Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Техническая эксплуатация систем водоснабжения, теплоснабжения и электроснабжения. Учебное пособие для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 С.pdf
Каждый прибор является источником потенциальных отказов, имеющих разные последствия.
Так, например, отказ трубопроводов путей снабжения потребителей приводит к отказу всего
ТП или отдельных путей снабжения. К отказу всего ТП или путей снабжения приводит отказ
таких элементов, как грязевики, задвижки на входе и выходе, задвижки на путях снабжения,
например, в системе отопления. Отказ регуляторов расхода, температуры, давления, насосов
приводит к нарушению эксплуатационных параметров теплоносителя. Отказ манометра, термометра, трехходового крана не сказывается на надежности работы ТП в целом, лишь затрудняет
его эксплуатацию.
1.7. Эксплуатационные особенности теплового режима инженерного оборудования
Тепловой режим работы системы ТВС характеризуется следующими параметрами: значение
температуры в узловых точках технологической схемы системы; расходы теплоносителя в
местных системах.
Эти параметры определяются такими факторами, как режим работы внешней сети; техно-
логическая схема оборудования ТП и тепловых вводов; текущая климатическая ситуация;
режим потребления горячей воды.
Тепловой режим определяет значение температуры теплоносителя в местных системах
отопления и температуру в системах горячего водоснабжения.
Цель управления тепловым режимом системы ТВС заключается в обеспечении требуемой
теплоподачи каждому потребителю в местных системах отопления и нагрева холодной воды
для нужд горячего водоснабжения.
Проблемы в предоставлении теплового режима связаны с зависимостью потребления
теплоты системами отопления и горячего водоснабжения, а следовательно, с неравномерностью
потребления горячей воды во времени.
Условиями нормальной эксплуатации системы теплоснабжения являются непревышение
расчетного расхода сетевой воды в течение отопительного периода, регулирование отпуска
теплоты на теплоисточнике путем изменения температуры теплоносителя в зависимости от
температуры наружного воздуха.
Существуют два метода управления тепловым режимом: качественный — путем изменения
температуры теплоносителя и количественный — путем изменения расхода теплоносителя.
В силу централизованного теплоснабжения количественное регулирование применяется
крайне редко из-за большой вероятности возникновения разрегулировки в местных системах.
Качественный метод управления основан на зависимости изменения температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха при централизованном регулировании через ТП.
Эту зависимость отражает температурный график теплоснабжения, который бывает оптимальным
и повышенным.
Оптимальный (отопительный) график ориентирован только на изменяющиеся теплопотери
и реализуется при смешанной схеме присоединения абонентов. Применение повышенного
графика в сочетании с последовательной схемой присоединения абонентов, что характерно для
современных жилых микрорайонов, позволяет сократить максимальный расход сетевой воды
для нужд горячего водоснабжения в переходный период примерно в 3 раза и, таким образом,
выровнять ее расход при различных температурах наружного воздуха. При этом стабилизируется
гидравлический режим работы внешней сети, увеличивается присоединяемая расчетная нагрузка.
Показателем качества работы системы ТВС, определяющим ее работоспособность и характеризующим экономичность взаимоотношений между поставщиками и потребителями ресурса,
является соответствие температуры теплоносителя в характерных точках системы температурному графику теплоснабжения. При отклонении температуры в подающем трубопроводе
внешней теплосети потребитель вправе уменьшить оплату за поставляемые услуги.
31
Показателем качества работы теплового хозяйства, определяющим термодинамический цикл
тепловых станций, является температура теплоносителя в обратном трубопроводе внешней сети.
Завышение этого показателя свидетельствует об ухудшении экономичности термодинамического
цикла на ТЭЦ и разрегулировке местных систем, связанных с завышением расхода сетевой воды,
ухудшением теплоотдачи отопительных приборов и теплообменников, наличием действующих
перемычек между подающими и обратными линиями, засорением оборудования и т.п. Занижение
указанной температуры связано с повышенными теплопотерями в системе ТВС и с гидравлической
разрегулировкой сети.
