Присоединение двух видов нагрузки в открытых системах.

Подключение двух видов нагрузки по принципу несвязанного регулирования показано на рисунка А).

В схеме несвязанного регулирования установки отопления и горячего водоснабжения работают независимо друг от друга. Расход сетевой воды в системе отопления поддерживается постоянным с помощью регулятора расхода РР и не зависит от нагрузки горячего водоснабжения. Расход воды на горячее водоснабжение изменяется в весьма широком диапазоне от максимальной величины в часы наибольшего водоразбора до нуля в период отсутствия водоразбора. Регулятор температуры РТ регулирует соотношение расходов воды из подающей и обратной линий, поддерживая постоянной температуру воды на горячее водоснабжение. Суммарный расход сетевой воды на тепловой пункт равен сумме расходов воды на отопление и горячее водоснабжение. Максимальный расход сетевой воды имеет место в периоды максимального водоразбора и при минимальной температуре воды в подающей линии. В этой схеме имеет место завышенный расход воды из подающей магистрали, что приводит к увеличению диаметров тепловой сети, росту начальных затрат и удорожает транспорт теплоты. Расчетный расход можно снизить установкой аккумуляторов горячей воды, но это усложняет и удорожает оборудование абонентских вводов. В жилых домах аккумуляторы обычно не ставятся.

В схеме связанного регулирования (Рис. Б) регулятор расхода устанавливается до подключения системы горячего водоснабжения и поддерживает постоянным общий расход воды на абонентский ввод в целом. В часы максимального водоразбора снижается подача сетевой воды на отопление, а, следовательно, и расход теплоты. Чтобы не происходила гидравлическая разрегулировка отопительной системы, на перемычке элеватора включается центробежный насос, поддерживающий постоянный расход воды в системе отопления. Недоданная теплота на отопление компенсируется в часы минимального водоразбора, когда большая часть сетевой воды направляется в систему отопления. В этой схеме строительные конструкции здания используются в качестве теплового аккумулятора, выравнивающего график тепловой нагрузки.

При повышенной гидравлической нагрузке горячего водоснабжения у большинства абонентов, что характерно для новых жилых районов, часто отказываются от установки регуляторов расхода на абонентских вводах, ограничиваясь только установкой регулятора температуры в узле присоединения горячего водоснабжения. Роль регуляторов расхода выполняют постоянные гидравлические сопротивления (шайбы), устанавливаемые на тепловом пункте при начальной регулировке. Эти постоянные сопротивления рассчитываются так, чтобы получить одинаковый закон изменения расхода сетевой воды у всех абонентов при изменении нагрузки горячего водоснабжения.

Пьезометрический график

По результатам гидравлического расчета строится пьезометрический график. График напоров позволяет решать важнейшие вопросы при проектировании, строительстве, наладке и эксплуатации всех элементов системы теплоснабжения. К таким вопросам относятся:

1) проверка правильности выбора диаметров после гидравлического расчета тепловой сети;

2) выбор сетевых и подпиточных насосов;

3) выявление необходимости сооружения насосных станций для повышения давления в сети;

4) определение располагаемого давления на вводах у абонентов и выбор схемы присоединения потребителей;

5) определение давлений в любой точке сети при разных режимах работы и этапах развития системы теплоснабжения;

6) проверка соответствия предельных давлений прочности элементов системы теплоснабжения.

График строится для двух режимов работы системы: статического и динамического. Статический режим характеризуется давлениями в сети при неработающих сетевых, но включенных подпиточных насосах. Динамический режим характеризует давления, возникающие в сети при работающих сетевых и подпиточных насосах и при движении теплоносителя. Графики разрабатываются для основной магистрали теплосети и для протяженных ответвлений. При построении графиков используются величины давления, выраженные в линейных единицах (м вод.ст.), поэтому график называется пьезометрическим.

Изобразим принципиальную схему тепловой сети в масштабе, для которой построим пьезометрический график.

На координатную сетку в масштабе наносят профиль поверхности земли по трассе тепловой сети от источника до последнего потребителя. Все отсчеты производят от уровня, соответствующего отметке сетевых насосов, принимаемой за геодезическую отметку нуль. От нее откладывают по вертикали профиль сети и высоты зданий. Высшее положение воды в отопительной системе совпадает с верхней отметкой здания. Условно принимаем, что ось трубопроводов и нагревательные приборы на первом этаже совпадают с отметкой земли.

По трассе отмечают начальные и конечные точки каждого участка сети согласно схеме гидравлического расчета. Точка 1 характеризует местоположение источника теплоснабжения, вернее сетевого насоса. Точка 3 соответствует расположению последнего потребителя, высота отопительной системы которого в вертикальном масштабе равна 3Д. В точке 2 сети имеется ответвление к потребителю С, высота отопительной системы которого 4С.

Строим линию давлений о обратной магистрали.

Наносим точку О1, соответствующую давлению теплоносителя в обратном трубопроводе у источника. Точку О1 выбираем так, чтобы давление в обратном трубопроводе было достаточным для преодоления сопротивления на всасе сетевых насосов и обеспечивало бы необходимое давление в расположенных поблизости от источника 5-9 этажных домах. Можно принять 20-30 м вод.ст. Минимальное давление в точке О1 для предупреждения кавитации в сетевом насосе 5-10 м вод.ст. (5 м вод.ст. предотвращает вскипание теплоносителя с температурой не более 110º С).

