Лекция. Жылу желілерінің құрастырмалы элементтері.

Лекцияның мақсаты:жылу желілерін төсеу тәсілдерін үйрену;өтемдеуіш түрлерімен танысу;жылу желілерінің қозғалмалы және қозғалмайтын тіреулері;сонымен қатар құбырларды жылулық оқшаулау түрлері,олардың қолданылуы.

Төсеу тәсілі бойынша жылу желілері жер астылық және жер үстілік болып бөлінеді.

Жер үстілік төсеніш-құбырлар (ғимрат қабырғасына, эстакадаларға, кронштейндерге, мачталарға бекітілген) сайлармен қилысқанда, өндіріс орнының териториясында, сонымен қатар грунт суларының жоғары деңгейінде қолданылады.

Жер астылық төсеніш - жылу желілерінің құбырларын төсеудің көп қолданбалы түрі. Жер астылық құбыр төсеу мына жағдайларда қолданылуы мүмкін: а) өту каналдары мен коллекторларда; б) жартылай өтпелі және өтуге жарамсыз каналдарда; в) каналсыз.

Өту каналдарында жылу құбырларын төсеу үлкен диаметрлі бірнеше құбырларды сыйдыру үшін қолданылады.Каналдарда өту кеңдігі 900мм -ден кем емес,биіктігі 2 м -ден кен емес болуы қажет. Әрбір 200-250 м ұзындығы бойынша каналда өту сорғыларымен жабдықталған люктер қарастырылуы керек.Өту каналдары ауа температурасын 30 -ден жоғары болмауы үшін табиғи желдетумен жабдықталуы қажет;және суды каналдардан шығару үшін төменгі қуатты(30В) электрлік жабдықтанумен қамтылуы керек.

Жартылай өту каналдары қарқынды көшелік қозғалысы бар жолдар астында,темір жолдары астында,яғни жылу құбырларын ашуға қиын жерлерде және кіші 1400-1500 мм (адамның жартылай бүгілу қалпы) өту ені -400 мм тексеру үшін қолданылады.

Құбырды жер бетімен төсеу өндіріс және жеке кәсіпорын территориясындағы эстакадалар мен мен мачталарда өндірістік бу құбырлары мен технологиялық құбырлар,сонымен қатар ғимарат қабырғаларына бекітілген кронштейдерде орнатылады.Жалу құбырларын төсеудің ең арзан тәсілі-каналсыз тәсіл болып табылады.

Жер асты жылу құбырлары каналдарда арнайы қозғалмалы тіреулерде орнатылады(сырғымалы,роликті). (5.1 суретті қара)

а) б) в)

 

 

 

г)

 

а) сырғымалы тіреу: 1 – құбыр; 2 – полоз; 3 –тіреуіш конструкция;

б) роликті тіреу: 1 – құбыр; 2 – тіреу; 3 – ролик;

в)катокты тіреу: 1 –құбыр; 2 – тіреу; 3 – каток;

г) ж/б щитті қозғалмайтын тіреу: 1 – ж/б щит; 2 - фундамент; 3 – изолдың үш қабаты, полиэфирлі смоладағы айнектітканнің төрт қабаты; 4 -желімделген гидроизоляция; 5 - арматура.

5.1 Сурет – Қозғалмалы тіреулер

 

Жер асты жылу құбырларының трассасы бойымен арматуралар,өлшеу құралдары,сальникі компенсатор және т.б. сонымен қатар П –тәрізді компенсаторларды (5.3 суретті қара) орнату үшін арнайы камералар мен құдықтар қарастырылады.

Жылу желілеріндегі к омпенсациялық құрылғылар құбырларды жылулық ұзарту кезінде күш жұмсауды(немесе айтарлықтай азайту) жою.Нәтижесінде құбыр қабырғаларындағы қуат және құрылғыларға әсер ететін күш азаяды.

Жұмыс істеу принципі бойынша компенсаторлар бөлінеді :осьтік және радиалды.Осьтік кампенсаторларды (5.4 суретті қара)жылу құбырларының түзу сызықты бөліктерінде орнатады,себебі олар осьтік ұзару кезінде күш жұмсауды өтеу үшін арналған. Радиалды компенсаторларды кез келген пішінді жылу желілері үшін қолданылады,себебі олар осьтік және радиалдыкүштерді өтейді,жылу трассаларының (α бұрышында қолданылады.

