Эксплуатация центральных тепловых пунктов систем отопления мадорский шмидт
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . 3
ГЛАВА I. ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА, ТЕПЛОВОЙ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМЫ РАБОТЫ СЕТЕЙ
1. Каковы принципы выработки тепла на ТЭЦ, в районных и квартальных котельных . 4
2. Каково назначение температурного графика . 8
3. Почему важно знать давление в тепловой сети и какова роль графика давлений? . 13
4. Какими требованиями следует руководствоваться при построении графика давлений? . 14
5. Что представляет собой нейтральная точка в тепловой сети, каково её назначение и как она создаётся? . 15
6. Почему напор сетевого насоса двухтрубной сети не зависит от рельефа местности и высоты системы? . 16
7. Как строится график давлений для тепловой сети? . 17
8. Как обеспечивается невскипание в приборах систем, присоединённых непосредственно к подающей линии? . 21
9. Как выбирается по графику давлений схема присоединения потребителей тепла к внешним сетям? . 22
10. В каких случаях устанавливаются подкачивающие насосные подстанции на магистрали тепловой сети? . 25
11. Как изменяется распределение расходов воды в тепловой сети и давление в системах отопления при закрытии задвижек (при отсутствии регуляторов расхода в абонентских узлах)? . 28
12. Почему прикрытие задвижки в промежуточной точке на подающей магистрали вызывает опасность опорожнения верхней части систем отопления, а прикрытие задвижки на обратной магистрали их разрушения? . 28
13. Почему отключение абонента может вызвать опорожнение верхней части систем соседних абонентов? . 30
14. Почему включение нового абонента или открытие перемычки может привести к разрушению радиаторов у низкорасположенных абонентов? . 30
15. Как изменяется гидравлический режим при увеличении или уменьшении напора сетевых насосов? . 31
16. Почему категорически запрещается полностью закрывать задвижки на напорном или всасывающем патрубках насоса при его работе? . 32
17. Каковы основные причины колебания и нарушения гидравлического режима системы теплоснабжения и какие имеются способы, позволяющие ограничить эти колебания? . 33
18. Что следует понимать под гидравлической устойчивостью системы теплоснабжения? . 34
19. Каково назначение регуляторов расхода в абонентских вводах и в каких случаях их установка целесообразна? . 36
ГЛАВА II. ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ПУНКТЫ (ЦТП) И МЕСТНЫЕ СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
20. Каковы основные особенности различных схем присоедиения систем горячего водоснабжения к тепловым сетям? Их преимущества и недостатки? . 37
21. Как определяется расход воды на горячее водоснабжение? . 41
22. Какие требования предъявляются к котельной и ТЭЦ и какие к ЦТП? . 47
23. Какие основные показатели характеризуют работу ЦТП и как их контролировать? . 48
24. По каким причинам может быть занижена температура воды горячего водоснабжения при условии соблюдения котельной температурного графика и расчётного расхода сетевой воды? . 49
25. Какие требования предъявляются к качеству местной воды горячего водоснабжения? . 50
26. В каких случаях колеблется подача тепла на отопление при условии обеспечения температурного графика и расчётного расхода воды? . 52
27. Каким должен быть режим работы циркуляционных насосов? . 53
28. В какой последовательности производится пуск ЦТП? . 54
29. Из каких элементов состоит регулятор температуры системы горячего водоснабжения? . 54
30. Как поддерживается постоянная температура воды на выходе из подогревателя? . 56
31. Как происходит закрытие и открытие клапана регулятора температуры при отклонении температуры местной воды? . 56
32. Почему засорение сопла приводит к повышению температуры местной воды? . 57
33. Почему засорение шайбы приводит к понижению температуры местной воды? . 57
34. Как определяется разрыв сильфона регулятора расхода? . 57
35. Каково назначение регулятора расхода воды систем отопления, устанавливаемого в ЦТП? . 57
36. В чём сущность наладки работы теплового пункта? . 58
37. Каковы основные правила эксплуатации регулятора температуры? . 60
38. Каковы правила техники безопасности при ремонте и эксплуатации тепловых пунктов? . 62
39. Какие контрольные приборы необходимо иметь в жилищно-эксплуатационной конторе? . 63
ГЛАВА III. ВНУТРИКВАРТАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ
40. Из каких основных элементов состоит внутриквартальная тепловая сеть после ЦТП? . 64
41. Какие причины могут привести к повреждениям тепловой сети? . 70
42. Как влияет на работу тепловых сетей произвольное изменение конфигурации, диаметров трубопроводов и типа арматуры? . 72
43. Почему гидравлический режим магистральной тепловой сети следует определять по совместной работе насоса и сети? . 73
44. Какие работы должны выполняться при испытании и пуске тепловой сети? . 77
45. Каковы особенности пуска тепловой сети с резко повышающимся рельефом местности? . 80
46. В чём сущность регулировки тепловой сети? . 82
47. Случаи из практики при пуске и регулировке системы теплоснабжения . 82
48. Каковы причины отклонения фактического расхода сетевой воды, поступающей в систему отопления, от расчётного при обеспечении котельной расчётного расхода? . 83
ГЛАВА IV. АБОНЕНТСКИЕ ВВОДЫ
49. Каковы способы присоединения отопительных систем к тепловым сетям? . 85
50. Как устроен и работает элеватор? . 85
51. Каковы преимущества и недостатки элеваторного ввода и почему не рекомендуется установка общего элеватора для группы зданий? . 87
52. Что представляет собой коэффициент смешения и каково его влияние на работу системы отопления? . 88
53. Как достигается расчётный коэффициент смешения? . 90
54. Как изменяется коэффициент смешения элеватора при регулировании задвижками до и после элеватора? . 92
55. В каких случаях приходится уменьшать коэффициент смешения и как это достигается? . 93
56. О чём говорят показания термометров, установленных в элеваторном узле? . 94
57. Как можно определить на основании показаний манометров в элеваторном узле располагаемый напор на вводе и в местной системе; необходимость установки регулятора давления (подпора); давление на радиаторы; расход сетевой воды; заполнение системы водой; исправность работ отдельных элементов системы? . 96
58. Как влияет на температуру помещения снижение температуры сетевой воды на 1° и чем можно это компенсировать? . 97
59. Как определяются фактический и относительный расходы сетевой и местной воды на тепловом вводе? . 98
60. Что является основным показателем для суждения о работе элеваторного узла? . 101
61. Как изменяется расход воды в сети при изменении гидравлических сопротивлений и как изменяются гидравлические сопротивления при изменении расхода воды? . 104
62. Почему регулировку рекомендуется вести не обычной арматурой, а дроссельными шайбами? . 105
63. В каких случаях может быть нарушена безопасность системы отопления при пуске и эксплуатации элеваторного узла? . 107
64. В чём сущность наладки элеваторного узла? . 109
65. В каких случаях на абонентских вводах устанавливают смесительные насосы? . 110
66. В каких случаях устанавливают подогреватели для систем отопления? . 114
ГЛАВА V. СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
