ИСПЫТАНИЕ, ПУСКОВОЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Смонтированная система отопления должна быть налажена, испытана и доведена до такого состояния, чтобы все технические показатели ее соответствовали проектным.

Прием систем отопления производится в три этапа: наружный осмотр, гидравлические испытания и испытания на тепловой эффект.

При наружном осмотре проверяется соответствие выполненных работ утвержденному проекту, правильность сборки и прочность крепления труб и отопительных приборов, установки арматуры, предохранительных устройств, контрольно-измерительных приборов, расположения спускных и воздушных кранов, соблюдение уклонов, отсутствие течи и др.

Гидравлическое испытание водоподогревателей тепловых пунктов должно производиться при давлении, равном 1,25 рабочего давления плюс 0,3 МПа. Гидравлическое испытание необходимо производить отдельно для нагреваемой и нагревающей частей. Испытательное давление должно выдерживаться в течение 5 мин, после чего оно понижается до максимального рабочего давления, которое поддерживается в течение всего времени, необходимого для осмотра водоподогревателя.

Гидравлическое испытание систем водяного отопления производят давлением, равным 1,25 рабочего давления и составляющим не менее 0,2 МПа в самой низкой точке системы. При гидравлических испытаниях системы котлы и расширительный бак должны быть отключены от системы.

Системы парового отопления низкого давления (до 0,07 МПа) испытывают гидравлическим давлением, равным 0,25 МПа в нижней точке системы, а системы парового отопления высокого давления (более 0,07 МПа) — гидравлическим давлением, равным рабочему давлению плюс 0,1 МПа, но не менее 0,3 МПа в верхней точке системы.

Паровые и водяные системы считаются выдержавшими испытание, если в течение 5 мин нахождения их под испытательным давлением падение давления не превышает 0,02 МПа при гидравлическом испытании и 0,01 МПа при пневматическом, а в сварных швах, трубах и корпусах арматуры не обнаружено течи.

Системы отопления с бетонными греющими панелями испытываются давлением 1,0 МПа в течение 15 мин. Падение давления за это время допускается не более 0,01 МПа.

Исправное и эффективное действие тепловых узлов систем, присоединяемых к тепловым сетям, определяется в результате их непрерывной работы в течение 48 ч, причем каждый из агрегатов теплового пункта должен проработать не менее 7 ч.

Тепловые испытания систем отопления должны производиться при температуре воды в подающих магистралях не менее 60° С, если они производятся при наружных температурах выше 0° С. При осуществлении испытаний в зимнее время температура теплоносителя должна соответствовать температуре наружного воздуха, но быть не менее 50 °С при циркуляционном давлении, соответствующем проектному. Дефекты, выявленные при тепловых испытаниях, должны быть устранены регулировочными кранами, установленными у приборов, или другими методами в зависимости от причин, их вызывающих. Тепловые испытания систем отопления должны производиться в течение 7 ч.

Отклонения температуры воздуха в отапливаемых помещениях от предусмотренных в проекте не должны превышать для производственных зданий ±2°, для жилых и общественных зданий +2°, — 1° С. В помещениях с постоянным температурным режимом, оборудованных приборами автоматики, отклонения температуры не должны превышать 1°. Температура воздуха замеряется на высоте 1,5 м от пола и на расстоянии 1 м от наружной стены.

При сдаче систем представляется комплект рабочих чертежей с отметками о внесенных в них изменениях, все акты приемки скрытых работ, паспорта оборудования, акты о гидравлических испытаниях систем и оборудования тепловых пунктов и акты теплового испытания систем.

Все обнаруженные недостатки должны устраняться монтажной организацией в установленные сроки.

Основным требованием, предъявляемым к системам отопления в период их эксплуатации, является необходимость поддержания постоянной температуры воздуха в отапливаемых помещениях при любых режимах работы системы. Для соблюдения этого требования прибегают к регулированию систем, выражающемуся в подаче к отопительным приборам потребных количеств тепла при соответствующих наружных температурах.

Регулирование может быть центральным и местным.

