15. Построение пьезометрического графика и разработка гидравлических режимов водяных тепловых сетей

По результатам гидравлического расчета проводим построение пьезометрического графика, с целью проверки и обеспечения проч­ности различных элементов системы теплоснабжения при различных гидравлических режимах, для корректировки схем присоединения або­нентских установок, определения напора (давления) и располагае­мого напора (перепада давлений) в любой точке тепловой сети, для установления взаимного влияния напоров в сети и высоты або­нентских систем с учетом рельефа. [9]

Гидравлические режимы водяных тепловых сетей (пьезометри­ческие графики) разрабатываем (п.5.16 [14]) для ото­пительного и неотопительного периодов, а также для аварийных ре­жимов.

Для открытых систем теплоснабжения дополнительно разрабаты­ваем два режима: при максимальном водоразборе из подающего и обратного трубопроводов в отопительный период; расчетные расходы воды при этом определяем по формуле, кг/ч

G = G_ср + G_вр + G_г^ср · К₄, (58)

где К₄ - коэффициент, определяем по табл. 8

Коэффициент К₄

Таблица 8

Режим водоразбора	Наименование трубопровода	Значение коэффициента К4
		центральное качественное регулирование по нагрузке отопления
Максимальный из подающего трубопровода	Подающий Обратный	1 -1,4
Максимальный из обратного трубопровода	Подающий Обратный	0,6 -1,8

При построении пьезометрического графика (рис. 4) за на­чало координат принимаем точку установки сетевого насоса ( = 0). Вправо от этой точки строим профиль теплотрассы с учетом рельефа как по главной магистрали, так и по ответвлениям и наносим высоты зданий.

Разработку пьезометрического графика начинаем с гидростати­ческого режима, когда циркуляция отсутствует и система теплоснаб­жения заполнена водой с температурой до 100°С.

Статическое давление (статический напор - линия SS) в системах теплоснабжения

(п. 5.11[14]) не должно превышать допустимое давление в оборудовании источника теплоты, в водяных тепловых сетях, в оборудовании тепловых пунктов и в установках отопления, вентиляции и ГВС непосредственно присоединенных к се­тям и обеспечивающих заполнение их водой.

Допустимое избыточное давление для водогрейных котлов, бойлеров, труб и арматуры тепловых сетей 1,6-2,5 МПа (160 - 250 м.вод.ст.); для водоводяных подогревателей 0,8 МПа (80 м.вод. ст.); для чугунных отопительных радиаторов 0,6 МПа (60 м.вод. ст.); для стальных конвекторов 0,9 МПа (90 м.вод.ст.).

При любых режима теплопотребления пьезометрический напор в любой точке обратного трубопровода должен быть не менее 5 м.вод.ст., а перед насосами на источнике тепла и в насосных станциях не менее тре­буемого для нормальной работы насосов (из условия подавления кавитации). Для современных сетевых насосов требуемый подпор

находится в пределах 5 -25 м.вод.ст. в зависимости от марки на­соса.

Таким образом, построение пьезометрического графика в гидро­динамическом режиме, т.е. при наличии циркуляции воды в сетях в расчетном количестве, начинаем от точки А, характеризующей выб­ранный подпор в обратной магистрали на входе в сетевой насос Н_вс. В направлении оси абсцисс от точки А откладываем в масштабе длину первого участка 0-1 теплосети, и от конца этого участка (точка 5) в направлении оси ординат откладываем потери напора на участке Н_с-1 на участке 0-1 (точка 01). От нее откладываем последовательно вправо длину следующего участка 1-2 (точка В) и вверх потери напора на данном участке расчетной магистрали Н_1-2 (точ­ка 02) и т.д. Соединяя построенные точки А, 01, 02, 03, 04 ... получаем в общем случае ломаную линию А - 04, которая является пьезометрической линией для обратной магистрали.

Располагаемый напор на вводе у конечного потребителя должен быть не менее требуемого для работы элеваторного узла (8 + 15 м вод.ст.) при этом расчетные потери давления в отопительной системе не должны превышать 15 кПа (1,5 м вод. ст.). При безэлеваторном подключении потребителей располагаемый напор на вводе должен быть не менее удвоенных расчетных потерь напора в местной систе­ме, но не менее 10 м вод.ст.. Т.к. график строим только для ма­гистральных сетей (до ввода в микрорайон), то на вводе в микрорайон располагаемый напор в сети должен быть не менее суммы требуемого напора на вводе у потребителя и потерь во внутримикрорайонной сети. Исходя из этого от точки 04 вверх откладываем необходимый располагаемый напор у последнего абонента Н_аб^(н)= 15 м вод.ст. Аналогично в обратной последовательности строим пьезометрическую линию для подающей магистрали П4 - П для рас­четного режима.

От точки П вверх откладываем потери напора в узле сетевых подогревателей

δН_с =20 м вод.ст.

Пьезометрический график ответвлений строим следующим обра­зом; от места ответвления (точка 2), аналогично построению пьезо­метров для главной магистрали, откладываем потери напора по участ­кам ответвления (точки 05 и П5). Располагаемый напор концевого абонента на ответвлении Н_аб^(п) должен находиться на том же уров­не что и для концевого абонента главной магистрали, и соответст­вовать ему по величине. Точки 05 и П5 соединяем с точками П2 и 02, соответствующими напорам в подающем и обратном теплопроводах в месте ответвления от главной магистрали. Линии П2 - П5 и 02 - 05 являются пьезометрическими линиями ответвления.

Давление воды в подающих трубопроводах водяных теплосетей (п. 5.12 [14]) при работе сетевых насосов принимаем исходя из условий невскипания воды при её максимальной температу­ре в любой точке подающего трубопровода, в оборудовании источника, теплоты и в приборах систем потребителей, непосредственно присое­диненных к сетям.

Давление воды в обратных трубопроводах (п. 5.13 [14]) при работе сетевых насосов должно быть избыточным (не менее 0,05 МПа), не превышать допускаемого давления в системах потребителей и обеспечивать заполнение местных систем.

Давление воды в обратных трубопроводах открытых систем теп­лоснабжения (п. 5.14 [I4]) в неотопительный период, а также в подающем и циркуляционном трубопроводах сетей ГВС прини­маем не менее, чем на 0,05 MПa больше статического давления систем ГВС потребителей.

Для построения линий напоров в тепловой сети при режимах, отличающихся от расчетных, потери напора в трубопроводах определя­ем путем пересчета по формуле, м вод.ст.

Н = Н_р (59)

где индекс р соответствует расчетному режиму, а величины без ин­декса - от него отличному.

Рис.4 Пьезометрический график