67. Какие основные системы водяного отопления распространены в жилых зданиях? . 114
68. Каковы основные принципы определения расчётных потерь тепла зданием и как эти потери изменяются при других (нерасчётных) температурах наружного и внутреннего воздуха? . 118
69. Применимы ли системы отопления, принятые для кирпичных зданий, к зданиям панельным с облегченной конструкцией? . 120
70. Каковы причины тепловой разрегулировки отопительных систем в условиях подачи расчётного количества сетевой воды и соблюдения графика температур? . 121
71. По каким причинам при отрегулированной тепловой сети может быть перегрев и недогрев зданий? . 123
72. Почему действие естественного напора неодинаково влияет на работу двухтрубных систем с верхней и нижней разводками? . 124
73. Каковы основные способы уменьшения вертикальной разрегулировки в системе отопления? . 126
74. Почему вертикальная разрегулировка в двухтрубной системе уменьшается при увеличении коэффициента смешения или при увеличении гидравлического сопротивления всех приборов? . 128
75. Как влияет на работу системы отопления горизонтальная разрегулировка и каковы причины её появления? . 132
76. Почему при анализе отопления отдельных помещений по температуре обратной воды следует сопоставлять её с температурой помещений? . 133
77. Каковы основные методы обнаружения непрогревов систем отопления из-за воздушных пробок и засоров? . 135
78. Как ликвидируется непрогрев в панельной системе отопления? . 137
79. В чём сущность наладки системы отопления? . 138
80. Какие работы по профилактическому ремонту следует выполнять в летнее время для подготовки систем к отопительному сезону? . 139
ГЛАВА VI. МЕСТНЫЕ СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
81. Каковы основные причины перерасходов тепла на горячее водоснабжение в местных системах? . 145
82. Почему давление воды в трубопроводе горячего водоснабжения должно быть не менее чем на 5 м вод. ст. выше её геометрической высоты? . 146
83. Какие имеются способы борьбы с коррозией систем горячего водоснабжения? . 146
84. Каково значение исправной работы циркуляционной линии? . 147
85. Каковы основные причины неодинаковых температур воды у водоразборных точек? . 147
86. Каковы основные условия, обеспечивающие бесперебойное снабжение горячей водой? . 148
87. Как производится наладка систем горячего водоснабжения путём диафрагмирования вводов? . 148
Приложения
I. Паспортизация теплового хозяйства . 151
II. Контроль работы ЦТП, элеваторных узлов, систем отопления и горячего водоснабжения . 155
III. Номограмма для определения диаметров d сопел элеваторов, расхода сетевой воды G и перепада давлений H . 157
IV. Детали установки дроссельных диафрагм (шайб) во фланцах и в сгонах . 158
V. Таблицы температур воды в тепловых сетях и в местных системах отопления . 159
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ, СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
1 Й. М. Мадорский, В. А. Шмидт ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ, СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ Москва 1971
2 6С9 4 М 13 УДК I BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов М13 Мадорский Б. М., Шмидт В. А. Эксплуатация центральных тепловых пунктов, систем отопления » горячего водоснабжения. М., СтройизДат, с с илл В книге в популярной ф»р м е Д а1 тся ответы на вопросы, наиболее часто встречающиеся » практике эксплуатации жилых домов при централизованном теплоснабжении Рассмотрены основные элементы системы теплоснабжения источники тепла, внч’триквартальнью тепловые се, центральные теп.юные н>нкты», абонентские вводы, системы отопления и горячего водо снабжения Авторы не только рассказывают, что слсд 5 ет делать в том или ином сл>чае,» и объясняют с> щность происходящего явления Книга рассчитана на Texii»‘ ieckilii персонал жилнпшо эксплчатацнонныч контор, а т 3 к* е предприятии объединенных котельных и тепловых сетей Она может сл\жпть также пособием при подготовке калпг.п ‘ » й «»»»» -плового хозяйства! С
3 ПРЕДИСЛОВИЕ В настоящее время централизованное теплоснабжение находит в городах все большее развитие. Наряду с быстрым количественным ростом происходят н качественные изменения: получают распространение новые системы отопления и горячего водоснабжения, усложняется оборудование центральных тепловых пунктов и абонентских вводов, внедряются средства автоматизации и др. Естественно, что в этих условиях от технического персонала, обслуживающего систему теплоснабжения, требуется хорошее знание не только устройства всех элементов ‘Системы, но и режимов их работы и peiyлироваппя. Хорошо налаженные эксплуатируемые системы отопления и горячего водоснабжения, тепловые сети, центральные тепловые пчнкты и абонентские вводы позволяют не только улучшить качество теплоснабжения (под которым понимается обеспечение требуемой температуры в помещениях здании в течение всего отопительного периода и бесперебойной подачи горячей воды), но и сэкономить большое количество тепла, а следовательно, л топлива. В эксплуатации теплового хозяйства жилых домов важнейшее значение имеют квалификация обслуживающего персонала и организация постоянного надзора за работой систем, своевременный осмотр и ремонт их. Настоящая книга знакомит с ответами на вопросы, наиболее часто встречающимися в процессе эксплуатации теплового хозяйства жилых домов, и показывает взаимозависимость всех составных элементов системы теплоснабжения применительно к закрытым тепловым сетям. 3
4 Глава 1. ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА, ТЕПЛОВОЙ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМЫ РАБОТЫ СЕТЕЙ 1. Каковы принципы выработки тепла на ТЭЦ, в районных и квартальных котельных? Централизованное теплоснабжение может оеущеавляться от гсплоэлеыроце’пралн (ТЭЦ), районных пли квартальных котельных. Па ТЗЦ кроме тепла также вырабатывается электроэнергия С> ui^ciuj ют и конденсационные электростанции (КЭС), вырабатывающие только электрическою энергию. Ниже рассмафиваются простейпше схемы работы КЭС и ТЭЦ В конденсационной этектрнческой станции (КЭС) пар поступает на лопатки турбины, которые заставляют вращаться вал электрического генератора и вырабатывать электрический ток При выходе из горбины весь пар направляется в копденсаюр (теплообменник) для максимального снижения давления Снижение давления происходит путем охлаждения пара водой из водоема, а при его отсутствии из градирни. Образовавшийся конденсат перекачивается конденсагнымп насосами в деаэратор. Максимальное снижение давления пара необходимо потому, что чем больше разность между начальным давлением пара перед турбиной и конечным его давлением иа выходе из турбины, тем больше работа, которую нар при этом производит, тем большею мощность, а следовательно, и большую выработку электроэнергии можно получить. Баланс средних величин потерь тепла на КЭС показывает, что вследствие большого снижения давления пара в конденсаторе полезное использование тепла на выработку электроэнергии составляет около 30%, но с охлаждающей водой >ходит примерно 50% i сила в водоем пли градирню. Между тем это тепло могло бы бьпь использовано для нужд отопления п горячего водоснабжения 4