Под центральным регулированием понимается изменение теплоотдачи отопительных приборов в соответствии с потребностью отапливаемых помещений: Такое регулирование осуществляется изменением температуры теплоносителя в тепловом центре системы теплоснабжения и называется центральным качественным. Качественное регулирование производится по специальным графикам отпуска тепла потребителям, особенность составления которых подробно рассматривается в курсе «Теплоснабжение».

График центрального качественного регулирования представлен на рис. 15.1. По этому графику определяют температуры горячей и обратной воды, которые должны поддерживаться в системе отопления при соответствующих наружных температурах. График, приведенный на рис. 15.1, составлен для расчетной наружной температуры — 25 °С.

В тех случаях, когда в тепловом центре вырабатывается тепло для удовлетворения потребностей не только отопления, но и вентиляции, горячего водоснабжения и технологических потребностей и каждый из этих потребителей требует своих особенностей регулирования, то график центрального регулирования несколько видоизменяется и должен дополняться местным регулированием, специфичным для каждого потребителя тепла.

Помимо регулирования качества, т. е. температуры теплоносителя, может осуществляться и количественное регулирование путем изменения расхода теплоносителя.

При применении качественного и количественного регулирования совместно получают смешанное регулирование.

Местное (индивидуальное) регулирование осуществляется вручную кранами, устанавливаемыми у приборов, или специальными автоматическими устройствами.

Необходимость местного регулирования, помимо причин, изложенных выше, вызывается дополнительными бытовыми тепловыделениями, инсоляцией, различной тепловой инерцией помещений, желаниями абонента и другими факторами.

Следует иметь в виду, что любой метод регулирования зависит от инерционности как системы отопления, так и обогреваемого помещения, благодаря чему результат регулирования всегда отстает по времени.

В течение всего отопительного сезона необходимо производить мелкий текущий ремонт систем отопления (исправление изоляции, подкрашивание труб и приборов, устранение мелких течей, ревизия регулирующих кранов и др.).

После окончания отопительного сезона устраняются все обнаруженные крупные неисправности, просматривается запорная арматура, система промывается и оставляется заполненной водой до начала следующего отопительного сезона. Это необходимо делать для предотвращения коррозии внутренних поверхностей труб. Вода, оставляемая в системе на летний период, должна быть прогрета до 95 °С для удаления из системы воздуха.

Перед началом отопительного сезона необходимо провести пробный нагрев системы для выявления мелких дефектов. После их устранения начинают нормальную эксплуатацию системы.

При внимательном уходе и своевременных ремонтах системы водяного отопления могут работать 50 и более лет. Срок службы паровых систем до 25 лет.

При эксплуатации систем парового отопления количество тепла, подаваемого в единицу времени, вследствие стабильности давления пара является постоянным, рассчитанным на удовлетворение потребностей в тепле при расчетных условиях. В условиях же, отличных от расчетных, для предупреждения перегрева помещений прибегают к регулированию «пропусками». При таком регулировании пар в отопительные приборы подается периодически, но с таким расчетом, чтобы суточное количество тепла, подаваемого в помещения, соответствовало потребному для данных условий. Необходимая продолжительность подачи тепла потребителям определяется в этих случаях по формуле:

В целях снижения резких колебаний температуры между периодом натопа и охлаждения помещений подача пара может производиться в несколько приемов при сохранении потребного времени работы системы п (ч).

Эксплуатационное регулирование систем отопления

Пуск системы отопления. Перед пуском системы отопления проводится внешний осмотр оборудования в результате которого устанавливается соответствие проекту диаметров, уклонов, окраски, теплоизоляции и прокладки трубопроводов, типа и количества нагревательных приборов, правильность установки и исправность запорно-регулирующей арматуры, грязевиков, элеваторов или смесительных насосов, контрольно-измерительных приборов, подпиточных насосов и другого оборудования, правильность установки отопительных приборов.

Пуск системы отопления производится только после промывки и опрессовки, а также проверки качества проведенных на системе работ и наличия рабочих документов и документации на систему и ее оборудование (паспортов, актов промывок и испытаний, рабочих схем, инструкций на оборудование системы).

