PL40570B1 - - Google Patents

Description

RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY V A// Nr 40570 Henryk Banert Warszawa, Polska EoH aIw Slec cieplna podziemna z trwala izolacja i szczelna obudowa rurowa Patent trwa od dnia 9 lutego 1957 r.

Przedmiotem wynalazku jest siec cieplna pod¬ ziemna zabezpieczona przed wilgocia; jest ona zdalaczynna i obejmujaca rurociagi zasilajacy i powrotny, otoczona trwala izolacja cieplna i zew¬ netrzna obudowa ochronna, wykonana z wirobeto- nowych rur, z zewnatrz nasyconych srodkami izo¬ lacji przeciwilgociowej. Rury wykonuje sie spo¬ sobem prefabrykacji w zakladzie przemyslowym, a gotowe odcinki rur po 4 do' 5 m dlugosci kazdy, opuszcza sie do wykopu ziemnego, gdzie odbywa sie ich krótkotrwaly montaz.

Prefabrykowane odcinki rurociagów o srednicy do 100 mm zawieraja w jednej wircbetonowej rurze dwa przewody stalowe: zasilajacy i powrot¬ ny, w zwiazku z czym, siec cieplna posiada tylko jeden kanal betonowy. Stalowe przewody sieci o srednicy powyzej 100 mm uklada sie pojedyn¬ czo w rurach wirobetonowych, w wyniku czego trasa sieci posiada dwa ciagi kanalowe: zasila¬ jacy i powrotny.

Szczelna konstrukcja wirobetonowej obudowy kanalowej zabezpiecza kanal i izolacje cieplna przed wilgocia gruntowa, to tez izolacja nie zmie¬ niajac struktury pracuje w warunkach ustabilizo¬ wanych, w granicach ekonomicznie dopuszczal¬ nych strat cieplnych, a rurociagi stalowe nie sa narazone na korozje, dzieki czemu uzyskuje sie maksymalna dlugowiecznosc konstrukcji, ponad 50-letnia, uwarunkowana trwaloscia stalowego ru¬ rociagu. Oryginalnoscia konstrukcji jest i to, ze umozliwia wymiane prostych odcinków rur stalo¬ wych, bez koniecznosci odkopywania i wyjmowa¬ nia wirobetoncwej obudowy kanalowej.

Znane konstrukcje tego rodzaju nie posiadaja szczelnych kanalów, w zwiazku z czym woda gruntowa przecieka do wnetrza kanalów przez scianki obudowy, podloze i spoiny budowlane, powodujac zawilgocenie izolacji, a przez to duze straty cieplne oraz przedwczesne zniszczenie izi- lacji i korozje rurociagu stalowego.

Wedlug wynalazku, powyzsze wady usuwa sie przez zastosowanie rur betonowych, wirobetono¬ wych, lub z betonu sprezonego, które nie prze¬ puszczaja wilgoci gruntowej. Rury te, stanowiace zewnetrzna obudowe kanalowa, laczy sie przez spawanie wbetonowanych i wystajacych z ichkonców stalowych krócców cylindrycznych. Zatem kanaly te nie posiadaja w ogóle spoin budowla¬ nych, lecz wylacznie metalowe szwy spawalnicze, odpowiednio zabezpieczone przed wilgocia i ko¬ rozja, gwarantujace odpowiednia szczelnosc ka¬ nalu.

W celu wykrycia ewentualnego zawilgocenia kanalu, stosuje sie dodatkowo proste urzadzenia kontrolne lub pochlaniacze wilgoci, jak równiez istnieje mozliwosc suszenia kanalów i izolacji za pomoca przewoznych urzadzen ssacych (próznio¬ wych) lub przedmuchujacych. W przypadku uszko¬ dzenia rurociagu urzadzenia kontrolne umozliwia¬ ja takze swobodny wyplyw wody awaryjnej na zewnatrz kanalu.