5 Эта задача \спешно решается на ТЭЦ в турбинах с регулируемым отбором пара для коммунальных н\жд Необходимое количество пара с заданным давлением отбирается из турбины в промежуточной точке, а остальное количество отправляется в конденсатор (рис. 1). Рис I. Схема ТЭЦ /- паровой котел 2 топ юфнк-щиеппая т\рбипа,1 элсктрпче ский генератор. 4 подогреватодь сеченой воды. 5 сетевой насос, 6 1 он 1к т атный насос 7 — насос. 8 питательный насос, 9 по шиючнь’й насос, р ч \.!яточ латення, // конденсатор, /-‘ — \пм’j Loo’incTKa, /J деаэратор по ижточпой водь // деаэра тор питательной воты Экономичность работы турбин на ТЭЦ зависит от того, сколько отбирается пара для коммунальных нужд Чем его больше отбираемся, тем лучше используется тепловая мощность отборов, тем меньше потерь тепла в конденсаторе (зато меньше вырабатывается электроэнергии). В этом случае сравнительный тепловой баланс показывает, что на ТЭЦ полезно используется на выработку электроэнергии примерно 24% тепла вместо 30% в КЭС, зато потери тепла с охлаждающей водой сокращаются примерно с 50 до 23%>, г е на 27%-
6 Таким образом, ТЭЦ является наиболее экономичным источником тепла, так как она даег болыи\ю экономию за счет комбинированной выработки тепла и электроэнергии От турбины пар для коммунальных нужд поступает в водсподогреватель, где подогревает воду, циркулирующую в тепловой сети. Охладившись, пар превращается в конденсат и перекачивается кондснсатным насосом в деаэратор, а оттуда в котел Затем цикл повторяется. Потери воды ‘В тепловой сети и местных системах восполняются при помощи подпиточного насоса химически очищенной и деаэрированной водой, вследствие чего устраняется опасность накипи, коррозии и загрязнения системы. Простейшим типом теплофикационной турбины является турбина с противодавлением. В этой турбине нет конденсатора, и весь пар после турбины должен идти к потребителям. Ее достоинством является простота устройства и отсутствие потерь па конденсацию пара, ее недостатком полная зависимость выработки электроэнергии от расхода пара потребителем. Такие турбины устанавливаются обычно для пароснабжения промышленных предприятий с постоянной нагрузкой в течение года. Районные котельные. В последние годы сравнительно широкое распространение получили в районных котельных водогрейные котлы типа ПТВ (пиковый теплофикационный водогрейный). Котлы такого типа нагревают сетевую воду от до 150 С без подогревателей и экономайзеров, применяемых в квартальных паровых котельных. Благодаря этому значительно упрощается котельный агрегат На рис. 2 показана принципиальная схема районной котельной с котлами типа ПТВ. Обратная (охлажденная) вода от подогревателей подается сетевыми насосами в котлы, а оттуда в тепловую сеть. В случае поступления обратной воды с температурой ниже 60 С предусматривается ее подогрев путем смешения с подающей при помощи рециркуляционных насосов. Этот подогрев предохраняет трубки котлов от коррозии, вызываемой конденсацией водяных паров, содер- 6
7 жащихся в дымовых газах, при их соприкосновении с холодными сменками трубок. ‘ Вода для подпитка тепловой сета проходит химическую очистку, деаэрацию (для освобождения от кисло- ТГУГТГ -Г Добаво: пая вода ‘ч L. -i М Подающая чтистрагь Обратно* магистраль Рис. 2. Схема районной котельной / водогрейный котел ПТВ; 2 сетевые насосы 3 подпиточные насосы, 4 рецнрк\лиционные насосы, 5 хичводоочиетка, 6 деаэратор, 7—реп шгор давления пода) н иодпиточнымн насосами подается в обратную линию перед сетевыми насосами. Давление в обратной линии сетевой воды поддерживается постоянным при помощи автоматического регулятора подпитки. Квартальные котельные. Отопительные квартальные котельные в настоящее время оборудуются котлами т ‘ц’ т Обратная магистраль одопро Вода Рис. 3. Схема квартальной котельной 1 котел ДКВР, J экономайзер; J -подогреватель, 4 сетевые насосы, 5- ни гате.и.ный насос, 6 подпнточный насос, 7 хим водоочистка, 8 деаэратор; 9 рег>лятор давления 1
8 ДКВР (двухбарабанпын когел водотрубный реконструированный) (рис. 3). Охлажденная у потребителей вода насосами подастся в экономai’ncp для первичного подогрева, затем в подогреватс н> для догрева до заданной температуры, а оттуда к потребителям. Добавочная вода для восполнения утечки из сети и от потребителей аналогично районной котельной проходит химическою водоочнс1ку, деаэрацию и нодпиточным насосом подается в обратную линию перед насосом. Конденсат in подогревателя поступает в деаэраторный бак, а о пуда питательным насосом о котлы 2. Каково назначение температурного графика? Температурный график определяет режим работы тепловых ceieii, обеспечивая центральное регулирование отпуска тепла. По данным температурного графика определяется температура подающей и обратной воды в тепловых сетях, а также в абонентском вводе в зависимости от наружной юмпературы В водяных системах количество поступающего тепла можно изменять путем изменения расхода воды G (количественное регулирование), а также температуры воды Т[ (качесiвенное регулирование) или изменением G и 7′! одновременно (качественно-количественное регулирование). Это видно из формулы Q G(T 1 Га) ккал/ч. Качественный метод регулирования. Качественный метод регулирования отпуска тепла является наиболее широко применяемым способом центрального регулирования. Качественное регулирование заключается в том, что количество воды G, подаваемое в сеть на отопление, остается постоянным. Изменение количества тепла в зависимости от наружной температуры достигается изменением темпера!уры подающей воды Т\ Циркуляция постоянного расхода воды стабилизирует гидравлический режим сети, так как на всем протяжении отопи 1елыюго сезона каждый ввод имеет постоянный перепад давлений Однако следует иметь в виду, что в условиях реальной эксплуатации будет изменяться расход воды в теп- 8
9 ловой сети из-за присоединения и отключения потребителей, а главным образом ввиду колебаний нагрузки горячего водоснабжения из-за переменной температуры сетевой воды, суточных и недельных колебаний в разборе горячей воды. Из-за переменной температуры сетевой воды расход сетевой воды на горячее водоснабжение колеблется примерно or 100% при / =+2,5 С до 30% при /,, = -26 С Для того чтобы понизить удельный расход сетевой поды на горячее водоснабжение, применяют специальные схемы ‘присоединения двухступенчатых подогревателей горячего водоснабжения к тепловым сетям. Температурный график может строиться по отопительной нагрузке, тогда он называется ото пител fail ы м, или нормальным графиком, и по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения, тогда он называется в закрытой системе повышенным графиком, а в открытой системе скорректированн ы м графиком. Отличие повышенного температурного графика от отопительного (нормального) заключается в следующем. При расчетной наружной температуре 26 С (для.москвы) темпераiура воды в подающей линии практически принимается такой же, как.