Натиск. Гідравлічний розрахунок теплових мереж

Q[КВт] = Q[ГКал]*1160;Переклад навантаження з Гкал до КВт

G[м3/год] = Q[КВт]*0.86/ ΔT; де ΔT- Різниця температур між подачею і обраткою.

Приклад:

Температура подачі теплових мереж Т1 – 110˚ З

Температура подачі від теплових мереж Т2 – 70˚ З

Витрата нагрівального контуру G = (0,45 * 1160) * 0,86 / (110-70) = 11,22 м3 / год

А ось для контуру, що нагрівається з температурним графіком 95/70, витрата буде зовсім іншим: = (0,45*1160)*0,86/(95-70) = 17,95м3/час.

Звідси можна дійти невтішного висновку: що менше температурний напір (різниця температур між подачею і обраткой), то більше вписувалося необхідний витрата теплоносія.

Вибір циркуляційних насосів.

При підборі циркуляційних насосів систем опалення, ГВП, вентиляції, необхідно знати характеристики системи: витрата теплоносія,

який необхідно забезпечити і гідравлічний опір системи.

Витрата теплоносія:

G[м3/год] = Q[КВт]*0.86/ ΔT; де ΔT- Різниця температур між подачею і обраткою;

Гідравлічне опір системи мають надати спеціалісти, які розраховували саму систему.

Наприклад:

вважаємо систему опалення з температурним графіком 95˚ З /70˚ С та навантаженням 520 КВт

G[м3/год] =520*0.86/25 = 17,89 м3/год~ 18 м3/год;

Опір системи опалення склавξ = 5 метрів ;

У разі незалежної системи опалення потрібно розуміти, що до цього опору в 5 метрів додасться опір теплообмінника. Для цього потрібно переглянути його розрахунок. Наприклад, нехай це значення становитиме 3 метри. Отже, виходить сумарний опір системи: 5+3 = 8 метрів.

Тепер цілком можна підібрати циркуляційний насосз витратою 18м3/година і напором 8 метрів.

Наприклад ось такий:

У даному випадку, насос підібраний з великим запасом, він дозволяє забезпечити робочу точкувитрата / натиск на першій швидкості своєї роботи. Якщо з якоїсь причини цього напору виявиться недостатньо, насос можна «розігнати» до 13 метрів на третій швидкості. Оптимальним варіантомвважається варіант насоса, який підтримує свою робочу точку другої швидкості.

Також цілком можливо замість звичайного насоса з трьома або однією швидкістю роботи поставити насос із вбудованим частотним перетворювачемнаприклад такий:

Цей варіант виконання насоса, звичайно ж, найкращий, оскільки дозволяє найбільш гнучко проводити налаштування робочої точки. Єдиним недоліком є ​​ціна.

Також необхідно пам'ятати про те, що для циркуляції систем опалення необхідно передбачати два насоси в обов'язковому порядку (основний/резервний), а для циркуляції лінії ГВП цілком можливо поставити один.

Система підживлення. Підбирає насос системи підживлення.

Очевидно, що насос підживлення необхідний лише у разі застосування незалежних систем, зокрема опалення, де контур, що гріє і нагрівається.

розділені теплообмінником. Сама система підживлення необхідна підтримки постійного тиску у вторинному контурі у разі можливих витоків

у системі опалення, а також для заповнення самої системи. Сама система підживлення складається з пресостату, соленоїдного клапана, розширювального бака.

Насос підживлення встановлюється лише в тому випадку, коли тиску теплоносія в зворотному напрямку не вистачає для заповнення системи (не дозволяє п'єзометр).

Приклад:

Тиск зворотного теплоносія від тепломереж Р2 = 3 атм.

Висота будівлі з урахуванням тих. Підпілля = 40 метрів.

3атм. = 30 метрів;

Необхідна висота = 40 метрів + 5 метрів (на вилив) = 45 метрів;

Дефіцит тиску = 45 метрів – 30 метрів = 15 метрів = 1,5 атм.

Напір насоса підживлення зрозумілий, він має становити 1,5 атмосфери.

Як визначити витрати? Витрата насоса приймається у розмірі 20% обсягу системи опалення.

Принцип роботи системи підживлення наступний.

Пресостат (пристрій для вимірювання тиску з релейним виходом) вимірює тиск зворотного теплоносія в системі опалення та має

попереднє налаштування. Для цього конкретного прикладуце налаштування має становити приблизно 4,2 атмосфери з гістерезисом 0.3.

При падінні тиску в зворотній системі опалення до 4,2 атм., пресостат замикає свою групу контактів. Тим самим подає напругу на соленоїдний

клапан (відкриття) та насос підживлення (ввімкнення).

Підживлювальний теплоносій подається доти, доки тиск не підвищиться до значення 4,2 атм + 0,3 = 4,5 атмосфер.

Розрахунок регулюючого клапана на кавітацію.

При розподілі наявного напору між елементами теплового пункту, необхідно враховувати можливість кавітаційних процесів усередині тіла

клапана, які з часом його руйнуватимуть.

Максимально допустимий перепад тиску на клапані можна визначити за такою формулою:

ΔPmax= z * (P1 - Ps); бар

де: z – коефіцієнт початку кавітації, публікується у технічних каталогах з підбору устаткування. У кожного виробника обладнання він свій, але середнє значення зазвичай у діапазоні 0,45-06.

Р1 – тиск перед клапаном, бар

Рs – тиск насичення водяної пари при заданій температурі теплоносія, бар,

доотаревизначається за таблицею:

Якщо розрахунковий перепад тиску використаний для підбору Kvs клапана не більше

ΔPmax, кавітація не виникатиме.