Przedmiot wynalazku, rozwiazany w szesciu uje¬ ciach konstrukcyjnych, jest uwidoczniony na ry¬ sunku, na którym fig. 1 i 2 przedstawiaja widok z boku czesciowo w przekroju i widok poprzeczny, fig. 3 i 4 — taka sama konstrukcje lecz z dwiema rurami stalowymi, fig. 5, 6 i 7 — pierwsza odmia¬ ne sieci, fig. 8 — 11 — druga bdmiane, fig. 12 — 15 — trzecia odmiane, fig. 24 %- 27 — czwarta odmia¬ ne, a fig. 28 — 33 — piata odmiane konstrukcji, fig. 16, 17 i 18 — szczelne polaczenie dwóch od¬ cinków kanalu, fig. 19, 20 i 21 ilustruja sposób ukladania w wykopie odcinków kanalowych sieci cieplnej oraz fig. 22 i 23 — szczelne zamkniecie koncowych wylotów kanalowych.

Jak uwidoczniono na fig. 1— 15 i 24^-33, pod¬ ziemna siec cieplna wedlug wynalazku jest wyko¬ nana w zasadzie z oddzielnych identycznych blo¬ ków prefabrykowanych, z których kazdy stanowi gotowy wycinek calkowicie wykonczonego odcin¬ ka sieci. Bloki te wykonuje sie w zakladach pre- fabrykacyjnych, a praca na trasie budowy spro¬ wadza sie jedynie do robót ziemnych i montazu tych bloków.

Podstawowa konstrukcja bloków wedlug fig. 1 i 2 posiada postac, odcinka rury wirobetonowej 1, z konców której wystaja wbetonowane krócce sta¬ lowe 2, przyspawane do zbrojenia stalowego 3 i za¬ konczone wywinietym na pólokraglo obrzezem, ulatwiajacym spawanie, oraz kompensujacym w do¬ statecznym stopniu ewentualne ruchy w przypad¬ kach osiadania gruntu, np. w rejonach kopaln.

W srodku rury wirobetonowej umieszczono wspól¬ osiowo cienkoscienna rure stalowa 10, a odleglosc pomiedzy sciankami obu rur wypelniono np. piano- betonem 4, stanowiacym izolacje cieplna. Wewnatrz rury wirobetonowej wykonano^ na calej jej dlu¬ gosci kanalik 7. Zewnetrzna powierzchnie rury na¬ syca sie na pewnej glebokosci trwalymi srodkami przeciwwilgociowymi 8. Takie bloki buduje sie dla przewodów sieci o srednicach powyzej 100 mm, zas dla rur o srednicach do 100 mm wlacznie — wykonuje sie takie same bloki, lecz wewnatrz nich umieszcza sie w izolacji cieplnej dwie sta¬ lowe rury 5. Konstrukcja ta jest uwidoczniona na fig. 3 i 4 oraz 28/33.

Pierwsza odmiana podstawowej konstrukcji rózni sie jedynie dwtima szczególami, a mianowi¬ cie zamiast dlugich cienkosciennych rur 10, stosu¬ je sie takie same rury cienkoscienne 18, lecz krót¬ kie, umieszczone w izolacji 4 na koncach i ewen¬ tualnie w srodku kanalu 1, oraz ze podkladki sliz¬ gowe 19 przytwierdza sie do rurociagu 5 na calej jego dlugosci.

Druga odmiana rózni sie od podstawowej kcn strukcji tylko jednym szczególem, ze zamiast dlu¬ gich i jednolitych rur cienkosciennych 10, wpro¬ wadza sie równiez na calej dlugosci kanalu 1, lecz jedynie wycinek rury 20, co daje oszczednosc stali.

Trzecia odmiana od podstawowej konstrukcji rózni sie wyeliminowaniem' stalowych wkladek z cienkosciennych rur stalowych 10, oraz podkla¬ dek slizgowych 6 na rurociagach 5, które to ruro¬ ciagi spoczywaja tutaj bezposrednio na izolacji 4.

Odmiany czwarta i piata sa bardzo podobne do poprzednich, a róznica sprowadza sie jedynie dc uzycia innego materialu izolacyjnego, mianowicie zamiast pianobetonu zastosowano tworzywo wlók¬ niste, np. wate szklana. Uzycie miekkiej izolacji podyktowala koniecznosc zastosowania metalo¬ wych podpórek 32 lub 33—34, oraz 36—35, zn posrednictwem których rurociagi 5 opieraja sie na wewnetrznych sciankach betonowych rur 1 i nie zgniataja warstwy izolacyjnej.

Odmiana czwarta przedstawia konstrukcje z jed¬ na rura stalowa 5, umieszczona w srodku betonem wej rury kanalowej 1, a odmiana piata uwidocznia taka sama konstrukcje, lecz z dwiema rurami sta¬ lowymi.

