توزيع ونقل الناقل الحراري بين المستهلكين يتم من خلال شبكة حرارية خاصة. إنه أحد العناصر الرئيسية للهيكل الكامل للاتصالات الهندسية. تعتمد موثوقية وجودة الإرسال بشكل مباشر على كيفية عمله. خطوط أنابيب شبكات الحرارة ليست العناصر الوحيدة لهذا الهيكل. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يشمل أيضًا هياكل مختلفة. وتشمل هذه ، على وجه الخصوص ، الخانق ومحطات الضخ ونقاط التسخين.
هيكل
تنقسم الشبكة الحرارية ، القائمة على مخطط إمداد مركزي ، إلى مستويين في هيكلها: رئيسي وربع سنوي (حي صغير). يتكون الأول من عناصر تربط مصادر الحرارة بنقاط (المنطقة) المحلية لتوزيعها بين المستهلكين النهائيين. في معظم الحالات ، تكون عبارة عن نظام حلقي من الأنابيب (قطر 500-1400 مم) وهياكل هندسية. توجد هذه العناصر في جميع أنحاء المدينة ، مما يضمن موثوقية الإرسال والقدرة على تلبية الطلب على الاستهلاك. بفضل الفصل ، يتم تسهيل تشغيل شبكات التدفئة بشكل كبير. لذلك ، يتم إنشاء مخططات مختلفةضوابط تزيد من موثوقية العمل وتزيد من جودة التوريد. يتم تنفيذ تصميم ووضع شبكات التدفئة من النوع الرئيسي مع مراعاة الفشل المحتمل في تشغيل أي عنصر تحت الماء. في هذا الصدد ، يتم إنشاء روابط احتياطية. إنها متصلة بمصادر الحرارة. مع هذا النهج ، يتم إنشاء نظام إدارة موحد. إنه قادر على توفير المؤشرات المعلنة للأوضاع الحرارية والهيدروليكية دون انقطاع. في نفس الوقت ، يتم تنفيذ العمل حتى لو فشل أحد عناصره (مصدر التوريد ، أحد فروع الخط الرئيسي). يكون توزيع المبرد في ظل هذه الظروف أفضل ، ويتم تقليل الخسائر الناتجة عن ناقل الحركة ، ويتم ملاحظة توفير الوقود.
إدارة
تنص قواعد الشبكات الحرارية على وجود عناصر خاصة يتم التحكم في الهيكل من خلالها. وتشمل هذه ، على وجه الخصوص ، آليات القفل - الصمامات. بمساعدتهم ، تنقسم شبكة التدفئة العامة إلى أقسام منفصلة. يسمح لك التأثير على الصمامات بتشغيل (إيقاف) أجزاء صغيرة من الطريق السريع ، بالإضافة إلى محطات الضخ والخنق الموجودة عليها. تم تجهيز معظم الأجهزة الحديثة بمحرك كهربائي. يتم وضعها في المتوسط كل 1-3 كيلومترات من الطريق السريع. تشمل الإدارة العامة للشبكات التحكم في طريقة التشغيل وحالة العناصر الهيكلية ، ومنع الأعطال المحتملة. للحماية من المطرقة المائية ، تم تركيب جهاز تنفيس خاص في النقاط المحلية.
شبكة تدفئة ربع. ميزات
هذه الهياكل هي أنظمة متفرعة مسدودة. وهي متصلة بنقاط التسخين. تحدث الإدارة في كل من الوضعين اليدوي وغير المتصل. يبلغ قطر مثل هذا الهيكل حتى 400 مم ؛ لذلك ، تعتبر الانقطاعات في إمداد المستهلكين بالطاقة الحرارية نتيجة لانهيار في مثل هذه الشبكة مقبولة. ومع ذلك ، نتيجة للتصميم العام لخطط التوريد ، يعاني جزء صغير فقط من المستخدمين النهائيين في حالة حدوث عطل. إصلاح شبكات التدفئة في هذه الحالة لا يستغرق الكثير من الوقت. النقاط التي تدخل الوسائط من خلالها إلى النظام مؤتمتة. يتيح لك هذا التوفير في استهلاك الطاقة الحرارية.