Приклад:

Тиск перед клапаном Р1 = 5 бар;

Температура теплоносія Т1 = 140С;

Z клапана за каталогом = 0,5

За таблицею, для температури теплоносія 140С визначаємо Рs = 2,69

Максимально допустимий перепад тиску на клапані становитиме:

ΔPmax= 0,5 * (5 - 2,69) = 1,155 бар

Більше цього перепаду втрачати на клапані не можна – почнеться кавітація.

А от якщо температура теплоносія була б нижчою, наприклад 115С, що більш наближено до реальних температур теплової мережі, максимальний перепад

тиску був би більшим:ΔPmax= 0,5 * (5 - 0,72) = 2,14 бар.

Звідси можна зробити цілком очевидний висновок: чим більша температура теплоносія, тим менший перепад тиску можливий на клапані, що регулює.

Щоб визначити швидкість потоку. Проходить через трубопровід, достатньо скористатися формулою:

;м/с

G – витрата теплоносія через клапан, м3/год.

d – умовний діаметрвибраного клапана, мм

Необхідно враховувати той факт, що швидкість потоку, що проходить через ділянку трубопроводу, не повинна перевищувати 1 м/сек.

Найбільш кращою є швидкість потоку в діапазоні 0,7 – 0,85 м/с.

Мінімальна швидкість повинна становити 0,5 м/с.

Критерій вибору системи ГВП, як правило, визначається з технічних умовна підключення: теплогенеруюча компанія дуже часто прописує

тип системи ГВП. Якщо тип системи не прописаний, слід дотримуватися простого правила: визначення співвідношення навантажень будівлі

на ГВП та опалення.

Якщо 0.2 - необхідна двоступінчаста система ГВП;

Відповідно,

Якщо Qгвс/Qопалення< 0.2 або Qгвс/Qопалення>1; необхідна одноступінчаста система ГВП.

Сам принцип роботи двоступінчастої системи ГВП заснований на рекуперації тепла з обороту контуру опалення: зворотний теплоносій контуру опалення

проходить через перший щабель ГВП та підігріває холодну воду з 5С до 41…48С. При цьому сам зворотний теплоносій контуру опалення остигає до 40С

і вже холодним зливається у теплову мережу.

Друга ж ступінь ГВП догріває холодну воду з 41...48С після першого ступеня до належних 60...65С.

Переваги двоступінчастої системи ГВП:

1) За рахунок рекуперації тепла звороту контуру опалення, в теплову мережу надходить охолоджений теплоносій, що різко зменшує ймовірність перегріву.

обратки. Цей момент дуже важливий для теплогенеруючих компаній, зокрема теплових мереж. Зараз набуває поширення проведення розрахунків теплообмінників першого ступеня ГВП на мінімальну температуру в 30С, щоб ще холодніший теплоносій зливався в обіг тепломережі.

2) Двоступінчаста система ГВП більш точно піддається регулюванню температури гарячої води, яка йде на розбір споживачеві та температурні коливання

на виході із системи значно менше. Це досягається завдяки тому, що регулюючий клапан другого ступеня ГВП, у процесі своєї роботи регулює

лише невелику частину навантаження, а чи не всю цілком.

При розподілі навантажень між першим і другим ступенями ГВП, дуже зручно надходити наступним чином:

70% навантаження – 1 ступінь ГВП;

30% навантаження - 2 ступінь ГВП;

Що це дає?

1) Оскільки другий (регульований) ступінь виходить невеликий, то в процесі регулювання температури ГВП, температурні коливання на виході з

системи виявляються незначними.

2) Завдяки такому розподілу навантаження ГВП, у процесі розрахунку ми отримуємо рівність витрат і, як наслідок, рівність діаметрів в обв'язці теплообмінників.

Витрата на циркуляцію ГВП має становити не менше 30% від витрати аналізу ГВП споживачем. Це мінімальна цифра. Для збільшення надійності

системи та стабільність регулювання температури ГВП, витрата на циркуляцію можна збільшити до значення 40-45%. Це робиться не лише для підтримки

температури гарячої води, коли немає розбору споживачем. Це робиться для компенсації «просідання» ГВП в момент пікового розбору ГВП, оскільки витрата

циркуляції підтримуватиме систему в момент заповнення об'єму теплообмінника холодною водою для нагрівання.

Бувають випадки неправильного розрахунку системи ГВП, коли замість двоступінчастої системи проектують одноступінчасту. Після монтажу такої системи

У процесі пуско-налагодження спеціаліст стикається з крайньою нестабільністю роботи системи ГВП. Тут доречно навіть говорити про непрацездатність,

яка виражається великими температурними коливаннями на виході із системи ГВП з амплітудою 15-20С від заданої уставки. Наприклад, коли уставка

становить 60С, то в процесі регулювання температурні коливання відбуваються в діапазоні від 40 до 80С. У цьому випадку зміни налаштувань

електронного регулятора (ПІД - складові, час ходу штока і т.п.) результату не дадуть, оскільки принципово не правильно розрахована гідравліка ГВП.

Вихід тут один: обмежувати витрату холодної води та максимально збільшувати циркуляційну складову ГВП. У цьому випадку, у точці змішування

менша кількість холодної води змішуватиметься з великою кількістю гарячої (циркуляційної) і система працюватиме стабільніше.

Таким чином, проводиться якась імітація двоступінчастої системи ГВП за рахунок циркуляції ГВП.

Попередження Недостатньо напору на джерелі Delta=X м. Де Delta необхідний натиск.

