теплотрасса что это такое
Что такое теплотрассса
Теплотрасса является важным элементом систем теплоснабжения и представляет собой конструкцию из одной или нескольких утепленных труб, главной задачей которых выступает доставка теплоносителя от выходной запорной арматуры источника тепла до первой запорной арматуры потребителя. В роли последнего выступают тепловые пункты, промышленные здания или многоквартирные дома.
Основные виды теплотрасс
По своему назначению все теплотрассы подразделяются на магистральные, распределительные или квартальные тепловые сети, а также ответвления от них к отдельным зданиям и сооружениям. Количество труб в составе теплотрассы зависит от схемы организации системы отопления.
Элементы конструкции тепловых сетей
Основным элементом конструкции теплотрассы является непосредственно металлическая или пластиковая труба необходимого диаметра, которая помещена в защитный кожух с теплоизоляцией из синтетических или природных материалов. Основные требования к параметрам и материалам теплотрасс изложены в своде правил СП 124.13330.2012, который является актуализированной редакцией СНиП 41-02-2003.
Современные методы проектирования и прокладки тепловых сетей предполагают использование готовых теплоизолированных труб заводского изготовления, например таких, как Изопрофлекс или Касафлекс. Технические нормативы таких изделий по давлению и температуре упрощают проектирование теплотрасс, а высокие показатели качества и надежности обеспечивают долговечность и надежность тепловых сетей.
Что же такое теплотрасса, для чего она необходима, какие виды теплотрасс бывают?
Что же такое теплотрасса, для чего она необходима, какие виды теплотрасс бывают?
Исходя из образования слова теплотрасса, можно легко догадаться и о его значении. С теплом все понятно, ну а трасса, в переводе с немецкого, означает маршрут. Итак, получаем смысл слова теплотрасса – передача тепла (пара или воды) потребителю из источника его образования, по определенному маршруту. Эта передача осуществляется трубами по воздуху или под землей.
Исходя из экономической целесообразности и технических возможностей, определяется, как будет проложена трасса. На сегодняшний день, наиболее часто, прокладка трубы осуществляется под землей, в основном в каналах, траншеях, коллекторах общего пользования. Средняя длина теплотрасс составляет 15 км, известны случаи протяженности до 26 км. Связано это с риском больших теплопотерь, несмотря на наличие специальных теплоизоляционных материалов. Так, в СССР в 1962 г. была сдана в эксплуатацию самая крупная тепломагистраль в Европе, длиной в 26 км, которая объединила в одну систему снабжение горячей водой и теплом Екатеринбурга, В. Пышмы и Среднеуральска.
Как правило, глубина прокладки сетей достигает нескольких метров, но существует и технология глубокой прокладки или залегания, в таком случае трасса может проходить на глубине до 30 метров. Если экономически невыгодно или невозможно технически (например, наличие подземных вод) построить подземную теплотрассу, то строительными нормами предусмотрена возможность сооружения трассы по воздуху. Воздушный вариант передачи тепла является более дешевым и в процессе строительства, и в дальнейшем процессе обслуживания.
Интересный факт: на сегодняшний день протяженность теплотрасс России составляет более 195 000 км, а окружность земли 40 075 км, т.е. почти в 5 раз меньше. Так что работникам теплоснабжения совсем не обязательно повторять попытки Капитана Врунгеля из известного мультфильма совершить кругосветное путешествие, а достаточно обследовать всего лишь пятую часть теплосетей.
Становится понятно, почему за последние годы в несколько раз увеличилось количество аварийных ситуаций на теплотрассах: кроме низкого финансирования отрасли, это и износ (в основном прокладка осуществлялась много десятилетий назад), и труднодоступность для проведения плановых и аварийных ремонтов, ну и конечно протяженность.
На данный момент железобетонные элементы для строительства и ремонта теплотрасс являются незаменимыми из-за практичности, долговечности и других положительных характеристик. Из уже готовых изделий, таких как, покрытия теплотрасс, лотки теплотрасс, можно построить достаточно быстро и экономично.