При массовом включении систем отопления в населенных пунктах рекомендуется для быстрого удаления воздуха из систем следующий порядок пуска систем в действие: при ровном и понижающемся профиле местности от источника теплоты — в направлении от источника к конечным потребителям, а при повышающемся профиле местности от источника теплоты — в направлении от конечного потребителя к источнику.

Пуск в действие системы отопления является ответственным мероприятием по эксплуатации системы, проводится в строгом соответствии с графиком бригадой слесарей, разбитых на пары, каждая из которых выполняет операции при пуске системы на 3—4 стояках. В момент наполнения системы все воздухосборники в верхних точках должны быть открыты. Если в обратном трубопроводе давление выше возможного гидростатического давления в системе отопления, наполнение системы производится плавным открытием задвижки на обратном трубопроводе так, чтобы давление снизилось не более чем на 0,03—0,5 МПа. Если на обратном трубопроводе установлен водомер, то систему наполняют по обводному трубопроводу, а при его отсутствии водомер снимают и на его место устанавливают патрубок с фланцем.

Если давление в обратном трубопроводе ниже возможного гидростатического давления в системе отопления, то наполнение производят следующим образом.

При отсутствии регулятора давления «до себя» — первоначально подачей воды из обратного трубопровода, а затем из подающего трубопровода через подсасывающую линию к элеватору в обратную магистраль, при этом наполнение производят медленно, контролируя показания манометров.

При наличии регулятора давления «до себя» система не может быть заполнена обычным открытием задвижки на обратном трубопроводе: так, при отсутствии воды в системе отопления и циркуляции в ней на клапан регулятора будет действовать одностороннее усилие от пружины, стремящейся закрыть клапан. В этом случае для заполнения необходимо провести следующие операции: открыть воздухосборники в верхней части системы и задвижку на обратном трубопроводе, ослабить пружину клапана, приоткрыть задвижку на подающем трубопроводе и начать медленное заполнение системы со стороны подающего трубопровода. При этом необходимо наблюдать за манометром со стороны системы отопления в тепловом узле здания. Как только давления перед клапаном и за клапаном (на обратном трубопроводе) сравняются, производят натяжение пружины. Ее натягивают до тех пор, пока из системы не будет удален весь воздух, а из воздухосборников будет поступать вода. После этого воздушные краны закрывают и производят дальнейшее натяжение пружины с тем, чтобы давление перед регулятором было равно высоте системы плюс 3—5 м.

При пуске систем отопления в зимнее время кроме вышеуказанных операций необходимо выполнить следующие мероприятия по предупреждению замораживания системы:
1) систему отопления следует наполнять отдельными участками (по 3—5 стояков) начиная с наиболее удаленных участков от ввода; наполнение и пуск стояков и приборов лестничных клеток могут быть осуществлены после наполнения и пуска основных стояков системы отопления здания;
2) стояки и приборы, находящиеся в помещениях, которые сообщаются с наружным воздухом (неутепленные помещения, помещения с отсутствующим остеклением окон, неутепленные проходы, тамбуры и т.п.), должны быть отключены.

Системы отопления с нижней разводкой и горизонтальные однотрубные системы заполняют водой из подающего трубопровода теплосети через обе магистрали — прямую и обратную. Для этого в тепловом вводе устраивают перемычку. При заполнении горизонтальной однотрубной системы вначале заполняют теплоносителем стояк и приборы одного этажа, затем второго и т.д.

В системе отопления с естественной циркуляцией, как правило, заполняют водой все стояки системы без разделения на части. При достаточном давлении в водопроводе систему отопления заполняют водой из водопровода. При недостаточном давлении для заполнении системы используют насос.
Регулирование системы отопления. Важным условием удовлетворительной работы системы отопления является достижение гидравлического баланса. В несбалансированной системе отдельные отопительные приборы или контуры могут быть недостаточно снабжены теплоносителем, в то время как другие получают его с избытком.

После пуска системы отопления в действие определяют расход тепловой энергии, идущей на отопление. При несоответствии требуемым значениям тепловой нагрузки систему отопления регулируют.

Системы отопления зданий и сооружений подвергают регулировке, чтобы обеспечить расчетные температуры воздуха помещений. Для этого замеряют температуру поверхностей нагревательных приборов с помощью термоэлектрических термометров — термощупов (термопар).