при отопительном графике, т е равной 150 С. С повышением наружной температуры (наиболее тяжелый период, так как в это время повышается расход сетевой воды на горячее водоснабжение) повышается температура воды. Максимальное превышение достигается у точки излома С вмесю 70 С в отопительном графике. Превышение температуры С определяется долей нагрузки горячего водоснабжения, характеризуемой величиной 10 ловую сеть и уменьшить расход электроэнергии на перекачку сетевой воды. СНиП I IT рекомендует принимать повышенный график температур при наличии местных систем горячего водоснабжения не менее чем для 75 80% жилых и общественных здании и преобладающую двухступенчатую последовательную схему включения водонагревателей. Во всех тепловых сетях городов преобладающим видом нагрузки всегда было и будет отопление. Доля нагрузки горячего водоснабжения, если считать ее по среднесуточной величине, в большинстве тепловых сетей составляет 10 15% расчетного максимума отопления. С ростом в городах удельного веса жилых зданий доля нагрузки горячего водоснабжения будет возрастать, но, очевидно, не превысит 30 35% Незначительный удельч ный вес нагрузки горячего iff» водоснабжения и вентида ляцпи позволяет строить ш режим работы тепловых по сетей, ориентируясь в ос- » певцом на отопительные системы. Определение температур при графике качественного регулирования обычно производится по усредненной зависимости коэффициента теплоиере-.дачи отопительного радиатора от температурного перепада между радиатором и воздухом в йаатюзт рабо- Диапазон работы с переменной ты с постоянной жмпературой помещении. «температурой На рис. 4 в виде примера приводится темпе Рис 4 Темперчтурный график качественною регулирования в закрытой ратурный график в закрытой системе для па системе при /,’,’ = 26 С Кривые темпер,1т\ры п. лы /- н по раметров 150 и 70 С С для дающей магистрат)! ч] и повышенном качественного регулиро графике, 2 то же, при отопите п.и ei графике. 3 постчпгющен в ci стемы 4 обратной из системы отопления; 5—после Ш’Ашрсчателн I стчнени 10 вания отпчека тепла при смешанной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Следует
11 иметь в виду, что температуры, указанные в графике, являются среднесхточными. Средняя за с)тки температура подаваемой воды (с допуском колебаний в пределах отдельных часов) должна строго соответствовать средней за сутки температуре наружного воздуха. Предварительно средняя температура воздуха берется по прогнозу погоды. Недостатки центрального качественного регулирования. Центральное качественное регулирование не всегда удовлетворяет условиям отопления всех жилых зданий, так как расчет температурного графика ведется по типовому абоненту и не учитывает солнечную радиацию, бытовые тепловыделения и ветер При смешанной нагрузке температурный график в закрытой системе делится па два диапазона I диапазон это период, соответствующий наружной гем’перагуре от 26 С (для Москвы) до точки излома при ^1 = 2,5 С. В этот период расход сетевой воды постоянный, а необходимое количество тепла регулируется качеством воды, т. е. температурой, которая изменяется в подающей линии от 150 до 70 С Во II диапазоне от точки излома при / н = 2,5 10 С наружного воздуха температура подающей сетевой воды является постоянной (70 С) для обеспечения температуры воды, поступающей в местные системы горячего водоснабжения, равной 60 С Между тем по условиям отопительной нагрузки в этот период температура сетевой воды должна понижаться (до 46’С при наружной температуре +10 С). Повышение температуры сетевой воды вызывает перегрев помещений и нарушение таким образом комфортной температуры 20 С. Снижение перегрева помещений путем открывания форточек приводит к бесполезной потере тепла. Поэтому центральное регулирование следует дополнить индивидуальным регулированием (к сожалению, перегрев зданий нельзя ликвидировать регулировочными кранами у нагревательных приборов из-за несовершенства их конструкций) или местным регулированием периодическим отключением систем отопления Теплосеть Мосэнерго рекомендует для Москвы примерную таблицу (табл. 1) продолжительности отключения отопления. 11
12 Указанный выше режим надо рассматривать как ориентировочный, и при эксплуатации систем отопления его необходимо уточнять исходя из необходимости поддержания комфортной температуры (20 21 ). Таблица 1 Продолжительно сть отключения отопления м ^ = точная наруж з С >>я sgs 5й (X QJ О о) u. m и с и 5 ч о = с Р ч о s S g s»» g -р Cos х Э При этом следует руководствоваться фактической температурой сетевой воды на вводе. Также следует учитывать следующие особенности: теплоустойчивость зданий (облегченные и массивные ограждающие’ конструкции), возможный недогрев концевых зданий, ненастные дни, сопровождаемые дождями и ветрами, и т. п. Особенно следует обратить внимание на тепловые пункты с последовательной двухступенчатой схемой горячего водоснабжения, так как в теплый период системы отопления не получают необходимого количества тепла в часы максимального разбора горячей воды и восполняют этот недостаток в остальные часы суток. Следует помнить, что при отключении систем отопления из такого теплового пункта необходимо на это время перевести подогреватель II ступени на работу летнего режима. В тепловых пунктах со смешанной схемой отключение может быть выполнено независимо от разбора воды. Отключение систем отопления осуществляется вручную при помощи задвижек на абонентском вводе. Для абонентских вводов, питаемых от центрального теплового пункта, отключение может приниматься центральное для всех систем, если этому не мешают особенности отдельных зданий. При отключении систем отопления закрывают задвижки, начиная с подающей линии. Не допускается закрытие задвижки на обратной линии при открытой задвижке на — подающей. В противном случае система будет поставлена под давление подающей трубы и может быть повреждена. При включении системы задвижки открываются, начиная с обратной линии. Отключение многоэтажных зданий, работающих с искусственным добавочным сопротивлением на обратной линии ввода, должно производиться с одновремен- 12
13 ным закрытием задвижек На подающей И обратной линиях ввода таким образом, чтобы в процессе отключения давление на обратной линии ввода после отключающей задвижки не повышалось. Следует постоянно наблюдать за показанием манометра на обратной линии в элеваторном узле, что.бы предотвратить опорожнение верхней части системы отопления. Последнее может произойти в высоко расположенных зданиях из-за суммарного уменьшения расхода воды в тепловой сети и снижения давления в обратной магистрали. 3. Почему важно знать давление в тепловой сети и какова роль графика давлений? От давления в обратной линии зависит бесперебойность работы систем отопления и их безопасность, а от перепада давлений в подающей и обратной линиях зависит распределение расхода воды между потребителями. Все это наглядно представляется на графиках давлений (пьезометрических графиках). По графику давлений находят давление в любой точке сети, а это дает возможность определять: а) перепады давлений на вводе у потребителей; б) возможность увеличения коэффициентов смешения в элеваторных узлах за счет избыточных напоров; *в) заполнение систем отопления; г) давление в системах отопления и необходимость установки регулятора давления; д) опасность вскипания воды в подающей магистрали; е) необходимые схемы присоединения потребителей к внешней сети при помощи элеваторов, подогревателей или насосов; » ж) сетевые и гсодпиточные насосы. — График давлений рассматривает статический и динамический режимы ‘Системы теплоснабжения. Давление на местные системы передается через обратную линию. При динамическом режиме (работе системы) это давление зависит от давления подпиточного насоса, падения давления в трубопроводах и геодезических отметок трубопровода. Давление в подающей линии на радиаторы не передается, так как в тепловом узле оно редуцируется в элеваторе, а при безэлеваторном присоединении запорным органом. 13
