что такое тепловая камера на теплотрассе
Стандартные тепловые камеры из объемных железобетонных элементов
Габариты камер определяются исходя из диаметров обслуживаемых трубопроводов и задвижек, установленных в них с учетом проходов, необходимых для:
Слив воды производится в специальный приямок, или дренажный колодец, смонтированный рядом с камерой.
Часто камеры собираются из готовых фундаментных блоков, установленных на монолитной бетонной платформе. В стенах оставляются проемы, необходимые для входа труб, а сверху сооружение закрывается плитами заводского изготовления, рассчитанными на восприятие нагрузок различной величины. Класс прочности бетона и армирование этих плит зависит от того, где располагается тепловая камера: под автодорогой, в пешеходной зоне или на газоне.
С целью снижения трудозатрат при устройстве камер и ускорения монтажа тепловых сетей, столичный завод ЖБИ—4 выпускает комплекты унифицированных элементов тепловых камер, позволяющих их собрать всего из трех видов элементов. Предприятие производит железобетонные изделия для камер с габаритными размерами 2,5×2,5 м и негабарит 3,0×3,0 м:
Чтобы изготовить элементы тепловых камер используется тяжелый бетон плотностью 2200 – 2500 кг/м³, классом прочности не ниже В22,5; классом по морозостойкости не менее F150 и классом по водонепроницаемости W4 и литьевая технология.
Определенную сложность вызывает необходимость транспортировки, изготовленных заводом железобетонных изделий для камер 3×3 м. Размеры этих конструкций превышают габариты, разрешенные к беспрепятственному провозу по территории населенных пунктов, поэтому их транспортировка возможна при условии согласования со службами дорожного движения.
В этом случае лучше всего воспользоваться услугами ЖБИ-4, который берется самостоятельно доставить продукцию собственного изготовления на место назначения.
Особенности монтажа тепловых камер
При изготовлении объемных камер теплотрасс, завод железобетонных изделий не предусматривает мест ввода трубопроводов, что требует устройства проемов непосредственно на строительной площадке. Для пробивки отверстий может использоваться электрический или пневматический отбойный молоток, но в этом случае края проема получаются заостренные, что может на стадии эксплуатации повредить тепловую изоляцию. Поэтому отверстия лучше прорезать с использованием инструментов с алмазным диском.
При монтаже тепловой камеры крышка устанавливается на место только после того, как завершена сварка труб, закончена тепловая изоляция трубопроводов и произведены гидравлические испытания участка теплотрассы. Когда все эти работы выполнены, акты приемки подписаны, тогда монтируется крышка, выполняется обратная засыпка, выставляются люки и восстанавливается благоустройство участка.
Теплотрасса, по которой под давлением течет вода с температурой выше 100ºС представляет собой ответственное сооружение, что накладывает особые требования к качеству монтажа его элементов.
Виды и различия тепловых камер
Тепловые (теплофикационные) камеры сооружаются, как правило на подземных сетях водопроводов, канализации, теплопроводов. Задача таких конструкций – обеспечить защиту запорной арматуры трубопроводов от проникновения влаги и сделать обслуживание оборудования более комфортным.
Тепловые камеры (ТК) выполняются из железобетона – монолитного или сборного. В первом случае конструкция создается прямо на месте: формируется опалубка на заданной глубине, которая затем заливается бетонной смесью.
Сборные модели составляются из готовых элементов, произведенных в заводских условиях. Доступ во внутреннее пространство обеспечивается через люки, расположенные на верхней панели камеры.
Снаружи вся конструкция покрывается гидроизоляцией: используются гидро- или металлоизол, либо жидкий битум. Это необходимо, чтобы исключить проникновение влаги внутрь корпуса камеры.
Какие виды тепловых камер бывают?
Выпуск железобетонных изделий для сборных тепловых камер ведется на заводах в соответствии с требованиями ГОСТ и ТУ самих производителей. Это позволяет создавать большое разнообразие конструкций. Однако можно выделить наиболее часто встречающиеся виды ТК.
Камера может иметь форму прямоугольника или круга.
Прямоугольные ТК дают больше удобства в процессе проведения обслуживания оборудования теплосетей. Сборные камеры такой конфигурации выполняются из горизонтальных или вертикальных блоков.
