняемом участке трубопровода закрывают все дренажные устройства, отключают все ответвления или тепловые пункты и открывают все секционирующие задвижки, кроме головных. Открывают все воздушные краны на сети. Закрывают задвижки на перемычках между подающим и обратным трубопроводами. Постепенно открывают головную задвижку на обратном трубопроводе заполняемого участка и заполняют сеть. По мере заполнения сети и прекращения вытеснения воздуха воздушные краны закрывают, через 2—3 мин после закрытия воздушные краны вновь открывают для дополнительного выпуска воздуха. Эту операцию повторяют до тех пор, пока не будет выпущен весь воздух.
По окончании заполнения обратной магистрали открывают перемычку между подающим и обратным трубопроводами и заполняют водой подающую магистраль. Заполнение производится в том же порядке, что и обратной магистрали. После окончания заполнения трубопроводов необходимо периодически в течение 2—3 ч открыть воздушные краны для окончательного удаления воздуха. Распределительные сети заполняют водой после заполнения магистральных теплопроводов, а ответвлений к абонентам — после заполнения распределительных сетей.
Выполнение циркуляции в сети. Установление циркуляции в основных магистральных теплопроводах осуществляют через концевые перемычки при отключенных ответвлениях и системах теплопотребленик.
Циркуляцию в сети производят в следующем порядке: