Šilumos nešiklio paskirstymas ir transportavimas tarp vartotojų vyksta specialiu šilumos tinklu. Tai vienas pagrindinių visos inžinerinių komunikacijų struktūros elementų. Perdavimo patikimumas ir kokybė tiesiogiai priklauso nuo to, kaip ji veikia. Šilumos tinklų vamzdynai nėra vieninteliai šios konstrukcijos elementai. Be jų, ji apima ir įvairias struktūras. Tai visų pirma droselio sklendės ir siurblinės, šildymo punktai.
Struktūra
Šilumos tinklas, paremtas centralizuoto tiekimo schema, savo struktūroje suskirstytas į du lygius: pagrindinį ir ketvirtinį (mikrorajoną). Pirmąjį sudaro elementai, jungiantys šilumos š altinius su vietiniais (rajono) paskirstymo tarp galutinių vartotojų taškais. Dažniausiai tai yra kilpinė vamzdžių sistema (500–1400 mm skersmens) ir inžinerinės konstrukcijos. Šie elementai yra visame mieste, o tai užtikrina perdavimo patikimumą ir galimybę patenkinti vartojimo paklausą. Dėl atskyrimo labai palengvinamas šilumos tinklų eksploatavimas. Taigi, kuriamos įvairios schemoskontrolė, kuri padidina darbo patikimumą ir padidina tiekimo kokybę. Pagrindinio tipo šildymo tinklų projektavimas ir klojimas atliekamas atsižvelgiant į galimus bet kurio povandeninio elemento veikimo sutrikimus. Šiuo atžvilgiu sukuriamos atsarginės nuorodos. Jie yra prijungti prie šilumos š altinių. Taikant šį metodą sukuriama vieninga valdymo sistema. Jis gali nepertraukiamai pateikti deklaruojamus šiluminių ir hidraulinių režimų rodiklius. Tuo pačiu metu darbas atliekamas net sugedus vienam iš jo elementų (tiekimo š altinis, viena iš pagrindinės linijos atšakų). Aušinimo skystis tokiomis sąlygomis pasiskirsto geriau, sumažėja nuostoliai dėl transmisijos ir taupomas kuras.
Valdymas
Šilumos tinklų taisyklės numato specialių elementų, kurių pagalba valdoma konstrukcija, buvimą. Tai visų pirma fiksavimo mechanizmai - vožtuvai. Jų pagalba bendras šilumos tinklas yra padalintas į atskiras sekcijas. Smūgis į vožtuvus leidžia įjungti (išjungti) mažas greitkelio atkarpas, taip pat ant jų esančias siurblines ir droselio stotis. Dauguma šiuolaikinių įrenginių yra aprūpinti elektrine pavara. Jie dedami vidutiniškai kas 1-3 km greitkelio. Bendrasis tinklų valdymas apima darbo režimo ir konstrukcinių elementų būklės kontrolę, galimų gedimų prevenciją. Siekiant apsisaugoti nuo vandens plaktuko, vietiniuose taškuose yra sumontuotas specialus atleidimo įtaisas.
Ketvirčio šilumos tinklai. Funkcijos
Šios struktūros yra šakotos aklavietės sistemos. Jie yra prijungti prie šilumos punktų. Valdymas vyksta tiek rankiniu, tiek neprisijungus režimu. Tokios konstrukcijos skersmuo yra iki 400 mm, todėl vartotojų šilumos energijos tiekimo sutrikimai dėl tokio tinklo gedimo laikomi priimtinais. Tačiau dėl bendros tiekimo schemų konstrukcijos gedimo atveju nukenčia tik nedidelė galutinių vartotojų dalis. Šilumos tinklų remontas šiuo atveju neužima daug laiko. Taškai, per kuriuos žiniasklaida patenka į sistemą, yra automatizuoti. Tai leidžia sutaupyti šilumos energijos sąnaudas.
Prisijungimas prie pagrindinio tinklo
Skirstymo tinklai prie bendros sistemos prijungiami naudojant maišytuvus arba siurblius (maišymo-cirkuliacinius), rečiau per vandens šildytuvus. Naudojant pastarąjį, sistema tampa lankstesnė ir patikimesnė. Tai įmanoma dėl pagrindinių ir paskirstymo sistemų hidraulinių režimų atskyrimo. Iš skirtingų š altinių į bendruosius tinklus patenkančio nešiklio temperatūra gali būti skirtinga, viršijanti tą, kuri jau yra vamzdyne. Tiekimo sistemose su siurbliais negalima hidraulinių linijų izoliuoti nuo paskirstymo grandinių. Dėl to atitinkamo avarinio režimo valdymas tampa sudėtingesnis. Tokiu atveju tampa įmanoma savarankiškai prižiūrėti, naudojant siurblį, paskirstymo tinkluose apskrito irtemperatūros sąlygos, kurios skirsis nuo pagrindinių.
Dviejų lygių sistemos vaizdas
Šilumos tinklų stambios struktūros schema turi dviejų lygių vaizdą. Viršuje yra žiedinis greitkelis. Iš jo atskrenda filialai į regionų šilumos punktus. Ryšiui naudojamas įprastas metodas. Sugedus magistralės atkarpai, prie kurios prijungtas šilumos punktas, galutiniai vartotojai netenka šilumos energijos. Vartotojai prie rajono punkto prisijungia naudodami vietines sistemas – tai žemesnis lygis.