В первом случае конструкция включает
В камерах из вертикальных блоков стеновые элементы обладают Г-образной формой: короткая сторона – основание, длинная – часть стены камеры. В блоках могут быть отверстия, через которые пропускаются трубы. Угловые блоки выглядят как уголки. Роль дна ТК выполняет прямоугольный блок с арматурными петлями на каждой стороне. Верхний элемент камеры – плита перекрытия с отверстиями, в которые монтируются люки.
Вторая разновидность ТК – круглые колодцы, создается из бетонных колец диаметром 1,5 или 2 метра. Снизу устанавливается плита перекрытия из армированного бетона, круглой формы. Сверху – плита с отверстиями.
Использование сборных конструкций значительно ускоряет процесс обустройства тепловых камер тепловых сетей. Готовые блоки позволяют создавать камеры больших размеров, площадью более шести квадратных метров.
Заказывайте элементы для ТК на заводе-производителе железобетонных изделий.
Устройство тепловых камер
Для размещения задвижек, сальниковых компенсаторов, воздушных и спускных кранов, термометров и манометров на подземных тепловых сетях устанавливают тепловые камеры, размеры которых в плане зависят от диаметра теплопровода и возможности беспрепятственного обслуживания установленного в камере оборудования.
Высота тепловой камеры составляет не менее 2 м. Перекрытия камер монтируют из сборных элементов железобетонных плит, в которых предусматривают отверстия для чугунных люков — не менее двух на камеру. Стены камер бывают двух видов: из сборных железобетонных плит и крупных блоков. Монолитные стены делают редко.
Монтаж железобетонной камеры из сборных конструкций заключается в следующем:
— укладка плиты основания;
— установка стеновых блоков и их временное закрепление (при необходимости);
— укладка плит перекрытия;
— зачеканивание или заделка швов и подготовка наружной поверхности под устройство гидроизоляции;
— установка крышек люков.
Сборка железобетонной камеры
а, б, — укладка плит основания;
в, г — монтаж Г-образных блоков;
д — укладка плит перекрытия
В отдельных случаях, вызванных необходимостью, при соответствующем обосновании допускается строительство камер из монолитного железобетона. Главными недостатками применения монолитного железобетона являются большое количество процессов работ, выполняемых вручную, и длительные сроки из-за необходимости выдержки бетона при твердении.
Повышению надежности и долговечности строящихся тепловых сетей в большей мере способствуют организация и осуществление технадзора, особенно за сооружением сборных железобетонных конструкций, устройством их гидроизоляции, заделкой и герметизацией стыковых швов. Например, несоответствие размеров отверстий в стенах камер для прохода труб проектным значениям (площади поперечного сечения каналов) требует дополнительных работ по тщательной заделке и уплотнению образовавшихся зазоров и щелей (в стыке каналов со стенами камер). В результате в этих местах создаются условия для проникания воды внутрь камер и каналов. По этой причине участки теплопроводов около стен камер наиболее часто подвергаются сильному повреждению коррозией.
Камеры тепловых сетей
Камеры устраиваются в местах установки оборудования теплопроводов: задвижек, сальниковых компенсаторов, спускных и воздушных кранов, мертвых опор и др.
Строительная часть камер часто выполняется из кирпича, а также из монолитного бетона или железобетона. борный железобетон главным образом применяется для устройства перекрытий.
В строительстве тепловых сетей Москвы нашли применение сборные железобетонные камеры круглого и прямоугольного очертания в плане.
Распространение получили камеры из круглых железобетонных колец с внутренним диаметром 1,5 и 2 м, применяемые на трассах теплопроводов диаметром до 150 мм.
Конструкция круглой камеры составлена из блоков трех типов: кольца без отверстий, кольца с отверстиями для пропуска труб и плиты перекрытия.
Круглая камера из железобетонных колец
1 — плита перекрытия;
2 — блок без отверстий;
3 — блок с отверстиями;
4 — утрамбованный щебень;
5 —проем для пропуска труб;
6 — цементный раствор;
8 — подготовка из бетона М-75
Стены камеры собираются из трех кольцевых блоков, накладываемых друг на друга. Для пропуска труб один из кольцевых блоков имеет проемы. Этот блок устанавливается обычно в верхнем или среднем ряду, что отвечает нормальному заглублению теплопроводов от поверхности земли (0,8—1,5 м).