Одинцовский Комбинат железобетонных конструкций «КЖБК» оснащен современным оборудованием, изготовление конструкций выполняется с соблюдением всех технологий производства, доставка по Москве и Московской области
Теплотрасса представляет собой часть общей системы теплоснабжения. Она предназначена для протяженной прокладки теплоносителя от источника тепловой энергии до ее потребителя.
Из чего состоит теплотрасса
При установке тепловая трасса подразделяется на отдельные секторы вследствие ее большой длины. Деление осуществляется при помощи запорной арматуры, которая наряду с трубопроводом является основным компонентом тепловой трассы. Таким образом обеспечивается возможность осуществления ремонта при авариях и технического обслуживания на локализованных участках.
Еще один компонент теплотрасс – компенсаторы, которые необходимы для устранения тепловой деформации трубопроводной магистрали. Помимо этого, в состав теплотрассы входят фитинги – элементы, необходимые для поворота, разделения, расширения или сужения. Это тройники, отводы, переходы и т.д.
В каких случаях используются тепловые трассы
Теплотрассы необходимы тогда, когда котел или другой теплогенератор находится на определенном удалении от объекта, которому требуется отопление. Как правило, это происходит при централизованном теплоснабжении от городской или поселковой теплоэнергоцентрали (ТЭЦ). В этом случае до квартала многоквартирных жилых зданий или до частных домов прокладываются тепловые сети, которые доходят непосредственно до конечных потребителей или до тепловых узлов.
Если котельная частного дома находится в отдельном здании, от нее к дому тоже надо проложить теплотрассу. Еще один вариант – обустройство теплоснабжения на крупных промышленных объектах
Классификация теплотрасс
Основным элементом теплоснабжения выступает теплоноситель. Именно он передает тепловую энергию от генератора к потребителю. Чаще всего в качестве связующего элемента выступает вода. В ряде случаев к ней добавляется антифриз для того, чтобы жидкий теплоноситель не замерзал, при отрицательных температурах.
Второй вариант – использования нагретого водяного пара. Чаще всего используется при организации промышленного отопления.
Еще один тип классификации – способ укладывания магистралей. Существует 2 основных метода:
Какой может быть протяженность тепловой трассы
Кроме температуры, уменьшается и давление в системе. Если необходимо обеспечить передачу тепла на большие расстояния, применяются промежуточные насосные станции.
Читайте другие статьи по данной тематике
Теплотрасса
Описание
Теплотрассы различают по:
Общая протяжённость теплотрассы из-за тепловых потерь обычно ограничена 10-20 километрами и не превышает 40 километров. Ограничение на протяжённость связано с возрастанием доли потерь тепла, необходимостью применения улучшенной теплоизоляции, необходимостью использовать для обеспечения перепадов давления у потребителей дополнительные перекачивающие насосные станции и (или) более прочные трубопроводы, что ведёт к повышению себестоимости продукции и снижению эффективности технического решения; в конечном счёте это вынуждает потребителя использовать альтернативные схемы теплоснабжения (локальные котельные, электрические котлы, печи). Для повышения ремонтопригодности секционирующей арматурой (например задвижками) теплотрасса делится на секционированные участки. Это позволяет сократить время опорожнения-заполнения до 5-6 часов даже для трубопроводов большого диаметра. Для фиксации механического, в том числе, реактивного перемещения трубопроводов используются неподвижные (мёртвые) опоры. Для компенсации температурной деформации применяются компенсаторы. В качестве компенсаторов могут использоваться углы поворота, в том числе специально проектируемые (П-образные компенсаторы). В качестве компенсаторов-элементов применяются сальниковые, сильфонные, линзовые и другие компенсаторы. Для целей опорожнения-заполнения трубопроводы теплотрассы оборудуются байпасами, дренажами, воздушниками и перемычками.
Короба подземной теплотрассы часто перегораживают стенками на случай прорыва теплоносителя.
Подобные туннели теплосетей прокладываются горнопроходческим щитом.
Бесканальная прокладка
В заводских условиях тепло-гидроизолируются не только стальные трубы, но и фасонные изделия: отводы, переходы диаметров, неподвижные опоры, запорная арматура.
Инженерные системы. Часть 2: Тепловые сети.