14 При статическом режиме давление в системах отопления устанавливается через тепловые сети по затону сообщающихся сосудов: высоко расположенные системы повышают давление в низко расположенных системах. Давление в высоко расположенных зданиях, обеспечивающее заполнение водой всех систем для предотвращения заполнения их воздухом, создается работой подпиточного насоса при статическом режиме (см. на рис. 5 линию статического давления). Запроектированный и отображенный в графике давлений ‘гидравлический режим в условиях реальной эксплуатации постоянно колеблется из-за переменных расходов воды в сети. Последние вызываются колебаниями нагрузок горячего водоснабжения (особенно коммунальных предприятий), отключениями и подключениями новых абонентских вводов. От работников, ведающих регулировкой и эксплуатацией систем теплоснабжения, требуется умение по графикам давлений ориентироваться в изменениях гидравлического режима, понимать причины и последствия этих изменений и уметь корректировать графики давлений по фактическим напорам. 4. Какими требованиями следует руководствоваться при построении графика давлений? Основные требования к режиму давлений водяных тепловых сетей из условий безопасности и бесперебойности теплоснабжения сводятся к следующим. При динамическом режиме (работа сетевых насосов) Для обратной линии. 1. Давление в обратной линии должно быть выше статического давления местных систем отопления, т. е. располагаться на пьезометрическом графике выше зданий (с запасом 3 5 м). 2. Максимальное давление 60 м вод. ст. из условия допускаемого нормального давления на чугунные радиаторы (для радиаторов, старых марок «Польза», «Гамма» и др. 50 м вод. ст.). 3. Минимальное давление 5 м вод. ст. для предупреждения подсоса воздуха в теплопроводе и связанного
15 с этим разрыва циркуляции воды в местных системах и коррозии трубопроводов. Для подающей линии. Минимальное давление принимается из условия невскипания перегретой воды в сети: при Г=130 С 18 м вод. ст. (1,8 ати); при Г= 140 С 27 м вод. ст. (2,7 ати); при Г= 150 С 39 м вод. ст. (3,9 ати). Как обеопечивается сохранение воды в подающей линии в состоянии невскипания см. вопрос 8. При статическом режиме (выключенные насосы) для линии статического давления Статическое давление создается подпиточным насосом и обеспечивает заполнение систем отопления при остановке сетевых насосов. Таким образом, в межотопительный период в теплосети и местных системах отопления должно поддерживаться избыточное давление (больше статического) для избежания попадания в них воздуха я предотвращения коррозии трубопроводов. Минимальное давление должно быть рав’но высоте самого высокого здания (с запасом 3 5 м). Максимальное давление принимается 60 м вод. ст. Если указанные здесь требования не могут быть выполнены, предусматривается ряд- мероприятий (см. вопрос 9 для отдельных зданий и вопрос 10 для большой группы зданий). 5. Что представляет собой нейтральная точка в тепловой сети, каково ее назначение и как она создается? Нейтральной ‘называется такая точка, в которой давление остается постоянным при любом гидравлическом режиме сети. Особенность нейтральной точки заключается в том, что при любых гидравлических режимах, возникающих при переменном расходе воды, пьезометрические линии обратной магистрали проходят через нее. Этим достигается определенная устойчивость давлений «в тепловой сети, которая необходима для огра- 15
16 ничения колебаний давлений, происходящих в пей из-за переменного расхода воды. Нейтральная точка в сети создается расширительным баком при отоплении отдельных зданий и подпиточным насосом из крупных тепловых сетях. Физическая ‘Причина неизменности давления в точке присоединения расширителя или подпиточного насоса объясняется тем, что сетевой насос подает в- единицу времени к этой точке замкнутого кольца столько же воды, сколько он в ту же единицу времени отбирает от этой же точки. Поэтому она называется нулевой, или нейтральной, и давление в ней всегда постоянное. Установленные на станции TI о д п и т о ч н ы е насосы ‘предусматривают два режима работы: динамический и статический. Динамический режим. При падении давления в нейтральной точке подача подпиточпого насоса увеличивается, ‘при повышении давления подача уменьшается. Таким образом, сохраняется постоянство давления Я в у всасывающего патрубка сетевого насоса (в нейтральной точке 0) при динамическом режиме. Статический режим. Во время остановки сетевых насосов тюдпиточный насос (другой марки или переключенный на новое давление предыдущий насос) устанавливает статическое давление, равное
# 0. При ‘горизонтальном профиле и небольшой разнице в высоте зданий линия статического давления может взять свое начало от нейтральной точки 0, и в этом случае иодпиточный насос будет общим для динамического и статического режимов. 6. Почему напор сетевого насоса двухтрубной сети не зависит от рельефа местности и высоты системы? В двухтрубных сетях с замкнутым кольцом циркуляции воды всасывающий и напорный патрубки насоса находятся под одинаковым статическим давлением столба воды расширительного бака или подпиточного насоса и всегда залиты водой. Поэтому в отличие от насоса, перекачивающего воду из открытого нижнего бака в верхний, насос в двухтрубных сетях никакого фактического подъема воды не осуществляет, а лишь перемещает ее по замкнутому кольцу. 16
17 Таким образом, если в первом случае (при отсутствии замкнутого кольца) давление насоса тратится на то, чтобы поднять воду на высоту всасывания плюс высоту нагнетания и на преодоление сопротивления трубопровода, то в двухтрубных сетях ‘все давление расходуется только на преодоление сопротивления циркуляционного кольца системы теплоснабжения. 7. Как строится график давлений для тепловой сети? Для построения графика давлений нужны следующие данные: 1) схема тепловой сети и участков; 2) профиль магистрали (условно принимают отметку земли); > 3) гидравлический расчет магистрали при расчет- ном расходе тепловой нагрузки; ч 4) параметры теплоносителя; 5) высота зданий; 6) напор концевого абонента. Напор у концевого абонента обычно принимают равным необходимому напору перед элеватором, умноженному на коэффициент 1,5, а при учете перспективного строительства не меньше 20 м. После того как получены все исходные данные, можно приступить к составлению графика давлений. График давления (рис. 5) состоит из следующих элементов: а) линии давлений в подающей магистрали; б) линии давлений в обратной магистрали;, в) линии статического давления. Уклоны подающей и обратной линий характеризуются падением давления ft в магистрали, принятой из гидравлического расчета’. Чем больше падение давления, тем круче пьезометрическая линия, и наоборот. Ордината, замыкающая подающую и обратную линии у ввода концевого потребителя, изображает потребный напор и принимается из исходных данных. Ордината Я с, замыкающая подающую и обратную в начале магистрали (у источника тепла), изображает суммарное падение давления подающей и обратной магистрали и концевого ввода (напор у вывода из котельной)