Нижний кольцевой блок устанавливается на подготовку из бетона М-75 толщиной 150 мм. Под бетонную подготовку укладывается щебеночный слой толщиной 50 мм.
Поверх верхнего кольцевого блока укладывается круглая плита перекрытия, которая имеет ребро и два отверстия для устройства смотровых люков. Горловины обычно выполняются из кирпичной кладки и перекрываются стандартными чугунными люками. Наружные поверхности камеры покрываются горячим битумом за 2 раза.
В строительстве тепловых сетей имела применение конструкция камер из сборных железобетонных звеньев прямоугольной формы.
Сборная железобетонная камера из прямоугольных блоков
1 — стеновой блок без отверстий;
2 — стеновой блок с отверстиями;
4 — блок перекрытия
Типовые конструкции камер разработаны для внутренних габаритов 1,5х1,5; 1,5х2 и 2х2 м.
Прямоугольное очертание камер имеет некоторое преимущество перед круглым в части более удобного обслуживания оборудования теплопроводов, размещенного в камере. Эта конструкция состоит из прямоугольных замкнутых звеньев, накладываемых одно на другое. Прямоугольные звенья, из которых собираются стены камер, изготовляются двух видов: без отверстий и с отверстиями для пропуска труб.
С 1970 года была разработана и осуществлена новая сборная конструкция прямоугольных камер со стенками из вертикальных блоков. Сборные камеры этой конструкции разработаны для пяти размеров в плане (1,5х1,5; 1,5х2; 2х 2; 2х2,5 и 2,5х 2,5 м) и монтируются из стеновых блоков и блоков перекрытия днища и приямка.
Стеновой блок представляет собой плиту Г-образной формы, короткая сторона которой служит его основанием, а длинная составляет стену камеры. Из короткой стороны блока выпущена арматура в виде петель.
Блоки изготовляются двух типов: сплошные и с отверстием прямоугольной формы для пропуска труб.
Угловой стеновой блок в поперечном сечении имеет форму уголка.
Блок днища — прямоугольной формы, по четырем сторонам которой выпущены арматурные петли.
Плита перекрытия имеет прямоугольную форму, в которой устроены отверстия для люков.
Прямоугольные камеры из вертикальных стеновых блоков
а — размером 150×150 см;
б — размером 250×250 см
Монтаж камер из вертикальных блоков осуществляется в следующей последовательности. В открытом котловане делается подготовка из бетона М-75. На подготовку устанавливаются блоки днища и угловые и средние стеновые блоки по слою цементного раствора, что обеспечивает правильное их положение. После пропуска арматуры и перевязки ее с петлевой арматурой блоков зазор между стеновыми блоками и блоком днища заполняется бетоном М-200. Швы между стеновыми блоками заделываются цементным раствором марки М-50 путем заливки его сверху в пазы.
По верху стеновых блоков укладываются балка и плиты перекрытия на цементном растворе. Швы между плитами также заделываются цементным раствором.
Наружные поверхности стен и перекрытия покрываются слоем горячего битума за 2 раза. При расположении камер в условиях высокого уровня грунтовых вод предусматривается устройство оклеечной гидроизоляции из двух слоев гидроизола. В отдельных случаях может быть применена наружная штукатурка водонепроницаемым цементным раствором.
Достоинствами описанной конструкции сборных прямоугольных камер являются простота изготовления блоков и легкость их транспортирования и монтажа.
Основным преимуществом конструкции сборных камер со стенками из вертикальных блоков является однотипность стеновых блоков камер и полупроходных каналов, различающихся только размером по высоте. Это значительно упрощает организацию изготовления всех сборных деталей теплосетей на заводе. Благодаря простой конфигурации блоков их изготовление не вызывает никаких трудностей для любой строительной организации в любое время года. Монтаж камеры не требует тяжелого оборудования и приспособлений для временного крепления блоков при сборке. Замоноличивание стыков блоков в условиях зимнего времени может быть выполнено изнутри камеры.