В предыдущей части (http://pikabu.ru/story/inzhenernyie_sistemyi_chast_1_kotelny. ) мы рассмотрели принцип работы котельной, узнали каким образом холодный теплоноситель превращают в горячий и каким образом используется его энергия. Пришло время направить его в наши дома, и в этом нам поможет следующий комплекс инженерных систем – тепловая сеть.
Эта часть будет, скорее всего, самой короткой, потому что принцип действия теплосетей очень прост, а все детали и сложности кроются в расчётах, которыми занимаются специалисты.
Тепловая сеть – это набор трубопроводов, арматуры и специальных устройств, позволяющих развести горячую воду от котельной к разным районам, микрорайонам и отдельным домам. Арматура в данном случае это не стальные стержни, которыми жители неблагополучных районов зарабатывают на жизнь, а специальные механизмы управления потоком, но о них позже.
Итак, мы нагрели воду в котлах и хотим направить её замерзающим горожанам. Помогут нам в этом сетевые насосы. Вот они, синего цвета (большая штука сверху это двигатель, а рёбра на корпусе нужны для его охлаждения):
Насосы нужны для перекачивания горячей воды от котлов в систему теплоснабжения. Их размеры и мощность продиктованы огромными расходами и высоким давлением теплоносителя.
Далее вода поступает непосредственно в трубы, которые все видели рядом с дорогами в промышленных районах или под землёй во время ремонтных работ:
Особо про трубы сказать нечего, делают их из стали, соединяют с помощью сварки. Если сравнить фотографии, то на нижней мы видим что и ожидаем, а на верхней труба как будто бы из тонкого металла огромного диаметра. На самом деле, на обеих фотографиях одинаковые трубы, просто верхняя утеплена:
Утепление нужно, чтобы снизить тепловые потери в сетях, которые могут достигать огромных значений, особенно в городских сетях большой мощности. Многие наверняка замечали, как на некоторых газонах или тротуарах зимой нет снега и видно прекрасную чёрную землю без травы. Так вот, прямо под этими местами находятся неглубоко заложенные трубы или тепловые камеры. С технической точки зрения такое явление нежелательно, т.к. из-за потерь тепла в землю и атмосферу придётся тратить больше топлива в котельной и греть воду до более высокой температуры.
Кстати, трубы небольшого диаметра прокладывают прямо так, засыпав землёй. А вот большие трубы прокладывают в специальных каналах из бетона (крышу канала видно справа, она выглядывает из-под земли):
Теперь о тепловых камерах. После котельной это единственный пункт, в котором с трубопроводами происходят изменения:
На таких любят греться бродячие собаки, а нужны они для управления подачей горячей воды при разделении веток, а также на отдельный дом или группу домов. В таком случае, при аварии на подводящих трубах не придётся отключать всю ветку, можно перекрыть только аварийный участок.
Разводка теплосети выглядит примерно так:
И на каждом узле должны быть установлены запорные и регулирующие механизмы.
Отключение и регулировка потока производятся с помощью той самой арматуры: задвижек, вентилей, редукторов, обратных клапанов и других устройств.
Таким нехитрым образом, с помощью системы трубопроводов, вода из котельных распределяется по городу и поступает в наши батареи и краны. Перед этим она попадает в индивидуальный тепловой пункт, но его мы рассмотрим в следующей части про отопление. После системы отопления охлаждённая вода по «обратке» возвращается в теплосеть, достигает котельной и цикл нагрева повторяется.
1). Вода в ваших батареях и в горячем кране – скорее всего одна и та же. Большинство домов, особенно построенных в советское время, питаются из сети открытого типа. Это значит, что из подающей горячей трубы вода идёт и на отопление, и на горячее водоснабжение.
В настоящее время при строительстве домов применяют закрытую схему: это значит, что вода из теплосети поступает в теплообменник, где нагревает обычную водопроводную воду. Такая схема предпочтительна, так как требования к очистке холодной воды гораздо выше, а значит она лучшего качества.
2). Во время раскопок теплосетей многие видели такие загогулины:
Они сделаны не для обхода каких-то конструкций и не для разбавления унылой линейности сетей.