НАЙБЕЗПЕЧНІШИЙ СПОЖИВАЧ: ID=XX.

Малюнок 283. Повідомлення про найгіршого споживача




Дане повідомлення виводиться при нестачі наявного напору на споживача, де DeltaH− значення напору якого не вистачає, м, а ID (ХХ)− індивідуальний номер споживача для якого нестача напору максимальна.



Малюнок 284. Повідомлення про недостатній напір




Двічі клацніть лівою кнопкою миші за повідомленням про найгіршого споживача: відповідний споживач заблимає на екрані.

Ця помилка може бути викликана кількома причинами:

1. Некоректними даними. Якщо величина нестачі напору виходить за рамки реальних значень для цієї мережі, має місце помилка при введенні вихідних даних або помилка при нанесенні схеми мережі на карту. Слід перевірити, чи правильно було занесено такі дані:

   

   Гідравлічний режим мережі.

   Якщо помилки при введенні вихідних даних відсутні, але брак натиску існує і має реальне для цієї мережі значення, то в цій ситуації визначення причини нестачі та спосіб її усунення здійснює сам фахівець, який працює з цією тепловою мережею.

ID=ХХ "Найменування споживача" Випорожнення системи опалення (H, м)

Дане повідомлення виводиться при недостатньому натиску у зворотному трубопроводі для запобігання спорожненню системи опалення верхніх поверхів будівлі, повний напір у зворотному трубопроводі повинен бути не меншим за суму геодезичної позначки, висоти будівлі плюс 5 метрів на заповнення системи. Запас натиску на заповнення системи може бути змінений у налаштуваннях розрахунку ().

ХХ− індивідуальний номер споживача, у якого відбувається випорожнення системи опалення, Н- натиск, у метрах якого недостатньо;

ID=ХХ "Найменування споживача" Натиск у зворотному трубопроводі вище геодезичної позначки на Н, м

Дане повідомлення видається при тиску в зворотному трубопроводі вище за допустимий за умовами міцності чавунних радіаторів (більше 60 м. вод. ст.), де ХХ- індивідуальний номер споживача та Н- Значення напору в зворотному трубопроводі, що перевищує геодезичну позначку.

Максимальний напір у зворотному трубопроводі можна задати самостійно налаштування розрахунків. ;

ID=ХХ "Найменування споживача" Не вибрати сопло елеватора. Ставимо максимальний

Це повідомлення може з'явитися за наявності великих навантажень на опалення або при неправильному виборі схеми підключення, яка не відповідає розрахунковим параметрам. ХХ- Індивідуальний номер споживача, для якого не підібрати сопло елеватора;

ID=ХХ "Найменування споживача" Не вибрати сопло елеватора. Ставимо мінімальний

Це повідомлення може з'явитися за наявності дуже малих навантажень на опалення або при неправильному виборі схеми підключення, яка не відповідає розрахунковим параметрам. ХХ− індивідуальний номер споживача, для якого не підібрати сопло елеватора.

Попередження Z618: ID=XX "XX" Кількість шайб на трубопроводі, що подає, на СО більше 3 (YY)

Дане повідомлення означає, що в результаті розрахунку кількість шайб, необхідна для регулювання системи більше 3 штук.

Так як мінімальний діаметр шайби за замовчуванням становить 3 мм (вказується в налаштуваннях розрахунку «Налаштування розрахунку втрат напору»), а витрата на систему опалення споживача ID = XX дуже маленький, то в результаті розрахунку визначається загальна кількість шайб і діаметр останньої шайби (в базі даних споживача).

Тобто повідомлення виду: Кількість шайб на трубопроводі, що подає, на СО більше 3 (17)попереджає, що для налагодження даного споживача слід встановити 16 шайб діаметром 3 мм та 1 шайбу, діаметр якої визначається в базі даних споживача.

Попередження Z642: ID=XX Елеватор на ЦТП не працює

Це повідомлення виводиться в результаті перевірочного розрахунку і означає, що елеваторний вузол не функціонує.

На п'єзометричному графіку в масштабі наносяться рельєф місцевості, висота приєднаних будівель, натиск у мережі. За цим графіком легко визначити напір і наявний напір у будь-якій точці мережі та абонентських системах.

За горизонтальну площину відліку напорів прийнято рівень 1 – 1 (див. рис.6.5). Лінія П1 – П4 – графік напорів лінії подачі. Лінія О1 – О4 – графік натисків зворотної лінії. Но1 - повний натиск на зворотному колекторі джерела; Нсн - напір мережевого насоса; Нст – повний напір підживлювального насоса, або повний статичний напір у тепловій мережі; Н до– повний натиск у т.к на нагнітальному патрубку насоса; D Hт - втрата напору в теплопідготовчій установці; Нп1 - повний натиск на колекторі, що подає, Нп1 = Ндо – D Hт. Натиск мережевої води на колекторі ТЕЦ. Н 1 =Нп1 - Но1. Натиск у будь-якій точці мережі iпозначається як Нп i , H oi - повні натиски в прямому і зворотному трубопроводі. Якщо геодезична висота в точці iє Z i , то п'єзометричний натиск у цій точці є Нп i - Z i , H o i - Z i у прямому та зворотному трубопроводах, відповідно. Натиск, що знаходиться в точці iє різниця п'єзометричних напорів у прямому та зворотному трубопроводах – Нп i - H oi. Натиск в тепловій мережі у вузлі приєднання абонента Д є Н 4 = Нп4 – Но4.

