Tepelné hlavné

Úžitkový vzor sa vzťahuje na oblasť tepelnej energetiky a možno ho použiť v systémoch zásobovania teplom pre bytové a priemyselné podniky.

Známy je systém ústredného kúrenia, ktorý zahŕňa dvojrúrkovú vykurovaciu sieť pozostávajúcu z dvoch prívodných tepelných rúrok oddelených od tepelnej záťaže vykurovania a dodávky teplej vody pre účastníkov a jedného vratného potrubia spoločného pre obe tepelné záťaže, ako aj samostatných vstupov do odberatelia napojení na rozvodnú sieť potrubí a obsahujúca každé napájacie a vratné potrubie a výťah účastníckeho vykurovacieho systému, ohrievača voda z vodovodu a potrubia studenej a teplej vody pripojené k tomuto ohrievaču a ohrievač je pripojený cez vykurovaciu sieť vody zo strany potrubia studenej vody z vodovodu do hlavného spätného potrubia distribučnej siete (autor St. ZSSR č. 1740891, F 24 D 3/08, zverejnené 1992).

Je známy systém centralizovaného zásobovania teplom, ktorý zahŕňa dvojrúrkovú vykurovaciu sieť, skupinové regulačné body, rozvodnú sieť pozostávajúcu z dvoch prívodných potrubí oddelene pre tepelnú záťaž vykurovania a zásobovania teplou vodou pre účastníkov a jedno spätné potrubie spoločné pre obe tepelné záťaže. , ako aj jednotlivé vstupy pre účastníkov, napojené na rozvodnú sieť potrubí a obsahujúce každé prívodné a vratné potrubie a výťah vykurovacieho systému účastníka, ohrievač vody z vodovodu a potrubia studenej a teplej vody z rozvodu teplej vody účastníka systém je k nemu pripojený a ohrievač je pripojený cez vykurovaciu sieť vody zo strany potrubia studenej vody z vodovodu na opačnú stranu

potrubie rozvodnej siete, pričom ohrievač vodovodnej vody je vyhotovený ako jednostupňový a cez vykurovaciu sieť je voda zo strany teplovodného potrubia napojená len na teplovodné potrubie rozvodnej siete ( patent č. 2076281, IPC F 24 D 3/00, 3/08, 17/00), publ. 27.03.1997)

Známy systém zásobovania teplom na vykurovanie budov obsahuje lokálne systémy napojené na prívodné a vratné potrubie vykurovacej siete, zdroj tepla obsahujúci regulátor doplňovania pripojený k regulátoru na doplňovacom potrubí vykurovacej siete a snímač tlaku. , ktorý je inštalovaný na spätnom potrubí vykurovacej siete v mieste pripojenia lokálny systém vykurovanie budovy (patent č. 2204085, IPC F 24 D 19/10, zverejnené 2003.05.10).

Známy systém obsahuje centrálny zdroj pary, dopredné a vratné potrubia, sieť zásobovania tepelnou vodou pre spotrebiteľov a prúdové čerpadlo. Prúdové čerpadlo ako teplovýmenné zariadenie a cirkulačný prostriedok s dýzou na prívod aktívneho média je napojené potrubím na zdroj pary, dýza na prívod pasívneho média je napojená na spätné potrubie, vstup do zariadenia. pre dodatočnú dodávku pasívneho média sa napojí na zásobnú nádrž vody alebo zdroj vody a výstupné potrubie sa napojí na priame potrubie siete termálneho vodovodu (patent č. 2140043, MPKS F 24 D 9/02, zverejnené 20.10.1999).

Známe sú potrubné a bezpotrubné rozvody tepla, vrátane prívodných a vratných tepelných potrubí. V známych tepelných rozvodoch majú prívodné a vratné tepelné rúrky každá vlastnú izoláciu vrátane niekoľkých vrstiev - antikorózny náter, tepelnoizolačná vrstva a ochranný mechanický náter (E.A. Sokolov, Vykurovacie a vykurovacie siete. Moskva, Vydavateľstvo MPEI, 1999,

str. 309-316). Napriek zložitosti návrhu izolácie dochádza vo vykurovacom potrubí k veľkým tepelným stratám.