Следующим показателем качества работы теплового хозяйства является температура в
подающей и обратной линиях системы горячего водоснабжения. Если разница указанных
температур меньше, то это говорит о повышенной циркуляции в системе горячего водоснабжения,
перерасходе электроэнергии на работу циркуляционных насосов. Если разница больше, то
циркуляция пониженная, следовательно, повышенный расход горячей воды потребителями
на слив, т.е. нерациональное потребление ресурсов.
Изменение температуры теплоносителя в подающем трубопроводе местной системы
отопления свидетельствует о проблемах в работе внешней теплосети или нарушении в работе
теплообменного или смесительного оборудования.
Занижение температуры в обратном трубопроводе местной системы отопления говорит об
увеличении теплопотерь в местной системе, а ее завышение, скорее всего, является результатом
гидравлической разрегулировки.
Управление параметрами теплового режима ТВС сводится к поддержанию температуры
в соответствии с требуемыми значениями и сохранению неизменных расходов воды в системе
отопления и осуществляется по двум направлениям: автоматическое поддержание температуры
водопроводной воды в системе горячего водоснабжения на требуемом уровне; автоматическое
регулирование отпуска теплоты на отопление путем изменения температуры теплоносителя в
зависимости от температуры наружного воздуха или от температуры воздуха внутри помещений
здания.
Различают несколько уровней управления параметрами теплового режима.
При централизованном управлении температура сетевой воды изменяется на источнике в
соответствии с предполагаемым изменением теплопотерь у среднего потребителя в зависимости
от предполагаемой температуры наружного воздуха. Регулирование осуществляется по температурному графику качественно — путем изменения температуры теплоносителя и количественно — путем изменения расхода теплоносителя. Инерционность системы, вызванная
значительной протяженностью сетей, приводит к тому, что температура на источнике изменяется
значительно раньше, чем у потребителей.
При групповом управлении в ТП устанавливается регулятор на отопление (РО). Для того
чтобы обеспечить постоянство температуры воды на нужды горячего водоснабжения, перед
второй ступенью теплообменника устанавливается регулятор температуры (РТ). Управляющим
сигналом является температура горячей воды в системе горячего водоснабжения, регулируемым
параметром — расход сетевой греющей воды, проходящей во второй ступени теплообменника.
Перетоп здания исключается за счет работы РО, изменяющего расход сетевой воды в зависимости
от климатической ситуации, и регулятора расхода (РР), изменяющего расход сетевой воды в
системе отопления в зависимости от потребностей горячего водоснабжения.
При местном управлении регулирование осуществляется на вводе в здание, например путем
пофасадного регулирования, установки индивидуального ТП в здании, поэтажного зонирования.
При этом учитывается специфика теплопотребления каждой зоны здания.
32
Индивидуальное управление осуществляется на каждом отопительном приборе. При этом
не только учитывается специфика теплопотребления каждого помещения, но и субъективные
факторы, например переход на дежурный режим работы инженерной системы. Однако большое
количество индивидуальных регуляторов снижает надежность системы.
Неотопительный период эксплуатации систем централизованного теплоснабжения охватывает период года, когда среднесуточные значения температуры наружного воздуха выше 8 °С.
Отопительный период заканчивается, если в течение пяти суток среднесуточные значения
температуры наружного воздуха становятся 8 °C и выше, и начинается, если в течение пяти
суток среднесуточные значения температуры наружного воздуха становятся 8 °C и ниже.
Отключение и включение систем отопления производится по графику, согласованному с
теплоснабжающей организацией.
В неотопительном периоде прекращается подача теплоты в системы отопления и приточной
вентиляции, но продолжается подача теплоты в системы горячего водоснабжения. Поэтому
эксплуатационные режимы систем теплоснабжения определяются размером и характером
изменения тепловой нагрузки горячего водоснабжения в течение суток.