Регулирование теплоотдачи систем отопления может быть осуществлено двумя способами:
1) качественным регулированием, т.е. изменением температуры теплоносителя;
2) количественным регулированием, т.е. изменением количества теплоносителя.

Качественное регулирование систем центрального отопления осуществляют централизованно на котельной или на другом источнике теплоты; количественное регулирование — непосредственно на системе отопления здания.

Регулирование системы отопления здания начинается с определения расходов теплоносителя по водомерам и расходомерам, установленным в тепловом пункте.
При отсутствии контрольно-измерительных приборов регулирование системы отопления базируется на проверке соответствия фактических расходов воды расчетным. При этом под расчетным расходом понимается расход воды в системе отопления, обеспечивающий заданную теплоотдачу (потребляемую тепловую энергию). Степень соответствия фактического расхода воды расчетному определяется температурным перепадом воды в системе, при этом фактическая температура воды в тепловой сети не должна отклоняться от расчетной более чем на 2 °С.

Если перепад ниже допустимого, то это указывает на завышенный расход воды и соответственно завышенный диаметр отверстия дроссельной диафрагмы или сопла на входе в систему отопления. Если температурный перепад выше допустимого значения, то это указывает на заниженный расход воды и соответственно на заниженный диаметр дроссельной диафрагмы или сопла. И в том, и в другом случае определяется новый диаметр сопла элеватора.

При невозможности определения фактических потерь напора в системе определение нового диаметра дроссельной шайбы или сопла может быть осуществлено с помощью расчетного значения потерь напора. Если после замены сопла или дроссельной шайбы внутренняя температура отапливаемых помещений будет отличаться больше, чем на 2 °С по сравнению с расчетной, то необходимо вторично изменить диаметр сопла или дроссельной шайбы. Необходимо отметить, что регулировка систем отопления зданий с помощью шайб достигается только в том случае, когда шайбы будут рассчитаны и установлены на вводах всех зданий, подключенных к тепловой сети.

Внутренняя температура воздуха в помещениях зданий измеряется через 3—4 ч после включения в работу системы отопления здания при соблюдении температурного графика воды в подающем трубопроводе. Температура замеряется не менее чем в 15% отапливаемых помещений.

Вследствие того что системы отопления, как правило, регулируют не при расчетной наружной температуре, а при сравнительно высоких наружных температурах в начале отопительного сезона, в системе отопления возникают разрегулировки:
— вертикальная — определяется несоответствием теплоотдачи нагревательных приборов различных этажей требуемым значениям;
— горизонтальная — определяется неравномерным изменением теплоотдачи нагревательных приборов одного этажа.

Вертикальная разрегулировка двухтрубных систем водяного отопления с постоянным расходом воды возникает вследствие неодинакового изменения гравитационного давления в нагревательных приборах разных этажей при изменении наружной температуры. В однотрубных системах вертикальная разрегулировка возникает вследствие изменения расхода воды в системе. Уменьшение расхода приводит к большему охлаждению воды в прибоpax вышележащих этажей; следовательно, в нижние приборы будет поступать сильно охлажденная вода, что резко уменьшит теплоотдачу нижних приборов. Для повышения теплоотдачи нижних приборов можно повысить температуру сетевой воды, но это приведет к повышенной теплоотдаче верхних приборов. В однотрубных системах с замыкающими участками вертикальная разрегулировка, как правило, меньше, чем в однотрубных проточных системах.

Горизонтальная разрегулировка систем отопления возникает из-за охлаждения воды в магистральных трубопроводах и стояках. Превышение теплоотдачи через трубы выше расчетных значений приводит к снижению температуры воды, поступающей в отдельные стояки. В стояках, ближайших к тепловому вводу, температура воды будет выше, чем в стояках, удаленных от теплового ввода.

Разрегулировка систем водяного отопления устраняется в процессе эксплуатационного регулирования систем.

В течение всего времени регулирования температура сетевой воды, поступающей в систему отопления, должна поддерживаться постоянной.