18 Линия давлений в обратной ‘магистрали должна быть достаточно высокой (что свидетельствует о наполнении местных систем), не ‘пересекать’ здания на графике (условие бесперебойности) «в то же время быть Рис. б. График давлений в тепловой сети 1 линия давлений в подающей магистрали; 2 то же, в обратной магистрали, 3 линия статического давления; 4 линия иевскипаиил, А, Б, К потребители; 5 линии давлений ответвления к потребителю Б; б подающая магистраль; 7 обратная магистраль; 8 сетевой иасос; 9 подпиточнып насос, 0 нейтральная точка (отметки на графике показаны условно) минимальной (чтобы не шовредились чугунные ‘приборы отопления условие безопасности). Выполнение этих условий зависит от рельефа местности и высоты зданий. Поэтому начальную точку ли Нии давления приходится часто искать методом под] бора. i При сравнительно спокойном профиле построение графика давления начинают обычно с нейтральной точки 0. Нейтральная точка 0 у всасывающего патруб^ ка сетевого насоса принимается таким образом, чтобь! обратная линия тепловой сети располагалась ‘выше щ 3 5 м наиболее высоко расположенных зданий. 18
19 Форма записи данных для построения графика давлений (см рис 5) точки Ответвления к потребителю Б Отметки: земли обратной магистрали.. подающей магистрали. участка Потеря давлений в м. вод. ст. Напор в м: подающей магистрали. обратной магистрали.. располагаемый ,00 123,00 153, ,00 23,00 30,00 106,00 129,00 147,00 41,00 23,00 18,00 110,00 133,03 143,00 33,00 23,00 10, Примечание. Линия невскипания 4 принята для Т х = 140 С и определена от отметки 110,00. Пример построения гррфика давлений Исходные данные 1. Потеря давления в теплосети: от станции до абонента А 6 м вод. ст.; от абонента А до концевого абонента 4 м вод. ст. Потеря давления по всей длине Н 10 м вод. ст. (в одну сторону). 2. Потребный напор у концевого абонента #=10 м. 3. Высота зданий 20 м. 4. Отметки земли трассы см. чертеж Размерность напоров в сети и насоса принимается в метрах. Под напором (в м вод. ст.) понимается разность давлений воды на концах участка трубопровода и нагнетательном и всасывающем патрубках насоса. Решение. 1. Вычерчивают график давлений. Начальную точку 0 принимают в нейтральной точке у всасывающего патрубка сетевого насоса такой, чтобы обратная линия располагалась на 3 5 м выше наиболее высоко расположенных зданий. Исходя из профиля местности и высоты зданий, равной 20 м, примем пьезометрическую высоту # в =20+3 = 23 м. Отметка этой точки составит =123,00. Эта точка является начальной для построения графика давлений. Напор подпиточного насоса при динамическом режиме равен 23 м. Для проверки выбранной начальной точки 0 проводят линию давления в обратной магистрали по всей ее длине. Отметка линии давления в конце магистрали составляет 123,00 плюс потери давления 10 м, т. е. 133,00 2* 19
20 Если полученная линия давления располагается на 3 5 м выше наиболее высоко расположенных зданий и не превышает для них допустимого предела давления, можно считать принятую отметку нейтральной точки 123,00 выбранной правильно. Таким образом, опуская или поднимая нейтральную точку, получаем ее оптимальное значение. При крутом уклоне профиля от котельной появляется опасность разрушения нагревательных приборов у концевых абонентов, а потому рекомендуется построение графика давлений начинать с концевого абонента. В этом случае точка 0 определится следующим образом. Отметка линии давления у концевого абонента составит отметку земли плюс 55 м (допустимое давление 60 м минус 5 м запаса). Отметка у точки 0 равна полученной отметке минус потери давления в обратной магистрали. Линии давлений в обратной и подающей магистрали строятся по отметкам, которые вычисляются для каждого участка тепловой сети. 2. Потребный напор сетевого насоса (без учета подогревательной установки) #с = = 30 м. 3. Отметка на пьезометре подающей линии в месте выхода теплосети из котельной составит: =153, Определяют отметки и напоры у абонента А: отметки: на подающей линии 153 6=147,00; на обратной линии 123+6=129,00; напоры: в подающей линии =41 м; в обратной линии =23 м; располагаемый напор 41 23=18 м. 5. Отметки и напоры у концевого абонента составят: отметки: на подающей линии 147 4=143,00, на обратной линии 129+4=133,00; напоры: в подающей линии =33 м; в обратной линии =23 м. Построение линии давления для ответвления от магистрали. Линия давления для ответвления строится также методом подсчета отметок. Пример. От магистрали ответвляются трубопроводы к абоненту с отметкой земли 113,00. Потери давления на этом участке составляют 5 м вод. ст. Решение. Отметки в месте ответвления нам известны из графика давлений магистрали: на подающей 147,00; на обратной 129,00. Отметки у абонента Б равны: на подающей линии 147 5= = 142,00; на обратной линии 129+5=134,00. Напоры у концевого абонента Б: на подающей линии =29 м; на обратной линии =21 м; располагаемый на’- пор 29 21=8 м вод. ст. Построение линии невскипания. Температура теплоносителя 140 С. Минимальное давление, обеспечивающее невскипание, равно 27 м. Отметку линии невскипания подающего трубопровода к зданиям, присоединенным через элеватор, определяют от отметки в высшей точке Профиля, условно принятой 110,00. Линию невскипа-‘ ния проводим с-запасом 5 м на отметке 110, =142,00. Из графика давлений видно, что давление во всей подающей 20
21 магистрали обеспечивает в ней невскипание, так как ее линия дарления проходит выше линии невскиггания. При температуре, равной 150 С, минимальное давление невскипаиия равно 39 м, а отметка линии невскипания будет 110, = 154,00. В этом случае давление в подающей магистрали не обеспечивает невскипания, так как ее линия давления проходит под линией невскипания. Для обеспечения невскипания необходимо поднять пьезометр на высоту, равную =11 м. Тогда напор под-., питочного насоса составит 23+11=34 м. О том, как проверяется невскипание для систем, присоединенных непосредственно к тепловой сети, см вопрос 8 Определение подпиточных напоров насосов Насос для динамического режима. Потребный напор подпиточного насоса при динамическом режиме определяется на осиорании отметок в нейтральной точке и отметки установки насосов Я в = = = 23 м. Насос для статического режима. Напор для статического режима системы определяется линией статического давления, которая должна превышать на 3 5 м наиболее высоко расположенные здания В нашем случае таким зданием является коицевои абонент с отметкой =130 м Таким образом, линия статического давления установится на отметке 130+3=133,00. Потребный напор подпиточного насоса для создания статического давления # 0 = =33 м. Примечание. Следует также учитывать разницу отметок насосов уровня забора подпиточной воды и гидравлические сопротивления подпиточной линии. 8. Как обеспечивается невскипание в приборах систем, присоединенных непосредственно к подающей линии? Невскипание воды с температурой выше 100 С обеспечивается соответствующим давлением в ‘подающем трубопроводе. В любой точке системы или сети (при динамическом режиме), где температура воды превосходит 100 С, давление не должно быть меньше давления парообразования. В противном случае возможны гидравлические удары, снижение пропускной способности систем по теплу и даже их разрушение. Минимальное давление в ‘подающей линии определяется из формулы Н = (Р 1) 10 м, 21