Количественные отличия эксплуатационных режимов функционирования тепловых сетей
в неотопительный и отопительный периоды эксплуатации заключаются в значительном
снижении теплового потока и расхода теплоносителя по сравнению с этими величинами в
отопительном периоде, а также в значительном изменении этих величин в течение суток
(суточные колебания).
Разработку оптимальных эксплуатационных режимов функционирования систем теплоснабжения и, в частности, тепловых сетей для неотопительного периода следует начинать с
построения и анализа графика суточного потребления теплоты на горячее водоснабжение.
Основным элементом разработки оптимальных эксплуатационных режимов функционирования для неотопительного периода является определение параметров теплоносителя —
расхода, температуры, давления, так как эти параметры обеспечивают покрытие тепловой нагрузки
горячего водоснабжения в течение суток и выбор из состава оборудования, установленного
на источнике теплоснабжения, такого оборудования, которое соответствует оптимальному
режиму в неотопительный период.
Важным элементом разработки оптимальных эксплуатационных режимов функционирования
для неотопительного периода является сравнительный анализ диапазонов измерения приборов
учета тепловой энергии и теплоносителя, установленных на источнике теплоснабжения (и в
других точках системы теплоснабжения), на соответствие их значениям измеряемых параметров
теплоносителя в неотопительный период с разработкой соответствующих рекомендаций. Это
относится и к приборам автоматического регулирования и защиты по параметрам их настройки.
Разработку оптимальных эксплуатационных режимов функционирования для неотопительного
периода и специальных мероприятий для осуществления этих режимов следует проводить как
продолжение разработки режимов для отопительного периода или как отдельный этап работы
с учетом уже произведенной разработки режимов для отопительного периода. В любом случае
часть базы данных и алгоритмов расчета, применяемых в разработке режимов функционирования
и оптимизационных мероприятий для отопительного периода, должна быть использована при
разработке режимов для неотопительного периода. В частности, это относится к расчетной схеме
тепловой сети, с корректировкой ее по подключенным к ней системам горячего водоснабжения
и расчетным значениям расхода теплоносителя.
33
1.7.1. Определение нагрузки горячего водоснабжения
Средние за неделю часовые значения тепловой нагрузки горячего водоснабжения (средний
тепловой поток), Гкал/ч, для неотопительного периода определяются по формуле
(
=
где — коэффициент, учитывающий изменение водопотребления в неотопительный период
по сравнению с водопотреблением в отопительном периоде;
— норма, л, расходования горячей воды потребителями в средние сутки при ее тем-
пературе
= 55 °C;
— фактическое количество водопотребителей;
— объемный вес воды при ее температуре t
— теплоемкость воды, ккал/кг∙°C, принимаемая равной единице;
— среднее значение температуры горячей воды в водоразборных стояках: при непосред-
ственном водоразборе из трубопроводов тепловой сети = 65 °C; = 0,85; при независимом
присоединении местных систем горячего водоснабжения = 55 °C; = 1,0;
— среднее значение температуры холодной воды в сети водопровода или подаваемой
на источник теплоснабжения в неотопительный период, °C, принимается по данным местной
метеостанции; при отсутствии достоверных сведений —
— расчетное время водопотребления, ч;
— тепловые потери в системе горячего водоснабжения и затраты теплоты на отопление
ванных комнат, Гкал/ч;
— среднечасовой тепловой поток собственно на горячее водоснабжение в неотопи-
тельный период, Гкал/ч.
Коэффициент β, учитывающий изменение средней часовой нагрузки горячего водоснабжения
в неотопительный период по сравнению с нагрузкой горячего водоснабжения в отопительный
период, устанавливается для жилого сектора каждого города на неотопительный период как
отношение численности пользователей горячим водоснабжением в неотопительный период
к численности пользователей в отопительный период.