Со школы все помнят, что при нагревании любое тело расширяется, а при охлаждении – сжимается. Например, 100-метровая труба, проложенная осенью при 0°С и работающая при температуре воды 50°С станет длиннее на 5,5 см. Подобные изменения изогнут трубу и могут привести к её разрушению.
Так вот на картинке выше изображён П-образный компенсатор, который позволяет трубе удлиняться в расчётных пределах, в таком случае изменение длины примут и разделят между собой сварные швы и отводы труб, а труба останется целой и в неизменном положении.
Также существуют другие типы компенсаторов: сальниковые, сильфонные, линзовые:
Все они служат одной цели – принимать на себя линейное удлинение трубы и не дать ей разрушиться.
На этом по тепловым сетям всё. Как видите, всё предельно просто. Уже в следующей части мы рассмотрим непосредственно системы отопления.
Можно сказать, всю жизнь ждал такого поста.
Етитская богомышь. И здесь про работу.
на 5-й и 7-й картинках не теплотрасса, а водопровод. т.к. на трубах нет утеплителя. А на 6-й изображены предварительно изолированные трубы, именно их и используют сейчас для сооружения тепловых сетей. Их сваривают, а затем проводят теплогидроизоляцию стыков. Обычные трубы использовались раньше, до появления ПИ-труб, но их тоже теплоизолировпли, обматывали разной ерундой и обмазывали что бы теплоизоляция не намокала. Арматура, у вас на картинке, тоже обычная, а сейчас используют предварительно изолированную. посмотрите любой каталог ПИ-продукции, там будут все фасонные части и вся арматура.
Мда. Интересно. Автору респект!
добрый день коллега
слесарь службы тепло сетей 5 лет
Я бы почитал про газопроводы.
Немного неприятного для читателей. Стоимость теплопотерь в магистральных сетях включается в стоимость теплоносителя для конечного пользователя. А потери там о-го-го! Особенно в старых, не утепленных сетях. Работал 10 лет в теплоснабжении. Но организации, обслуживающие магистральные сети не спешат применять новые технологии. Ибо не выгодно.
То же касается электросетей. Да, прикиньте, среди бегущих по магистралям электронов неебические потери. И есть технологии, позволяющие снизить их минимум в половину. But who care?
Вот смотрю на первую фотку и догнать не могу, что меня смущает. Потом доперло, у меня роба точно такая-же на работе только без надписей на спине.
третьей части не будет?
и я наконец нашёл адресата для своего вопроса.
а вопрос у меня довольно простой.
есть ли причины кроме как экономия, по которым подводящие магистрали не соединены «в кольцо» на уровне распределения?
или эта топология соединения всё же используется?
просто я всегда понимал это таким образом: данная схема не имеет смысла по тому, что слишком большие тепловые потери для конечного потребителя будут-соответственно не целесообразно.
на примере: на вашей схеме при аварии между домами 1 и 3 будут отключены дома дальше по ветке, например 16к2
ну и вот если между 16-м и 23-м домами провести соединение и поставить запорную арматуру, то в случае аварии там же, можно открыть эту арматуру, а аварийный участок вывести из эксплуатации.
так вот 16к2 при этом будет получать более холодную воду, но получать-то он будет)
или тогда нужно будет ставить редукторы на каждом ответвлении, соответственно и обслуживать их?
Способ прокладки определяется не диаметром труб=) А способом теплоизоляции и соображениями безопасности.
Современные предизолированные ППУ трубы предназначены для прокладки непосредственно в грунте. Однако под проезжей частью, с целью исключения воздействия на них транспортных нагрузок, а так же для безопасного отвода кипятка в случае аварии, они устраиваются в каналах.
Зашел на Пикабу в выходной день, а тут снова о работе(
Почему в 99% идиотские дебильные люки делают на асфальте на траектории движения колес автомобиля.
насколько знаю, в воду для системы добавляют химию, чтоб трубы не гнили и накипи всякой, сомневаюсь, что оно с крана горячей воды течет, у нас так, если снять батарею, она внутри как новая, в прошлом году менял радиатор, которому лет 15 минимум
В детстве в таких вот разветвляющихся колодцах сидели, грелись холодной зимой, когда домой лень идти.
