Теплоснабжение и тепловые сети

а осевые напряжения при прогреве

E t 1,25 10 5 2 105 70 100 150 Ì Ï à,

т.е. такие же, как и в рабочем состоянии.

Максимальное допустимое расстояние между стартовыми компенсаторами оп-

ределяем по выражению (9.17)

Угол поворота трассы используем в качестве Г-образного компенсатора с длиной плеч 138 м и 82 м (см. пример 10.1).

Температурное удлинение прямолинейного участка теплосети от Г-образного компенсатора до источника теплоты длиной L = 350 – 138 = 212 м компенсируем ус-

тановкой стартовых компенсаторов, расстояние между которыми должно быть не более Lкmax (рис. 10.24).

Между Г-образным компенсатором и участком со стартовыми компенсаторами располагается условная неподвижная опора УН1 (плечо Г-образного компенсатора равно Lmax).

Рис. 10.24– Схема бесканального трубопровода со стартовыми компенсаторами На расстоянии Lкmax 2, равном 34 м, от реальной HI и условной УН1 неподвиж-

ных опор устанавливаем стартовые компенсаторы. Поскольку расстояние между

131

ними превышает Lкmax (212 – 34·2 = 144 > 68), то устанавливаем еще два компенсато-

ра (рис. 10.24).

Величину удлинения трубопровода, которую должен воспринять один стартовый компенсатор, находим по выражению

Аналогично находим количество и места установки стартовых компенсаторов на участке от УП до разветвления трубопроводов.

Поскольку плечо Г-образного компенсатора меньше Lmax(82 < 138 м), то устанав-

ливаем реальную неподвижную опору Н2.

Находим удлинение участка трубопровода, которое будет воспринимать один компенсатор

ПРИМЕР 10.3. Предварительно изолированные трубопроводы проложены бесканальным способом с использованием двухсильфонных компенсаторов 2СКУ- 16-300-360. Амплитуда осевого хода компенсатора λ = ±180 мм. Схема тепловой се-

ти и исходные данные см. пример 10.1. Расчетная температура наружного воздуха t 0 = -25°С. Определить места установки сильфонных компенсаторов и неподвиж-

ных опор.

Решение. Находим максимальную длину участка, на котором устанавливается один компенсатор по формуле (10.21)

132

Глава 11

ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ГРАФИКИ (ГРАФИКИ ДАВЛЕНИЯ) В ТЕПЛОВЫХ СЕТЯХ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАСОСОВ

11.1. Основные требования к пьезометрическим графикам

Правильно выполненный гидравлический расчет водяной тепловой сети еще не гарантирует надежности ее работы. При перегретом теплоносителе давление в по-

дающем трубопроводе должно быть выше давления вскипания. Если не обеспечить это требование, будет нарушаться циркуляция воды за счет вскипания. Кроме этого,

давление в системах отопления не должно вызывать нарушения прочности нагрева-

тельных приборов.

В большинстве случаев системы отопления подключают к тепловой сети по зави-

симой схеме через элеватор. При этом гидравлические режимы тепловой сети и сис-

тем отопления зданий взаимосвязаны. Давление в системе отопления примерно рав-

но давлению в обратном трубопроводе тепловой сети. Повышение давления в об-

ратном трубопроводе тепловой сети будет вызывать повышение давления в систе-

мах отопления. Из условия прочности нагревательных приборов давление в системе отопления не должно превышать 0,6 МПа. Во избежание вакуума в обратном тру-

бопроводе тепловой сети давление должно быть не ниже 0,05 МПа.

С целью создания нужного давления в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети, подбора подпиточных насосов, правильного подключения потреби-

телей и решения некоторых других вопросов строят график давлений. Для напор-

ных конденсатопроводов такой график строят с целью увязки работы конденсатных насосов и создания давления в конденсатопроводах выше давления вскипания. Ос-

новой для построения графиков давления служат гидравлический расчет трубопро-

водов и данные о рельефе местности.

Графики давлений водяной тепловой сети строят для двух режимов: статическо-

го (циркуляция воды в тепловой сети отсутствует, необходимое давление из условия заполнения систем отопления поддерживается с помощью подпиточных

135

До расчета узла ввода потери давления у абонента ориентировочно можно при-

нимать следующие: при присоединении отопительных установок с помощью эле-

ватора — 0,15—0,2 МПа; при зависимом присоединении без элеватора или незави-

симом, через теплообменник — 0,06—0,1 МПа; при последовательном включении водоводяных подогревателей горячего водоснабжения и элеваторного узла —

0,2—0,25 МПа [ ]. Потери давления на ЦТП в подогревателях одной ступени ориентировочно можно принять 0,02— 0,06 МПа.

