МАГИСТРАЛЬ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

Полезная модель относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использована для снижения тепловых потерь в сетях теплоснабжения.
Известна магистраль тепловой сети (Патент SU №522822, МПК F16L 59/14, 1976 г.), прокладываемая в канале и включающая подающие теплоноситель трубы, расположенные в канале теплотрассы, заполненный теплоизоляционной массой. Канал теплотрассы содержит жесткую изолирующую опору, которая расположена под теплоизоляционной массой, заключенной в пленку, выполненную с отверстиями, при этом концы пленки вверху перекрывают друг друга.
Недостатками известной тепловой сети является ее сложность и высокая стоимость при изготовлении, монтаже и ремонте.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является «Магистраль тепловой сети» (Патент на полезную модель RU №33798, МПК F16L 59/00, 2003 г.), принятая за прототип. Магистраль тепловой сети, включает подающие теплоноситель трубы, расположенные в канале, внутри труб образовано гидроизоляционное покрытие, а свободное пространство в канале теплотрассы заполнено теплоизоляционной массой. При этом гидроизоляционное покрытие может быть выполнено в виде отрезка полимерной трубы или в виде полимерной оболочки, например, из полиэтилена низкого давления. Теплоизоляционная масса выполнена из пенобетона, который в канал теплотрассы вводят с помощью форсунки или путем заливки. Заполнение теплоизоляционного блока пенобетоном позволит без демонтажа поврежденных участков магистрали тепловой сети восстановить ее теплоизоляцию. При этом пенобетон, вспениваясь, заполнит все свободное пространство в канале теплотрассы, создавая надежную, прочную теплоизоляционную оболочку.
Недостатками указанного технического решения является его низкая эффективность, так как коэффициент теплопроводности пенобетона может достигать значений λ=0,3 Вт/м·°C, что сравнимо с естественной конвекцией свободном канале. При попадании влаги в канал и увлажнении теплоизоляционного материала, значительно увеличиваются тепловые потери. Недостатком является так же сложность демонтажа при ремонтных работах в канале.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в повышении эффективности работы теплотрассы, в уменьшении тепловых потерь в окружающую среду, легкость монтажа и демонтажа при ремонтных работах в канале.
Технический результат, достигается, тем что магистраль тепловой сети включающая подающие теплоноситель трубопроводы, расположенные в канале теплотрассы, содержит каркасное устройство П-образной формы с элементами опоры, выполненное из пластикового материала, облицованное рамами с теплоотражающими экранами, установленное с зазором 10-50 мм от внутренних поверхностей канала и каркасное устройство П-образной формы с элементами крепления к трубопроводам, выполненное из пластикового материала, облицованное рамами с теплоотражающими экранами, установленное вокруг трубопроводов тепловой сети с зазором 40-50 мм от поверхности трубопроводов тепловой сети, внутри каркасного устройства с элементами опоры. Каркасное устройство с элементами опоры и каркасное устройство П-образной формы с элементами крепления к трубопроводам имеют полчки для установки рам с теплоотражающим экраном. Элементы крепления к трубопроводам выполнены в виде опорной планки и двух фиксирующих планок. Рамы могут быть снабжены двухслойными тепловыми экранами с межслойным зазором 5-10 мм.
Заявляемое техническое решение обеспечивает уменьшение тепловых потерь за счет установки рам с теплоотражающими экранами на каркасных устройствах П-образной формы на расстоянии 40-50 мм от труб, что обеспечит снижение тепловых потерь на 40-50% в целом и увеличение термического сопротивления стенок канала за счет установки рам с теплоотражающими экранами на каркасных устройствах П-образной на расстоянии 10-50 мм от внутренней поверхности.
На фиг.1 приведена магистраль тепловой сети.
На чертеже цифрами обозначены: канал теплотрассы 1; трубопроводы 2 тепловой сети, каркасное устройство П-образной формы с элементами опоры 3, каркасное устройство П-образной формы с элементами крепления 4, рамы с теплоотражающими экранами 5, опоры 6, полочки 7, элементы крепления 8 к трубопроводам, раскосы 9.