Большим достоинством конструкции является ее устойчивость, достигаемая замоноличиванием блоков стен с блоками днища.
Применение сборных камер круглого и прямоугольного очертаний дает возможность полностью индустриализировать строительство тепловых сетей. Из сборных блоков описанных выше типов могут быть сооружены камеры больших габаритов. Для сооружения камер больших габаритов наибольшее применение получили бетонные блоки прямоугольной формы. Блоки изготовляются из бетона М-100, имеют размеры по длине 1; 1,5 и 2 м и сечение 0,5X0,6 м. Из этих бетонных блоков выполняются стены камер всех размеров в плане и по высоте. При высоте камер более 2 м в горизонтальные швы между блоками укладываются арматурные сетки. Если размеры камеры в плане требуют вставки блоков размеров меньших, чем 1 м, то промежутки между типовыми блоками заполняются монолитным бетоном.
Камеры больших габаритов для теплопроводов крупных диаметров выполняются из монолитного железобетона.
Институтом Мосинжпроект разработаны унифицированные камеры из сборных железобетонных вибропрокатных панелей для подземных коммуникаций. Камеры могут быть применены для теплофикационных трубопроводов диаметром до 600 мм, а также водопроводов диаметром до 900 мм и газопроводов диаметром до 600 мм.
В этих камерах размещаются арматура и оборудование наиболее характерных узлов тепловых сетей.
Камеры сооружаются из отдельных объемных элементов — кабин, собираемых на заводе из прямоугольных железобетонных плит. Объемные кабины собираются из плит днища, перекрытия, стен и продольных рам. Плиты изготовляются методом непрерывного вибропроката на станах системы инж. Н. Я. Козлова. Объединение плит между собой производится на косынках, привариваемых к закладным деталям.
Устройство кабины допускает без нарушения ее устойчивости снимать плиту перекрытия при производстве монтажных работ или замене оборудования. Путем комбинации нескольких кабин могут быть получены различные виды камер для размещения оборудования теплопроводов. Неподвижные опоры из монолитного железобетона устраиваются между двумя смежными кабинами. Неподвижные щитовые опоры могут располагаться вне пределов камеры, что обычно делается при устройстве камер для ответвлений теплопроводов. На рисунке представлена схема камеры для размещения сальниковых компенсаторов и ответвлений, составленная из двух кабин.
§ 75. Устройство наружных тепловых сетей
Нагретая вода из ТЭЦ или районной котельной насосами подается потребителям по наружным тепловым сетям для централизованного снабжения теплом промышленных предприятий, жилых домов и зданий общественного назначения.
Трассу тепловых сетей в городах и других населенных пунктах прокладывают в отведенных для инженерных сетей технических полосах параллельно красным линиям улиц, дорог и проездов. Трасса тепловых сетей проходит между проезжей частью и полосой зеленых насаждений, Внутри микрорайонов и кварталов трасса тепловых сетей должна также проходить вне проезжей части дорог.
Для тепловых сетей в городах и других населенных пунктах предусматривается подземная прокладка: в непроходных и проходных каналах; в городских и внутри-квартальных коллекторах совместно с другими инженерными сетями и без устройства каналов (тепловые сети диаметром до 500 мм).
На территориях промышленных предприятий тепловые сети прокладывают на отдельно стоящих низких и высоких опорах или эстакадах. Допускается совместная надземная прокладка тепловых сетей с технологическими трубопроводами, независимо от параметров теплоносителя и параметров среды в технологических трубопроводах,
Наиболее часто тепловые сети прокладывают в непроходных каналах из сборного железобетона (рис. 142), которые бывают одноячейковые, двухъячейковые и многоячейковые.
Рис. 142. Непроходные каналы КЛ: а — одноячейковые, б — двухъячейковые; 1 — лотковый элемент, 2 — песчаная подготовка, 3 — плита перекрытия, 4 — цементная шпонка, 5 — песок
Рис. 143. Прокладка тепловых сетей: а — в непроходном канале с битумоперлитовой изоляцией, б — бесканальная, Ц — циркуляционный трубопровод, Г — трубопровод горячей воды, X — трубопровод холодной воды, Т— обратный трубопровод системы отопления, Гп —ведающий трубопровод системы отопления
На рис. 143, а показан один из вариантов внутри-квартальной прокладки тепловых сетей в непроходных каналах. В одном канале прокладываются трубопроводы системы отопления, в другом — трубопроводы системы горячего водоснабжения, между каналами непосредственно в грунте проходят трубопроводы холодного водопровода.