Рис.6.5. Схема (а) та п'єзометричний графік (б) двотрубної теплової мережі

Втрата напору в лінії подачі на ділянці 1 – 4 є . Втрата натиску у зворотній лінії дільниці 1 – 4 є . Під час роботи мережевого насоса натиск Нст підживлювального насоса регулюється регулятором тиску до Но1. При зупинці мережевого насоса в мережі встановлюється статичний напір Нст, що розвивається підживлювальним насосом.

При гідравлічному розрахунку паропроводу можна не враховувати профіль паропроводу через малу щільність пари. Втрати напору в абонентів, наприклад залежить від схеми приєднання абонента. При елеваторному змішуванні D Не = 10 ... 15 м, при безелеваторному введенні - D нбе =2…5 м, за наявності поверхневих підігрівачів D Нп =5…10 м, при насосному змішуванні D Ннс = 2 ... 4 м.

Вимоги до режиму тиску в тепловій мережі:

У будь-якій точці системи тиск не повинен перевищувати максимально допустиму величину. Трубопроводи системи теплопостачання розраховані на 16 ат, трубопроводи місцевих систем - на тиск 6 ... 7 ат;

Щоб уникнути підсмоктування повітря в будь-якій точці системи тиск повинен бути не менше 1.5 ата. Крім того, ця умова необхідна для запобігання кавітації насосів;

У будь-якій точці системи тиск повинен бути не менше тиску насичення при даній температурі, щоб уникнути закипання води.

«Конкретизація показників кількості та якості комунальних ресурсів у сучасних реаліях ЖКГ»

КОНКРЕТИЗАЦІЯ ПОКАЗНИКІВ КІЛЬКОСТІ І ЯКОСТІ КОМУНАЛЬНИХ РЕСУРСІВ У СУЧАСНИХ РЕАЛІЯХ ЖКГ

В.У. Харитонський, начальник Управління інженерних систем

А. М. Філіппов, заступник начальника Управління інженерних систем,

Державна житлова інспекція м. Москви

Документи, що регламентують показники кількості та якості комунальних ресурсів, що подаються побутовим споживачам, на межі відповідальності ресурсопостачальної та житлової організації на сьогоднішній день не розроблено. Фахівці Мосжилинспекції на додаток до існуючих вимог пропонують конкретизувати на введення в будівлю значення параметрів систем тепло- та водопостачання з метою дотримання в житлових багатоквартирних будинках якості комунальних послуг.

Огляд чинних правил та нормативів з технічної експлуатації житлового фонду в галузі житлово-комунального господарства показав, що на даний час будівельні, санітарні норми та правила, ГОСТ Р 51617 -2000* «Житлово-комунальні послуги», «Правила надання комунальних послуг громадянам», затверджені Постановою Уряду РФ від 23.05.2006 року № 307 та інші чинні нормативні документи розглядають та встановлюють параметри та режими тільки на джерелі (ЦТП, котельня, водопідкачуюча насосна станція), що виробляє комунальний ресурс (холодну, гарячу воду та теплову енергію) безпосередньо у квартирі у мешканця, де надається комунальна послуга. Однак вони не враховують сучасні реалії поділу житлово-комунального господарства на житлові будівлі та об'єкти комунального призначення та межі відповідальності ресурсопостачальної та житлової організації, що склалися, які є предметом нескінченних суперечок при визначенні винної сторони за фактом ненадання послуги населенню або надання послуги неналежної якості. Таким чином, сьогодні не існує документа, що регламентує показники кількості та якості на введенні в будинок, на межі відповідальності ресурсопостачальної та житлової організації.

Проте, аналіз проведених Мосжилинспекцией перевірок якості комунальних ресурсів і послуг показав, що положення федеральних нормативних правових актів у сфері житлово-комунального господарства можна деталізувати і конкретизувати стосовно багатоквартирним будинкам, що дозволить встановити взаємну відповідальність ресурсопостачальних і управляючих житлових організацій. Слід зазначити, що якість та кількість комунальних ресурсів, що постачаються на кордон експлуатаційної відповідальності ресурсопостачальної та керуючої житлової організації, та комунальних послуг мешканцям визначається та оцінюється за свідченнями, насамперед загальнобудинкових приладів обліку, встановлених на вводах.

систем тепло- та водопостачання у житлові будинки, та автоматизованої системи контролю та обліку енергоспоживання.

Таким чином, Мосжилинспекція, виходячи з інтересів мешканців та багаторічної практики, на додаток до вимог нормативних документів та у розвиток положень СНіП та СанПін стосовно умов експлуатації, а також з метою дотримання у житлових багатоквартирних будинках якості комунальних послуг, що надаються населенню, запропонувала регламентувати на введення систем тепло- та водопостачання до будинку (на вузлі обліку та контролю) такі нормативні значення параметрів та режимів, що фіксуються загальнобудинковими приладами обліку та автоматизованою системою контролю та обліку енергоспоживання:

1) для системи центрального опалення (ЦО):

Відхилення середньодобової температури мережної води, що надійшла до системи опалення, має бути в межах ±3 % встановленого температурного графіка. Середньодобова температура зворотної мережі не повинна перевищувати задану температурним графіком температуру більш ніж на 5 %;

Тиск мережної води у зворотному трубопроводі системи ЦО має бути не меншим, ніж на 0,05 МПа (0,5 кгс/см 2 ) вище статичного (для системи), але не вище допустимого (для трубопроводів, опалювальних приладів, арматури та іншого обладнання ). У разі потреби допускається встановлення регуляторів підпору на зворотних трубопроводах у ІТП систем опалення житлових будівель, безпосередньо приєднаних до магістральних теплових мереж;

Тиск мережної води в трубопроводі систем ЦО, що подає, повинен бути вищим за необхідний тиск води в зворотних трубопроводах на величину наявного напору (для забезпечення циркуляції теплоносія в системі);

Натиск (перепад тиску між подавальним і зворотним трубопроводами) теплоносія на введенні теплової мережі ЦО в будинок повинен підтримуватися теплопостачальними організаціями в межах:

а) при залежному приєднанні (з елеваторними вузлами) - відповідно до проекту, але не менше 0,08 МПа (0,8 кгс/см2);

б) при незалежному приєднанні - відповідно до проекту, але не менше ніж на 0,03 Мпа (0,3 кгс/см2) більше гідравлічного опору внутрішньобудинкової системи ЦО.