Bloki kanalowe /, zarówno konstrukcji podsta¬ wowej jak i pieciu jej odmian, laczy sie z soba za pomoca jednoobwodowego spawu, zespalajacego szczelnie wywiniete obrzeza krócców 2. Takie ty¬ powe laczenie uwidoczniono na fig. 16 do 18.

Po wykonaniu spawu 11, wystajace czesci króc¬ ców 2 czysci sie z brudu i rdzy oraz owija sie je warstwa izolacji przeciwwilgociowej 13. Nastepnie, na stalowa siatke 14 z drutu ocynkowanego sred¬ nicy co najmniej 2 mm naklada sie 10 mm warstwe z cementoazbestu 15, na która z kolei zaklada sie pólcylindryczne lupiny zelazobetonowe 16, laczac je z soba i ze sciankami wirobetonowych rur 1 za pomoca zaprawy cementoazbestowej 17. Z wierz¬ chu cale zlacze pokrywa sie izolacja przeciwwil¬ gociowa. Otwory 12 wykonane w sciankach króc- — 2 —ców 2, uwidocznione na fig. 18, wykonuje sie ze wzgladójw technologicznych dla wprowadzenia be¬ tonu, przy wirowaniu rur, za zewnetrzna scianke wbetonowanych krócców.

Montaz sieci odbywa sie przez opuszczenie i ulozenie na podsypce z piasku 23 bloków 1, za¬ chowujac odpowiednie spadki kanalów. Bloki uklada sie w taki sposób, aby stykaly sie z soba wystajacymi koncami rurociagów 5, co uwidocz¬ niono na fig. 19 i 20. Nastepnie przez spawanie laczy sie z soba w jednolita calosc czesci rurocia¬ gu 5 i wykonuje próbe hydrauliczna na szczel¬ nosc spoin, po czym czysci sie wystajace rurocia¬ gi i maluje lakierem antykorozyjnym. Dalej, nie ruszajac zespawanego rurociagu 5, przysuwa sie do siebie bloki kanalowe 1 tak, aby zetknely sie wystajacymi króccami stalotwymi 2, co uwidocz¬ niono na fig. 21. Dalsza czynnosc bedzie polegala na* wykonaniu polaczen bloków.

Na fig. 19, liczba 21 oznaczono komore podziem¬ nej sieci, a liczba 22 podkopy, wykonane w miej¬ scach zlacz bloków 1. Podkopy ulatwiaja roboty spawalnicze.

Szczelnie zespolony odcinek sieci cieplnej, za¬ warty miedzy sasiednimi komorami, jest dodatko wo zabezpieczony przed zawilgoceniem czolowymi zamknieciami szczelnymi, którymi sa dlawicowe dna zaslepiajace, osadzone na rurociagach 5 i - przyspawane do wystajacych wbetonowanych krócców 2. Takie dno 24 uwidoczniono na fig. 22 i 23. Posiada ono komore dlawicowa, w której umieszcza sie pakunek uszczelniajacy 26 i dlawni- ce 25, jak równiez rurke sciekowa 27, umieszczona u dolu na wysokosci wylotu kanalika sciekowe¬ go?, przebiegajacego przez cala dlugosc kanalu 1.

Na rysunku uwidoczniono metalowy korek 28 z podkladka uszczelniajaca, nakrecany na rurke sciekowa 27. Rurki te znajduja sie w komorach i do ich wylotów mozna przylaczac szklane bu¬ telki kontrolna, sluzace do wykrywania i rejestro¬ wania stanu zawilgocenia izolacji i kanalu oraz samoczynne pochlaniacze wilgoci. W przypadku uszkodzenia rurociagu szklane butelki odgrywaja role zaworów bezpieczenstwa, pekajacych od nad¬ miernego cisnienia wody sieciowej. Przez rurk: sciekowe mozna takze — przy uzyciu odpowied¬ nich urzadzen próznidwych — wyssac zawarta w kanalach wilgoc lub osuszac kanaly przez przedmuchiwanie powietrzem.

