Что такое температурный график тепловой сети. Температурный график системы отопления: знакомимся с режимом работы ЦО

Температурный график определяет режим работы тепловых сетей, обеспечивая центральное регулирование отпуска тепла. По данным температурного графика определяется температура подающей и обратной воды в тепловых сетях, а также в абонентском вводе в зависимости от температуры наружного воздуха.

Применяемый в г. Москве график 150/70°С (см. графы 2 и 3 таблицы) позволят передавать тепло от источника тепла с меньшими расходами теплоносителя, однако в домовые системы отопления нельзя подавать теплоноситель с температурой выше 105°С. Поэтому производится по сниженным графикам.

Для домовых систем отопления потребителей применяется График качественного регулирования температуры воды в системах отопления при различных расчетных и текущих температурах наружного воздуха при расчетных перепадах температура воды в системе отопления 95-70 и 105-70°С (см. графы 5 и 6 таблицы).

Для сетей, работающих по температурным графикам 95-70°С и 105-70°С (графы 5 и 6 таблицы) температура воды в обратном трубопроводе систем отопления определяется по графе 7 таблицы.

Для потребителей, подключенных по независимой схеме присоединения температура воды в прямом трубопроводе определяется по графе 4 таблицы, а в обратном трубопроводе по графе 8 таблицы.

Температурный график регулирования тепловой нагрузки разрабатывается из условий суточной подачи тепловой энергии на отопление, обеспечивающей потребность зданий в тепловой энергии в зависимости от температуры наружного воздуха, чтобы обеспечить температуру в помещениях постоянной на уровне не менее 18 градусов, а также покрытие тепловой нагрузки горячего водоснабжения с обеспечением температуры ГВС в местах водоразбора не ниже + 60°С, в соответствии с требованиями СанПин 2.1.4.2496-09 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения».Температурный график регулирования тепловой нагрузки утверждается теплоснабжающей организацией.

Обозначения

Т 1 (п. 2, 3) - температура воды в магистральной тепловой сети от источника до ЦТП

Т 3 (п. 5, 6) - температура воды в разводящих сетях отопления к потребителю после ЦТП

Т " 3 (п. 4) - температура воды в разводящих сетях отопления к потребителю при независимой схеме присоединения с элеватором у потребителей

Т 4 (п. 7) - температура воды в обратном трубопроводе сети отопления от потребителя для сетей, работающих по температурным графикам п. 5, 6
Т" 4 (п 8) - температура воды после отопительного подогревателя в ЦТП при независимой схеме присоединения

Примечание:

1. Все графики работы источников и местных систем могут быть другими и определяются по решению проектной и энергоснеабжающей организации. Схема присоединения системы отопления выбирается при проектировании в соответствии с требованиями правилам.

Каким закономерностям подчиняются изменения температуры теплоносителя в системах центрального отопления? Что это такое — температурный график системы отопления 95-70? Как привести параметры отопления в соответствие с графиком? Попробуем ответить на эти вопросы.

Что это такое

Начнем с пары отвлеченных тезисов.

• С изменением погодных условий теплопотери любого здания меняются вслед за ними . В заморозки для того, чтобы сохранить в квартире постоянную температуру, требуется куда больше тепловой энергии, чем в теплую погоду.

Уточним: затраты тепла определяются не абсолютным значением температуры воздуха на улице, а дельтой между улицей и внутренними помещениями.
Так, при +25С в квартире и -20 во дворе затраты тепла будут точно такими же, как при +18 и -27 соответственно.

• Тепловой поток от отопительного прибора при постоянной температуре теплоносителя тоже будет постоянным .
  Падение температуры в помещении несколько увеличит его (опять-таки за счет увеличения дельты между теплоносителем и воздухом в комнате); однако этого увеличения будет категорически недостаточно для компенсации возросших потерь тепла через ограждающие конструкции. Просто потому, что нижний порог температуры в квартире действующие СНиП ограничивают 18-22 градусами.

Очевидное решение проблемы роста потерь — повышение температуры теплоносителя.

Очевидно, ее рост должен быть пропорционален снижению уличной температуры: чем холоднее за окном, тем большие потери тепла придется компенсировать. Что, собственно, и подводит нас к идее создания определенной таблицы согласования обоих значений.

Итак, график температурный системы отопления — это описание зависимости температур подающего и обратного трубопроводов от текущей погоды на улице.

Как все устроено

Существует два разных типа графиков:

1. Для тепловых сетей.
2. Для внутридомовой отопительной системы.

Чтобы разъяснить разницу между этими понятиями, вероятно, стоит начать с краткого экскурса в то, как устроено центральное отопление.