Жылу оқшаулағыш материалдар мен құрылымдар. Жылулық оқшаулау құбырларда, арматурада, ернемек арқылы жалғастыруда,компенсаторларда және тіреулерде келесідей мақсаттарда қолданылады:тасымалдау кезінде жылу жоғалтуды азайту,ол жылу көзінің бекітілген қуатын және жанармай шығынын төмендетеді;жылутасмалдадыштың тұтынушыға берілетін тампературасының түсуінің азаюы,жылу тасмалдағынтың қажетті шығынын азайып және жылумен қамту сапасын жоғарлатады;жылу құбырыныңбетідегі және қызмет көрсету орынының ауа температурасының азаюы,күю қауіпін жойып,жылу құбырларын тексеру жұмыстарын жеңілдетеді.

а

 

 

5.3Сурет - П-тәріздес бұрылмалы компенсаторлардың сұлбасы

 

 

5.4 Сурет - Осьтік жүктемесіз бірсекциялы сильфонды компенсатор по ТУ3-120-81

Жылу оқшаулағыш жамылғылар болат құбырлары мен құрылғылардың бетіндегі антикоррозиялық қорғаныс рөлін атқарады, ол олардың ұзақ және сенімді жылумен қамтуына әекледі.Жылулық оқшаулауға жылу тасымалдағыштығы төмен және коррозиялық активтену коэфициенті төмен,су жұтымдылығы төмен,электр кедергісі мен механикалық беріктігі жоғары материалдар қолданылады.

Қолданылатын бұйым түріне байланысты жылулық оқшаулау:оқшаулағыш,даналы,құйылмалы,жапсырмалы және төкпелі.

Оқшаулағыш және даналық бұымдар жылу желілерінің барлық түрі үшін қолданылады және алынатын(қызмет көрсетуді қажет ететін құрылғылар үшін),алынбайтын болады.Құйылмалы жәнне төкпелі оқшаулау жылу желілерінің қызмет көрсетуді қажет етпейтін элементтері үшін қолданады.Жапсырмалы оқшаулау алынбалы құрылыста ілмекті және днежарлы арматуралар мен стальникті компенсаторлар үшін қолданылады.

 

6 Дәріс. Ыстық сумен қамтамасыз ету жүйесі.

 

Мақсаты: Ыстық су дайындаудың қайнар көзін қамтамасыз ету, ыстық сумен қамтамасыз ету жүйесінің классификациясымен, ыстық сумен қамтамасыз ету жүйесінің орталықтанған сұлбаларымен және ыстық сумен қамтамту құбырының гидравикалық есептеулерінің негізімен танысу.

Ыстық сумен қамту – бұл жыл сайынғы жылу күшінің бір түрі.

Ыстық сумен қамтамасыз ету жүйесі келесілерден тұрады: ыстық су дайындаудың қайнар көзінен; құбырлардан (осы арқылы бастаудан су тұтынушылар қолданатын құралдарға барып түседі); параметрлерін реттейтін құрылғылар және жылутасуыштың шығынын бақылайтын құрылғы.

Ыстық сумен қамтамасыз ету жүйесі қайнар көзінің орналасқан жеріне байланысты 2 – ге бөлінеді: орталықтанбаған және орталықтанған.

Тұтынушылардың қолдану мақсатына қарай ЫСҚЖ: тұрғын үйлік, қоғамдық ғимараттардағы және өнеркәсіптік болып бөлінеді.

Жылу пунктінен су бөлетін құралдарға дейін құбыр тару әдісі бойынша жергілікті жүйелер ыстық суды: жоғары және төмен жақпен тарату, тұйықталған және тұйықталмаған деп ажыратылады.

ЫСҚЖ – дегі ыстық судың айналуына байланысты: табиғи және күштеп айналдыру жүйелері бөлінеді.

ЫС шоғырлану орнына байланысты жүйелер: жеке шоғырлану (Жергілікті жылу пунктерде (ЖЖП)), топтық шоғырлану (Орталық жылу пунктерінде (ОЖП)) немесе жылу көзінің орталықтанған шоғырлануы.

Орталықанған ЫСҚ сыртқы жылы су желілері арқылы жүзеге асады және екі түрі болады: жылумен қамтамасыз ететін жылытқыштардың жабық жүйелерінде құбырлық судың жылуы (6.1 сурет); жылумен қамтамасыз ететудің ашық жүйелерінде тікелей су бөлулермен (6.2 сурет).