Наибольшей разрегулировке подвергают двухтрубные системы отопления. Такие системы необходимо регулировать при температурах воды в системе, которые соответствуют средней наружной температуре отопительного периода, с поправками на температурный перепад в приборах, расположенных на разных этажах: для приборов верхних этажей — на 1,5—3°С выше нормального, для приборов нижних этажей — на ГС ниже нормального.

Эксплуатационное регулирование систем проводят по требуемому перепаду температур в тепловом вводе путем изменения количества поступающей в систему воды по приведенным выше требованиям в зависимости от типа систем и теплового ввода. Так как перепад температур связан с расходом воды обратно пропорциональной зависимостью, для увеличения перепада температур до требуемого необходимо уменьшить расход воды путем прикрытия задвижки на вводе или, наоборот, увеличить расход при повышенном перепаде температур. Чем больше расход воды через нагревательные приборы, тем больше скорость ее движения, а следовательно, вода в приборе остынет меньше, средняя температура в приборе увеличится, что вызовет его повышенную теплоотдачу.
После завершения наладки в тепловом узле приступают к наладке отдельных стояков системы. В тупиковых системах регулировку производят кранами на стояках, дроссельными шайбами или балансировочными вентилями, установленными на стояках.

Если на стояках имеются только краны, то вначале проводят предварительную регулировку исходя из правила: чем ближе к вводу расположен стояк, тем больше должен быть прикрыт кран, так чтобы на ближайшем стояке кран пропускал минимальное количество воды; на самом дальнем стояке кран должен быть полностью открыт. После предварительной регулировки проверяют прогреваемость каждого стояка и приступают последовательно к регулировке стояков, начиная с самого дальнего и заканчивая самым ближним к вводу.

Если на стояках установлены дроссельные шайбы, то распределение воды по стоякам проверяют по расчетному перепаду температур для системы отопления. Закончив наладку стояков, приступают к регулированию теплоотдачи нагревательных приборов путем замера перепада температур на входе и выходе воды из прибора. При регулировании системы с помощью термощупов допускается отклонение от расчетного значения на ±10%.

Балансировочные вентили — это трубопроводная дросселирующая арматура переменного гидравлического сопротивления, предназначенная для обеспечения расчетного потокораспределе-ния по элементам трубопроводной сети или для стабилизации в них циркуляционных давлений или температур. В настоящее время применяются два типа балансировочных вентилей — ручные и автоматические.

Ручные вентили используют вместо дросселирующих диафрагм (шайб) для наладки системы отопления, в которой либо отсутствуют автоматические регулирующие устройства, либо они не позволяют ограничить предельный (расчетный) расход перемещаемой среды. Ручной балансировочный вентиль представляет собой дросселирующее устройство вентильного типа. Через ручные балансировочные вентили можно не только произвести регулирование системы, но и отключить ее отдельные элементы, опорожнить системы через специальные спускные краны. Настройка вентиля на требуемую пропускную способность определяется высотой подъема шпинделя. Регулирование с помощью ручных балансировочных вентилей производится аналогично регулированию с помощью дроссельных шайб.

Автоматические балансировочные вентили применяются для 1 поддержания постоянной разности давлений между подающим и обратным трубопроводами системы, для обеспечения постоянного расхода теплоносителя или стабилизации его температуры. Вентили устанавливаются на стояках или горизонтальных ветвях системы отопления. При необходимости балансировочный вентиль комплектуется дополнительными устройствами, которые позволяют выполнять следующие дополнительные функции: отключение отдельных стояков или ветвей системы, измерение перепада давления и определение расхода теплоносителя, слив теплоносителя и заполнение системы, выпуск воздуха, предварительную настройку, регулирование с электрическим датчиком температуры, регулирование (контроль) перепада давлений. Регулирование автоматического балансировочного вентиля производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации с помощью регулировочного винта, который позволяет изменять проходное сечение клапана и соответственно расход теплоносителя.