Тепловые потери в системах горячего водоснабжения и затраты теплоты на отопление
ванных комнат, Гкал/ч, могут быть определены с помощью коэффициента K
эти величины, из выражения
)
10
+ =
= 55 °C; γ = 985,73 кг/м3;
h
= 15 °C;
+
, (1.3)
, учитывающего
т.п
Qht = K
т.п
Q'
. (1.4)
hms
Тепловой поток на горячее водоснабжение с учетом тепловых потерь и затрат теплоты
на отопление ванных комнат, Гкал/ч, может быть определен как
Q
Значения коэффициента K
, учитывающего тепловые потери в системах горячего водо-
т.п
hms
= Q'
hms
(1 + K
). (1.5)
т.п
снабжения и затраты теплоты на отопление ванных комнат, можно принимать по табл. 1.3
(прил. 2 СП 41-101-95).
34
Таблица 1.3
С наружной сетью
горячего водоснабжения
Без наружной сети
горячего водоснабжения
С изолированными стояками
С полотенцесушителями
0,25
0,20
Без полотенцесушителей
0,15
0,10
С неизолированными стояками
С полотенцесушителями
0,35
0,30
Без полотенцесушителей
0,25
0,20
Коэффициент часовой неравномерности
водопотребления kч
Численность жителей
2500
3000
4000
5000
6000
7500
10 000
20 000
Коэффициент часовой неравномерности
водопотребления kч
Тепловые потери в системах горячего водоснабжения и затраты теплоты
Вид системы
на отопление ванных комнат
Коэффициент K
, учитывающий тепловые потери трубопроводами систем
т.п
горячего водоснабжения и затраты теплоты на отопление ванных комнат
горячего водоснабжения
Максимальный расчетный часовой тепловой поток на горячее водоснабжение Q
, Гкал/ч,
hmax
определяется введением в формулу (1.3) или (1.4) коэффициента часовой неравномерности
потребления горячей воды kч, определяемого в зависимости от количества пользователей по
табл. 1.4 (прил. 2 СП 41-101-95).
Таблица 1.4
Определение коэффициента часовой неравномерности потребления горячей воды
Численность жителей 150 250 350 500 700 1000 1500 2000
5,15 4,5 4,1 3,75 3,5 3,27 3,09 2,97
2,9 2,85 2,78 2,74 2,7 2,65 2,6 2,4
В закрытой системе теплоснабжения (водоразбор непосредственно из трубопроводов
тепловой сети не предусмотрен) весовая нагрузка (расход теплоносителя) на горячее водоснабжение в неотопительный период при всех схемах присоединения теплообменников
горячего водоснабжения определяется по формуле
10
, (1.6)
)
где и
=
(
— соответственно температура теплоносителя в подающем и обратном трубо-
проводах тепловой сети в неотопительный период, °C.
В открытой системе теплоснабжения (водоразбор на горячее водоснабжение предусмотрен
непосредственно из трубопроводов тепловой сети) расход теплоносителя на горячее водоснабжение
в неотопительный период определяется по формуле
=
(
где — температура воды, поступающей на горячее водоснабжение,
10
, (1.7)
)
= 60 °C.
Расход теплоносителя, обусловленный циркуляцией воды в местных системах горячего
водоснабжения (циркуляционный расход теплоносителя), присоединенных к открытой системе
теплоснабжения, определяется по формуле
10
, (1.8)
где
=
— падение температуры горячей воды в местных системах горячего водоснабжения,
= 10 °C.
35
1.7.2. Расчетные значения расхода теплоносителя
Qh = Qhm + Qht;
(1.9)
• вечерний период:
Qh = Q
hmax
+ Qht;
(1.10)
• ночной период:
Qh = Qht.
(1.11)
Qh = Q
hmax
;
(1.12)
• в вечерний период:
Qh = 0,3Q
hmax
.