الاتصال بالعمود الفقري
ترتبط شبكات التوزيع بالنظام العام باستخدام خلاطات أو مضخات (خلط دائري) ، وغالبًا ما يتم ذلك من خلال سخانات المياه. استخدام الأخير يجعل النظام أكثر مرونة وموثوقية. هذا ممكن بسبب فصل الأنظمة الهيدروليكية للأنظمة الرئيسية وأنظمة التوزيع. قد يكون للناقل الذي يدخل الشبكات العامة من مصادر مختلفة درجات حرارة مختلفة ، تتجاوز تلك الموجودة بالفعل في خط الأنابيب. تستبعد أنظمة الإمداد المجهزة بمضخات العزل الهيدروليكي للخطوط من دوائر التوزيع. نتيجة لذلك ، تصبح إدارة وضع الطوارئ المقابل أكثر تعقيدًا. في هذه الحالة ، يصبح من الممكن الصيانة بشكل مستقل بمساعدة مضخة في شبكات التوزيع الدائرية ودرجة الحرارة التي ستختلف عن الظروف الرئيسية.
عرض مستويين للنظام
مخطط الهيكل الكبير للشبكة الحرارية له رؤية من مستويين. في الجزء العلوي هو الطريق السريع الدائري. تغادر الفروع منه إلى نقاط التسخين في المناطق. يستخدم الاتصال الطريقة العادية. في حالة فشل القسم الرئيسي الذي تتصل به نقطة التسخين ، يُحرم المستهلكون النهائيون من الطاقة الحرارية. يتصل المستخدمون بنقطة المنطقة باستخدام الأنظمة المحلية - وهذا هو المستوى الأدنى.
حجز الخدمة
يتم توفير المبرد للشبكة الرئيسية من محطة الطاقة الحرارية ومنزل مرجل المنطقة. في هذه الحالة ، من الممكن إجراء عملية حجز الإمداد في حالة تعطل إحدى نقاط تسخين الوسائط. يتم ذلك عن طريق تركيب وصلة ربط على خطوط الإمداد والعودة. يشكل الجمع بين هذه العناصر شبكة تسخين حلقة واحدة. يتم حساب القطر المصمم للعناصر الموصلة للأنظمة بطريقة تضمن إنتاجية الناقل المطلوب حتى في حالات الطوارئ. في ظل ظروف التشغيل المستقر المتواصل ، يتحرك المبرد عبر جميع خطوط الأنابيب الحرارية للشبكة. في هذه الحالة ، يفقد استخدام وصلات العبور معناها. لزيادة كفاءة استخدام وصلات العبور وتقليل تكلفة تسخين المبرد ، يتم استخدام طريقة "الاحتياطي غير المحمل". في هذه الحالة ، يوجد تداخل كامل بين وصلات العبور. لا يتم تشغيل وصلات العبور إلا في حالة فشل العناصر الحرارية.الشبكة.
خطوط الأنابيب الحرارية للشبكات
تتم حركة الناقل على طول هذه العناصر ، في شكل يظهر الماء. يتم تركيب خطوط الأنابيب الحرارية بالطرق فوق الأرض وتحت الأرض. في الحالة الأولى ، تتمتع الحشية بعدد من المزايا المهمة: زيادة عمر الخدمة ، سهولة مراقبة حالة النظام ، وسهولة الوصول لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها. ومع ذلك ، فإن تركيب خط أنابيب حراري فوق الأرض في المدن الحديثة أمر مستحيل عمليا بسبب القيود المعمارية. في ظل هذه الظروف ، تكون معظم الأنظمة تحت الأرض. لتثبيت خطوط الأنابيب هذه ، تندلع قنوات خاصة.
