Тепловая магистраль

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в системах теплоснабжения жилых и промышленных предприятий и позволяет повысить эффективность теплопередачи от источника тепла к потребителю за счет снижения потерь тепла в тепловой магистрали. Тепловая магистраль содержит подающий 1 и обратный 2 теплопроводы, поперечное сечение которых представляет собой сегмент круга, при этом теплопроводы установлены плоскими сторонами сегментов друг к другу и соединены между собой. Подающий 1 и обратный 2 теплопроводы установлены между собой без зазора или с продольным зазором 5 образованным установочными элементами 3 в виде бобышек или продольных ребер, при этом подающий 1 и обратный 2 теплопроводы имеют теплоизоляцию, которая выполнена покровным слоем. Подающий 1 и обратный 2 теплопроводы охвачены внешней трубой 4 с образованием кольцевого зазора 6, образованного установочными элементами в виде бобышек или продольных ребер. Продольный зазор 5 между подающим 1 и обратным 2 трубопроводами и кольцевой зазор 6 между подающим 1 и обратным 2 трубопроводами и внешней трубой 4 соединены с вакуумным насосом. Предлагаемая тепловая магистраль позволяет уменьшить потери тепла при его поступлении от источника тепла к потребителю за счет того, что потерянное тепло горячего теплоносителя поступает не в атмосферу, как в традиционных схемах, а используется для нагрева воды в обратном теплопроводе. Это тепло возвращается в источник тепла, в результате чего за счет поступившего дополнительного тепла снижается расход тепловой энергии на нагрев горячей воды, что повышает КПД системы за счет снижения потерь тепла при его передаче потребителю. Кроме того, предлагаемая тепловая магистраль компактна, удобна и надежна в работе.

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в системах теплоснабжения жилых и промышленных предприятий.

Известна система центрального теплоснабжения, включающая в себя двухтрубную тепловую сеть, состоящую из двух подающих теплопровода отдельно от тепловых нагрузок отопления и горячего водоснабжения абонентов и одного общего для обеих тепловых нагрузок обратного трубопровода, а также индивидуальные вводы к абонентам, подключенные к распределительной сети трубопроводов и содержащие каждый подающий и обратный трубопроводы и элеватор системы отопления абонента, подогреватель водопроводной воды и подключенные к этому подогревателю трубопроводы холодной и горячей воды, причем подогреватель подключен по греющей сетевой воде со стороны трубопровода холодной водопроводной воды к общему обратному трубопроводу распределительной сети (авт. св. СССР №1740891, F 24 D 3/08, опубл. 1992 г.).

Известна система централизованного теплоснабжения, включающая в себя двухтрубную тепловую сеть, груповые пункты регулирования, распределительную сеть, состоящую из двух подающих трубопроводов отдельно для тепловых нагрухок отопления и горячего водоснабжения абонентов и одного общего для обеих тепловых нагрузок обратного трубопровода, а также индивидуальные вводы к абонентам, подключенные к распределительной сети трубопроводов и содержащие каждый подающий и обратный трубопроводы и элеватор системы отопления абонента, подогреватель водопроводной воды и подключенные к нему трубопроводы холодной и горячей водопроводной воды системы горячего водоснабжения абонента, причем подогреватель подключен по греющей сетевой воде со стороны трубопровода холодной водопроводной воды к обратному

трубопроводу распределительной сети, при этом подогреватель водопроводной воды выполнен в виде одной ступени, причем по греющей сетевой воде со стороны трубопровода горячей водопроводной воды он подключен только к подающему трубопроводу горячего водоснабжения распределительной сети (патент №2076281, МПК F 24 D 3/00, 3/08, 17/00), опубл. 1997.03.27)

Известна система теплоснабжения отопления зданий, содержащая местные системы, подключенные к подающей и обратной магистралям теплосети, источник тепла, содержащий регулятор подпитки, соединенный с регулирующим органом на подпиточном трубопроводе теплосети и датчиком давления, который установлен на обратной магистрали теплосети в точке подключения местной системы отопления здания (патент №2204085, МПК F 24 D 19/10, опубл. 2003.05.10).

Известна система, содержащая центральный источник пара, прямой и обратный трубопроводы, сеть теплового водоснабжения потребителей, струйный насос. Струйный насос в качастве устройства теплообмена и средства циркуляции соплом для подвода активной среды подключен через трубопровод к источнику пара, соплом для подвода пассивной среды - к обратному трубопроводу, входом устройства для дополнительного подвода пассивной среды соединен с емкостью запаса воды или источником водоснабжения и выходным патрубком подключен к прямому трубопроводу сети теплового водоснабжения (патент №2140043, МПКС F 24 D 9/02, опубл. 1999.10.20).

Известны канальные и бесканальные тепловые магистрали, включающие подающие и обратные теплопроводы. В известных тепловых магистралях подающий и обратный теплопроводы имеют каждый свою изоляцию, включающую несколько слоев - антикоррозийное покрытие, теплоизоляционный слой и защитное механическое покрытие (Е.А. Соколов, Теплофикация и тепловые сети. Москва, Издательство МЭИ, 1999г.,

с.309-316). Несмотря на сложность конструкции изоляции, в тепловой магистрали имеются большие потери тепла.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности теплопередачи от источника тепла к потребителю за счет снижения потерь тепла в тепловой магистрали.