1, 2 – жылу желісінің құбырлары; 3 – су жылытқыш;

4 – температура реттеуші; 5 – құбырлық су;

6 – айналмалы насос; 7 – беру жолағы;

8 – айналмалы жолақ; 9 – су бөлетін тіреуше;

10 – су бөлетін құрылғыларға; 11 – сүлгі кептіруші.

6.1 – сурет. Жылумен қамтамасыз етудің жабық жүйелері.

Ыстық суды дайындау көбінесе жергілікті жылу пунктінде жүзеге асырылады. Жергілікті ЫСҚЖ сұлбалары бірнеше факторларға байланысты: ғимараттар санына және көлеміне, жылу күшінің өзгеріс сипаттамасына және т.б. Өте ұзын құбырлар тартылған ғимараттарда насос және су жылытқыш көмегімен іске асатын күштеп айналдыру схемалары қолданылады (6.1 – сурет). Тікелей су бөлулері бар ЫСҚ сұлбаларында жылу желілеріне араластырғыш (смеситель) қондырылады (6.2 – сурет). Олар жылу желісі құбырларынан келген желілік суларды жылу желілерінің кері жақтағы құбырларынан алынған суық сумен араластыру арқылы температурасын төмендетуге арналған.

1, 2 – жылу жүйелерінің құбырлары; 3 – су жылытқыш;

4 – температура реттеуші; 5 – дроссель-шайба;

6 – ауа шығарушы; 7 – су бөлетін құрылғыларға;

8 – элеватор; 9 – жылу жүйесіне.

6.2 – сурет. Жылумен қамтамасыз етудің ашық жүйелері.

ЫСҚЖ – дегі құбырлардың гидравликалық есептеулерінің (ҚГЕ) мақсаты – ғимараттардағы әр су бөлетін құрылғылар белгіленген температура бойынша ыстық суды нормативті қолдануды қамтамасыз ету болып табылады. ЫСҚЖ – дегі ҚГЕ 2 режим үшін өндіріледі: максимальді су бөлу және айналма (циркуляция).

Құбырлардың гидравликалық есептеулерінің (ҚГЕ) мақсатына кіретіндер: құбыр диаметрін таңдау; су шығындарының есептеулеріндегі қысымның жоғалуын анықтау; айналма (циркуляция) режімінде қысымның жоғалуын анықтау. ЫСҚЖ – дегі гидравикалық есептеу ыстық су шығынының есептік мәніне, айналмалы (циркуляциялық) шығынды л/с ескеріп, жүргізіледі.

Ыстық су шығынының есептелуі келесі формуламен анықталады:

, (6.1)

Мұнда, – ыстық судың 1 секундтағы максималды шығыны, желінің есептеуіш бөлігінде кг/с;

K_cir – ЖЖП араластырғыштағы (сместительдегі) және бірінші су бөлетін тіреушіге дейінгі бастапқы жүйе аудандарының алатын коэффициенті, ал қалған аудандар ноль деп алынады.

Есептік ыстық су шығынын анықтау үшін міндетті түрде алдын ала аудандардағы максималды секундтық және айналмалы (циркуляциялық) су шығынын есептеу керек. Ыстық судың есептік шығыны су бөлінудің ең алыс нүктесінен ЖЖП және ОЖП – ға дейін есептеледі.

Берілетін құбырлардың диаметрі 2 параметр бойынша алынады: аумақта ыстық судың максимальді секундтық шығыны; 1,5 м/сек көп болмайтын су жылдамдығы.

Желі аумағында ыстық судың максиалды секундтық шығыны:

, (6.2)

Мұндағы, – ыстық судың секундтық шығыны, л/с;

- коэффициент, желі аумағындағы жалпы N құрылғыларға байланысты анықталады және олардың қызыметінің ықтималдығы .

Құрылғылардың қызыметінің ықтималдығы:

, (6.3)

– бір тұтынушыға сағатына литр ыстық су шығынының нормасы, кг/с;

U – ыстық су тұтынушыларының саны, адам;

N – ғимараттағы жалпы су бөлетін құрылғылар саны, дана (штук).