ТЭЦ — тепловые сети

Функция этой связки — нагреть теплоноситель и доставить его конечному потребителю. Протяженность теплотрасс обычно измеряется километрами, суммарная площадь поверхности — тысячами и тысячами квадратных метров. Несмотря на меры по теплоизоляции труб, потери тепла неизбежны: пройдя путь от ТЭЦ или котельной до границы дома, техническая вода успеет частично остыть.

Отсюда — вывод: для того, чтобы она дошла до потребителя, сохранив приемлемую температуру, подача теплотрассы на выходе из ТЭЦ должна быть максимально горячей. Ограничивающим фактором является точка кипения; однако при повышении давления она смещается в сторону повышения температуры:

Типичное давление в подающем трубопроводе теплотрассы — 7-8 атмосфер. Такое значение даже с учетом потерь напора при транспортировке позволяет запустить отопительную систему в домах высотой до 16 этажей без дополнительных насосов. Вместе с тем оно безопасно для трасс, стояков и подводок, шлангов смесителей и прочих элементов систем отопления и ГВС.

С некоторым запасом верхняя граница температуры подачи принята равной 150 градусам. Наиболее типичные температурные графики отопления для теплотрасс лежат в диапазоне 150/70 — 105/70 (температуры подающей и обратной трассы).

Дом

В домовой системе отопления действует ряд дополнительных ограничивающих факторов.

• Максимальная температура теплоносителя в ней не может превышать 95 С для двухтрубной и 105 С для .

Кстати: в дошкольных воспитательных учреждениях ограничение куда более жесткое — 37 С.
Цена снижения температуры подачи — увеличение количества секций радиаторов: в северных регионах страны помещения групп в детских садах буквально опоясаны ими.

• Дельта температур междуподающим и обратным трубопроводами по понятным причинам должна быть по возможности небольшой — иначе температура батарей в здании будет сильно различаться. Это подразумевает быструю циркуляцию теплоносителя.
  Однако слишком быстрая циркуляция через домовую систему отопления приведет к тому, что вода обратки будет возвращаться в трассу с непомерно высокой температурой, что в силу ряда технических ограничений в работе ТЭЦ неприемлемо.

Проблема решается монтажом в каждом доме одного или нескольких элеваторных узлов, в которых к струе воды из подающего трубопровода подмешивается обратка. Полученная смесь, собственно, и обеспечивает быструю циркуляцию большого объема теплоносителя без перегрева обратного трубопровода трассы.

Для внутридомовых сетей задается отдельный график температур с учетом схемы работы элеватора. Для двухтрубных контуров типичен температурный график отопления 95-70, для однотрубных (что, впрочем, редкость в многоквартирных домах) — 105-70.

Климатические зоны

Основной фактор, определяющий алгоритм составления графика — расчетная зимняя температура. Таблица температур теплоносителя должна быть составлена таким образом, чтобы максимальные значения (95/70 и 105/70) в пик морозов обеспечивали соответствующую СНиП температуру в жилых помещениях.

Приведем пример внутридомового графика для следующих условий:

• Отопительные приборы — радиаторы с подачей теплоносителя снизу вверх.
• Отопление — двухтрубное, со .

• Расчетная температура уличного воздуха — -15 С.

Нюанс: при определении параметров трассы и внутридомовой системы отопления берется среднесуточная температура.
Если ночью будет -15, а днем -5, в качестве наружной температуры фигурируют -10С.

А вот некоторые значения расчетных зимних температур для городов России.

На фото — зима в Верхоянске.

Регулировка

Если за параметры трассы отвечает руководство ТЭЦ и тепловых сетей, то ответственность за параметры внутридомовой сети возлагается на жилищников. Весьма типична ситуация, когда при жалобах жильцов на холод в квартирах замеры показывают отклонения от графика в нижнюю сторону. Чуть реже бывает так, что замеры в колодцах тепловиков показывают завышенную температуру обратки с дома.

Как своими руками привести параметры отопления в соответствие с графиком?

Рассверливание сопла

При заниженной температуре смеси и обратки очевидное решение -увеличить диаметр сопла элеватора. Как это делается?

Инструкция — к услугам читателя.

1. Перекрываются все задвижки или вентиля в элеваторном узле (входные, домовые и ГВС).
2. Демонтируется элеватор.
3. Сопло вынимается и рассверливается на 0,5-1 мм.
4. Элеватор собирается и запускается со стравливанием воздуха в обратном порядке.

Совет: вместо паронитовых прокладок на фланцы можно поставить резиновые, вырезанные по размеру фланца из автомобильной камеры.

После демонтажа сопла глушится нижний фланец.

Внимание: это экстренная мера, применяющаяся в крайних случаях, поскольку в этом случае температура радиаторов в доме может достигать 120-130 градусов.

Регулировка перепада

При завышенных температурах в качестве временной меры до окончания отопительного сезона практикуется регулировка перепада на элеваторе задвижкой.