Technickým výsledkom, ktorý má nárokovaný úžitkový vzor dosiahnuť, je zvýšenie účinnosti prenosu tepla od zdroja tepla k spotrebiteľovi znížením tepelných strát vo vykurovacom potrubí.

Technickým výsledkom je, že v rozvode tepla, ktorý obsahuje prívodné a vratné tepelné rúrky, je novinkou to, že prierez prívodných a vratných tepelných rúr je segmentom kruhu, pričom tepelné rúrky sú inštalované s plochými stranami. segmenty smerujúce k sebe a navzájom spojené. Prívodné a vratné teplovody sú inštalované medzi sebou bez medzery alebo s pozdĺžnou medzerou tvorenou inštalačnými prvkami vo forme nálitkov alebo pozdĺžnych rebier, pričom prívodné a vratné teplovody majú tepelnú izoláciu, ktorá je tvorená krycou vrstvou. . Prívodné a vratné teplovody sú prekryté vonkajším potrubím, aby sa vytvorila prstencová medzera tvorená inštalačnými prvkami vo forme výstupkov alebo pozdĺžnych rebier. Pozdĺžna medzera medzi podávačom a spätné potrubia a prstencová medzera medzi prívodným a vratným potrubím a vonkajším potrubím sú pripojené k vákuovému čerpadlu.

Podstata úžitkového vzoru je znázornená na obrázku 1, ktorý znázorňuje tepelný rozvod (rez).

Tu: 1 - prívodné tepelné potrubie; 2 - spätné tepelné potrubie; 3 - inštalačné prvky; 4 - vonkajšie potrubie; 5 - pozdĺžna medzera medzi prívodnými 1 a vratnými 2 tepelnými rúrami; 6 - prstencová medzera medzi prívodnými 1 a vratnými 2 tepelnými rúrkami a vonkajšou rúrou 4; А-В - pozdĺžna rovina súmernosti v pozdĺžnej medzere 5.

Tepelné potrubie obsahuje prívodné 1 a vratné 2 tepelné rúrky, ktorých prierez je reprezentovaný segmentmi

kruh. Tepelné trubice sa inštalujú plochými stranami segmentov smerom k sebe a navzájom spojené. V teplovode sú prívodné 1 a vratné 2 tepelné rúrky medzi sebou inštalované tak, aby vytvorili pozdĺžnu medzeru 5 tvorenú inštalačnými prvkami 3, ktoré sú vyrobené vo forme výstupkov alebo pozdĺžnych rebier, ktorých výška sa rovná hrúbke pozdĺžnej medzery. Prívodné 1 a vratné teplovody 2 môžu mať tepelnú izoláciu, ktorá je vyrobená vo forme krycej vrstvy z hydrofóbneho valcovaného materiálu, napríklad polyetylénu alebo brizolu. Pre zvýšenie izolačného účinku je celé vykurovacie potrubie prekryté vonkajším potrubím 4 s tepelnoizolačnou prstencovou medzerou 6 tvorenou inštalačnými prvkami 3, ktorej výška sa rovná hrúbke prstencovej medzery 6. Pozdĺžna medzera 5 medzi prívodným 1 a vratným potrubím 2 a prstencovou medzerou 6 medzi potrubím 1 a 2 a vonkajším potrubím 4 možno naplniť vzduchom alebo v nich môže byť vytvorené vákuum ich pripojením k vákuovému čerpadlu.

Prívodné 1 a vratné 2 tepelné trubice môžu byť umiestnené voči sebe bez pozdĺžnej medzery alebo s pozdĺžnou medzerou 5 symetricky vzhľadom k rovine AB prechádzajúcej pozdĺžnou osou, alebo asymetricky s rôznymi segmentmi vo svojich úsekoch.