2) Для системи гарячого водопостачання (ГВП):

Температура гарячої води в трубопроводі ГВП, що подає, для закритих систем в межах 55-65 °С, для відкритих систем теплопостачання в межах 60-75 °С;

Температура в циркуляційному трубопроводі ГВП (для закритих та відкритих систем) 46-55 °С;

Середнє арифметичне значення температури гарячої води в трубопроводі, що подає і циркуляційному, на введенні системи ГВП у всіх випадках має бути не нижче 50 °С;

Натиск, що розташовується (перепад тисків між подавальним і циркуляційним трубопроводами) при розрахунковій циркуляційній витраті системи ГВП повинен бути не нижче 0,03-0,06 МПа (0,3-0,6 кгс/см 2);

Тиск води в трубопроводі системи ГВП, що подає, повинен бути вище тиску води в циркуляційному трубопроводі на величину наявного напору (для забезпечення циркуляції гарячої води в системі);

Тиск води в циркуляційному трубопроводі систем ГВП має бути не меншим, ніж на 0,05 МПа (0,5 кгс/см 2 ) вище статичного (для системи), але не перевищувати статичний тиск (для найбільш високо розташованого та високоповерхового будинку) більш ніж на 0,20 МПа (2 кгс/см2).

При даних параметрах у квартирах у санітарних приладів житлових приміщень, відповідно до нормативних правових актів Російської Федерації, мають бути забезпечені такі значення:

Температура гарячої води не нижче 50 ° С (оптимальна - 55 ° С);

Мінімальний вільний тиск у санітарних приладів житлових приміщень верхніх поверхів 0,02-0,05 МПа (0,2-0,5 кгс/см 2);

Максимальний вільний тиск у системах гарячого водопостачання у санітарних приладів верхніх поверхів не повинен перевищувати 0,20 МПа (2 кгс/см 2);

Максимальний вільний тиск у системах водопостачання у санітарних приладів нижніх поверхів не повинен перевищувати 0,45 МПа (4,5 кгс/см 2 ).

3) Для системи холодного водопостачання (ХВС):

Тиск води в трубопроводі подачі системи ХВС має бути не менш ніж на 0,05 МПа (0,5 кгс/см 2 ) вище статичного (для системи), але не перевищувати статичний тиск (для найбільш високо розташованого і високоповерхового будинку) більш ніж на 0,20 МПа (2 кгс/см 2).

При цьому параметрі в квартирах, відповідно до нормативних правових актів Російської Федерації, повинні бути забезпечені такі значення:

а) мінімальний вільний тиск у санітарних приладів житлових приміщень верхніх поверхів 0,02-0,05 МПа (0,2-0,5 кгс/см 2);

б) мінімальний напір перед газовим водонагрівачем верхніх поверхів не менше 0,10 МПа (1 кгс/см2);

в) максимальний вільний тиск у системах водопостачання у санітарних приладів нижніх поверхів не повинен перевищувати 0,45 МПа (4,5 кгс/см 2).

4) Для всіх систем:

Статичний тиск на введення в системи тепло- та водопостачання повинен забезпечувати заповнення водою трубопроводів систем ЦО, ХВС та ГВП, при цьому статичний тиск води має бути не вищим за допустимий для даної системи.

Значення тиску води в системах ГВП і ХВС на введенні трубопроводів до будинку повинні знаходитися на одному рівні (досягається за допомогою налаштування автоматичних пристроїв регулювання теплового пункту та/або насосної станції), при цьому гранично допустима різниця тисків повинна бути не більше 0,10 МПа (1 кгс/см 2).

Дані параметри на введення в будівлі повинні забезпечувати ресурсопостачальні організації шляхом виконання заходів з автоматичного регулювання, оптимізації, рівномірного розподілу теплової енергії, холодної та гарячої води між споживачами, а для зворотних трубопроводів систем - також і житлові організації, що управляють, шляхом оглядів, виявлення та усунення порушень або переобладнань та проведення налагоджувальних заходів інженерних систем будівель. Зазначені заходи слід проводити під час підготовки теплових пунктів, насосних станцій та внутрішньоквартальних мереж до сезонної експлуатації, а також у випадках порушень зазначених параметрів (показників кількості та якості комунальних ресурсів, що постачаються на кордон експлуатаційної відповідальності).

При недотриманні зазначених значень параметрів і режимів ресурсопостачальна організація зобов'язана негайно вжити всіх необхідних заходів щодо їх відновлення. Крім того, у разі порушення зазначених значень параметрів поставлених комунальних ресурсів та якості комунальних послуг необхідно провести перерахунок плати за надані комунальні послуги з порушенням їх якості.

Таким чином, дотримання цих показників забезпечить комфортне проживання громадян, ефективне функціонування інженерних систем, мереж, житлових будинків та об'єктів комунального призначення, що забезпечують тепло- та водопостачання житлового фонду, а також постачання комунальних ресурсів у необхідній кількості та нормативної якості на межі експлуатаційної відповідальності ресурсопостачальної та керуючої житлової організації (на введенні інженерних комунікацій у будинок).