1. ГВС переключается на подающий трубопровод.
2. На обратку устанавливается манометр.
   
3. Входная задвижка на обратном трубопроводе полностью закрывается и потом постепенно открывается с контролем давления по манометру. Если просто прикрыть задвижку, просадка щечек на штоке может остановить и разморозить контур. Перепад снижается за счет повышения давления на обратке по 0,2 атмосферы в сутки с ежедневным контролем температур.

Экономичный расход энергоресурсов в отопительной системе, может быть достигнут, если выполнять некоторые требования. Одним из вариантов, является наличие температурной диаграммы, где отражается отношение температуры, исходящей от источника отопления к внешней среде. Значение величин дают возможность оптимально распределять тепло и горячую воду потребителю.

Высотные дома подключены в основном к центральному отоплению. Источники, которые передают тепловую энергию, являются котельные или ТЭЦ. В качестве теплоносителя используется вода. Её нагревают до заданной температуры.

Пройдя полный цикл по системе, теплоноситель, уже охлаждённый, возвращается к источнику и наступает повторный нагрев. Соединяются источники с потребителем тепловыми сетями. Так как окружающая среда меняет температурный режим, следует регулировать тепловую энергию, чтобы потребитель получал необходимый объём.

Регулирование тепла от центральной системы можно производить двумя вариантами:

1. Количественный. В этом виде изменяется расход воды, но температуру она имеет постоянную.
2. Качественный. Меняется температура жидкости, а расход её не изменяется.

В наших системах применяется второй вариант регулирования, то есть качественный. Здесь есть прямая зависимость двух температур: теплоносителя и окружающей среды. И расчёт ведётся таким образом, чтобы обеспечить тепло в помещении 18 градусов и выше.

Отсюда, можно сказать, что температурный график источника представляет собой ломанную кривую. Изменение её направлений зависит от разниц температур (теплоносителя и наружного воздуха).

График зависимости может быть различный.

Конкретная диаграмма имеет зависимость от:

1. Технико-экономических показателей.
2. Оборудования ТЭЦ или котельной.
3. Климата.

Высокие показатели теплоносителя обеспечивают потребителя большой тепловой энергией.

Ниже показан пример схемы, где Т1 – температура теплоносителя, Тнв – наружного воздуха:

Применяется также, диаграмма возвращённого теплоносителя. Котельная или ТЭЦ по такой схеме может оценить КПД источника. Он считается высоким, когда возвращённая жидкость поступает охлаждённая.

Стабильность схемы зависит от проектных значений расхода жидкости высотными домами. Если увеличивается расход через отопительный контур, вода будет возвращаться не охлаждённой, так как возрастёт скорость поступления. И наоборот, при минимальном расходе, обратная вода будет достаточно охлаждена.

Заинтересованность поставщика, конечно, в поступлении обратной воды в охлаждённом состоянии. Но для уменьшения расхода существуют определённые пределы, так как уменьшение ведёт к потерям количества тепла. У потребителя начнётся опускаться внутренний градус в квартире, который приведёт к нарушению строительных норм и дискомфорту обывателей.

От чего зависит?

Температурная кривая зависит от двух величин: наружного воздуха и теплоносителя. Морозная погода ведёт за собой увеличение градуса теплоносителя. При проектировании центрального источника учитывается размер оборудования, здания и сечение труб.

Величина температуры, выходящей из котельной, составляет 90 градусов, для того, чтобы при минусе 23°C, в квартирах было тепло и имело величину в 22°C. Тогда обратная вода возвращается на 70 градусов. Такие нормы соответствуют нормальному и комфортному проживанию в доме.

Анализ и наладка режимов работы производится при помощи температурной схемы. Например, возвращение жидкости с завышенной температурой, будет говорить о высоких расходах теплоносителя. Дефицитом расхода будут считаться заниженные данные.

Раньше, на 10 ти этажные постройки, вводилась схема с расчётными данными 95-70°C. Здания выше имели свою диаграмму 105-70°C. Современные новостройки могут иметь другую схему, на усмотрение проектировщика. Чаще, встречаются диаграммы 90-70°C, а могут быть и 80-60°C.

График температуры 95-70:

Как рассчитывается?

Выбирается метод регулирования, затем делается расчёт. Во внимание берётся расчётно-зимний и обратный порядок поступления воды, величина наружного воздуха, порядок в точке излома диаграммы. Существуют две диаграммы, когда в одной из них рассматривается только отопление, во второй отопление с потреблением горячей воды.

Для примера расчёта, воспользуемся методической разработкой «Роскоммунэнерго».

Исходными данными на теплогенерирующую станцию будут:

1. Тнв – величина наружного воздуха.
2. Твн – воздух в помещении.
3. Т1 – теплоноситель от источника.
4. Т2 – обратное поступление воды.
5. Т3 – вход в здание.