Horúca chladiaca kvapalina sa dodáva spotrebiteľovi cez prívodné tepelné potrubie 1 a ochladené sa posiela spätným potrubím 2 do zdroja tepla na následné vykurovanie. Na zníženie tepelných strát môžu byť tepelné trubice tepelne izolované krycou vrstvou z hydrofóbneho valcovaného materiálu, napríklad polyetylénu alebo brizolu. Na zvýšenie izolačného účinku môže byť celé vykurovacie potrubie zakryté vonkajšou rúrou 4 s vytvorením prstencovej vzduchovej medzery 6, ktorá je izolantom. Na zvýšenie izolácie a minimalizáciu strát sú medzery 5 a 6 pripojené k vákuovému čerpadlu (na obrázku nie je znázornené) a vytvára sa v nich vákuum.

Hlavné potrubia vykurovania sú vyrobené z polymérnych materiálov metódou extrúzie (B.S. Kim. Teória a prax extrúzie polymérov. Moskva, „Khimiya“, „KolosS“, 2005).

Navrhovaný rozvod tepla umožňuje znížiť tepelné straty, keď prúdi od zdroja tepla k spotrebiteľovi (zobrazené na obrázku), pretože stratené teplo horúceho chladiva nevstupuje do atmosféry, ako v tradičných schémach, ale používa sa na ohrev vody vo vratnom tepelnom potrubí. Toto teplo sa vracia späť do zdroja tepla, v dôsledku čoho sa v dôsledku prijatého dodatočného tepla znižuje spotreba tepelnej energie na ohrev teplej vody, čím sa zvyšuje účinnosť systému znížením tepelných strát pri jeho odovzdávaní do spotrebiteľ. Okrem toho je navrhované vykurovacie potrubie kompaktné, pohodlné a spoľahlivé v prevádzke.

Vzorec úžitkového vzoru

1. Teplovod obsahujúci prívodné a vratné tepelné rúrky, vyznačujúci sa tým, že prierez prívodných a vratných tepelných rúrok sú segmenty kruhu, pričom tepelné rúrky sú inštalované plochými stranami segmentov otočenými k sebe a spojené. medzi sebou.

2. Tepelné potrubie podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c e s a t ý m, že prívodné a vratné teplovody sú inštalované medzi sebou bez medzery.

3. Termostat podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prívodné a vratné teplovody sú medzi sebou inštalované s pozdĺžnou medzerou vytvorenou inštalačnými prvkami vo forme výstupkov alebo pozdĺžnych rebier.

4. Tepelné potrubie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že prívodné a spätné teplovody majú tepelnú izoláciu, ktorá je tvorená krycou vrstvou.

5. Termostat podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prívodné a vratné teplovody sú prekryté vonkajším potrubím s medzerou vytvorenou inštalačnými prvkami vo forme výstupkov alebo pozdĺžnych rebier.

6. Termostat podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že prstencová medzera medzi prívodným a vratným potrubím a vonkajším potrubím je spojená s vákuovým čerpadlom.

7. Termostat podľa nároku 3 alebo 5, vyznačujúci sa tým, že pozdĺžna medzera medzi prívodným a vratným potrubím a prstencová medzera medzi prívodným a vratným potrubím a vonkajším potrubím sú spojené s vákuovým čerpadlom.

Ako sa teplo dostáva do moderných budov? Odpoveď, ktorá vám napadne ako prvá, je „vďaka batériám“. V tom nie je chyba, ale je to neúplná informácia - pretože v batériách, inak nazývaných radiátory, teplo tiež neprichádza odkiaľkoľvek.

