Арматура тепловых сетей

Арматура тепловых сетей служит для обеспечения управления системами теплоснабжения при их эксплуатации. По функциональному назначению арматуру подразделяют на следующие основные типы: запорная, регулирующая, предохранительная, защитная.

Запорная арматура, применяемая наиболее широко, предназначена для перекрытия потока теплоносителя. К ней относятся краны, вентили, задвижки и поворотные затворы. Запорную арматуру в тепловых сетях устанавливают: на всех трубопроводах выводов тепловых сетей от источников тепла; для секционирования магистралей; на трубопроводах ответвлений; для спуска воды и выпуска воздуха и т. д. В зависимости от режима работы тепловой сети запорная арматура должна находиться в полностью открытом или полностью закрытом положении. Регулировать запорной арматурой расход теплоносителя и дросселировать его давление запрещается. Это объясняется тем, что если оставить запорную арматуру не полностью открытой, часть притертой поверхности затвора, находясь под воздействием потока теплоносителя, будет подвергаться эрозионному разрушению, в результате чего при закрытии арматуры корродированная часть затвора не обеспечит герметичности арматуры.

Регулирующая арматура служит для регулирования параметров теплоносителя: расхода, давления, температуры. В состав регулирующей арматуры входят регулирующие клапаны, регуляторы давления, регуляторы температуры, регулирующие вентили и т. д.

Предохранительная арматура предназначена для предохранения теплопроводов и оборудования от недопустимого повышения давления. Это достигается путем автоматического выпуска избыточного количества теплоносителя с помощью предохранительных устройств и т. д.

Защитная арматура служит для защиты трубопроводов и оборудования путем отключения защищаемого участка. К защитной арматуре относятся отсечные и обратные клапаны и другие отключающие устройства. Различие между предохранительной и защитной арматурой заключается в том, что при повышении параметров теплоносителя предохранительная арматура открывается для выпуска теплоносителя, а защитная закрывается, отсекая защищаемый участок от остальной части трубопровода.

Арматура характеризуется тремя основными параметрами: условным проходом Dy, рабочим, давлением и температурой транспортируемой среды. В зависимости от способов присоединения к теплопроводам арматуру подразделяют на фланцевую, муфтовую, цапковую и приварную. Фланцевая арматура имеет присоединительные патрубки с фланцами, муфтовая — ic внутренней резьбой, цапковая — с наружной резьбой, приварная — с кромками для приварки к трубопроводу. Фланцевая арматура в настоящее время является наиболее распространенной для трубопроводов тепловых сетей. Однако в последнее время в целях уменьшения габаритов и массы арматуры, а также в целях повышения плотности трубопроводов промышленность стала все больше выпускать бесфланцевую арматуру, непосредственно привариваемую к трубопроводам. Кроме того, допускается приваривать фланцевую арматуру непосредственно к трубопроводам. Все это способствует применению сварочных машин и механизмов при монтаже теплопроводов, что повышает производительность труда, качество сварочных работ и надежность теплопроводов.

Для тепловых сетей следует применять преимущественно стальную арматуру. Для трубопроводов тепловых сетей при температуре воды до 115°С независимо от диаметра трубопроводов допускается применять арматуру из ковкого чугуна марки не ниже КЧЗО-6 (ГОСТ 1215—79) или из серого чугуна марки не ниже СЧ15-32 (ГОСТ 1412—79). Запрещается использовать арматуру из, серого чугуна на спускных и дренажных устройствах и при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления ниже —10°С независимо от параметров теплоносителя и диаметров трубопроводов. А при прокладке тепловых сетей в районах с расчетной температурой наружного .воздуха для проектирования отопления ниже —,30°С не допускается применять арматуру из ковкого чугуна также независимо от параметров теплоносителя и диаметров трубопроводов. При установке чугунной арматуры в тепловых сетях необходимо предусматривать защиту ее от изгибающих усилий.

Арматура имеет отличительные цвета окраски: из углеродистой стали — серый, из чугуна — черный, из нержавеющей стали — голубой. В зависимости от способа переменения запорного или регулирующего органа и его конструкции основные типы арматуры, применяемые в тепловых сетях, подразделяют на краны, вентили, задвижки, поворотные затворы, клапаны и т. д.

Краны применяют при монтаже тепловых абонентских вводов. Их изготовляют из бронзы или чугуна для трубопроводов диаметром от 15 до 80 мм, рассчитанных на рабочее давление до 0,1 МПа при температуре теплоносителя до 100°С. Краны имеют небольшие габаритные размеры, малое гидравлическое сопротивление и простой цикл управления. По конструкции затвора краны подразделяют на пробковые и шаровые, по методу герметизации от внешней среды — на натяжные и сальниковые, а по методу присоединения к трубопроводу — на муфтовые и фланцевые (рис. |2.43).