22 где Р абсолютное давление в ата, соответствующее температуре воды (принимается из таблицы «давление, температура и прочие данные для насыщенного пара»). Например, для 7=150 С, //=(4,9 1) 10 = 39 м; Г= 140 С, #=(3,7 1) 10=27 ж; 7=130 С, #=(2,8 1).10=18 м; Г=120 С, Я=(2 1) 10=10 м это давление следует принимать с запасом 3 5 м. Расчетная отметка принимается по прибору, установленному в самой высокой точке. При этом это давление не должно превышать допустимого для прибора, расположенного в самой низкой точке. Пример. Температура теплоносителя 150 С. Определить на основании графика давлений. а) обеспеченность, невскнпания в подающей линии для прибора X, расположенного в самой высокой точке на отметке 379,00; б) отметку прибора, расположенного в самой низкой точке, допускающего давление подающей линии не больше 60 м. Решение. 1. Минимальный напор в подающей линии при температуре теплоносителя 150 С составляет 39 м вод. ст. Мини-, мальная отметка напора на пьезометрическом графике с запасом 5 м должна быть равной =423,00. 2 Отметка наиболее низкого прибора, допускающего максимальное давление 60 м вод. ст., составляет 423 (60 5) =368,00. Таким образом, обеспечение невскипания для приборов, расположенных на высоких отметках, и допустимого давления для низко расположенных приборов определяется по линии невскипания на графике давлений. В случае невозможности повышения пьезометра при помощи подпиточного иасоса из-за опасности разрушения радиаторов условие невскипания может быть осуществлено повышением напора в подающей линии при помощи установки на ней насосов или смесительных устройств (элеваторов или насосов), позволяющих снизить температуру сетевой воды». 9. Как выбирается по графику давлений схема присоединения потребителей тепла к внешним сетям? Рассмотрим эти вопросы на графике давлений в тепловой сети (рис. 6), 22
23 Потребитель 1. Потребитель 1 присоединяется по схеме с элеватором, но требует установки регулятора давления (клапана подпора) на обратной трубе, так — к ак высота его выходит за пределы давления в обратной линии и не обеспечивает заполнения системы отопления. Установка обратного клапана не требуется: потребитель имеет верхнюю отметку ниже линии статического давления в системе теплоснабжения. Рис. 6. Выбор схемы присоединения потребителей Регулятор давления устанавливается для того, чтобы отопительная система 2 давление в обратной линии; / давление в подающей линии; 3 линия статического давления была заполнена водой. Регулятор давления (подпора) представляет собой гидравлическое сопротивление, превышающее по своей величине недостающий напор на обратной линии. Перепад, создаваемый РД, должен быть равен или больше разности между высотой отопительной установки и пьезометрическим напором в обратной линии: АН = Я с, Н, ОбР- Потребитель 2. Потребитель 2 имеет располагаемый напор на вводе, достаточный для присоединения его по элеваторной схеме. Установка регулятора давления и обратного клапана не требуется, так ‘как высота этого потребителя менее-давления в обратной магистрали и статического давления >в системе теплоснабжения. Потребитель 3. Потребитель 3 выходит за ‘линию обратного и статического давления. Если располагаемый напор на вводе достаточен для получения расчетного коэффициента смешения, то ч система отопления присоединяется к внешним сетям через элеватор. На обратной линии устанавливается регулятор давления, а на подающей обратный клапан. Обратный клапан устанавливается для предотвращения опорожнения системы при остановке сетевого насоса и в случаях, когда статическое давление отопительной си- 23
24 стемы -выше давления линии статического давления сети. Если располагаемый напор недостаточен для получения расчетного ‘коэффициента смешения, то система присоединяется к внешним сетям при ‘помощи насоса на перемычке между подающей и обратной трубами ввода. Если установка сетевого насоса может привести к превышению допустимого давления в системах отопления, находящихся в нижней части района, то лучшим решением ‘будет присоединение потребителя 3 к тепловой сети по независимой схеме через подогреватель. Потребитель 4. Потребитель 4 испытывает давление со стороны магистрали, недопустимое для ‘местной системы отопления. Потребитель присоединяется по независимой схеме с насосом и подогревателем. При этом внешние сети и система отопления гидравлически между собой не связаны. В этом случае устанавливается расширительный 1бак. Присоединение потребителя по независимой схеме (через подогреватель) также осуществляется, если в местной системе статическое давление ‘слишком велико, вследствие чего недопустимо повышается общий уровень давления в тепловой сети. Последний случай встречается обычно при присоединении к тепловым сетям многоэтажных домов. Потребитель 5. Верхние точки местной системы на графике выходят за линию давления подающей магистрали. Это указывает, что давление подающей магистрали недостаточное. В этом случае устанавливаются насос на подающей трубе и регулятор давления на обратной. Более надежным является присоединение по независимой схеме через подогреватель, но при этом повышается стоимость собружения теплового пункта. Потребитель 6. У концевогэ потребителя 6 недостаточный перепад давлений. Чаще всего у (потребителей, расположенных в концевых участках тепловой сети, при недостаточном перепаде давлений велико давление в обратной магистрали (при горизонтальном профиле трассы и особенно если она расположена с уклоном от источника тепла). В этом случае предпочтительно применение схемы присоединения насоса на обратном трубопроводе. Если таким образом должна ‘быть присоеди- 24
25 нена целая группа зданий, то целесообразно установить групповую насосную либо специальную насосную с присоединением потребителей по обычной схеме с элеватором. При- расположении трассы с ‘подъемом от источника тепл»а и нормальном давлении в обратной магистрали недостаточный напор’ может быть повышен путем установки насоса на перемычке. Схемы установки насосов на подающем и обратном трубопроводе, а также на перемычке с подогревателем приведены на рис. 30, 31, 32 и В каких случаях устанавливаются подкачивающие насосные подстанции на магистрали тепловой сети? Подкачивающие насооные подстанции на магистрали тепловой сети устанавливаются главным образом в случае значительной разности геодезических отметок профиля трассы и большой протяженности тепловой сети. Ниже эти вопросы рассматриваются на графиках давлений. При горизонтальном профиле и особенно при уклоне от источника тепла (рис. 7, схема а) линия давлений в обратной магистрали по мере удаления от источника тепла будет постепенно повышаться и при протяженной сети может создать недопустимое давление у потребителей в концевых участках. В этом случае для понижения давления устанавливается подкачивающая подстанция на обратной магистрали. Подкачивающие подстанции на обратной магистрали также устанавливаются, если располагаемый напор на концевых участках недостаточен для нормальной работы большой группы потребителей (схема б). Как видно из рис. 7, включение насосной подстанции на обратной магистрали сопровождается: а) повышением напора частке между станцией и подстанцией; б) понижением напора и повышением располагаемых напоров и расходов оды в концевой части обратной магистрали; в) понижением напора по всей длине подающей магистрали.