При прокладке тепловых сетей в зоне грунтовых вод наружные поверхности стен и перекрытий тепловых каналов следует покрывать битумной изоляцией, а также устраивать дренажи для понижения уровня грунтовых вод по трассе.
Тепловую изоляцию устраивают для трубопроводов тепловых сетей, арматуры, фланцевых соединений, компенсаторов и опор труб независимо от температуры теплоносителя и способов прокладки. Температура на поверхности теплоизоляционной конструкции трубопровода в технических подпольях и подвалах жилых и общественных зданий должна быть не более 45° С, а в тоннелях, коллекторах, камерах и других местах, доступных обслуживанию, не более 60° С.
В настоящее время промышленность выпускает индустриальную битумоперлитовую тепловую изоляцию теплопроводов, которую наносят на трубы методом прессования на заводе. Такую изоляцию изготовляют двух типов: для прокладки теплопроводов и водопроводных сетей бесканальным способом непосредственно в грунте и в непроходных каналах (см. рис. 143,а); для прокладки теплопроводов и водопроводных сетей в технических подпольях зданий, проходных каналах, а также внутри помещений.
Битумоперлитовая изоляция представляет собой смесь вспученного перлитового песка, нефтяного битума и пассивирующей добавки, которая надежно защищает трубопроводы от коррозии. Сверху битумоперлитовой изоляции наносят покровный слой из двух слоев стеклоткани, наклеенной на битумной мастике или латексе СКС-65.
Для сварки теплопроводов на трассе концы труб по 200 мм с каждой стороны должны быть не изолированы.
Бесканальная совмещенная прокладка трубопроводов тепловых сетей, горячего и холодного водоснабжения с битумоперлитной изоляцией (рис. 143, б) допускается во всех грунтах, кроме просадочных. При бесканальной прокладке трубопроводов в сухих грунтах с коэффициентом фильтрации Кф, равным 5 м/сут и более, дренаж не требуется. Во всех остальных случаях необходимо устраивать попутный дренаж. Бесканальную прокладку трубопроводов тепловых сетей и горячего водоснабжения используют на трассы. В местах поворотов и установки компенсаторов следует предусматривать камеры или каналы.
Глубина заложения трубопроводов с битумоперлитовой изоляцией на участках бесканальной прокладки должна быть не менее 0,8 м от спланированной поверхности земли до верха изоляции из условий прочности и защиты холодного водопровода от промерзания.
Проходной канал для большого числа труб изображен на рис. 144.
Рис. 144. Прокладка тепловых сетей в проходном канале:
1 — подающие трубопроводы, 2 — скользящая опора, 3 — стальная балка, 4 — обратный трубопровод, 5 — изоляция трубопроводов, 6—боковые стенки канала, 7 —лоток для дренажа
Такие каналы имеют большие поперечные сечения, что позволяет обслуживающему персоналу контролировать и ремонтировать трубопроводы. Проходные каналы устраивают главным образом на территориях больших промышленных предприятий и на выводах теплопроводов от мощных ТЭЦ. Стенки 6 проходных каналов делают из железобетона, бетона или кирпича; перекрытие проходных каналов, как правило,— из сборного железобетона.
В проходных каналах необходимо устраивать лоток 7 для стока воды. Уклон дна канала в сторону места отвода воды должен быть не менее 0,002. Опорные конструкции для труб, расположенных в проходных каналах, изготовляют из стальных балок 3, консольно заделанных
прямолинейных участках в стены или укрепленных на стойках. Высота проходного канала должна быть около 2000 мм, ширина канала — не менее 1800 мм.
Трубопроводы в каналах укладывают на подвижные или неподвижные опоры.
Подвижные опоры служат для передачи веса теплопроводов на несущие конструкции. Кроме того, они обеспечивают Перемещение труб, происходящее вследствие изменения их длины при изменениях температуры теплоносителя. Подвижные опоры бывают скользящие и катковые.