باستخدام النظام
قبل بدء العمل ، يتم إجراء الاختبارات الحرارية لشبكات التدفئة. تمتلئ العناصر المثبتة بالماء الساخن بدرجات حرارة مختلفة. يتم بعد ذلك تصريف السائل بشكل متكرر خلال فترة خدمته. نتيجة لجميع التأثيرات الداخلية ، تتغير جدران الأنبوب ، والمخرج من هذا الموقف هو تركيب المعوضات في خطوط الأنابيب. يتم تثبيت طرفي القسم بشكل ثابت على الدعامات. يتم تثبيت المعوض في الوسط. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تثبيت خطوط الأنابيب بشكل ثابت بالقرب من المبادلات الحرارية والمضخات. يتم ذلك لتخفيف الحمل الناتج عن التشوه الحراري. يتم وضع الدعامات في قنوات أو غرف خاصة. في القنوات ، يتم وضع خط الأنابيب على دعامات متحركة. من أجل المراقبة المستمرة لحالة الأنظمة ، يتم بناء غرف خاصة تحت الأرض. أنها تستوعب مختلف الصمامات ، وصمامات الصرف ، ومحابس الهواء والمعوضات. في بعض الحالات (على سبيل المثال ، بقطر أنبوب مياه يزيد عن 500 مم) ، يتم إنشاء أجنحة أرضية فوق الغرف لاختبار شبكات التدفئة وإجراء صيانة أكثر راحة. يتم وضع النقاط ومحطات الضخ في المباني المجهزة بشكل خاص.
اختيار الخيار الأمثل لشبكات التدفئة
حاليا يوجد عدد هائل من مخططات شبكات التدفئة وطرق وضعها. لذلك ، يتم النظر في العديد من الخيارات في مرحلة التصميم. بمقارنة جميع الظروف الممكنة ، يتم إجراء الحسابات الفنية والاقتصادية ، يتم تحديد الخيار الأقل تكلفة مع أفضل الخصائص. وفقًا لهذه الحسابات ، يتم تحديد قطر العناصر المستخدمة والمواد العازلة وسمكها وقوة المضخات المثبتة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم الاحتفاظ بتكاليف إنشاء وصيانة خط الأنابيب الحرارية ، لفقد الحرارة أثناء النقل من المصدر إلى المستهلك.
أنظمة التدفئة الروسية
تم بناء معظم شبكات التدفئة التي يتم تشغيلها حاليًا في روسيا مرة أخرى في الاتحاد السوفيتي ، وبعد انهياره ، انخفض التمويل المخصص لنقل وتجديد خطوط الأنابيب الحرارية الحالية بشكل حاد. توقفت عمليات الفحص المجدولة لحالة الأنظمة واستبدالها المنتظم ، كما بدأت السيطرة من قبل الدولة تضعف.
بدأ الوضع العام مع شبكات التدفئة في البلاد في التدهور بشكل حاد. في ظروف تحقيق وفورات كبيرة ، بدأت متطلبات جودة العناصر في الانخفاض ،المستخدمة في نقل النظم الحالية. أدت المدخرات إلى انخفاض تكلفة العمل ، مما أثر على جودتها النهائية. كان للأنظمة التي تم إنشاؤها في هذه السنوات عمر خدمة منخفض وتطلبت إعادة الاستبدال بعد 5-7 سنوات. كل هذا أدى إلى زيادة حادة في عدد الأعطال ، مما أدى إلى زيادة قدرة خدمات الطوارئ. تقدر خسائر الحرارة أثناء نقل المادة الحاملة بـ 20-50 ٪ من إجمالي الإنتاج خلال فترة التسخين ومن 30 إلى 70 ٪ - في الصيف. هذه الأرقام أعلى بعدة مرات من المعايير المعتمدة في البلدان المتقدمة في أوروبا.