Література

1. Правила технічної експлуатації теплових енергоустановок.

2. МДК 3-02.2001. Правила технічної експлуатації систем та споруд комунального водопостачання та каналізації.

3. МДК 4-02.2001. Типова інструкція щодо технічної експлуатації теплових систем комунального теплопостачання.

4. МДК 2-03.2003. Правила та норми технічної експлуатації житлового фонду.

5. Правила надання комунальних послуг громадянам.

6. ЖНМ-2004/01. Регламент підготовки до зимової експлуатації систем тепло- та водопостачання житлових будинків, обладнання, мереж та споруд паливно-енергетичного та комунального господарств м. Москви.

7. ГОСТ Р 51617-2000 *. Житлово-комунальні послуги. Загальні технічні умови

8. БНіП 2.04.01 -85 (2000). Внутрішній водопровід та каналізація будівель.

9. СНіП 2.04.05 -91 (2000). Опалення, вентиляція та кондиціювання.

10. Методика перевірки порушення кількості та якості послуг населенню з обліку споживання теплової енергії, витрати холодної, гарячої води в м. Москві.

(Журнал «Енергозбереження» № 4, 2007)

У водяних системах теплопостачання забезпечення споживачів теплотою здійснюється шляхом відповідного розподілу розрахункових витрат мережі між ними. Для реалізації такого розподілу необхідно розробити гідравлічний режим теплопостачання.

Метою розробки гідравлічного режиму системи теплопостачання є забезпечення оптимально допустимих тисків у всіх елементах системи теплопостачання та необхідних наявних тисків у вузлових точках теплової мережі, групових та місцевих теплових пунктах, достатніх для подачі споживачам розрахункових витрат води. Наявним тиском називається різниця тисків води в трубопроводах, що подає і зворотному.

Для надійності роботи системи теплопостачання висуваються такі умови:

Не перевищення допустимих тисків: у джерелах теплопостачання та теплових мережах: 1.6-2.5 мПа - для пароводяних мережевих підігрівачів типу ПСВ, для сталевих водогрійних котлів, сталевих труб та арматури; в абонентських установках: 1.0 мПа-для секційних водоводяних підігрівачів; 0.8-1.0 мПа-для сталевих конвекторів; 0.6 мПа-для чавунних радіаторів; 0.8 мПа-для калориферів;

Забезпечує надлишковий тиск у всіх елементах системи теплопостачання для попередження кавітації насосів та захисту системи теплопостачання від підсмоктування повітря. Мінімальне значення надлишкового тиску набуває 0,05 мПа. З цієї причини п'єзометрична лінія зворотного трубопроводу у всіх режимах повинна розташовуватися вище за точку найвищої будівлі не менше ніж на 5 м. вод. ст.;

У всіх точках системи теплопостачання повинен підтримуватись тиск, що перевищує тиск насиченої водяної пари при максимальній температурі води, забезпечуючи невкипання води. Як правило, небезпека закипання води найчастіше виникає в трубопроводах теплової мережі, що подають. Мінімальний напір у трубопроводах, що подають, приймається за розрахунковою температурою мережної води, таблиця 7.1.

Таблиця 7.1

Лінію на нескипання необхідно провести на графіці паралельно рельєфу місцевості на висоті, що відповідає надлишковому натиску при максимальній температурі теплоносія.

Графічно гідравлічний режим зручно зображати у вигляді п'єзометричного графіка. П'єзометричний графік будується для двох гідравлічних режимів: гідростатичного та гідродинамічного.

Мета розробки гідростатичного режиму – забезпечити необхідний тиск води у системі теплопостачання, у допустимих межах. Нижня межа тиску повинна забезпечити заповнення водою систем споживачів та створити необхідний мінімальний тиск для захисту системи теплопостачання від підсмоктування повітря. Гідростатичний режим розробляється при працюючих підживлювальних насосах та відсутності циркуляції.

Гідродинамічний режим розробляється на основі даних гідравлічного розрахунку теплових мереж та забезпечується одночасною роботою підживлювальних та мережевих насосів.

Розробка гідравлічного режиму зводиться до побудови п'єзометричного графіка, що відповідає всім вимогам до гідравлічного режиму. Гідравлічні режими водяних теплових мереж (п'єзометричні графіки) слід розробляти для опалювального та неопалювального періодів. П'єзометричний графік дозволяє: визначити натиски в трубопроводі, що подає і зворотному; наявний напір у будь-якій точці теплової мережі з урахуванням рельєфу місцевості; за наявним натиском і висоти будівель вибирати схеми приєднання споживачів; підібрати авторегулятори, сопла елеваторів, дросельні пристрої для місцевих систем споживачів теплоти; підібрати мережеві та підживлювальні насоси.

Побудова п'єзометричного графіка(Мал.7.1) проводиться наступним чином:

а) вибираються масштаби по осях абсцис та ординат і наносяться рельєф місцевості та висота будівлі кварталів. П'єзометричні графіки будуються для магістральних та розподільчих теплових мереж. Для магістральних теплових мереж можуть бути прийняті масштаби: горизонтальний М 1:10000; вертикальний М 1:1000; для розподільчих теплових мереж: М г 1:1000 М в 1:500; За нульову позначку осі ординат (осі напорів) зазвичай приймають позначку нижчої точки теплотраси або позначку мережевих насосів.

б) визначається значення статичного натиску забезпечує заповнення систем споживачів і створення мінімально надлишкового напору. Це висота найбільш високо розташованої будівлі плюс 3-5 м.вод.ст.

