Конденсатовідводники

Лекція 5

Транспортування насиченої пари

При транспортуванні насиченої пари здійснюється попутній та пусковий дренаж конденсат який утворюється в паропроводі відводиться в конденсатопровід відстань між дренажними пристроями залежить від параметрів пари, діаметру паропроводу, та ухилу (попутній ухил чи ухил проти руху пари). Потрібно намагатися об’єднувати попутній та пусковий дренаж.

Пусковий дренаж – дренаж паропроводу під час першого пуску пари до прогрівання паропроводу.

Рис. 5.1. Дренаж паропроводів насиченої пари

1. Паропровід

2. Карман в який стікає конденсат

3. Прочистка

4. Засувка

5. Зворотній клапан

6. Конденсатовідводник

7. В конденсатопровід.

Рис. 5.2. Конденсатовідводники

а) з гідравлічним затвором; б) механічний конденсатовідводник.

Розрахунок конденсатовідводник з гідравлічним затвором полягає в розрахунку висоти h за формулою:

h=	Р1-Р2	, (5.1)
ρg

де ρ – густина конденсату; g – прискорення вільного падіння; Р₁,Р₂ – тиск до та після конденсатовідводник.

ПОКЛАДАННЯ ТЕПЛОВИХ МЕРЕЖ ПО ТЕРИТОРІЇ

ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА

На території промислового підприємства використовується надземне прокладання теплових мереж на високих та низьких опорах, та на кронштейнах по стінах будівль.

Переваги надземного прокладання:

- менша вартість земляних робіт;

- покращення контролю за роботою теплових мереж та спрощення експлуатації;

- відсутність впливу ґрунтових вод.

Недоліки надземного прокладання:

- необхідно врахувати вплив навколишнього середовища (вітру, снігу);

- неестетичність.

Способи надземного прокладання.

1. Прокладання теплових мереж на низьких залізобетонних опорах.

Рис. 5.3. Низька залізобетонна опора

Трубопроводи теплових мереж прокладають на рухомих та нерухомих опорах під кожну з яких встановлюють залізобетонні опорні конструкції. Відстань від низу ізоляції трубопроводу до землі не менше 0,35 метра для двотрубної прокладки та 0,5 метра для трьох та більше трубопроводів.

Існують конструкції рухомих та нерухомих опор для прокладання трубопроводів меншого діаметра по трубопроводах більшого діаметра.

Висота низьких залізобетонних опор 0,5 – 2 м.

Цей спосіб прокладки трубопроводів найдешевший.

2. На високих залізобетонних опорах.

Висота високих залізобетонних опор 2 – 6 м.

Використовують при прокладання через автомобільні та залізничні шляхи.

3. Прокладання на щоглах.

При прокладанні на щоглах трубопроводи підвішуються на канатах (на вантах) які виконують роль рухомих опор.

4. Прокладання по стінам будівель.

Цей спосіб є одним з найдешевших способів який потребує перевірки міцності будівельних конструкцій та розрахунку на опрокидування.

5. Прокладання на естакадах.

Покладання буває одноярусне та багатоярусне.

На естакадах прокладають п’ять та більше трубопроводів.

При прокладанні на естакадах потрібно здійснювати розрахунок рівномірного завантаження естакади з двох сторін.

Цей спосіб найдорожчий.

При надземному прокладанні використовують хомутові нерухомі опори.

Рис. 5.4. Хомутова нерухома опора

При прокладанні трубопроводів під мостами використовують підвісні рухомі опори.

Рис. 5.5. Підвісна рухома опора

Метою розрахунку підвісної рухомої опори є визначення довжини сталевого дроту який повинен забезпечувати рух трубопроводу при температурних подовженнях.

Δ l ₀=α· l ·(τ_max- t_м), (5.2)

де α – коефіцієнт температурного подовження матеріалу трубопроводу;

l – відстань між рухомими опорами;

τ_max – максимальна температура теплоносія;

t_м – температура монтажу трубопроводу.