Aptarnavimo rezervavimas
Aušinimo skystis į pagrindinį tinklą tiekiamas iš šiluminės elektrinės ir rajoninės katilinės. Tokiu atveju galima atlikti tiekimo rezervavimo procesą sugedus vienam iš terpės šildymo punktų. Tai atliekama įrengiant jungiamąjį trumpiklį ant tiekimo ir grąžinimo linijų. Šių elementų derinys sudaro vieną žiedinį šildymo tinklą. Projektuojamas sistemų laidžių elementų skersmuo apskaičiuojamas taip, kad būtų užtikrintas reikiamo nešiklio pralaidumas net ir avarinėse situacijose. Stabilaus nepertraukiamo veikimo sąlygomis aušinimo skystis juda per visus tinklo šilumos vamzdynus. Tokiu atveju džemperių naudojimas praranda prasmę. Norint efektyviau naudoti džemperius ir sumažinti aušinimo skysčio šildymo sąnaudas, naudojamas „neapkrauto rezervo“metodas. Šiuo atveju yra visiškas džemperių sutapimas. Trumpikliai įjungiami tik sugedus šiluminiams elementams.tinklas.
Tinklų šilumos vamzdynai
Nešiklio judėjimas atliekamas išilgai šių elementų, kurių pavidalu pasirodo vanduo. Šilumos vamzdynai montuojami antžeminiais ir požeminiais metodais. Pirmuoju atveju tarpiklis turi nemažai reikšmingų privalumų: ilgesnis tarnavimo laikas, lengvas sistemos būsenos stebėjimas, lengvesnė prieiga gedimų šalinimui. Tačiau antžeminio šilumos vamzdyno įrengimas šiuolaikiniuose miestuose praktiškai neįmanomas dėl architektūrinių apribojimų. Tokiomis sąlygomis dauguma sistemų yra po žeme. Norint įrengti tokius vamzdynus, išskleidžiami specialūs kanalai.
Sistemos naudojimas
Prieš darbo paleidimą atliekami šilumos tinklų šiluminiai bandymai. Sumontuoti elementai užpildomi skirtingos temperatūros karštu vandeniu. Tada skystis pakartotinai išleidžiamas per visą eksploatavimo laiką. Dėl visų vidinių poveikių pasikeičia vamzdžio sienelės, išeitis iš šios situacijos yra kompensatorių įrengimas vamzdynuose. Du sekcijos galai yra tvirtai pritvirtinti prie atramų. Viduryje sumontuotas kompensatorius. Papildomai stacionariai tvirtinami vamzdynai prie šilumokaičių, siurblių. Tai daroma siekiant sumažinti apkrovą, kurią sukelia šiluminė deformacija. Atramos dedamos į kanalus arba specialias kameras. Kanaluose vamzdynas klojamas ant kilnojamų atramų. Siekiant nuolat stebėti sistemų būklę, statomos specialios požeminės kameros. Juose telpa įvairūs vožtuvai, išleidimo vožtuvai, oro čiaupai irkompensatoriai. Kai kuriais atvejais (pavyzdžiui, kai vandens vamzdžio skersmuo didesnis nei 500 mm) virš kamerų statomi antžeminiai paviljonai, siekiant patikrinti šildymo tinklus ir patogesnę priežiūrą. Taškų ir siurblinių išdėstymas vyksta specialiai įrengtuose pastatuose.
Optimiausio varianto pasirinkimas šilumos tinklams
Šiuo metu yra daugybė šilumos tinklų schemų ir jų klojimo būdų. Todėl projektavimo etape svarstomos kelios galimybės. Lyginant visas įmanomas sąlygas, atliekami techniniai ir ekonominiai skaičiavimai, parenkamas pigiausias su geriausiomis charakteristikomis variantas. Pagal šiuos skaičiavimus nustatomas naudojamų elementų skersmuo, izoliacinės medžiagos ir jų storis, sumontuotų siurblių galingumas. Be to, išlaikomos išlaidos šilumos vamzdyno tiesimui ir priežiūrai, šilumos nuostoliams perduodant iš š altinio vartotojui.
Rusiškos šildymo sistemos
Didžioji dalis šiuo metu Rusijoje eksploatuojamų šilumos tinklų buvo nutiesti dar SSRS, kuriai žlugus buvo smarkiai sumažintas finansavimas esamų šilumos vamzdynų perkėlimui ir atnaujinimui. Nutrūko planiniai sistemų būklės patikrinimai ir reguliarus jų keitimas, taip pat pradėjo silpnėti valstybės vykdoma kontrolė.
Bendra situacija su šilumos tinklais šalyje pradėjo smarkiai blogėti. Esant dideliam taupymui, elementų kokybės reikalavimai pradėjo mažėti,naudojami esamų sistemų perkėlimui. Sutaupius sumažėjo darbų kaina, o tai turėjo įtakos galutinei jų kokybei. Šiais metais sukurtų sistemų eksploatavimo laikas buvo mažas, o po 5–7 metų jas reikėjo keisti iš naujo. Visa tai lėmė staigų gedimų skaičiaus padidėjimą, dėl kurio išaugo pagalbos tarnybų pajėgumai. Šilumos nuostoliai nešiklio perdavimo metu yra 20-50% visos galios šildymo laikotarpiu ir nuo 30 iki 70% - vasarą. Šie skaičiai kelis kartus viršija normas, priimtas išsivysčiusiose Europos šalyse.