В двухтрубных системах вследствие влияния напора перегреваются, как правило, приборы верхних этажей. Если в нижних этажах перегрева нет, то снижают теплоотдачу приборов верхних этажей, уменьшая проходное сечение кранов двойной регулировки. При отсутствии таких кранов перед приборами устанавливают дроссельные шайбы, определив диаметр из условия прохождения через них расчетного расхода воды и приняв потери напора в приборе равными 0,05 м, или уменьшают поверхность нагрева нагревательного прибора. При перегреве приборов в верхних этажах и недогреве в нижних следует с помощью кранов двойной регулировки уменьшить проходное сечение на верхних этажах и увеличить его на нижних. При отсутствии кранов на обратном трубопроводе в стояке между перегреваемыми и недогреваемыми этажами разрешается устанавливать дроссельную шайбу.

При перегреве приборов верхних этажей и недогреве нижних в однотрубных системах с замыкающими участками могут проводиться следующие мероприятия: устанавливают дроссельные шайбы перед приборами верхних этажей; уменьшают поверхность нагрева приборов; демонтируют замыкающие участки у приборов нижних этажей (1-го и 2-го) и при необходимости увеличивают диаметры подводок.

При равномерном недогреве отопительных приборов верхних этажей и одновременном перегреве приборов нижних этажей уменьшают коэффициент смешения элеватора.

Расход воды в отопительных приборах однотрубной системы регулируют по перепаду температуры воды в приборах.

Если краны на стояках отсутствуют, то с помощью кранов на приборах можно одновременно перераспределять расходы воды как по отдельным стоякам, так и по отдельным приборам. Степень открывания кранов при регулировании увеличивается по мере удаления приборов от теплового ввода.

В системах с верхней разводкой, кроме того, степень открывания кранов в пределах стояка уменьшается с движением воды от верхнего этажа к нижнему, а в системах с нижней разводкой она одинакова.

В двухтрубных системах отопления равномерность прогрева приборов повышается с увеличением расхода воды в системе. Для однотрубных систем отопления значительно увеличивать расход воды в системе по сравнению с расчетным не рекомендуется, так как это может привести к поэтажной разрегулировке системы.

Регулирование тупиковой системы требует значительных трудозатрат и времени, так как его проводят в несколько этапов, постепенно приближая теплоотдачу приборов к требуемой.

В двухтрубной системе с верхней разводкой и попутным движением воды, где длина всех циркуляционных колец примерно одинакова, разница в прогреве приборов может быть вызвана только дополнительным естественным давлением (напором), возникающим у приборов верхних этажей. Для этого при наладке прикрывают краны у приборов верхних этажей, при этом степень прикрытия кранов у приборов одного этажа должна быть одинаковой, так как все стояки находятся в равных условиях. После этого окончательно регулируют теплоотдачу приборов.

В системах с нижней разводкой и попутным движением воды дополнительное естественное давление, возникающее у приборов верхних этажей, мало влияет на работу нижележащих приборов ввиду большой длины циркуляционного кольца. Поэтому в таких системах возможны лишь незначительные неравномерности в прогреве отдельных приборов, которые легко устраняются регулированием.

В вертикальных однотрубных системах с попутным движением воды все нагревательные приборы и стояки находятся в равных условиях, и регулирование таких систем не представляет затруднений.

Эксплуатационное регулирование систем отопления с естественной циркуляцией является наиболее простым, так как в таких системах обычно не бывает полностью непрогреваемых приборов.

До начала регулировки краны на всех стояках и у приборов должны быть полностью открыты. Неравномерности прогрева устраняются регулировкой кранов.

Температура воды во время наладки должна поддерживаться в пределах 50—60°С.

По окончании регулировки системы температуру в котлах местной системы отопления доводят до 90°С и при этой температуре еще раз проверяют прогреваемость приборов.

В условиях эксплуатации, как бы хорошо ни была отрегулирована работа системы отопления, действительная температура воздуха в помещениях может быть различной. Надежным показателем нормальной теплоотдачи отопительных приборов является температура теплоносителя в обратных стояках. Пониженная температура указывает на то, что система отопления недополучает из тепловой сети требуемого количества теплоносителя или его температура низка.

Повышенная температура указывает на перерасход теплоносителя по сравнению с расчетным значением или на поступление теплоносителя с температурой выше нормальной по температурному графику.

Все очень хорошо и подробно описано. Спасибо, помогли грамотно подготовится.