Після нанесення рельєфу місцевості та висоти будівель визначається статичний напір системи

H c т = [Н зд + (3 5)],м (7.1)

де Н зд- Висота найбільш високо розташованого будинку, м.кв.

Статичний напір Н ст проводиться паралельно осі абсцис, і він не повинен перевищувати максимальний робочий напір для місцевих систем. Величина максимального робочого напору становить: для систем опалення зі сталевими нагрівальними приладами та для калориферів – 80 метрів; для систем опалення з чавунними радіаторами – 60 метрів; для незалежних схем приєднання з поверхневими теплообмінниками – 100 метрів;

в) Потім будується динамічний режим. Довільно вибирається напір на всмоктуванні насосів Н Нс, який не повинен перевищувати статичний напір і забезпечує необхідний запас напору на вході для запобігання кавітанції. Кавітаційний запас, залежно від мірки насоса, становить 5-10 м.вод.ст.;

г) від умовної лінії напорів на всмоктуванні насосів мереж послідовно відкладаються втрати напорів на зворотному трубопроводі DН обр головної магістралі теплової мережі (лінія А-В) використовуючи результати гідравлічного розрахунку. Величина напорів у зворотній магістралі повинна відповідати вимогам, зазначеним вище, при побудові лінії статичного напору;

д) відкладається необхідний наявний натиск у останнього абонента DН аб, з умови роботи елеватора, підігрівача, змішувача та розподільчих теплових мереж (лінія В-С). Розмір напору в точці підключення розподільних мереж приймається не менше 40м;

е) починаючи від останнього вузла трубопроводів, відкладаються втрати напорів в трубопроводі, що подає головній магістралі DН під (лінія С-D). Напір у всіх точках трубопроводу, що подає, виходячи з умови його механічної міцності не повинен перевищувати 160 м;

ж) відкладаються втрати напору в джерелі теплоти DН іт (лінія D-E) і виходить натиск на виході з насосів. За відсутності даних втрати натиску в комунікаціях ТЕЦ може бути прийнято 25 - 30 м, а районної котельні 8-16м.

Напір мережевих насосів визначається

Напір підживлювальних насосів визначається напором статичного режиму.

В результаті такої побудови виходить первісна форма п'єзометричного графіка, що дозволяє оцінити натиски у всіх точках системи теплопостачання (рис.7.1).

У разі їх невідповідності вимогам змінюють положення та форму п'єзометричного графіка:

а) якщо лінія напорів зворотного трубопроводу перетинає висоту будівлі або відстоїть від неї менш ніж на 35 м, то п'єзометричний графік слід підняти, щоб напір у зворотному трубопроводі забезпечував заповнення системи;

б) якщо величина максимального напору у зворотному трубопроводі перевищує допустимий напір в опалювальних приладах, і його не можна зменшити шляхом зміщення п'єзометричного графіка вниз, то його слід зменшити шляхом встановлення насосів, що підкачують, у зворотному трубопроводі;

в) якщо лінія на невскипание перетинає лінію напорів в трубопроводі, що подає, то за точкою перетину можливе закипання води. Тому напір води в цій частині теплової мережі слід підвищити шляхом переміщення п'єзометричного графіка вгору, якщо це можливо, або встановити насос, що підкачує, на трубопроводі, що подає;

г) якщо максимальний напір в обладнанні теплопідготовчої установки джерела теплоти перевищує допустиме значення, то встановлюються насоси, що підкачують, на трубопроводі, що подає.

Розподіл теплової мережі на статичні зони. П'єзометричний графік розробляють для двох режимів. По-перше, для статичного режиму, коли у системі теплопостачання відсутня циркуляція води. Вважають, що система заповнена водою з температурою 100°С, тим самим виключається необхідність підтримки надлишкового тиску в теплопроводах, щоб уникнути закипання теплоносія. По-друге, для гідродинамічного режиму – за наявності циркуляції теплоносія в системі.

Розробку графіка починають із статичного режиму. Розташування на графіку лінії повного статичного тиску має забезпечувати приєднання всіх абонентів до теплової мережі за залежною схемою. Для цього статичний тиск не повинен перевищувати допустимого з умови міцності абонентських установок і забезпечувати заповнення водою місцевих систем. Наявність загальної статичної зони для всієї системи теплопостачання спрощує її експлуатацію та підвищує її надійність. За наявності значної різниці геодезичних відміток землі встановлення загальної статичної зони виявляється неможливим з таких причин.

Найнижче положення рівня статичного тиску визначається за умов заповнення водою місцевих систем та забезпечення у верхніх точках систем найбільш високих будівель, розташованих у зоні найбільших геодезичних позначок, надлишкового тиску не менше 0,05 МПа. Такий тиск виявляється неприпустимо високим для будівель, розташованих у тій частині району, що має найнижчі геодезичні позначки. За таких умов виникає необхідність розподілу системи теплопостачання на дві статичні зони. Одна зона для частини району з низькими геодезичними позначками, інша – з високими.

На рис. 7.2 показані п'єзометричний графік та принципова схема системи теплопостачання району, що має значну різницю геодезичних позначок рівня землі (40м). Частина району, прилегла до джерела теплопостачання, має нульові геодезичні позначки, у периферійній частині району позначки становлять 40м. Висота будівель 30 та 45м. Для можливості заповнення водою систем опалення будівель III та IV,Розташованих на позначці 40м і створення у верхніх точках систем надлишкового напору в 5м рівень повного статичного напору повинен бути розташований на позначці 75м (лінія 5 2 - S 2). У цьому випадку статичний натиск дорівнюватиме 35м. Однак натиск у 75м неприпустимий для будівель Iі II, що розташовані на нульовій позначці. Їх допустиме найвище становище рівня повного статичного тиску відповідає позначці 60м. Таким чином, у цих умовах встановити загальну статичну зону для всієї системи теплопостачання не можна.