(1.13)
Характер использования тепловой энергии на горячее водоснабжение в течение суток
непостоянен. Сутки можно разделить на три характерных периода теплопотребления:
• дневной — с 8 до 18 ч;
• вечерний — с 19 до 23 ч;
• ночной — с 24 до 6 ч.
Промежутки времени между выделенными характерными периодами теплопотребления
отличаются переходными значениями теплопотребления.
Тепловой поток к местной системе горячего водоснабжения жилого здания в течение суток
складывается из теплового потока на собственно горячее водоснабжение, на тепловые потери
в системе горячего водоснабжения и затраты теплоты на отопление ванных комнат:
• дневной период:
Тепловой поток к местной системе горячего водоснабжения общественного здания или
предприятия коммунального обслуживания населения в течение суток может быть определен:
• в дневной период:
В ночной период тепловой поток на горячее водоснабжение в местных системах этих
зданий, как правило, отсутствует (в силу отсутствия циркуляционных контуров в их системах
горячего водоснабжения).
Таким образом, в тепловых сетях систем теплоснабжения имеют место режимы функционирования при среднем, максимальном и минимальном («нулевом») водоразборе на горячее
водоснабжение — в дневной, вечерний и ночной периоды суток.
Закрытые системы теплоснабжения
Значения расхода теплоносителя в подающих и обратных трубопроводах тепловой сети на
расчетных участках, примыкающих к местным системам горячего водоснабжения жилых зданий,
для каждого из периодов суток одинаковы и определяются по формуле (1.5) с подстановкой
соответствующих значений Qh из выражений (1.9)–(1.11).
Значения расхода теплоносителя в подающих и обратных трубопроводах тепловой сети на
расчетных участках, примыкающих к местным системам горячего водоснабжения общественных
зданий или предприятий коммунального обслуживания населения, для каждого из периодов
суток также одинаковы и определяются по формуле (1.5) с подстановкой соответствующих
значений Qh из выражений (1.12) и (1.13).
Открытые системы теплоснабжения
Значения расхода теплоносителя в подающих и обратных трубопроводах тепловой сети
на расчетных участках, примыкающих к местным системам горячего водоснабжения зданий,
для каждого из периодов суток неодинаковы.
36
Значения расхода теплоносителя в подающих трубопроводах тепловой сети на расчетных
участках, примыкающих к местным системам горячего водоснабжения жилых зданий, для
каждого из периодов суток определяются суммированием значений, получаемых по формулам
(1.6) и (1.7) с подстановкой соответствующих значений Qh из выражений (1.9)–(1.11).
Значения расхода теплоносителя в подающих трубопроводах тепловой сети на расчетных
участках, примыкающих к местным системам горячего водоснабжения общественных зданий
или предприятий коммунального обслуживания населения, для каждого из периодов суток
определяются по формуле (1.7) с подстановкой соответствующих значений Qh из выражений
(1.12) и (1.13).
Значения расхода теплоносителя в обратных трубопроводах тепловой сети на расчетных
участках, примыкающих к местным системам горячего водоснабжения жилых зданий, для
каждого из периодов суток одинаковы и определяются по формуле (1.6).
Значения расхода теплоносителя в обратных трубопроводах тепловой сети на расчетных
участках, примыкающих к местным системам горячего водоснабжения общественных зданий
или предприятий коммунального обслуживания населения, для каждого из периодов суток
также одинаковы и, как правило, равны нулю.
Поверочный гидравлический расчет тепловой сети
Поверочный гидравлический расчет тепловых сетей для неотопительного периода производится в целях определения потерь напора в трубопроводах от источника теплоснабжения до
каждого из потребителей тепловой энергии при расходе теплоносителя в неотопительном
периоде функционирования, сниженном по сравнению с расходом теплоносителя в отопительном периоде. По результатам поверочного гидравлического расчета разрабатывается
оптимальный эксплуатационный режим функционирования тепловых сетей и производится
выбор оборудования, установленного на источнике теплоснабжения, для эксплуатации в
неотопительный период.