Технический результат заключается в том, что в тепловой магистрали, содержащей подающий и обратный теплопроводы, новым является то, что поперечное сечение подающего и обратного теплопроводов представляет собой сегмент круга, при этом теплопроводы установлены плоскими сторонами сегментов друг к другу и соединены между собой. Подающий и обратный теплопроводы установлены между собой без зазора или с продольным зазором образованным установочными элементами в виде бобышек или продольных ребер, при этом подающий и обратный теплопроводы имеют теплоизоляцию, которая выполнена покровным слоем. Подающий и обратный теплопроводы охвачены внешней трубой с образованием кольцевого зазора, образованного установочными элементами в виде бобышек или продольных ребер. Продольный зазор между подающим и обратным трубопроводами и кольцевой зазор между подающим и обратным трубопроводами и внешней трубой соединены с вакуумным насосом.

Сущность полезной модели поясняется на Фиг.1, где представлена тепловая магистраль (сечение).

Здесь: 1 - подающий теплопровод; 2 - обратный теплопровод; 3 - установочные элементы; 4 - внешняя труба; 5 - продольный зазор между подающим 1 и обратным 2 теплопроводами; 6 - кольцевой зазор между подающим 1 и обратным 2 теплопроводами и внешней трубой 4; А-В - продольная плоскость симметрии в продольном зазоре 5.

Тепловая магистраль содержит подающий 1 и обратный 2 теплопроводы, поперечное сечение которых представляют собой сегменты

круга. Теплопроводы установлены плоскими сторонами сегментов друг к другу и соединены между собой. В тепловой магистрали подающий 1 и обратный 2 теплопроводы установлены между собой с образованием продольного зазора 5 образованного установочными элементами 3, которые выполнены в виде бобышек или продольных ребер, высота которых равна толщине продольного зазора. Подающий 1 и обратный 2 теплопроводы могут иметь теплоизоляцию, которая выполняется в виде покровного слоя из гидрофобного рулонного материала, например, полиэтилена или бризола. Для увеличения эффекта изоляции вся тепловая магистраль охвачена внешней трубой 4 с теплоизоляционным кольцевым зазором 6, образованным установочными элементами 3, высота которых равна толщине кольцевого зазора 6. Продольный зазор 5 между подающим 1 и обратным 2 трубопроводами и кольцевой зазор 6 между трубопроводами 1 и 2 и внешней трубой 4 могут быть заполнены воздухом или в них может быть создан вакуум путем соединения их с вакуумным насосом.

Подающий 1 и обратный 2 теплопроводы могут быть расположены друг относительно друга без продольного зазора или с продольным зазором 5 симметрично относительно плоскости АВ, проходящей через продольную ось, или несимметрично, имея разные в свих сечениях сегменты.

Горячий теплоноситель по подающему теплопроводу 1 поступает к потребителю и охлажденным направляется по обратному трубопроводу 2 к источнику тепла для последующего нагрева. Для уменьшения потерь тепла теплопроводы могут иметь теплоизоляцию покровным слоем из гидрофобного рулонного материала, например, полиэтилена или бризола. Для увеличения эффекта изоляции вся тепловая магистраль может быть охвачена внешней трубой 4 с образованием кольцевого воздушного зазора 6, являющегося изолятором. Для повышения изоляции и минимизации потерь зазоры 5 и 6 соединяются с вакуумным насосом (на фигуре не показано), и в них создается вакуум.

Трубы тепловой магистрали выполнены из полимерных материалов методом экструзии (B.C. Ким. Теория и практика экструзии полимеров. Москва, «Химия», «КолосС», 2005 г.).

Предлагаемая тепловая магистраль позволяет уменьшить потери тепла при его поступлении от источника тепла к потребителю (на фигуре на показаны) за счет того, что потерянное тепло горячего теплоносителя поступает не в атмосферу, как в традиционных схемах, а используется для нагрева воды в обратном теплопроводе. Это тепло возвращается в источник тепла, в результате чего за счет поступившего дополнительного тепла снижается расход тепловой энергии на нагрев горячей воды, что повышает КПД системы за счет снижения потерь тепла при его передаче потребителю. Кроме того, предлагаемая тепловая магистраль компактна, удобна и надежна в работе.

1. Тепловая магистраль, содержащая подающий и обратный теплопроводы, отличающаяся тем, что поперечное сечение подающего и обратного теплопроводов представляет собой сегменты круга, при этом теплопроводы установлены плоскими сторонами сегментов друг к другу и соединены между собой.

2. Тепловая магистраль по п.1, отличающаяся тем, что подающий и обратный теплопроводы установлены между собой без зазора.

3. Тепловая магистраль по п.1, отличающаяся тем, что подающий и обратный теплопроводы установлены между собой с продольным зазором, образованным установочными элементами в виде бобышек или продольных ребер.

4. Тепловая магистраль по п.1, отличающаяся тем, что подающий и обратный теплопроводы имеют теплоизоляцию, которая выполнена покровным слоем.

5. Тепловая магистраль по п.1, отличающаяся тем, что подающий и обратный теплопроводы охвачены внешней трубой с зазором, образованным установочными элементами в виде бобышек или продольных ребер.

6. Тепловая магистраль по п.5, отличающаяся тем, что кольцевой зазор между подающим и обратным трубопроводами и внешней трубой соединен с вакуумным насосом.

7. Тепловая магистраль по п.3 или 5, отличающаяся тем, что продольный зазор между подающим и обратным трубопроводами и кольцевой зазор между подающим и обратным трубопроводами и внешней трубой соединены с вакуумным насосом.