Konstrukcja sieci cieplnej wedlug wynalazku pozwala na ulozenie w stosunkowo krótkim cza¬ sie poszczególnych odcinków sieci, co ma szcze¬ gólne znaczenie w przypadku montowania trasy w ruchliwych punktach miasta. Dzieki szczelnosci poszczególnych odcinków kanalowych siec zabez¬ pieczona jest w dostatecznym stopniu pned za¬ wilgoceniem. Dzieki zaopatrzeniu w pro*t* urza¬ dzenia kontrolne, wykrywajace ewenteatalse za¬ wilgocenie kanalu,- latwa jest konserwacja kanalu podziemnego i przez to istnieje gwarancja dlugo¬ wiecznego, bezawaryjnego dzialania. Na podkres¬ lenie zasluguje fakt, ze konstrukcja umozliwia wy¬ miane prostych odcinków rurociagów 5 bez rozko¬ pywania calej trasy i bez wyjmowania rur kana^ lowych 1. Ma to duze znaczenie w przypadkach awarii, kiedy zachodzi koniecznosc szybkiej wy¬ miany rur 5. Wystarczy w takim razie rozkopac trase na dlugosci okolo 10 m w jednym miejscu, np, na srodku pomiedzy komorami, po czym usu¬ wa sie z tego miejsca dwa elementy kanalowe, lacznie z rurami stalowymi, a nastepnie wyciaga sie rure 5 z czesci nieodkopanej, przez wysuwanie i ciecie jej na mniejsze odcinki, po uprzednim odcieciu w komorach. Ta sama droga wsuwa sie nowe rury, dokonujac spawania poszczególnych odcinków i próby hydrauliczne.

W niektórych przypadkach stosowanie zaslepia¬ jacych den dlawicowych 24 moze sie okazac zbedne, wtedy czolowe otwory w kanalach 1 mo¬ ga byc zakryte w inny dowolny sposób.

Kanal 1 moze posiadac równiez zamiast cylin¬ drycznego inny ksztalt konstrukcyjny, zmieniaja¬ cy jednoczesnie ksztalt stalowych zlacz 2 i zasle¬ piajacych den 24 — 26, jak równiez moze byc uzy¬ ty do wykonania tych kanalów inny material, za¬ miast zelazobetonu.

