1.2. Открытая система теплоснабжения

В открытых системах теплоснабжения подготовленная в котельном агрегате вода не только служит теплоносителем для системы отопления, но и поступает на нужды горячего водоснабжения, т. е. разбор воды производится непосредственно из трубопроводов тепловой сети без промежуточных подогревателей (рис. 1.2). Количество подпиточной воды в этом случае определяется потерями воды в сетях, в котельной (2÷2,5 % от расхода сетевой воды) и расходом воды для нужд горячего водоснабжения. Для выравнивания суточного графика нагрузок на горячее водоснабжение предусматривают установку баков-аккумуляторов, объем которых в 6÷8 раз больше среднечасового суточного расхода воды на горячее водоснабжение.

Тепловые и гидродинамические режимы работы оборудования котельной были рассмотрены выше (см. п. 1.1).

Теплота, выносимая с выпаром D_вып, используется для нагрева умягченной воды в охладителе выпара ТО3. Из вакуумного деаэратора ВД вода поступает самотеком в бак деаэрированной воды БД, откуда перекачивающим насосом ПН подается в бак-аккумулятор БА. Из бака-аккумулятора вода забирается подпиточным насосом ППН и подается в тепловые сети.

Работа тепловой сети в зимнем отопительном режиме

Вода из обратного трубопровода с напором 0,2÷0,4 МПа подводится во всасывающий коллектор сетевых насосов СН (рис. 1.2). Туда же подается охлажденная сетевая вода от теплообменников умягченной воды ТО2 и исходной воды ТО1, а также вода от подпиточных насосов по линии KN (линии KL и EF перекрыты задвижками).

Обратная сетевая вода сетевыми насосами СН нагнетается в водогрейный котельный агрегат К, где нагревается до температуры 150 С и на выходе из котла разделяется на три потока:

1) в тепловую сеть в количестве G_с, причем согласно температурному графику температура воды в подающем трубопроводе регулируется путем перепуска части воды G_пм из обратного трубопровода в подающий (минуя котельный агрегат) по подмешивающей перемычке АВ, на которой установлен регулятор температуры РТ;

2) на рециркуляцию, путем подачи рециркуляционным насосом НР расчетного количества подогретой в котельном агрегате воды G_рц, по линии СД;

3) на собственные нужды котельной G_с.н, которые включают в себя расход воды:

– на мазутное хозяйство (на схеме не показано);

– подогрев воды до 70 С в вакуумном деаэраторе G_д;

– теплообменник ТО2 для нагрева до 65 С умягченной воды G_г2;

– теплообменник ТО1 для подогрева до 30 С исходной воды G_г1.

Охлажденная сетевая вода от теплообменников ТО1 и ТО2 поступает во всасывающий коллектор сетевых насосов СН. Расход воды через водогрейные котельные агрегаты G_к определяется для максимально-зимнего режима и, по условиям их работы, принимается постоянным при различных режимах.

Температура воды, поступающей в систему отопления и вентиляции потребителя, ОВ, ≈ 95 С, регулируется в индивидуальном тепловом пункте здания с помощью элеваторного узла Э путем смешивания прямой сетевой воды с обратной из системы отопления.

Среднечасовой за сутки расход горячей воды, поступающей к потребителю, , является расчетной и постоянной величиной, не зависящей от сезона.

Рис. 1.2. Принципиальная тепловая схема отопительной котельной

с открытой двухтрубной системой теплоснабжения

В максимально-зимнем режиме к потребителю ГВ, непосредственно к водоразборным кранам, поступает обратная сетевая вода от системы отопления и вентиляции. При других режимах работы в течение отопительного периода температура обратной сетевой воды снижается ниже нормируемых для горячего водоснабжения температур, поэтому в узле приготовления горячей воды S к обратной сетевой воде через регулятор температуры РТГ подмешивается необходимое количество прямой сетевой воды .

Часть воды G_ц в количестве 5÷10 % от расхода у потребителя проходит через полотенцесушители, охлаждается до температуры 40÷45 С и по циркуляционной линии циркуляционным насосом ЦН возвращается в обратный трубопровод теплосети.

При работе в отопительный период необходимо учитывать, что, вследствие больших расходов воды через узел водоподготовки подаваемая в обратный трубопровод подпиточная вода и использованная греющая вода (узлы М и N) смешиваются с обратной сетевой водой и существенно изменяют температуру потока. После расчета конечной температуры потока определяются расходы теплоносителя по линии рециркуляции и через подмешивающую перемычку.

На завершающем этапе правильность расчета режимов работы тепловой схемы контролируется проверкой соответствия принятых и полученных в результате расчета значений расхода теплоты на собственные нужды и общей тепловой мощности котельной. При расхождении невязки более 2 % расчет повторяется.

Работа тепловой схемы в летнем режиме

Наличие в баках-аккумуляторах подпиточной воды в количестве и с температурой, соответствующими целям горячего водоснабжения, позволяет в летнее время при отсутствии отопительно-вентиляционной нагрузки подавать эту воду непосредственно в тепловую сеть. По обратному трубопроводу в котельную будет возвращаться только циркуляционная вода от местных систем горячего водоснабжения, которая направляется через узел Е в баки-аккумуляторы БА по линии EF.

Таким образом, в летний период водогрейный котельный агрегат отключается от тепловой сети на участке NE обратного трубопровода и на участке BL подающего трубопровода. Вода на горячее водоснабжение, , будет подаваться в подающий трубопровод теплосети непосредственно из баков-аккумуляторов БА по линии KL подпиточным насосом ППН, который в этом случае называют «летним» (линия KN при этом перекрыта задвижкой).

Котельный агрегат в летнее время оказывается включенным только на нагрузку Q_с.н, а расход воды через котельный агрегат складывается из потоков греющей воды G_г1; G_г2; G_д, поступающей в теплообменники ТО1, ТО2 и вакуумный деаэратор ВД. Поэтому при невысокой доле нагрузки горячего водоснабжения котельной (0,25÷0,3) в летнее время количество котельных агрегатов может быть снижено до одного.