В качестве исходной информации для поверочного гидравлического расчета тепловой
сети на неотопительный период используются следующие данные:
• расчетные значения расхода теплоносителя для каждой из систем теплопотребления
(горячего водоснабжения), подключенных к тепловой сети;
• расчетная схема тепловой сети с указанием гидравлических характеристик трубопроводов
(длины расчетных участков, диаметр трубопроводов на каждом расчетном участке, характеристики
местных сопротивлений).
Расчетная схема тепловой сети, как правило, составленная для отопительного периода и
содержащая все расчетные характеристики трубопроводов, должна быть откорректирована
при использовании для поверочного гидравлического расчета на неотопительный период в части
перечня зданий, обеспечиваемых горячим водоснабжением.
При наличии результатов гидравлического расчета трубопроводов тепловой сети для
функционирования в отопительном периоде поверочный гидравлический расчет можно произвести,
используя закон квадратичной зависимости гидравлических потерь в трубопроводах от расхода
теплоносителя, по формуле
где ∆Нот, ∆Н
— соответственно потери напора на расчетном участке тепловой сети при
неот
∆Н
= ∆Нот (Gот / G
неот
неот
)2,
расходе теплоносителя в отопительном и неотопительном периодах, м;
Gот и G
— соответственно расчетные значения расхода теплоносителя в отопительном
неот
и неотопительном периодах, т/ч.
37
(1.14)
1.8. Эксплуатационный гидравлический режим инженерного оборудования
Гидравлический режим работы системы ТВС характеризуется: абсолютным значением
давления в трубопроводе теплоснабжения, отопления и водоснабжения; перепадом давления
в подающем и обратном или циркуляционном трубопроводах, обеспечивающим циркуляцию
в домовых системах.
Абсолютные значения определяются: надежностью заполнения системы отопления; допустимостью давления по условию механической прочности; необходимым напором перед
водоразборной арматурой в системах горячего и холодного водоснабжения (ГВС и ХВС).
Теплосеть представляет собой контур из подающей и обратной магистралей, замкнутых
перемычками. В начале теплосети перемычку составляют: теплофикационный теплообменник,
сетевой насос, а на конце сети и в промежуточных точках — теплоиспользующие системы.
В контуре осуществляется циркуляция теплоносителя. Общий уровень давления и компенсацию
утечек обеспечивает подпиточный насос.
Полный напор в конкретной точке сети включает: геометрическую высоту данной точки
от одного для всей сети условного горизонтального уровня, характеризующую потенциальную
энергию геометрического положения; пьезометрический напор, измеряемый манометром в
данной точке сети, характеризующий энергию давления теплоносителя; скоростной напор,
определяемый скоростью движения теплоносителя, характеризующий кинетическую энергию
воды, ввиду малой величины скоростным напором в расчетах обычно пренебрегают.
Гидравлический режим конкретной сети характеризуется ее пьезометрическим графиком,
который представляет собой изображение пьезометрических линий распределения напоров
по тракту теплоносителя в статическом и динамическом режимах. Теплосеть с неподвижным
теплоносителем имеет одинаковый полный напор во всех точках. В зависимости от изменения
геодезической отметки сетей меняются геометрический и пьезометрический напоры, но так, что
полный напор остается постоянным. При движении теплоносителя полный напор в различных
точках различается на величину гидравлических потерь, образуемых в результате перемещения
теплоносителя из одной точки в другую.
Важной эксплуатационной характеристикой гидравлического режима работы теплосети
является располагаемый напор в какой-либо точке теплосети, который определяет циркуляцию
в местной системе, подключенной в этой точке. Он определяется как разность полного напора
в подающей и обратной линиях.