По данным гидравлического расчета строим линию падения давления в обратной магистрали, откладывая по участкам потери давления. Важно, чтобы давление в обратной магистрали перекрывало верхние точки отопительных систем, присоединенных по зависимой схеме, не менее чем на 5 м. Это условие обеспечивает залив систем отопления. Линия О1-О3 не должна быть выше 60 м по условиям прочности чугунных радиаторов и других нагревательных приборов, рассчитанных на это давление. Если линия О1-О3 не удовлетворяет обоим требованиям, ее положение изменяют, поднимая или опуская ее в зависимости от рельефа, высоты зданий и т.п. В некоторых случаях требуется сделать линию О1-О3 более пологой или более крутой, для этого надо увеличить или соответственно уменьшить диаметры трубопроводов и произвести заново гидравлический расчет.

Наносим потери давления в тепловом пункте у последнего потребителя О3–П3. Необходимо обеспечить располагаемый перепад давлений в ИТП не менее требуемого для работы элеваторного узла (8 – 15 м), при этом расчетная потеря давления в отопительной системе не должна превышать 15 кПа (1, 5 м вод. ст.). При безэлеваторном подключении систем отопления располагаемый напор на вводе должен быть не менее удвоенных расчетных потерь напора в местной системе, но не менее 10 м вод. ст. Для ГТП принимается располагаемый напор 25 м, при непосредственном присоединении систем отопления ≥ 5 м.

По данным гидравлического расчета наносим линию падения давления в подающем трубопроводе П3-П1. В закрытой системе линия падения давления в подающем трубопроводе имеет вид зеркального изображения линии О1-О3.

Проверяют соответствие линии П3-П1 обязательным условиям:

1) условие невскипания, т.е. линия П3-П1 должна быть выше линии, соединяющей верхние концы отрезков, которые выражают избыточные давления, предотвращающие вскипание воды в точках наивысшего положения воды в сети. Эта условная пограничная линия следует за геодезическими отметками положения воды в системе. Если температура воды в сети 150º С, то для исключения ее вскипания давление в сети должно быть более 40 м. В связи с неравномерным нагреванием воды в отдельных трубках водогрейных котлов температура воды для определения давления, обеспечивающего невскипание, принимается на 30 º С выше расчетной температуры сетевой воды;

2) давления в подающей линии сети не должны превышать допустимые для отдельных элементов системы; максимальный напор в подающем трубопроводе ограничивается прочностью труб и всех водоподогревательных установок; допустимое избыточное давление для водогрейных котлов, бойлеров, труб и арматуры тепловых сетей 160 – 250 м вод. ст.; для скоростных подогревателей типа МВН 100 м вод. ст.; для чугунных отопительных радиаторов 60 м вод.ст.; для стальных конвекторов 90 м вод.ст; для калориферов 80 м вод. ст.;

3) ни в одной из точек системы линия П3-П1 не должна быть ниже линии статического давления;

Наносим потери давления в источнике теплоты П1-К. Потери давления в пароводяных подогревателях, водогрейных котлах, приборах учета и трубопроводах источника составляют 25-40 м. В бойлерной установке котельной можно принимать 10-20 м, в зависимости от вида применяемого оборудования.

Наносим линию статического давления Н_ст. Оно устанавливается в сети, когда не работают сетевые насосы, а давление, равное статическому, поддерживается постоянно действующими подпиточными насосами. Циркуляции в сети нет, давления в подающей и обратной линиях одинаковы. К линии статического давления применяются те же требования, что и к линии давления в обратном трубопроводе:

а) линия должна проходить не менее чем на 5 м выше перекрытия верхнего этажа зданий, расположенных на самой высокой отметке и присоединенных по зависимой схеме с тем, чтобы их местные системы отопления всегда были заполнены водой и в них не подсасывался воздух;

б)линия должна находиться на высоте, не превышающей 60 м над полом первого этажа зданий, расположенных в самых низких отметках района.

При невозможности обеспечения всего района централизованного теплоснабжения единой линией статического давления, следует предусматривать деление водяных сетей на независимые зоны, каждая из которых обеспечивает работоспособность и надежность системы своей зоны. Возможно также использовать независимую схему присоединения отопительных установок к тепловой сети в зданиях, создающих повышенный полный статический напор.

Линия статического давления может пересекать линию давлений в обратном трубопроводе, но не может быть ниже точки О1.

Строим падение давления в ответвлении С. Для этого от места ответвления (точка 2) откладывают потери напора по участкам ответвления, т.е. от точек О2 и П2 откладываем потери давления на участке 2-4. Располагаемый напор абонента на ответвлении не должен быть меньше располагаемого напора у последнего абонента.

По пьезометрическому графику можно определить:

- располагаемый напор сетевых насосов ;

- напор, развиваемый подпиточными насосами в динамическом режиме: ;

- в статическом режиме: ;

- располагаемый напор у потребителя Д: ;

- в произвольной точке сети 5: ;

- потери в подающей магистрали: ;

- потери в обратной магистрали: ;

- полные потери в тепловой сети: .

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 Следующая ⇒