Вентили (рис. 2.44) используют главным образом в местных системах теплоснабжения, а также для спускных линий и воздушников тепловых сетей. Их изготовляют из чугуна или стали диаметром от 15 до 200 мм. Вентили имеют запорный орган в виде золотника (тарелка клапана), который при закрытии плотно прилегает к седлу, обеспечивая герметичность перекрытия проходного отверстия. Золотник соединен со шпинделем шарнирно и при закрытии прижимается к седлу, а при открытии отрывается от седла без скольжения, благодаря чему исключается задирание уплотнительных поверхностей. Вентили бывают фланцевые, муфтовые и приварные. В отличие от кранов и задвижек нормальные вентили имеют повышенное гидравлическое сопротивление, так как теплоносителю приходится менять свое направление. Для уменьшения гидравлического сопротивления применяют прямоточные вентили, у которых золотник в открытом положении не мешает проходу теплоносителя. Вентилями управляют вручную с помощью маховика или электропривода, который снабжается дистанционным управлением. Вентили можно устанавливать на горизонтальных и вертикальных трубопроводах в любом рабочем положении.

Задвижки (рис. 2.45) наиболее широко применяются при строительстве тепловых сетей. По конструктивному исполнению их разделяют на клиновые и параллельные с выдвижным и невыдвижным шпинделем. Стальные задвижки имеют клиновое уплотнение, а чугунные — параллельное. В клиновых задвижках затвор состоит из сплошного или двухдискового клина, уплотнение обеспечивается прилеганием колец клина к кольцам корпуса. Уплотнительные кольца из бронзы или нержавеющей стали запрессовывают на дисках клиньев и в корпусе. При опускании двухдискового клипа разжимной клин, находящийся между дисками, упирается в дно корпуса задвижки и распирает диски, плотно прижимая их к уплотнительным кольцам корпуса.

В параллельных задвижках затвор состоит из двух самостоятельных дисков с плоскими, параллельно расположенными уплотнительными поверхностями. Эти задвижки закрываются аналогично клиновым задвижкам с двухдисковым клиновым затвором. Положительным качеством задвижек является их малое гидравлическое сопротивление. Это достигается тем, что при полном выдвижении шпинделя затвор полностью выходит из потока теплоносителя в верхнюю часть корпуса задвижки. Для закрытия или открытия прохода требуется большая частота вращения шпинделя, поэтому задвижки, особенно больших диаметров (Пу500 мм), снабжены электроприводами.

На водяных тепловых сетях для задвижек Пу350 мм при ру71,57 А4Па следует предусматривать обводные трубопроводы (разгрузочные байпасы) с запорной арматурой, предназначенные для уменьшения перепада давлений при открывании задвижек. Этим достигается снижение усилий, необходимых для открывания задвижек. Условный проход разгрузочного байпаса принимают в зависимости от условного прохода задвижки в. соответствии с данными СНиП на проектирование тепловых сетей. При дистанционном телеуправлении задвижками арматура на байпасах также снабжена электроприводом. Задвижки с электроприводом при подземной прокладке размещают в камерах с надземными павильонами или в подземных камерах с естественной вентиляцией, обеспечивающей параметры воздуха в соответствии с требуемыми условиями. При надземной прокладке тепловых сетей задвижки с электроприводами размещают в помещениях или заключают в кожухи, защищающие арматуру и электроприводы, от атмосферных осадков.

Задижки устанавливают на горизонтальных теплопроводах вертикально маховиком, редуктором или приводом вверх в некоторых случаях допускается установка задвижек в дипазоне 90° между вертикальным и горизонтальным положешем шпинделя или в любом рабочем положении, кроме положения шпинделя вниз, так как при открытых задвижках дисковые гнезда могут засоряться, что приведет к наругению нормальной работы задвижки. Для подземных тепгопроводов высокого давления рекомендуется применять бесфланцевые стальные задвижки, которые присоединяют к трубам с помощью сварки. Их изготовляют про- мышленостью условным диаметром прохода Dy до 450 мм. Примените этих задвижек существенно повышает надежность эсплуатации тепловых сетей.

Боле современным оборудованием являются поворотные затворы (рис. 2.46), серийно выпускаемые для трубопроводе диаметром до 2200 мм. Они предназначены для установит в качестве запорных и дросселирующих устройств на труюпроводах, транспортирующих воду при рабочей температуре до 100°С. Поворотные затворы управляются вручтую (при малых диаметрах прохода) или от электропривда. Затворы с электрофиводом устанавливают :а горизонтальных или верикальных участках трубопроводов электроприводом вверх с горизонтатьным или вертикальным расположением приводною вала. К теплопроводам поворотные затворы присоединяют с помощью фланцев или сваркой. Уплотнение запорного эргана обеспечивается юзиновым кольцом, установленным в корпусе или в канавке диска.

Клапаны в зависимости от назначения подразделяют на регулировочные, предохранительные, обратные, отсечные и др. Регулировочные клапаны служат для изменения расхода транспортируемого по тепловым сетям теплоносителя или его давления. Предохранительные клапаны предназначены для автоматического предотвращения появления недопустимо высоких давлений в системах, что достигается выпуском избытка теплоносителя.

Обратные клапаны служат для автоматической защиты трубопроводов от обратного потока теплоносителя, что может в некоторых случаях привести к аварии. Их подразделяют на подъемные и поворотные (рис. 2.47). Подъемные клапаны проще по устройству, однако при попадании продуктов коррозии возможно заедание тарелки клапана в направляющей. Их обычно используют при небольших диаметрах теплопроводов. Кроме того, подъемные клапаны могут работать только в горизонтальном положении. Поворотные клапаны менее чувствительны к загрязнению теплоносителя и могут работать как в горизонтальном, так и вертикальном положениях.

Авдолимов Е. М., Шальнов А. П. Водяные тепловые сети. — М.: Стройиздат, 1984.