Ak hovoríme o vykurovaní budov, v rozhovore sa nevyhnutne objavia slová „kotolňa“, „dispečer“ a „kúrenár“. Všetky tieto prvky sú skutočne prepojené vo svojej práci, aby zabezpečili domovom teplo. A sú spojené vykurovacou sieťou alebo, ako sa častejšie hovorí, „vykurovacou sieťou“.

Dnešné vykurovacie siete predstavujú celý systém potrubí organizovaných do veľkého potrubia. Cez to, z tej istej kotolne do tých istých batérií, horúca voda– alebo v niektorých prípadoch para. Je dôležité, aby voda (para) nezostávala na mieste, ale cirkulovala – vracala sa potrubím späť tam, odkiaľ prišla. Preto je počet potrubí vo vykurovacej sieti vždy párny.

Súčasťou vykurovacej siete sú okrem samotných potrubí aj ďalšie prvky: občanom tak známe už spomínané batérie, ako aj kotolne (v odbornom jazyku sa im hovorí „ústredné kúrenie“).

Opotrebuje sa tento systém rokmi používania? Samozrejme áno. Potrebuje neustálu preventívnu kontrolu a pravidelné opravy? určite. Dnes je však situácia v Rusku taká, že najmenej 15% všetkých vykurovacích sietí je v havarijnom stave a je potrebné ich urýchlene vymeniť. Zvyšok ruských vykurovacích sietí nie je menej ako 60% opotrebovaný. Toto všetko nie sú „tajné materiály“, ale obsah úplne otvoreného dokumentu „ Koncepcia rozvoja zásobovania teplom v Rusku vrátane komunálnej energetiky v strednodobom horizonte. Oficiálne informácie Ministerstva energetiky Ruskej federácie“, ktoré predložilo ruské ministerstvo energetiky v roku 2000, teda pred viac ako desiatimi rokmi.

Podľa tohto dokumentu je kvalitné vykurovanie bez núdzových situácií a vážnych strát drahocennej energie možné až po generálna oprava alebo kompletnú obnovu minimálne stopäťdesiattisíc kilometrov termálnych trás.

To sa nestalo. Na oplátku podniky zodpovedné za dodávky tepla, ktoré nemali dostatok financií a zdrojov, podporovali (a naďalej podporujú) dodávky tepla Rusom za cenu nižších cien. práca na stavbe akýkoľvek možné spôsoby. Požiadavky na kvalitu sa tiež výrazne znížili - nie až do mastnoty. Toto tiež nie je prázdna fikcia alebo ohováranie, ale obsah oficiálnej správy “ Zásobovanie teplom Ruská federácia. Východiská z krízy. 1. Reforma systému zásobovania teplom a spotreby tepla Ruskej federácie».

Dnes podľa oficiálnych údajov strácajú ruské vykurovacie siete v priemere 50 % prepravovaného tepla. To je nielen v rozpore so zásadami šetrenia energie, ale nespĺňa to ani požiadavky základného zdravého rozumu. A to sa deje preto, že jedinou ochranou pre prepravované chladivo (voda alebo para) v potrubiach prevažnej väčšiny tepelných sietí je takzvaná tepelná izolácia. Tá istá sklená vata, ktorá niekedy tak nevzhľadne trčí z vykurovacích rozvodov, ktoré vedú cez dvory. Táto technológia je veľmi stará a dnes je jasne vidieť, že si nevie poradiť s ochrannou funkciou, ktorá jej bola pridelená.

Na celom svete sa už nejaký čas používa na ochranu rúr pred koróziou (a v dôsledku toho aj tepelná ochrana) izolácia z polyuretánovej peny, ktorá sa používa podľa schémy „potrubie v potrubí“. Vonkajší plášť takýchto potrubí je vyrobený z pozinkovanej ocele a vodotesného polyetylénu.