Иногда там оказывались лежанки бомжей, и было чревато пиздюлями)
Подписался, очень интересно.
очень понравилось, а будут ли ЦТП и устройство ТЭЦ?
Рассказывали мне случай один: собрали магистраль, захотели проверить все ли работает нормально, по какой то причине понадобилось перекрыть задвижку, а она не поворачивается, пришлось все перекрывать вообще и менять задвижку, Открутив задвижку в последствии оказалось что туда, в трубопровод «случайным образом» попал черенок от лопаты.
ай бракоделы) фотография где лежат трубы в изоляции, они там торчат от 10 до 25 см, а в идеале надо 15 для такого диаметра) сам работаю на заводе трубной изоляции) приятно знать, что не только я бракоделю)
а вот скажите для чего делают такое «П-образное» образование на трубах как на первом фото?
Из Вашего поста ясно, что должен быть норматив на кол-во П-образных компенсаторов на единицу протяженности теплотрассы. Следовательно должно быть среднее кол-во отводов на единицу протяженности.
Кто может что-то рассказать о современных трубах большого диаметра (под горячую воду и защитой от коррозии). Пластиковые используются? Или стальные со специальным внутренним покрытием, которое не полопается от сварки и сильных ударов.
работаю в тепличном комплексе с общей площадью 12,5 га,вот там теплопотери очень очень огромны.
Скорее всего вопрос не по теме, но:
сидишь себе в ванной, включив и настроив температуру и напор в кране, как вдруг чувствуешь что правая нога скоро просто сварится. Щупаешь водичку из под крана и тут же орешь благим и не очень (наверное температура из под крана регламентированная в каки-то диапазоннах? как бы зафиксировать, сообщить и помочь найти проблемму). Но это еще не все-начинаешь перенастраивать-всё настроил. Лежишь кайфуешь. НОООО тут уже правая нога начинает подмерзать и морозец медленно, но верно, охлаждает пукан или вулкан. WTF.
Если не трогать ручку регулировки-то глядя на счетчик горячей воды(он у меня в ванной) можно обалдеть-он то еле-еле движиться, то вращается со скоростью света.
Что это? Где проблемма? Понятно что по таким водным сложно что-то конкретное сказать, возможно кто-то вкорячил теплые полы, которые термостатом закрываются. Возможно кто-то ведет большой забор холодной или горячей воды-что и вызывает перекосы давления.
Схема прокладки реальная или сами придумали? Просто она немного нерациональная, как мне кажется. И вроде как не должна так близка возле дома проложена
Инженерные системы. Часть 1: Котельные.
По просьбам комментаторов другого поста (#comment_57904834) решил создать серию постов про инженерные системы.
Я намерен сделать 5 частей по системам, с которыми я в разной степени знаком и с которыми сталкивается или не сталкивается большинство участников нашего сообщества: котельные, тепловые сети, отопление, вентиляция, кондиционирование. Посты очень длинные, но при этом информация в них будет самая общая. Рассказывать я собираюсь об общих принципах работы, без глубокого ковыряния и заумных формул, иначе всё повествование превратится в тоскливое болото (да и формулы я помню далеко не все).
На данных фотографиях представлена Самарская ТЭЦ (теплоэлектроцентраль). Тепло-электро-централью она называется потому, что вырабатывает не только тепловую, но и электрическую энергию. Каким образом это происходит напишу чуть ниже.
На данной картинке представлен паровой котёл ДКВР-6,5 без кожуха. Кстати, высота этой штуки 5 метров с хвостиком или почти 2 этажа. В этой серии высота котлов достигает 9,6 метров, а вот например котёл ГМ-50-14 в длину имеет 18 метров, в ширину 11, а в высоту 14,6 метра (это, на секундочку, примерно 5 этажей).