Відстань між рухомими та нерухомими опорами залежить від температури та тиску теплоносія, діаметра трубопроводу та в деяких випадках від способу прокладання а також відстань можна визначити залежно від компенсуючої здатності компенсатора. Для стандартних компенсаторів відстань між рухомими та нерухомими опорами наведена в таблицях.

БЕЗКАНАЛЬНЕ ПРОКЛАДАННЯ ТЕПЛОВИХ МЕРЕЖ.

Монолітну ізоляцію для безканальної прокладки виконується в заводських умовах.

1.Сталева труба.

2.Пінополеуретанова ізоляція.

3.Сигнальні дроти.

4.Поліетиленовий захисний шар.

Рис. 5.6. Попередньо ізольований трубопровід

Переваги безканального прокладання:

1. Зменшення тепловтрат приблизно на 20 % (λ_ізол=0,035);

2. Можливість контролю за герметичністю за допомогою системи сигналізації, (сигнальні дроти виводять на диспетчерський пункт при намоканні ізоляції на схемі відмічається точка аварії).

3. Зменшення аварійності за рахунок зменшення зовнішньої корозії.

Недоліки безканального прокладання:

1. Велика вартість (пінополеуретану та земляних робіт).

2. Максимальна допустима температура для пінополеуретану 130°С.

3. При розрахунках потрібно врахувати вплив тиску ґрунту, тому оптимальне заглиблення складає до 1,4 м. При більшому заглибленні зменшується відстань між нерухомими опорами внаслідок чого збільшується кількість компенсаторів – тому вартість прокладання теплової мережі збільшується.

Рис. 5.7. Безканальне прокладання попередньо ізольованих трубопроводів

1. Ізольований трубопровід

2. Траншея

3. Піщана підсипка

4. Засипка піском

5. Сигнальна стрічка

6. Залізобетонна панель

Якщо безканальний трубопровід прокладається під дорогою для зменшення навантаження від транспорту здійснюється прокладка в футлярі або в каналі, або над трубами прокласти залізобетонну плиту.

При прокладанні безканального трубопроводу в ґрунті при температурних подовженнях ґрунт не дозволяє подовжуватись трубопроводу внаслідок чого виникає напруження в сталевому трубопроводі.

Термін роботи безканальних теплових мереж складає 30 років.

ТЕХНОЛОГІЯ ПРОКЛАДАННЯ БЕЗКАНАЛЬНИХ ТРУБОПРОВОДІВ

1.Холодне прокладання з Г-подібним компенсаторами.

2.Прокладання з попереднім підігріванням.

3.Прокладання з попереднім підігріванням та сильфонними компенсаторами.

4.Холодне прокладання транзитних теплових мереж.

Перший спосіб.

Використовується при прокладанні теплових мереж в нових житлових районах в основному від ЦТП до будівель.

На безканальних трубопроводах встановлюють реальні та умовні нерухомі опори.

Роль умовної нерухомої опори виконує ґрунт, що зменшує вартість прокладання.

Для зменшення вартості прокладання також використовують безкамерну врізку відгалужень.

Рис. 5.8. безканальне прокладання попередньо ізольованих житлових мереж з Г-подібними компенсаторами (перший спосіб)

Рис. 5.9. безканальна врізка відгалужень

Другий спосіб.

Для збільшення відстані між нерухомими опорами використовують попереднє підігрівання безканальних трубопроводів. За допомогою води, пари або електричної енергії. Температура попереднього підігрівання визначається за формулою.

tпід=	τmax+ tм	<70°С, (5.9)

де τ_max – максимальна температура теплоносія

t_м – температура монтажу трубопроводів t_м >10°С

Максимальне напруження яке витримують трубопроводи залежить від матеріалу труби. Для сталевої труби σ_max ≈150 МПа.

При попередньому підігріванні трубопроводів в відкритій траншеї нагрівають до температури 70 °С, трубопроводи вільно подовжуються (напруження не виникає). Нагріті трубопроводи засипають піском та фіксують в нагрітому стані. При охолодженні трубопроводів виникає напруження зі знаком мінус пропорційні різниці температурі Δt=70 °С, при нагріванні виникає напруження зі знаком плюс Δt ≈70 °С, таким чином при попередньому підігріванні напруження в трубопроводах зменшуються майже вдвічі.