Рис. 145. Опоры: в — скользящая, б — катковая, в — неподвижная
Скользящее опоры (рис. 145, а) используют в тех случаях, когда основание под опоры может быть сделано достаточно прочным для восприятия больших горизонтальных нагрузок. В противном случае прибегают к Катковым опорам (рис. 145, б), создающим меньшие горизонтальные нагрузки. Поэтому при прокладке труб больших диаметров в тоннелях на каркасах или на мачтах следует ставить катковые опоры.
Неподвижные опоры (рис. 145,в) служат для распределения удлинений трубопровода между компенсаторами и для обеспечения равномерной работы последних. В камерах подземных каналов и при надземных прокладках неподвижные опоры выполняют в виде металлических конструкций, сваренных или соединенных на болтах с трубами. Эти конструкции заделывают в фундаменты, стены и перекрытия каналов.
Для восприятия температурных удлинений и разгрузки труб от температурных напряжений на теплосети устанавливают гнутые и сальниковые компенсаторы.
Рис. 146. Гнутые компенсаторы
Гнутые компенсаторы (рис. 146) П- и S-образные изготовляют из труб и отводов (гнутых, крутоизогнутых и сварных) для трубопроводов диаметром от 50 до 1000 мм. Эти компенсаторы устанавливают в непроходных каналах, когда невозможен осмотр проложенных трубопроводов, а также в зданиях при бесканальной прокладке. Допустимый радиус изгиба труб при изготовлении компенсаторов составляет 3,5—4,5 наружного диаметра трубы.
Гнутые П-образные компенсаторы располагают в нишах. Размеры ниши по высоте совпадают с размерами канала, а в плане определяются размерами компенсатора и зазорами, необходимыми для свободного перемещения компенсатора при температурной деформации. Ниши, где установлены компенсаторы, перекрывают железобетонными плитами.
Рис. 147. Сальниковые компенсаторы: а — односторонний, б —двусторонний; 1 — корпус. 2 —стакан, 3— фланцы
Сальниковые компенсаторы изготовляют односторонние (рис. 147, а) и двусторонние (рис. 147, б) на давление до 1,6 МПа для труб диаметром от 100 до 1000 мм. Сальниковые компенсаторы имеют небольшие размеры, большую компенсирующую способность и оказывают незначительное сопротивление протекающей жидкости.
Сальниковые компенсаторы состоят корпуса 1 с фланцем 3 на уширенной передней части. В корпус компенсатора вставлен подвижный стакан 2 с фланцем для установки компенсатора на трубопроводе. Чтобы сальниковый компенсатор не пропускал теплоноситель между кольцами, в промежутке между корпусом и стаканом укладывают сальниковую набивку. Сальниковую набивку сжимают фланцевым вкладышем с помощью шпилек, ввинчиваемых в корпус компенсатора. Компенсаторы крепят к неподвижным опорам.
Камера для установки задвижек на тепловых сетях изображена на рис. 148.
Рис. 148. Камера для установки задвижек на тепловых сетях:
1 — ответвление подающего магистрального трубопровода, 2 — ответвление об» ратного магистрального трубопровода, 3 — камера, 4— параллельные задвижки, 5 — опоры трубопроводов, 6 — обратный магистральный трубопровод, 7 — подающий магистральный трубопровод
При подземных прокладках теплосетей для обслуживания запорной арматуры устраивают подземные камеры 3 прямоугольной формы. В камерах прокладывают ответвления 1 я 2 сети к потребителям. Горячая вода подается в здание по трубопроводу, укладываемому с правой стороны канала. Подающий 7 и обратный 6 трубопроводы устанавливают на опоры 5 и покрывают изоляцией.
Стены камер выкладывают из кирпича, блоков или панелей, перекрытия — сборные из железобетона в виде ребристых или плоских плит, дно камеры — из бетона. Вход в камеры — через чугунные люки. Для спуска в камеру под люками в стене заделывают скобы. Высота камеры должна быть не менее 1800 мм. Ширину выбирают с таким расчетом, чтобы проходы между стенами и трубами были не менее 500 мм.