Насколько я знаю, в настоящее время прямая подача первичного нагретого теплоносителя используется только в бытовых котлах, которые устанавливаются в отдельно взятом доме. В промышленных установках первичный теплоноситель всегда идёт на теплообменик, в котором он нагревает теплоноситель вторичный (как раз ту воду, которая потом уходит в теплосети по всему городу):
Добавлю изображение котла ДЕ, чтобы легче ориентироваться:
Они увидели, что после теплообменника остаётся большое количество пара, которое придется охладить, чтобы подать обратно в котёл. Для этого придётся строить какие-то установки, в которых мало того будет теряться энергия этого оставшегося пара, так ещё будет затрачиваться работа на его охлаждение. И чтобы не выполнять всех этих контрпродуктивных действий, они придумали пар подавать на турбину, вот такую:
Кстати, те самые пресловутые дымовые газы или продукты сгорания после котла через дымовой тракт отправляются в дымовые трубы, по которым всегда можно определить котельную издалека:
Эти трубы не зря такие высокие, в них за счёт разности плотностей горячих газов и холодного воздуха возникает естественное гравитационное давление, которое помогает газам вылететь повыше. А если его возникает недостаточно, то подключают дымовые вентиляторы. Вопрос давления мы подробнее рассмотрим в части о вентиляции.
Теперь детали, цифры, всякие интересные штуки, самые явные отличия от бытовых систем:
Но в отдалённых районах, или там, где нет централизованного газоснабжения, используются другие виды топлива, в основном это уголь, мазут, дерево, т.н. гранулы, торф и всякое такое. Сжигание мазута может производиться через газовые горелки, они чаще всего универсальные. А вот для сжигания твёрдого топлива используются колосниковые решётки:
Куски топлива сначала дробят, чтобы скорость горения и передачи энергии были максимальны, затем полученную крошку насыпают на решётку и дальше она как в фильме ужасов медленно движется в раскалённое жерло камеры сгорания. Процесс этот должен происходить непрерывно, т.к. при угасании пламени придётся снова разжигать первую порцию топлива, а это перебой в подаче тепла, печалька у потребителя, увольнение по статье у оператора котельной установки.
2). Вторая необычная в быту деталь была видна в первой, это дутьевые вентиляторы на горелках, вот они на переднем плане у каждого котла:
То есть на каждую молекулу метана нужны две молекулы кислорода. Кроме того мы помним, что кислорода в атмосферном воздухе всего лишь 23% по массе. Итого на каждый килограмм метана в газовом топливе нам требуется 8,7 кг атмосферного воздуха (всё это прикидочно, просто чтобы представить порядок цифр).
Так вот, расход газа для котла ДЕ 10-14 (соразмерный с котлами на предыдущих картинках) составляет 710 кубометров в час. Соответственно, воздуха для сжигания этого газа требуется 710 * 8,7 = 6 177 кубометров в час. Шесть тысяч! Это почти два кубометра в секунду. Вот для примера один кубометр кирпича:
И вот для подачи на горелку двух таких объёмов ежесекундно и нужны дутьевые вентиляторы.
3). Все помнят, что вода кипит при температуре 100 °С. Но на самом деле, температура кипения любого вещества зависит от давления, и чем оно выше, тем выше данная температура (и наоборот). Этим объясняется тот факт, что яичко на высокой горе не сварится в кипятке и останется сопливым, просто давление там ниже и температура кипения тоже. В котлах же ситуация обратно противоположная.
Поэтому давление в котле должно быть строго определённым, например для 150 °С оно составляет не менее 5 атмосфер (для сравнения, это давление человек ощутит на глубине 40 м под водой (1 атмосфера воздушная + по одной атмосфере на каждые 10 м воды).
В паровых котлах ситуация ещё веселее. Температура воды ограничена температурой кипения при определённом давлении, дальше она превращается в пар. А вот у пара эти параметры по сути не ограничены (на самом деле ограничены критической точкой, но там всё сложно и такие температуры на практике не используются). Например, в здоровенном котле ДЕ-25-24-380 пар нагревается до температуры 380 °С и давления в 23 атмосферы! Это давление на глубине в 220 м.
Кстати, обратите внимание, работают все три градирни и на деревьях висят листочки, это значит что на улице ну прям очень тепло, а котельную уже запустили. По мере похолодания и увеличения теплопотерь их будут отключать.
На этом по котельным всё. Часть абзацев приклеена вплотную к предыдущим, потому что редактор ругается на 51 блок. Остальные части буду делать по мере наплыва вдохновения.
Дополнения, замечания и вопросы предлагаю писать в комментариях.