Можливим рішенням є поділ системи теплопостачання на дві зони з різними рівнями повних статичних напорів – на нижню з рівнем 50м (лінія S t-Si) і верхню з рівнем 75м (лінія S 2 -S 2).При такому рішенні всіх споживачів можна приєднати до системи теплопостачання за залежною схемою, оскільки статичні натиски в нижній та верхній зонах знаходяться у допустимих межах.

Щоб при припиненні циркуляції води в системі рівні статичних тисків встановилися відповідно до прийнятих двох зон, у місці їх з'єднання розташовують розділовий пристрій (рис. 7.2 6 ). Цей пристрій захищає теплову мережу від підвищеного тиску під час зупинки циркуляційних насосів, автоматично розсікаючи її на дві гідравлічно незалежні зони: верхню та нижню.

При зупинці циркуляційних насосів падіння тиску у зворотному трубопроводі верхньої зони запобігає регулятору тиску «до себе» РДДС (10), що підтримує постійним заданий напір HРДДС у точці відбору імпульсу. При падінні тиску він закривається. Падіння тиску в лінії подачі запобігає встановлений на ній зворотний клапан (11), який також закривається. Таким чином, РДДС та зворотний клапан розсікають тепломережу на дві зони. Для підживлення верхньої зони встановлено підживлювальний насос (8), який забирає воду з нижньої зони та подає у верхню. Напір, що розвивається насосом, дорівнює різниці гідростатичних напорів верхньої та нижньої зон. Підживлення нижньої зони здійснює підживлювальний насос 2 і регулятор підживлення 3.

Малюнок 7.2. Система теплопостачання, розділена на дві статичні зони

а - п'єзометричний графік;

б – принципова схема системи теплопостачання; S 1 - S 1 - лінія повного статичного напору нижньої зони;

S 2 - S 2 - лінія повного статичного напору верхньої зони;

Н п.н1 - напір, що розвивається підживлювальним насосом нижньої зони; Н п.н2 - напір розвивається підживлювальним насосом верхньої зони; Н РДДС - напір на який налаштовані регулятори РДДС (10) і РД2 (9); ΔН РДДС - напір, що спрацьовується на клапані регулятора РДДС при гідродинамічному режимі; I-IV- абоненти; 1-бак підживлювальної води; 2,3 - підживлювальний насос і регулятор підживлення нижньої зони; 4 - передвімкнений насос; 5 – основні пароводяні підігрівачі; 6-мережевий насос; 7 - піковий водогрійний казан; 8 , 9 - підживлювальний насос і регулятор підживлення верхньої зони; 10 -регулятор тиску до себе РДДС; 11- зворотний клапан

Регулятор РДДС налаштований на тиск Нрддс (рис. 7.2а). На цей же натиск налаштований регулятор підживлення РД2.

При гідродинамічному режимі регулятор РДДС підтримує тиск на тому ж рівні. На початку мережі підживлювальний насос із регулятором підтримують напір Н О1 . Різниця цих напорів витрачається на подолання гідравлічних опорів у зворотному трубопроводі між розподільним пристроєм та циркуляційним насосом джерела тепла, решта напору спрацьовується у дросельній підстанції на клапані РДДС. На рис. 8.9 а ця частина напору показана величиною ΔН РДДС. Дросельна підстанція при гідродинамічному режимі дозволяє підтримувати тиск у зворотній лінії верхньої зони не нижче за прийнятий рівень статичного тиску S 2 – S 2 .

П'єзометричні лінії, що відповідають гідродинамічному режиму, показані на рис. 7.2а. Найбільший тиск у зворотному трубопроводі споживача IV становить 90-40 = 50м, що допустимо. Натиск у зворотній лінії нижньої зони також знаходиться в допустимих межах.

У трубопроводі, що подає, максимальний напір після джерела тепла дорівнює 160 м, що не перевищує допустимого з умови міцності труб. Мінімальний п'єзометричний напір у трубопроводі, що подає 110м, що забезпечує нескипання теплоносія, так як при розрахунковій температурі 150°С мінімальний допустимий тиск дорівнює 40м.

Розроблений для статичного та гідродинамічного режимів п'єзометричний графік забезпечує можливість приєднання всіх абонентів за залежною схемою.

Іншим можливим рішенням гідростатичного режиму системи теплопостачання показаної на рис. 7.2 є приєднання частини абонентів за незалежною схемою. Тут можуть бути два варіанти. Перший варіант- Встановити загальний рівень статичного тиску на позначці 50м (лінія S 1 - S 1), а будівлі, розташовані на верхніх геодезичних відмітках, приєднати за незалежною схемою. У цьому випадку статичний напір у водоводяних опалювальних підігрівачах будівель верхньої зони з боку теплоносія, що гріє, складе 50-40=10м, а з боку нагрівається теплоносія визначиться висотою будівель. Другий варіант - встановити загальний рівень статичного тиску на позначці 75 м (лінія S 2 - S 2) із приєднанням будівель верхньої зони за залежною схемою, а будівель нижньої зони - незалежною. У цьому випадку статичний напір у водоводяних підігрівачах з боку теплоносія, що гріє, буде дорівнює 75 м, тобто менше допустимої величини (100м).

Осн.1, 2; 3;

дод. 4, 7, 8 .