Трубопроводы и запорная арматура

Трубы, арматуру и изделия из стали и чугуна для трубопроводов котельных установок следует принимать в соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды ПБ 10-573-03 Госгортехнадзора России, которые устанавливают требования к проектированию, конструкции, материалам, изготовлению, монтажу, ремонту и эксплуатации трубопроводов, транспортирующих водяной пар с рабочим давлением более 0,07 МПа (0,7 кгс/см²) или горячую воду с температурой свыше 115 °С.

Все трубопроводы, на которые распространяются правила, делятся на четыре категории (таблица 5.14).

При определении категории трубопровода рабочими параметрами транспортируемой среды следует считать:

а) для паропроводов от котлов - давление и температуру пара по их номинальным значениям на выходе из котла (за пароперегревателем);

б) для паропроводов от турбин, работающих с противодавлением, максимально возможное давление в противодавлении, предусмотренное техническими условиями на поставку турбины, и максимально возможную температуру пара в противодавлении при работе турбины на холостом ходу;

в) для паропроводов от нерегулируемых и регулируемых отборов пара турбины (в том числе для паропроводов промежуточного перегрева) - максимально возможные значения давления и температуры пара в отборе (согласно данным завода - изготовителя турбины);

г) для паропроводов от редукционных и редукционно-охладительных установок - максимально возможные значения давления и температуры редуцированного пара, принятые в проекте установки.

 

Таблица 5.14 -Категории и группы трубопроводов

Категория трубопроводов	Группа	Рабочие параметры среды	Наружный диаметр, мм
температура, °С	давление, МПа (кгс/см^2)	свыше 50 мм
I		Св. 560	Не ограничено
	Св. 520 до 560	То же
	Св. 450 до 520	«
	До 450	Более 8,0 (80)
II		Св. 350 до 450	До 8,0 (80)	свыше 75 мм
	До 350	Более 4,0 (40) до 8,0 (80)
III		Св. 250 до 350	До 4,0 (40)
	До 250	Более 1,6 (16) до 4,0 (40)
IV		Св. 115 до 250	Более 0,07 (0,7) до 1,6 (16)

Примечание:если значения параметров среды находятся в разных категориях, то трубопровод следует отнести к категории, соответствующей максимальному значению параметра среды.

 

Для трубопроводов следует предусматривать стальные электросварные трубы или бесшовные стальные трубы согласно [3].

Для выбора труб, арматуры, оборудования и деталей трубопроводов, рабочее давление и температуру теплоносителя следует принимать:

а) для паровых сетей:

- при получении пара непосредственно от котлов - по номинальным значениям давления и температуры пара на выходе из котлов;

- при получении пара из регулируемых отборов или противодавления турбин - по давлению и температуре пара, принятым на выводах от ТЭЦ для данной системы паропроводов;

- при получении пара после редукционно-охладительных, редукционных или охладительных установок (РОУ, РУ, ОУ)-

по давлению и температуре пара после установки;

б) для подающего и обратного трубопроводов водяных тепловых сетей:

- давление - по наибольшему давлению в подающем трубопроводе за выходными задвижками на источнике теплоты при работе сетевых насосов с учетом рельефа местности (без учета потерь давления в сетях), но не менее 1,0 МПа;

- температуру - по температуре в подающем трубопроводе при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления;

в) для конденсатных сетей:

- давление - по наибольшему давлению в сети при работе насосов с учетом рельефа местности;

- температуру после конденсатоотводчиков - по температуре насыщения при максимально возможном давлении пара непосредственно перед конденсатоотводчиком, после конденсатных насосов - по температуре конденсата в сборном баке;

г) для подающего и циркуляционного трубопроводов сетей горячего водоснабжения:

давление - по наибольшему давлению в подающем трубопроводе при работе насосов с учетом рельефа местности;

температуру - до 75 °С.