Каркасные устройства 3 и 4 выполнены из пластикового материала, имеют П-образную форму, в нижней части снабжены полочками 7 для установки рам с теплоотражающими экранами 5. Для придания жесткости каркасные устройства П-образной формы могут быть снабжены раскосами 9. Каркасное устройство П-образной формы с элементами опоры 3 устанавливают на донную плиту канала на опоры 6 выполненные, например, в виде ножек, на расстоянии 10÷50 мм от внутренних поверхностей канала. Закрепляют рамы с теплоотражающими экранами 5 на его боковых и верхней плоскостях и устанавливают рамы с теплоотражающими экранами 5 на полочки 7. Теплоотражающие экраны выполняют из полированной фольги, чтобы исключить лучистый теплообмен между стенкой канала и трубопроводом тепловых сетей. Каркасное устройство П-образной формы с элементами крепления 4 снабжено элементами крепления 8 к трубопроводам, выполненным в виде опорной планки и двух фиксирующими планок. Опорная планка расположена на расстоянии 40-50 мм от верхней планки каркасного устройства 4 для его установки на трубопроводы 2 и обеспечения необходимой величины зазора от поверхности трубопроводов 2. Расстояние между фиксирующими планками выбирают равным ширине трубопроводов для обеспечения фиксации каркасного устройства П-образной формы с элементами крепления 4 на трубопроводах 2. Расстояние от фиксирующих планок до боковых планок каркасного устройства П-образной формы с элементами крепления 4 выбирают равным 40-50 мм для обеспечения необходимой величины зазора от поверхности трубопроводов 2. Каркасное устройство П-образной формы с элементами крепления 4 устанавливают на трубопроводы 2 с помощью элементов крепления 8. Закрепляют рамы с теплоотражающими экранами 5 на боковых и верхней плоскостях каркасного устройства 4 и устанавливают рамы с теплоотражающими экранами 5 на полочки 7. Каркасные устройства 3 и 4 позволяют технологически быстро устанавливать теплоотражающие экраны во время укрытия канала верхней плитой. Длину каркасных устройств 3 и 4 выбирают кратной длине укрывающих плит и для удобства монтажа не более 1 метра. Теплоотражающие экраны сохраняют целостность при вскрытии канала теплотрассы 2, при образовании локальных разрывов теплоотражающие экраны могут быть легко заменены или восстановлены, например способом наложения заплат. Установка в раму двухслойного теплоотражающего экрана с межслойным зазором 5-10 мм позволяет уменьшить тепловые потери на 25-30% за счет увеличения термического сопротивления. Магистраль тепловой сети включает подающие теплоноситель трубы, которые расположены в канале. Трубы снаружи покрыты теплоизоляцией. Стенки канала выполнены из железобетонных блоков толщиной от 40 мм до 80 мм. В таких каналах предусматриваются нормируемые тепловые потери, которые могут достигать 100 Вт/м и более. Стенки канала фактически не представляют препятствие для растекания теплоты в грунт, т.к. термическое сопротивление их является мизерно малым. Например, для стенки толщиной 40 мм термическое сопротивление будет:
Rст=δст/λст=0,04/2=0,02 м·°C/Вт,
где δст - толщина стенок, м; λст - коэффициент теплопроводности стенки ≈2 Вт/м·°C.
Тепловые потери обратно пропорциональны термическому сопротивлению стенок канала.
Тепловой поток от трубопроводов 2 сети теплоснабжения, т.е. нормируемые потери тепла, отражаются тепловыми экранами установленными в рамах 5, закрепленных на каркасном устройстве П-образной формы с элементами крепления 4 и воспринимаются теплоносителем в трубопроводах 2. Экспериментально установлено, что тепловой поток возвращается в объеме 40-50% от нормируемых тепловых потерь, это приводит к меньшему понижению температуры теплоносителя.
2
Остальной тепловой поток рассеиваемый в канале теплотрассы 1, удерживается внутри канала при помощи теплоотражающих экранов, закрепленных на каркасном устройстве П-образной формы с элементами опоры 3, что позволяет практически полностью исключить лучистый теплообмен между стеной канала и трубопроводами тепловых сетей. Дополнительное термическое сопротивление создается за счет воздушной прослойки между экраном и внутренней поверхностью канала. При расположении каркасного устройства П-образной формы с элементами опоры 3 на расстоянии 10÷50 мм от внутренних поверхностей канала увеличение сопротивления теплопередачи от введения теплоотражающего экрана в канал теплотрассы составит порядка 0,19-0,25 м·°C/Вт.
Таким образом, предлагаемое устройство по снижению тепловых потерь в канале теплотрассы повышает эффективность работы теплотрассы, вследствие значительного уменьшения тепловых потерь.