Максималды су бөліну режимінде беретін құбырлардағы су қысымының жоғалуы алыс орналасқан су бөлетін құрылғыдан араластырғышқа (смесительге) дейінгі немесе жылу пунктіндегі су жылытушыға дейінгі аумақта анықталады:

, (6.4)

Мұнда, і – салыстырмалы қысым жоғалуы, Па/м;

L – есептелетін аумақ ұзындығы, м;

коэффициент, қақ түзілуінен қысымның жоғалуын ескереді. Ыстық сумен қамтамасыз етудің жылумен қамтамасыз етудің ашық жүйесі үшін ;

коэффициент, жергілікті кедергілерден қысымның жоғалуын ескереді, қолданылады;

0,1 – сүлгі кептірушісіз су бөлетін тіреуше құбырлары үшін;

0,2 – беретін (бөліп берілетін) құбырлар үшін;

0,5 – сүлгі кептірушісі бар су бөлетін тіреуше құбырлары үшін;

0,5 – жылу пунктерінің шегіндегі құбырлар үшін.

Ыстық судың циркуляциялық шығынын және ғимараттарды ыстық сумен қамтамасыз етудегі жылулық ағынды анықтау үшін ЫСҚЖ – дегі құбыр жүйелерінде жылулық жоғалу төмендегі формуламен анықталады:

, (6.5)

Мұнда, Q^ht – аумақтағы жылу жоғалуы, кВт;

l – аумақ ұзындығы, м;

q^ht – салыстырмалы жылу жоғалуы, ол құбыр диаметріне байланысты алынады;

Dt = t_ср – t_окр – ыстық су мен қоршаған ортаның температураларының айырымы, кВт/м;

изоляция қимылының пайдалы коэффициенті, ол изоляцияланған құбырлар үшін 0,6 ÷ 0,8 аралықта қолданылады.

Жоғалған жылу орнын толтыру үшін қажет жалпы айналмалы (циркуляциялық) су шығын л/с келесі формуламен анықталады:

, (6.6)

Мұнда, – жалпы айналмалы (циркуляционный) шығыны, кг/с;

– беретін құбырлардың жалпы жылу жоғалтулары, кВт;

– ЫСҚЖ реттейтін коэффициенті;

с – судың жылу сыйымдылығы, 4,19 кДж/кг⁰С;

Δt – су жылытқыштан алыс орналасқан су бөлетін құрылғыларға дейінгі жолдағы беретін құбырлардағы температура өзгерісі, 10⁰ С.

 

7 Дәріс. Газбен қамту жүйесі.

Дәрістің мақсаты: ішкі газ құбырларының құрылғыларымен танысу, газ құбырларын тұрғын үйлерге: баспалдақтарға, ас бөлмелеріне және дәліздерге орнату.

Газбен жабдықтау жүйелері өзіне жанатын газды өндірудің табиғи және жасанды өндіру жолдарының күрделі технологиялық құрылғыларының өзара байланысқан кешенін қамтиды. Сонымен қатар газды коммунальдық – тұрмыстық бағытта, химиялық шикізат бағытында және өндірістік жанармай ретінде қолдану үшін сақтау, тасу және тарату қызметтерін қамтиды.

Газ тәрізді отын басқа жанармайлармен салыстырғанда бірқатар артықшылықтарға ие: ол, бәріне аян, барынша құрғақ және жоғары мөлшерде қызу шығаратын мүмкіндікке ие бензольды отын (бірнеше жасанды газдар ерекше жағдай туғызады), құбыр жолдары арқылы жеңіл тасымалданады, жеңіл тұтанатын және ауаның аз мөлшерінде тиімді жанатын, жану процессі оңай механикаландырылады және автоматтандырылады және соңғысы – салыстырмалы түрде «экологиялық таза отын».

Газ тәрізді отын алу жолдары табиғи және жасанды болып бөлінеді.

Табиғи газ тәрізді отын құрамында метаны бар метандық қатардағы () көмірсутегінің шекті мәні (кейбір табиғи газдарда -тің құрамы көлем бойынша 95 ÷99 % құрайды) және салыстырмалы түрде азғантай мөлшерде біраз ауыр гомологты метан – этанның (), пропанның (), бутанның (), пентанның () және т.б. қоспаларынан тұрады.

Табиғи газдарды таза газдық, газоконденсаттық шығу орнына және мұнай кәсіптік газ етіп бөлу қабылданған.

