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.
Разное интересное:
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.