Линия РО характеризует давление в подающем трубопроводе тепловой сети до ЦТП, линия LK — после ЦТП до здания. После построения линий давления нано-

сим в масштабе давлений высоту подключаемых зданий и линию вскипания (па-

раллельно рельефу местности).

Затем необходимо проверить, выполняются ли следующие условия: условие невскипания (давление в подающем трубопроводе выше, чем давление вскипания,

или нет); условие сохранения прочности нагревательных приборов; условие отсут-

ствия вакуума на входе в сетевые насосы и в обратном трубопроводе тепловой се-

ти.

Основные требования к режиму давлений водяных тепловых сетей из ус-

ловий безопасности и бесперебойности теплоснабжения сводятся к следую-

щим.

При д и н а м и ч е с к о м р е ж и м е ( р а б о т а с е т е в ы х н а с о с о в )

Для обратной линии. 1 . Давление в обратной линии должно быть выше ста-

тического давления местных систем отопления, т. е. располагаться на пьезо-

метрическом графике выше зданий (с запасом 3—5 м).

2. Максимальное давление 60 м вод. ст. из условия допускаемого нормального давления на чугунные радиаторы.

3. Минимальное давление 5 м вод. ст. для предупреждения подсоса воздуха в теплопроводе и связанного с этим разрыва циркуляции воды в местных систе-

мах и коррозии трубопроводов.

Для подающей линии. Минимальное давление принимается из условия невскииа-

ния перегретой воды в сети:

при Т =130°С— 18 м вод. ст. (1,8 ати);

137

при Т = 140°С — 27 м вод. ст. (2,7 ати);

при Т = 150° С — 39 м вод. ст. (3,9 ати).

При с т а т и ч е с к о м р е ж и м е ( в ы к л ю ч е н н ы е н а с о с ы ) д л я л и н и и с т а т и ч е с к о г о д а в л е н и я

Статическое давление создается подпиточным насосом и обеспечивает заполне-

ние систем отопления при остановке сетевых насосов. Таким образом, в межото-

пительный период в теплосети и местных системах отопления должно поддержи-

ваться избыточное давление (больше статического) для избежания попадания в них воздуха и предотвращения коррозии трубопроводов.

Минимальное давление должно быть равно 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.

Если эти условия не выполняются, график перемещают вверх или вниз. На-

пример, если давление в подающем трубопроводе ниже, чем давление вскипания,

график переносят вертикально вверх. При этом следят за тем, чтобы давление в обратном трубопроводе не превысило условие прочности нагревательных прибо-

ров. Перемещение графика давлений вертикально вверх вызывает увеличение дав-

ления подпиточных насосов, перемещение вниз — уменьшение.

Для статического режима график давлений (рис. 11.2) также начинают строить с нанесения рельефа трассы главной магистрали и характерных ответвлений. Затем откладывают в масштабе давлений высоту подключаемых абонентов. От самого вы-

сокого абонента откладывают давление 0,03—0,05 МПа и проводят горизонтальную линию. Эта линия характеризует давление в тепловой сети при отсутствии циркуля-

ции (сетевые насосы не работают).

При сложном рельефе местности статическое давление на отдельных участках может превысить условие прочности нагревательных приборов. В этом случае теп-

ловую сеть делят на зоны с различным статическим давлением.

Необходимое давление подпиточных насосов определяют на основании графиков давлений. На рис. 11.2 приведены графики давления для динамического и статисти-

138

ческого режимов тепловой сети. Подогреватели горячего водоснабжения на ЦТП подключены по параллельной схеме.

Рис. 11.2 Графики давлений для динамического (1) и статического (2) режимов

11.2. Влияние давлений в тепловой сети на присоединение абонентских систем

На рис. 11.3 представлен пьезометрический график для двухтрубной тепловой сети. Отметим, что давление в подающем трубопроводе достаточно и гарантирует в нем невскипание воды, так как линия NP не пересекается с поверхностью земли.

Однако эта линия пересекает абоненты 3 и б на отметках у3 и у6. Значит, водонагре-

ватели и калориферы, работающие на сетевой воде, не могут располагаться выше указанных отметок.

139