Основные принципы проектирования тепловых сетей:
1) простота;
2) надежность;
3) экономичность;
4) управляемость;
5) резервирование.
Под управляемостью понимают возможность согласованного изменения режима работы всех звеньев системы теплоснабжения. Управляемость определяется тремя факторами:
1) наличием авторегуляторов. Всякая автоматизированная система управляема;
2) гидравлической устойчивостью;
3) количеством самостоятельных элементов системы.
Возможно два типа структуры тепловой сети:
1) обезличенная – ответвления к распределительным линиям и распределительные линии к магистралям присоединяются через задвижку. Для системы характерна жесткая гидравлическая связь всех элементов;
2) секционированная - ответвления к распределительным линиям присоединяются через задвижку, а распределительные линии к магистралям – через контрольные распределительные пункты (КРП). В этом случае в распределительной линии с помощью средств автоматизации на КРП устанавливается режим давления не связанный с режимом давления в магистрали.
Если сравнить между собой секционированную и обезличенную сети по трем приведенным выше показателям, то предпочтительнее сеть секционированная.
КРП может присоединяться к трубопроводам сети с двух сторон секционирующей задвижки. КРП могут быть индивидуальные (на одно здание), групповые (на 5…10 зданий) и районные (до 100 зданий).
Резервирование
Резервирование магистральных и распределительных линий решается с помощью перемычек. Считается, что системы имеют резерв, если перераспределение воды в аварийных ситуациях занимает не более 3 часов.
Выполнение перемычек:
1) при резервировании магистральных линий перемычки делают однотрубными, но присоединяют к подающему и обратному трубопроводам. Перемычки выполняются в районе секционирующих задвижек. В аварийных режимах допускается снижение расхода воды до 65 % от расчетного при одновременном увеличении температурного перепада в сети;
2) при резервировании распределительных линий перемычки делаются двухтрубными, так как они могут быть использованы в период летних ремонтов. При резервировании распределительных линий расход воды должен сохранятся 100 %. Резервирование с помощью перемычек решается в радиальных распредлиниях. С целью резервирования распредлинии целесообразно выполнять по кольцевым схемам, присоединяя их к одному или двум КРП и к одной или двум магистралям.
Преимущества схем с КРП и резервирующими участками:
1) обеспечивается возможность управления тепловым и гидравлическим режимом магистральных и распределительных линий независимо друг от друга, что позволяет:
а) не увеличивать диаметр магистральных линий с целью резервирования;
б) повышать температурный график в аварийных ситуациях с целью снижения расхода воды;
в) обеспечить подачу тепла всем КРП в аварийных режимах;
г) создавать в каждой распределительной линии тепловой и гидравлический режим, не зависящий от других распредлиний;
д) подключать новых потребителей, не нарушая режимы подачи тепла к уже присоединенным;
е) быстро определять и отключать аварийные участки, что позволяет снизить потери воды в сети;
2) повышается гидравлическая устойчивость распредлиний, что обеспечивает точность распределения воды по потребителям;
3) снижается средний уровень давления в распредлиниях;
4) появляется возможность работы магистрали и распределительных линий с переменными расходами воды, что позволяет:
а) снизить расход циркулируемой воды;
б) снизить затраты электроэнергии на перекачку теплоносителя.