Третій спосіб.

Разові сільфонні компенсатори.

1. Металеві гофри

2. Зварювання

Рис. 5.10. Разовий сильфон ний компенсатор.

1. Металеві гофри

1. Точка зварювання

Якщо траншею неможливо залишити відкритою, на тепловій мережі встановлюють разові компенсатори, безпосередньо трубопровід засипають піском а компенсатори залишають не засипаними. При попередньому підігріванні компенсатор стискується після чого його зварюють та трубопровід знаходиться в розтягнутому стані. Далі трубопровід працює як в другому способі.

Існує спосіб встановлення сильфонних компенсаторів багаторазової дії які працюють в діапазоні температур від 0 °С до 70 °С, при збільшенні температури більше за 70 °С компенсатор не працює, встановлюється обмежувачі і трубопровід працює як в другому способі від 70 °С до 150 °С.

Четвертий спосіб.

Використовують трубопроводи які витримують значно більші напруження за 300 МПа.

ПРОЕКТУВАННЯ БЕЗКАНАЛЬНИХ ТЕПЛОВИХ МЕРЕЖ.

При проектуванні безканальних теплових мереж здійснюється розрахунок навантажень які діють на трубопровід від тиску грунта, транспорту та розраховують напруження які виникають в трубопроводі при температурних подовженнях внаслідок обмеження вільного подовження. Навантаження від грунта та транспорту неповинні перевищувати Р<0,3 МПа рекомендується не заглиблювати безканальні трубопроводи більш ніж 1,4 метра, при більшому заглибленні зменшується відстань між нерухомими опорами внаслідок чого збільшується кількість компенсаторів та вартість прокладання. Максимальне напруження яке виникає в трубопроводах залежить від їх матеріалу та приблизно дорівнює σ_max ≈150 МПа. За розрахунковими напруженнями визначають відстань від нерухомих опор до будь якого компенсатора, ця відстань називається, максимальною довжиною тертя, та позначається L_max (L₆₀). За значенням L_max теплову мережу поділяють нерухомими опорами та розміщують компенсатори. Нерухомі опори поділяють на реальні та умовні.

Рис. 5.11. Реальна нерухома опора при безканальному прокладанні.

1.Залізобетонна конструкція

2.Трубопровід

3.Косинки які приварюють до закладних елементів в залізобетоні.

Умовною опорою являється грунт в точці де діють рівні навантаження з двох сторін (рівнодіюча сила дорівнює нулю).

ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ ПРОМИСЛОВИХ ОБ’ЄКТІВ ВІД ТЕЦ.

Рис. 5.12. Графік теплових навантажень по тривалості опалюваного періоду

abcdef – кількість теплоти яка покривається парою з відбору.

bgc – кількість теплоти яка покривається від пікового джерела теплоти.

Потужність відбору ТЕЦ Q_від визначається за співвідношенням

α=	Qвід	=0,4-0,7, (5.4)
Qmax

α – коефіцієнт теплофікації.

Потужність пікового джерела теплоти визначають за співвідношенням:

Q_пік= Q_max - Q_від, (5.5)

Температура зовнішнього повітря при якій вмикається пікове джерело теплоти називається температурою завантаження відбору.

При температурі завантаження відбору спостерігається максимальна різниця температур τ_1,0 τ_2,0 на яку мережна вода може бути нагріта в мережних підігрівачах.

Температура мережної води після мережного підігрівача перед піковим котлом будують з умови максимальної різниці температур Δτ_max.

Від температури τ₀ до температури τ_1,0 мережна вода догрівається в піковому котлі параметри пари в відборі ТЕЦ визначаються за температурним графіком τ₀ враховуючи що температура пари яка нагріває мережну воду на 5-10 °С вище за температури τ₀.

τ _п= τ₀+5...10 °С, (5.6)

Враховуючи що пара насичена, за температурою τ _п визначаємо тиск пари в відборі на ТЕЦ, та розраховують залежність тиску пари в відборі від температури зовнішнього повітря.

Дата добавления: 2014-12-25