При эксплуатации теплосети необходимо выполнение обязательных требований, которые
относятся к статическому и динамическому режимам. Давление в подающей трубе не должно
превышать максимального значения из условия обеспечения прочности подключенного оборудования и должно быть не меньше значения, исключающего вскипание теплоносителя. Давление
в обратной трубе также не должно превышать максимального значения из условия прочности
подключенного оборудования, но при этом быть не меньше значения, обеспечивающего
заполнение системы, а также исключать кавитацию циркуляционного насоса. Располагаемый
напор в системе должен удовлетворять условию обеспечения циркуляции в системах.
Управление гидравлическим режимом осуществляется путем поддержания постоянного
давления в одной или нескольких точках одинаковым как для динамического, так и для статического режимов. Такие точки называют нейтральными. В простых и непротяженных системах
нейтральная точка устанавливается у всасывающего патрубка сетевого насоса.
К средствам обеспечения гидравлического режима ТВС относятся: при наличии запаса
по значению параметра в наружных сетях регуляторы расхода, давления, дросселирующие
диафрагмы, арматура, сопла элеваторов; при отсутствии запаса насосы циркуляционные,
подпиточные, подкачивающие, переход на независимую схему, использование сложных схем
автоматизации управления несколькими насосами, использование различных схем присоединения теплообменников.
38
Гидравлический режим функционирования тепловой сети определяет следующие значения:
• напора, м (давления теплоносителя, кгс/см2) в ее подающих и обратных трубопроводах
в характерных точках тепловой сети;
• потерь напора, м (давления теплоносителя, кгс/см2) в ее подающих и обратных трубо-
проводах на расчетных участках тепловой сети;
• располагаемого напора, м (разности давления теплоносителя, кгс/см2) в подающих и
обратных трубопроводах на выводах источника теплоснабжения, в характерных точках тепловой
сети и на тепловых пунктах потребителей тепловой энергии;
• напора (давления) во всасывающих и нагнетательных патрубках подпиточных, сетевых
и подкачивающих насосов.
К гидравлическому режиму функционирования водяных тепловых сетей предъявляются
следующие требования:
• напор (давление теплоносителя) в обратных трубопроводах тепловых сетей не должен
быть выше допустимого рабочего значения в системах теплопотребления, присоединенных к
трубопроводам тепловой сети, но должен быть не менее чем на 5 м (0,5 кгс/см2) выше статического напора в теплообменниках горячего водоснабжения при закрытой системе теплоснабжения
или в местных системах горячего водоснабжения при открытой системе теплоснабжения;
• напор (давление теплоносителя) в обратных трубопроводах тепловых сетей во избежание
подсоса воздуха должен быть не менее 5 м (0,5 кгс/см2);
• напор (давление теплоносителя) во всасывающих патрубках подпиточных, сетевых,
подкачивающих насосах не должен превышать допустимых значений по условиям прочности
насосов и быть не ниже 5 м (0,5 кгс/см2) или допустимого кавитационного запаса;
• разность напоров (перепад давления теплоносителя) в трубопроводах тепловых сетей
перед тепловыми пунктами потребителей тепловой энергии должна быть не менее расчетного
значения потерь напора (падения давления теплоносителя) в системах теплопотребления
(теплообменниках горячего водоснабжения — в закрытой системе теплоснабжения, в местных
системах горячего водоснабжения — в открытой системе теплоснабжения);
• статический напор (давление теплоносителя) в системе теплоснабжения не должен
превышать допустимого значения напора (давления теплоносителя) в оборудовании источника
теплоснабжения, в трубопроводах тепловой сети и системах теплопотребления, присоединенных
непосредственно к трубопроводам тепловой сети, и обеспечивать их заполнение теплоносителем
(сетевой водой).
Для учета взаимного влияния рельефа местности, по которой проложены трубопроводы
тепловой сети, высоты местных систем горячего водоснабжения (при открытой системе теплоснабжения) или высоты теплообменников горячего водоснабжения (при закрытой системе
теплоснабжения), потерь напора (падения давления теплоносителя) в трубопроводах тепловой
сети и требований к гидравлическому режиму функционирования тепловых сетей в неотопительный период при разработке гидравлического режима следует строить график напоров в
тепловой сети (пьезометрический график).
