МАГИСТРАЛЬ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

Полезная модель относится к теплоэнергетике, и может быть использована в магистралях тепловых сетей при тепловой изоляции подающих теплоноситель труб и трубопровода холодной воды, совместно установленных в канале теплотрассы.
Известен трубный блок для прокладки теплопроводов (патент РФ №2236626, МПК F16L 59/00, опубликован 20.09.2004), включающий подающие теплоноситель трубы с общей внешней теплоизоляционной оболочкой.
Недостатком известного устройства является высокий расход теплоизоляционного материала на тепловую изоляцию подающих теплоноситель труб.
Известна магистраль тепловой сети (описание изобретения №522822, МПК F16L 59/14, опубликовано: 1976 г.), включающее подающие теплоноситель трубы, расположенные в канале теплотрассы, при этом свободное пространство в канале теплотрассы заполнено теплоизоляционной массой.
Недостатком известного устройства является высокий расход теплоизоляционного материала на тепловую изоляцию подающих теплоноситель труб.
Известна магистраль тепловой сети (полезная модель №33798, МПК F16L 59/00, опубликована: 10.11.2003), включающая подающие теплоноситель трубы, расположенные в канале теплотрассы, при этом свободное пространство в канале теплотрассы заполнено теплоизоляционной массой.
Недостатком известного устройства является высокий расход теплоизоляционного материала на теплоную изоляцию подающих теплоноситель труб.
Задача полезной модели - снижение расхода теплоизоляционного материала и исключение промерзания дополнительно установленного в канале теплотрассы трубопровода холодной воды.
Задача решается тем, что магистраль тепловой сети, включающая подающие теплоноситель трубы, расположенные в канале теплотрассы, согласно полезной модели в канале теплотрассы дополнительно установлен трубопровод холодной воды с теплоизоляцией, примыкающий к обратной трубе подающей теплоноситель, при этом межосевом пространстве прямой и обратной подающих теплоноситель труб по всей длине размещена теплоизоляционная перемычка, а в межосевом пространстве обратной трубы подающей теплоноситель и трубопровода холодной воды установлено расчетное количество теплопроводящих перемычек с теплоизоляцией.
Дополнительная установка в канале теплотрассы трубопровода холодной воды с теплоизоляцией, примыкающего к обратной трубе подающей теплоноситель, при этом в межосевом пространстве прямой и обратной подающих теплоноситель труб по всей длине размещена теплоизоляционная перемычка, а в межосеном пространстве обратной трубы подающей теплоноситель и трубопровода холодной воды установлено расчетное количество теплопроводящих перемычек с теплоизоляцией, позволяет снизить расход теплоизоляционного материала и исключить промерзание трубопровода холодной воды.
На чертеже изображен поперечный разрез канала теплотрассы.
Магистраль тепловой сети, содержит прямую 1 и обратную 2 подающие теплоноситель трубы с теплоизоляцией 3, расположенные в канале 4 теплотрассы. Согласно полезной модели в канале 4 теплотрассы дополнительно установлен трубопровод 5 холодной воды с теплоизоляцией 6, примыкающий к обратной трубе 2 подающей теплоноситель, при этом в межосевом пространстве прямой 1 и обратной 2 подающих теплоноситель труб по всей их длине размещена теплоизоляционная перемычка 7, а в межосевом пространстве обратной трубы 2 подающей теплоноситель и трубопровода 5 холодной воды установлено расчетное количество теплопроводящих перемычек 8 с теплоизоляцией 9.
Магистраль тепловой сети работает следующим образом. Прямая труба подающая теплоноситель 1, покрытая тепловой изоляцией 3, транспортирует к потребителю теплоноситель, подогретый на теплоисточнике до температуры 150°С. Теплоноситель, отдав часть теплоты в теплопотребляющих установка потребителей, возвращается на теплоисточник по обратной трубе подающей теплоноситель 2, покрытой тепловой изоляцией 3, с температурой 70°С. Трубопровод холодной воды 5 с теплоизоляцией 6 транспортирует воду к потребителю с температурой 5°С. Подающие теплоноситель трубы 1, 2 покрываются тепловой изоляцией 3 расчетной толщины на строительной площадке, при этом между ними монтируется предварительно изготовленная из аналогичного теплоизоляционного материала теплоизоляционная перемычка 7. Теплопроводная перемычка 8 между обратной трубой подающей теплоноситель 2 и трубопроводом холодной воды 5, изготовленная из теплопроводного материала, монтируется и покрывается тепловой изоляцией 9 расчетной толщины на строительной площадке. Трубопровод холодной воды 5 также покрывается тепловой изоляцией 6 расчетной толщины на строительной площадке.
Известно, что 70% тепловых потерь при естественной конвекции происходит с боковых поверхностей горизонтально расположенных цилиндрических трубопроводов. Выполнение труб с теплоизоляционной перемычкой по всей их длине позволяет снизить величину тепловых потерь.
Наличие теплоизоляционной перемычки между трубами позволяет снизить величину коэффициента теплоотдачи на наружной поверхности труб, проложенных в канале теплотрассы за счет уменьшения воздухооборота в свободном пространстве между трубами и внутренними стенками канала.
Выполнение теплоизоляционной перемычки также снижает тепловые потери за счет уменьшения плотности теплового потока между подающей и обратной трубами магистрали тепловой сети и окружающим их воздухом.
Тепловые потери подающей трубы:
Тепловые потери обратной трубы:
Тепловые потери подающей и обратной труб при наличии теплоизоляционной перемычки:
Очевидно, что:
Установка теплопроводной перемычки в тепловой изоляции между обратной трубой подающей теплоноситель и трубопроводом холодной воды позволяет часть теплоты от подающих теплоноситель труб передавать трубопроводу холодной воды и поддерживать на его поверхности положительную температуру, что позволит предотвратить его промерзание и уменьшить расход теплоизоляционного материала.
Тепловые потери трубопровода холодной воды определяются выражением
в
п.в.
к
п.в.
к
где k - коэффициент теплопередачи через боковую поверхность трубопровода холодной воды; (t-t) - температурный напор, t - температура поверхности трубопровода холодной воды; t - температура воздуха в канале теплотрассы.
При выполнении тепловой изоляции трубопровода холодной воды с устройством теплопроводной перемычки в тепловой изоляции тепловой поток от обратной трубы подающей теплоноситель к трубопроводу холодной воды будет рассчитываться по формуле
ОB
T2
в
T2
В
где k - коэффициент теплопередачи от обратной трубы подающей теплоноситель к трубопроводу холодной воды; (t-t) - температурный напор, t - температура теплоносителя в обратной трубе подающей теплоноситель; t - температура холодной воды в трубопроводе.
Очевидно, что:
Предлагаемое техническое решение позволяет снизить расход теплоизоляционного материала и защитить от промерзания дополнительно установленный в канале теплотрассы трубопровод холодной воды.