26 При подъеме ‘профиля трассы от источника тепла и недостаточном напоре на концевых участках устанавливается насосная подстанция на ‘подающей магистрали (рис. 8). Установка насосов «а обратйой магистрали привела бы к понижению давления в ней и опорожнению верхних точек системы. Обратная линия дросселируется при опасности оголения систем Подстанция Рис. 7. График давлений тепловой сети при включении насосной подстанции на обратной линии с неавтоматизированными вводами ( режим без подстанции; режим с подстанцией) Подстанция Рис. 8. График давлений тепловой сети при установке насосной подстанции на подающей линии При установке насосной подстанции изменяется гидравлический режим тепловой сети. Изменение гидравлического режима (напора в обратной линии, располагаемых напоров и расходов воды) ‘видно из графиков давлений, приведенных выше для сети с абонентскими вводами при 1 отсутствии у них регуляторов расхода (РР). Например, подключение подстанции ‘к обратной магистрали (рис. 7) приводит к следующим изменениям: а) у абонентов, расположенных на участке между источником тепла и подстанцией, повышаются напоры в обратной линии и снижаются напоры в подающей линии, уменьшаются располагаемые напоры и расходы сетевой воды (особенно у абонентов, расположенных близко к подстанции); б) у абонентов, расположенных на участке между насосной подстанцией и концевым абонентом. ПРЗКО 26
27 снижается напор в обратной линии (в подающей меньше), повышаются, располагаемые напоры и расходы сетевой воды. > Следует отметить, что при неизменных диаметрах труб насосные подстанции позволяют снизить расход энергии на перекачку теплоносителя по сравнению с одной.центральной насосной станцией. Ниже приводится пример определения мощности электродвигателей для двух случаев: без насосной подстанции и при ее наличии. 1. Без насосной подстанции G = 2000 т/ч; Н = 110 м вод. ст. «2. При наличии подстанции: у источника тепла G’ = 2000 т/ч; #i= 70 м вод. ст.; я а подстанции G’ = 1000 т/ч; Я 2 = 40 м вод. ст. Мощность электродвигателей без подстанции., 2000 ПО 1 П П Г > N.= = 1000 кет ,6 Мощность электродвигателей при наличии подстанции., , ,_ т N o6 = = 817 кет , ,6 Отметим, что потребный напор перед элеватором у концевых абонентов часто достигает м вод. ст. при расходе 30 40% общего напора, создаваемого сетевыми насосами. При этом в головных участках образуется излишний напор. Экономические показатели теплоснабжения могут быть повышены путем перевода концевых тепловых вводов с работы яа элеваторном подмешивании яа работу с насосным подмешиванием. В этом случае напор у концевых абонентов может быть снижен до 5 м, а необходимый напор сетевых насосов резко уменьшится. 27
28 11. Как изменяется распределение расходов воды в тепловой сети и давление в системах 1 отопления при закрытии задвижек (при отсутствии регуляторов расхода] в абонентских узлах)?: Прикрытие задвижки производит дросселирующее действие и изменение давления в сети. Это влечет за cos бой изменение располагаемых напоров и соответствен’ ное изменение расходов воды. Кроме-того, изменение давления в обратной магистрали вызывает опасности опорожнения систем отопления или разрушение радиа-) торов. Наглядное представление об изменении гидравлич& ского реягима системы может быть получено при рас смотрении графиков давлений. 29 Давление в подающей магистрали на участке между станцией (котельной) и задвижкой возрастает, а после задвижки резко падает. В результате увеличивается располагаемый напор на участке от котельной до за- Место заибижки Рис. 9. Изменение гидравлического режима при прикрытии задвижки в промежуточной точке подающей магистрали при нормальном режиме. при переменном режиме;. при полном прикрытии задвижки место задбшкки Рис. 10. Изменение гидравлического режима при прикрытии задвижки в промежуточной точке обратной магистрали при нормальном репри перемен- жиме иом режиме. при ползадвижки ном прикрытии движки и уменьшается после задвижки. Соответственно этому и распределится уменьшенный суммарный расход сетевой воды между потребителями. Прикрытие, задвижки на обратной магистрали (рис. 10). Здесь наблюдается обратная картина. Скачок происходит в обратной магистрали. Давление в обратной магистрали от котельной до задвижки падает, и появляется опасность опорожнения систем отопления на этом участке, а после задвижки давление возрастает, что может привести к разрушению радиаторов на этом участке. Распределение расхода воды будет такое же, как в первом случае. Напоминаем, что задвижки на подающей и обратной магистралях тепловой сети должны всегда быть открытыми.’регулировка тепловой сети осуществляется при помощи задвижек,- установленных на тепловых вводах. 29
30 13. Почему отключение абонента можел — вызвать — опорожнение верхней части систем соседних абонентов? Отключение от сети абонента или ‘прикрытие задвижки на абонентском вводе изменяет гидравлический режим и вносит следующие изменения в нормальный график давления (рис. 11). Увеличиваются расходы воды у остальных потребителей, а суммарный расход воды в сети ТЯЯ$$%&Щ>$ъЯ$Х>, Рис. 11. Изменение гидравлического режима при отключении абонента А при нормальном режиме, при переменном режиме уменьшается. В связи с этим; уменьшаются потери в сети, отчего линии давлений пойдут более полого. При этом линия давления в обратной магистрали сдвинется вниз от нормального пьезометра, а линия давления подающей магистрали вверх. Таким образом, располагав мые напоры возрастут i увеличатся расходы воды всех абонентов, за исключе нием отключаемого. При отключении крупной абонентской системы давление в обратной линии сильно понижается, что может привести к «частичному опорожнению наиболее высокю абонентских систем, если на обратных линиях вводо! отсутствуют регуляторы давления. 14. Почему включение нового* абонента ил1 открытие перемычки может привести к раз рушению радиаторов у низкорасположенны. абонентов При включении нового абонента или открытии пере мычки в промежуточной точке тепловой сети происхо дит перераспределение сетевой воды и изменение лини; давлений (рис. 12). Участок от станции до нового абонента Б. Расхо, воды на участке от станции до нового абонента увели чивается, в связи с этим увеличиваются сопротивления 30
31 Линия давлений в обратной магистрали на этом участке пойдет вверх, а в подающей вниз. В связи с этим уменьшаются располагаемые напоры и расходы воды абоненте^ по мере их приближения к новому потребителю. Участок после включенного абонента. Расход воды на этом участке уменьшится, и линии давлений станут пологими, а располагаемые напоры и расходы воды у абонентов будут меньше, чем на предыдущем участке. Рис. 12. Изменение гидравлического режима при включении новой системы при нормальном режиме, при переменном режиме Разрегулировка на участках до и после включенного абонента будет неодинаковой: наибольшая у точки изменения напора и наименьшая на станции; после включенного абонента возникнет пропорциональная разрегулировка, т. е. такая, при которой степень изменения расхода воды у всех абонентов одна и та же. Как видно из графика давлений при включении нового абонента или открытии перемычки, появляется опасность превышения допустимого давления на радиаторы у низко расположенных абонентов. То же произойдет и при произвольном увеличении абонентами расхода воды. 15. Как изменяется гидравлический режим при увеличении или уменьшении напора сетевых насосов? При повышении напора на станции путем увеличения числа оборотов насосов или- последовательного включения их расход воды в тепловой сети возрастает. В связи с этим график давлений становится более крутым и линия обратного давления поднимается вверх (рис. 13). Следует помнить, что при увеличении напора сетевых насосов нужно следить за тем, чтобы ни в одной из точек не было опорожнения местных систем у абонентов, расположенных у станции, и превышения допустимого давления у концевых абонентов. 31