На графиках напоров (пьезометрических графиках) значения гидравлического потенциала
выражаются в единицах напора — метрах.
Величины напоров, м, и давление теплоносителя, кгс/см2, связаны следующей зависимостью:
где Р — давление теплоносителя, кгс/м2;
ρ — объемный вес теплоносителя, кгс/м3.
Н = Р/ρ,
39
(1.15)
При практических расчетах принимается: 103 кгс/м2 = 0,1 кгс/см2 = 1 м.
Пьезометрический график представляет собой графическое изображение напора в трубопроводах тепловой сети относительно рельефа местности, по которой эти трубопроводы
проложены. На графике в определенном масштабе нанесены рельеф (профиль) местности,
высота зданий, системы теплопотребления которых присоединены к трубопроводам тепловой сети,
значения напора в трубопроводах тепловой сети (в подающем, обратном). На горизонтальной
оси (оси ординат) наносится длина трассы тепловой сети, м, на вертикальной (оси абсцисс) —
значения напора в трубопроводах, геодезические отметки местности и высота систем теплопотребления, м.
Линии напора в трубопроводах тепловой сети наносятся как для рабочего (гидродинамического), так и для статического (гидростатического) режимов.
Для закрытой системы теплоснабжения необходимый напор, м, сетевых и подкачивающих
насосов определяется при расчетном значении расхода теплоносителя по выражению
Hн = Ни + Hс + Hп, (1.16)
где Ни, Hс, Hп — соответственно расчетные потери напора в водонагревательной установке
источника теплоснабжения, суммарные расчетные потери напора в подающем и обратном
трубопроводах тепловой сети до гидравлически наиболее удаленного потребителя тепловой
энергии, расчетные потери напора в системе теплопотребления этого потребителя, м.
Подача сетевых и подкачивающих насосов при наличии регуляторов температуры воды,
подаваемой на горячее водоснабжение, определяется по сумме расчетных значений расхода
теплоносителя, учитывающей максимальный часовой расход теплоносителя всех потребителей
(по коэффициенту часовой неравномерности водопотребления, в зависимости от количества
водопотребителей в системе теплоснабжения в целом, согласно табл. 2 прил. 2 СП 41-101-95).
При временном отсутствии регуляторов температуры воды, подаваемой на горячее водоснабжение, гидравлический режим функционирования тепловой сети в течение суток и всего
неотопительного периода стабильный. Напор и подача насосов выявляются по расчетному
значению расхода теплоносителя.
Напор подпиточных насосов в неотопительном периоде определяется из условия поддержания в тепловой сети требуемого гидростатического режима. Подача подпиточных насосов
должна составлять 0,75 % объема сетевой воды в трубопроводах тепловой сети и присоединенных к ним теплообменниках горячего водоснабжения в час. При наличии транзитных
магистралей длиной более 5 км к указанному значению подачи необходимо добавить расход,
равный 0,5 % объема транзитных магистралей в час.
Производительность сетевых насосов определяется по проверочному расходу теплоносителя
в подающем трубопроводе на головном участке тепловой сети при максимальном значении
водоразбора из него. Таким же образом определяется производительность подкачивающих
насосов, установленных на подающем трубопроводе в тепловой сети.
Производительность и напор подкачивающих насосов, установленных на обратном трубопроводе тепловой сети, определяются по проверочному расходу теплоносителя и пьезометрическому графику, соответствующим отсутствию водоразбора.
Напор подпиточных насосов на источнике теплоснабжения определяется для поддержания
в трубопроводах тепловой сети гидростатического режима; производительность складывается из
среднего часового расхода теплоносителя на горячее водоснабжение (среднечасовой водоразбор)
с коэффициентом 1,2 и расхода на подпитку тепловой сети.
40