Таза газдық және газоконденсаттық шығу орнындарындағы табиғи газдардың құрамында метанның артық мөлшері (жуықтап 85% дан 99% дейін) және тиісінше азғантай мөлшерде біраз ауыр көмір сутектің қосылысы (шамамен 3% дан 7,5% дейін) байқалады. Газдардың қызу шығару қабілеті - дәрежесінде болады.

Мұнай кәсіптік газдардың құрамында метанның мөлшері азайтылған (шамамен 38% дан 77% дейін), ал бірқатар, қызу шығару қабілеті жоғары, ауырлау көмірсутектің мөлшері жоғарылаған (шамамен 20% дан 40% дейін). Мұнай кәсіптік газдардың қызу шығару қабілеті - құрайды.

Жасанды газдық отын, ереже бойынша, қатты және сұйық отынды технологиялық өңдеу кезінде алынады. Технологиялық процесстің және шығатын шикізаттың әртүрлілігі жасанды газ тәрізді отынның құрамының және қызу шығару қабілетінің кең спекторының бар екендігін байқатады.

Жасанды газ тәрізді отындарға жататындар:

1) Жер асты көмірінен газификациаланған газ -

2) Домендық газ -

3) Генераторлық газ -

4) Кокстық газ -

5) Мұнайлық газ (крекинг – газ) - және т.б.

Коммуналды-тұрмыстық тұтынушыларда газбен қамтамасыз етуді,қалыпты температурада және үлкен емес қатысты қысымда сұйық жағдайға ауысатын, метанды қатардағы көмірсулы газдар, яғни «жанған газдар» ерекше орын алады. Жанған газдардың негізгі компоненттеріне пропан((С₃H₈))және бутан ((C₄H₁₀) жатады. Жаз айларында тұтынушыларды қамтамасыз етуге «жанған газдар» қолданылады.Олар 80℅ бутаннан және 20℅ пропаннан (Q нс ≈ 113,0 мДж/м³) тұрады,ал қыс айлрында 35℅ бутаннан және 65℅ пропаннан (Qнс ≈ 101,0 мДж/м³) тұратын жанған газдарды қолданады.Табиғи және жасанды газдардың көбісінде иіс болмайды, сондықтан газдың шығып кетуі және ғимараттың ішінде болуын уақытында анықтау қиын.Бұл жағдай қатты иіске ие болатын, жанғыш газдардың арнаулы заттармен адорация қажеттілігіне әкелді.Жанғыш газдарды адорациялауға көбінесе кеңінен қолданылатын этилмеркаптан (C₂H₅SH), 1000 м³ газға 19,1 см³ (16 гр.) шығын жасайды.Газ өткізгіштер және газ желілері. Газды бастаудан (газ заводтары) қалаға және елді мекендерге дейін тасымалдау магистралды жүйелермен жүзеге асады.Оларды әр120-150км сайын орнатылған және 5мПа(50 кгс/см²) қысымдағы газды беретін газөтккізгіштері, газ бөлетін станциялар (ГРС), елді мекенге газды кіргізуге басты орын болып табылады, онда газды фильтрлеу жүргізіледі, қысымының төмендеуі Рг ≤1,2 мПа (12кгс/см²) және адорация. ГРС-тан кейін газ газды бөлетін желілерге барып түседі, олар қысымына қарай келісідей бөлінеді: жоғарғы желідегі Рг =1200÷300 кПа, орташа қысымдағы - Рг =300÷5 және төмен қысымдағы - Рг < 5кПа желілер. Газды ірі тұтынушылар (өндіріс орындары, нанзаводтары,моншалар және т.б) жоғарғы қысымдағы газ өткізгіштерге қосылады. Тұрғын, қоғамдық орындар және майда коммуналды-тұрмыстық кәсіпорындар төмен қысымдағы газ (Рг до 600 кПа) өткізгіштерге қосылады. Тұтынушылардың қолданылу схемасы бойынша газ бөлетін желілер келесідей бөлінеді: бірсатылы, екісатылы,үшсатылы және көпсатылы.

1 – магистралды газөткізгіш; 2 – ГБС, 3 – газөткізгіш жоғары

Қысымдағы; 4 – газголдерді бекет; 5 – ГРП орташа қысымдағы;

6 – газөткізгіш орташа қысымдағы; 7 – ГРП төмен қысымдағы.