 

Теплообменное оборудование

Методика расчета количества секций теплообменников и гидравлических потерь давления, а так же выбор схемы их присоединения изучается в курсе «Тепловые сети». По выбору количества теплообменников и их производительности существуют следующие требования:

1. СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2003 п. 14.12 и СП 41-01-95 «Проектирование тепловых пунктов» п. 4.8:

Минимальное число водо-водяных водоподогревателей следует принимать:

- два, параллельно включенных, каждый из которых должен рассчитываться на 100 % тепловой нагрузки - для систем отопления зданий, не допускающих перерывов в подаче теплоты;

- два, рассчитанных на 75 % тепловой нагрузки каждый, - для систем отопления зданий, сооружаемых в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже минус 40 °С;

- один - для остальных систем отопления;

- два, параллельно включенных в каждой ступени подогрева, рассчитанных на 50 % тепловой нагрузки каждый, - для систем горячего водоснабжения.

При максимальной тепловой нагрузке на горячее водоснабжение до 2 МВт допускается предусматривать в каждой ступени подогрева один водоподогреватель горячего водоснабжения, кроме зданий, не допускающих перерывов в подаче теплоты на горячее водоснабжение.

При установке в системах отопления, вентиляции или горячего водоснабжения пароводяных водоподогревателей число их должно приниматься не менее двух, включаемых параллельно, резервные водоподогреватели можно не предусматривать.

Для технологических установок, не допускающих перерывов в подаче теплоты, должны предусматриваться резервные водоподогреватели, рассчитанные на тепловую нагрузку в соответствии с режимом работы технологических установок предприятия.

2. СП 89.13330.2012 Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76:

п. 9.18. Производительность водоподогревательных установок определяется по максимальным часовым расходам теплоты на отопление и вентиляцию и расчетным расходам теплоты на горячее водоснабжение, определяемым в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию горячего водоснабжения. Производительность подогревателей для горячего водоснабжения для автономных котельных определяется по максимальному расходу.

п. 9.19. Количество подогревателей для систем отопления и вентиляции должно быть не менее двух. Резервные подогревателя не предусматриваются; при этом в котельных первой категории при выходе из строя одного подогревателя оставшиеся должны обеспечивать отпуск тепла в режиме самого холодного месяца.

п. 9.20. Для отпуска воды различных параметров (на отопление и вентиляцию, бытовое и технологическое горячее водоснабжение), а также для работы подогревателей в разных режимах (пиковом или базисном) допускается предусматривать отдельные группы водоподогревательных установок.

 

Теплоизоляция

Теплоизоляционные конструкции следует предусматривать из следующих элементов:

-теплоизоляционного слоя;

-армирующих и крепежных деталей;

-пароизоляционного слоя;

-покровного слоя.

Защитное покрытие изолируемой поверхности от коррозии не входит в состав теплоизоляционной конструкции.

Выбор и расчет тепловой изоляции оборудовании, газоходов, воздуховодов, пылепроводов и трубопроводов следует выполнять исходя из условий:

-соблюдения норм тепловых потерь, в соответствии с которыми изолируются поверхности, потери тепла которыми снижают технико-экономические показатели котельных;

-соблюдения требований техники безопасности, в соответствии с которыми изолируются поверхности с температурой, превышающей 45 °С;

-предотвращения конденсации влаги окружающего воздуха на наружных поверхностях трубопроводов, воздуховодов и емкостей; изоляция предусматривается при температуре среды внутри трубопроводов, воздуховодов и емкостей ниже 10 °С;

-предотвращения конденсации влаги на внутренних поверхностях золоуловителей и стальных газоходов.

Обмуровку и изоляцию котлов и (хвостовых» поверхностей нагрева) следует принимать в соответствии с указаниями заводов - изготовителей котлов.

Окраска покровного слоя тепловой изоляции должна предусматриваться в зависимости от вида транспортируемой среды в цвета, предусмотренные Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды.

 

Клапаны регулирующие

При расчете тепловой схемы котельной и подборе запорно-регулирующей арматуры возникает необходимость регулировать расход среды в трубопроводах, в зависимости от определенных параметров. Для этого используют в качестве рабочих органов регулирующие клапаны. Подбор клапанов выполняют по известной методике, которая излагается в каталогах по подбору клапанов. Там же приводится номенклатурный ряд.

Расчет диаметра клапана и выбор его типоразмера:

Определяют расчетный расход через клапан при принятом перепаде давления:

,

где G _кл- объемный расход жидкости через полностью открытый клапан, м³/ч;

Р _кл- падение давления на полностью открытом клапане.

По этой величине подбирают конкретный типоразмер.