Vykurovacia sieť je systém potrubných komunikácií, prostredníctvom ktorých chladivo (para alebo horúca voda) prenáša teplo zo zdroja (generátor tepla - kotol) k spotrebiteľom a vracia sa späť: cez rovnaký systém komunikačných tepelných potrubí, nazývaných centralizované teplo. zásobovací systém. Výstavba v tejto oblasti je jednou z najkritickejších a technicky zložitých prác, pretože kladenie prvkov potrubného systému v mestských a prímestských zariadeniach spôsobuje, že ich opravy a núdzové obnovy sú veľmi náročné na prácu, čo si vyžaduje zvýšené nároky na kvalitu investičnej výstavby. Vysoké teploty a tlak vyžadujú nemenej vysokú spoľahlivosť a bezpečnostné záruky pre vykurovacie siete (vykurovacie rozvody).

Podľa základného typu zariadenia sú okruhy hlavných vykurovacích sietí konvenčne rozdelené na kruhové a radiálne (slepé). Medzi vzdialenými chrbticovými sieťami sa zvyčajne poskytujú prepojovacie spojenia: v prípade núdze pohotovostna situacia nedošlo k nadmerným prerušeniam dodávky tepla. Ak je hlavná vykurovacia sieť veľmi dlhá, je v nej inštalovaná prídavná jednotka - pomocná čerpacia stanica. Na tento účel sú v podzemí (kde zvyčajne prechádzajú vykurovacie siete, ako aj odbočovacie body) špeciálne komory, v ktorých sú umiestnené kompenzátory upchávok a potrubné armatúry (uzatváracie a riadiace konštrukcie).

Najväčší rozsah majú hlavné vykurovacie siete, ktoré môžu byť od zdroja tepla vzdialené niekoľko kilometrov alebo aj viac. Pri konštrukcii hlavných vykurovacích potrubí sa používajú potrubia vyrobené zo špeciálnych ocelí (pre vysokoteplotné pracovné prostredie môže priemer takýchto potrubí dosiahnuť 1400 mm). V situáciách, keď je chladivo dodávané viacerými výrobnými podnikmi, tzv. slučky. V podstate spojenie všetkých týchto podnikov do jednej vykurovacej siete. Toto riešenie nám umožňuje výrazne zvýšiť úroveň spoľahlivosti dodávky do vykurovacích miest a tým aj spoľahlivosť dodávky tepla konečnému spotrebiteľovi.

V prípade havárií, ktoré sa z času na čas vyskytnú na diaľniciach a v kotolniach, zabezpečuje dodávku tepla do havarijného úseku tepelnej siete niektorá zo susedných kotolní tejto tepelnej siete. V niektorých prípadoch sa plánuje plánované prerozdelenie zaťaženia medzi podniky vyrábajúce teplo. Ako chladivo pre hlavné siete sa používa špeciálne upravená voda so stanovenými ukazovateľmi uhličitanovej tvrdosti, obsahu kyslíka a železa. Bežná voda z vodovodu („tvrdá“) voda by sa nemala dostať do hlavnej vykurovacej siete, pretože chemické zloženie pri vysoké teploty vedie k zrýchlenému opotrebovaniu potrubia koróziou. Najmä, aby sa tomu zabránilo, projekty vykurovacích sietí zabezpečujú taký špeciálny dizajn ako vykurovací bod. Takéto vykurovacie miesto by normálne nemalo byť od spotrebiteľov vzdialené viac ako kilometer. A v rámci mestských hraníc táto vzdialenosť dosahuje priemernú dĺžku asi dva bloky.

Vykurovacie siete na pomocné účely, ktoré sa zvyčajne nazývajú sekundárne, majú zvyčajne malú celkovú dĺžku. Potrubia používané pri výstavbe takýchto sietí majú relatívne malé priemery: od 50 do 150 milimetrov. Okrem toho môže byť takýto tepelný vodič vyrobený nielen z ocele, ale aj z polymérov. V súčasnosti sa polymérové ​​potrubia považujú za najvhodnejšie a najodolnejšie pre vykurovacie systémy tohto dizajnu.