Zastne i en i a paten to we 1. Siec cieplna podziemna z trwala izolacja i szczel¬ na obudowa rurowa, znamienna tym, ze jest wykonana z oddzielnych, szczelnych i powta¬ rzalnych kompleksowych bloków prefabryko¬ wanych, z których kazdy stanowi, gotcJwa czesc calkowicie wykonczonego odcinka trasy sieci, przy czym konstrukcja podstawowa sklada sie z rury wirobetonowej (i) z wbetonowanymi na jej koncach stalowymi króccami (2), zakonczo¬ nymi wywinietym na pólokraglo obrzezem, w której to rurze sa osadzone jeden lub dwa rurociagi stalowe (5), przewodzace goraca wo¬ de lub inny czynnik oddajacy cieplo oraz opar¬ te na podkladkach slizgowych (6), moga wsu¬ wac sie do wnetrza cienkosciennych rur stalo* wyeh {10), a wolna przestrzen pomiedzy ich sciankami wypelniona jest materialem izola¬ cyjnym, np. pianobetonem (4) z tym, ze pomie- ' dzy izolacja a wewnetrzna powierzchnia rury kanalowej (1), na calej jej dlugosci jest pozo¬ stawiony jeden lub dwa otwory sciekowe (7). *- 3 -2. Siec cieplna podzielana wedlug zastrz. 1, zna- nHenna tym, ze kompleksowe bloki poza kon¬ strukcja podstawowa, moga byc wykonane w pieciu odmianach, z których pierwsza rózni ; $ie od konstrukcji podstawowej tym, ze za¬ miast dlugiej cienkosciennych rur stalowych tlO) posiada dwie lub trzy rury podobne (18), lecz krótkie, umieszczone w srodku i na kon- ^ cach izolacji (4), a podkladki slizgowe (19) sa przytwierdzone do rurociagów (5) przez spawa¬ nie na calej ich dlugosci. 3. Siec cieplna podziemna wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tym, ze kompleksowe bloki wedlug drugiej cldmiany, róznia sie od podstawowej konstrukcji tylko tym, iz zamiast dlugich rur cienkosciennych stalowych (10) posiada wyci¬ nek takiej samej rury (20) równiez siegajacej na calej dlugosci kanalu (i), lecz posiadajacy ksztalt rynny ulozonej na dnie izolacji (4). 4. Siec cieplna podziemna wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tym, ze kompleksowe bloki wedlug trzeciej odmiany róznia sie od podstawowej konstrukcji tym, iz rurociag (5) ulozony jest *¦¦'¦' bezposrednio na izolacji (4) przy pominieciu stalowej wkladki i cienkosciennych rur [10) oraz podkladek slizgowych. . 5. Siec cieplna podziemna wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tym, ze kompleksowe bloki odmia¬ ny czwartej, róznia sie od podstawowej kon¬ strukcji tym, iz izolacja cieplna monolitowa (4) jest zastapiona inna, np. z tworzywa wlóknis¬ tego, wykonanego ze szkla lub leizny mine¬ ralnej (30) i wtedy rurociagi stalowe (5) posia¬ daja przyspawane w pewnych odstepach pod¬ pórki metalowe, dystansowo-slizgowe (32, 33, 34) lub (36— 39), za posrednictwem których - rurociagi (5) przewodzace czynnik cieplny, opieraja sie na wewnetrznych sciankach beto- ' nowych rur (1) i nie zgniataja warstwy izola¬ cyjnej (50), z tym; ze w srodku betonowej ru¬ ry (1) mozna umiescic jedna, dwie lub wiecej rur stalowych (5), jak równiez zamiast luznego wlókna izolacyjnego mozna stosowac maty, Wzglednie ksztaltki izolacyjne, wykonane z do¬ wolnych materialów izolacyjnych. 6. Siec cieplna podziemna wedlug zastrz. 1 — 5, znamienna tym, ze poszczególne bloki kanalo¬ we (1) sa polaczone z soba przez szczelne ze- spawanie (11) wystajacych z nich i stykaja-r, cych sie z soba wbetonowanych krócców sta- Iowyeh (2), przy czym polaczenie to jest pokry¬ te z wierzchu przeciwwilgociowa izolacja (13), a nastepnie stalcwa siatka ocynkowana (14) i warstwa zaprawy cementowoazbestowej (15), r oraz nakryte dwiema pólcylindrycznymi lupi* T nami zelazobetonowymi (16), zespalajac je z soba i ze sciankami rur kanalowych (!) za pomoca zaprawy cementowoazbestowej (li), : wykonanej na cemencie peczniejacym. 7. Siec cieplna podziemna wedlug zastrz. 1 — 6, znamienna tym, ze zespolone bloki komplekso- : we (1) stanowia szczelnie polaczone odcinki sieci cieplnej, wypelniajace przestrzen pomie- ) dzy dwiema podziemnymi komorami (21), w których wyloty kanalowe (1) sa zamkniete za pomoca przyspawanych szczelnych den dla¬ wicowych (24—26). 8. Siec cieplna podziemna wedlug zastrz. 1 — 7, znamienna tym, ze zamiast ksztaltu cylindrycz¬ nego bloki kanalowe (1) posiadaja inny ksztalt konstrukcyjny, zmieniajacy jednoczesnie ksztalt stalowych zlaczy (2), zespolonych trwale % ich sciankami; ksztalt metalowych pedpórek dystan sowo-slizgowych (3Z, 33, 34) (36 — 39) oraz ksztalt dlawicowych den zamykajacych (24—26), jak równiez bloki te" (1) moga byc wykonane >¦ nie z wirowanego betonu, lecz z betonu lub zelazobetonu wykonanego w inny sposób lub z innych materialów.

Henryk BanertDo opisu patentowego nr 40570 Ark. 1 Rq. 1- Ffg.2 8 / A „LA l J f /f j i Fig.4 Fiq.5 *yv\\\^\\^\\\^> 9 4 / / S^&yDo opisu patentowego nr 40570 Ark. 2 Fiq.8 F,9.9 Fig. 10 Fig. 11 20 20 \ 2 i 8 Fig.n Fig. 13Do opisu patentowego nr 40570 Ark. 3 Kg. 16 Fia.1* Fig. 19 l%i?'\ ¦Fig. l\ f^^^xH^<^^m^'*%^Do opisu patentowego nr 40570 Ark. 4 Fig. 23Do opisu patentowego nr 40570 Ark. 5 3 36 £1L2$ Z 39 £A2l 30 WU. Fic32 FI6.33 ' ' &-W **J ^&. iL