Мы рассмотрим несколько вариантов подачи тепла с величиной 150, 130 и 115 градусов.

При этом, на выходе они будут иметь 70°C.

Полученные результаты сносятся в единую таблицу, для последующего построения кривой:

Итак, мы получили три различные схемы, которые можно взять за основу. Диаграмму правильней будет рассчитывать индивидуально на каждую систему. Здесь мы рассмотрели рекомендованные значения, без учёта климатических особенностей региона и характеристик здания.

Чтобы уменьшить расход электроэнергии, достаточно выбрать низкотемпературный порядок в 70 градусов и будет обеспечиваться равномерное распределение тепла по отопительному контуру. Котёл следует брать с запасом мощности, чтобы нагрузка системы не влияла на качественную работу агрегата.

Регулировка

Автоматический контроль обеспечивается регулятором отопления.

В него входят следующие детали:

1. Вычислительная и согласующая панель.
2. Исполнительное устройство на отрезке подачи воды.
3. Исполнительное устройство , выполняющее функцию подмеса жидкости из возвращённой жидкости (обратки).
4. Повышающий насос и датчик на линии подачи воды.
5. Три датчика (на обратке, на улице, внутри здания). В помещении их может быть несколько.

Регулятором прикрывается подача жидкости, тем самым, увеличивается значение между обраткой и подачей до величины, предусмотренной датчиками.

Для увеличения подачи присутствует повышающий насос, и соответствующая команда от регулятора. Входящий поток регулируется «холодным перепуском». То есть происходит понижение температуры. На подачу отправляется некоторая часть жидкости, поциркулировавшая по контуру.

Датчиками снимается информация и передаётся на управляющие блоки, в результате чего, происходит перераспределение потоков, которые обеспечивают жёсткую температурную схему системы отопления.

Иногда, применяют вычислительное устройство, где совмещены регуляторы ГВС и отопления.

Регулятор на горячую воду имеет более простую схему управления. Датчик на горячем водоснабжении производит регулировку прохождения воды со стабильной величиной 50°C.

Плюсы регулятора:

1. Жёстко выдерживается температурная схема.
2. Исключение перегрева жидкости.
3. Экономичность топлива и энергии.
4. Потребитель, независимо от расстояния, равноценно получает тепло.

Таблица с температурным графиком

Режим работы котлов зависит от погоды окружающей среды.

Если брать различные объекты, например, заводское помещение, многоэтажный и частный дом, все будут иметь индивидуальную тепловую диаграмму.

В таблице мы покажем температурную схему зависимости жилых домов от наружного воздуха:

СНиП

Существуют определённы нормы, которые должны быть соблюдены в создании проектов на тепловые сети и транспортировку горячей воды потребителю, где подача водяного пара должна осуществляться в 400°C, при давлении 6,3 Бар. Подачу тепла от источника рекомендуется выпускать потребителю с величинами 90/70 °C или 115/70 °C.

Нормативные требования следует выполнять на соблюдение утверждённой документации с обязательным согласованием с Минстроем страны.

Просматривая статистику посещения нашего блога я заметил, что очень часто фигурируют такие поисковые фразы как, например, «какая должна быть температура теплоносителя при минус 5 на улице?» . Решил выложить старый график качественного регулирования отпуска тепла по среднесуточной температуре наружного воздуха . Хочу предупредить тех, кто на основании этих цифр попытается выяснить отношения с ЖЭУ или тепловыми сетями: отопительные графики для каждого отдельного населенного пункта разные (я писал об этом в статье ). По данному графику работают тепловые сети в Уфе (Башкирия).

Так же хочу обратить внимание на то, что регулирование происходит по среднесуточной температуре наружного воздуха, так что, если, например, на улице ночью минус 15 градусов, а днем минус 5 , то температура теплоносителя будет поддерживаться в соответствии с графиком по минус 10 о С .

Как правило, используются следующие температурные графики: 150/70 , 130/70 , 115/70 , 105/70 , 95/70 . Выбирается график в зависимости от конкретных местных условий. Домовые системы отопления работают по графикам 105/70 и 95/70. По графикам 150, 130 и 115/70 работают магистральные тепловые сети.

Рассмотрим пример как пользоваться графиком. Предположим, на улице температура «минус 10 градусов». Тепловые сети работают по температурному графику 130/70 , значит при -10 о С температура теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети должна быть 85,6 градусов, в подающем трубопроводе системы отопления — 70,8 о С при графике 105/70 или 65,3 о С при графике 95/70. Температура воды после системы отопления должны быть 51,7 о С.

Как правило, значения температуры в подающем трубопроводе тепловых сетей при задании на теплоисточник округляются. Например, по графику должно быть 85,6 о С, а на ТЭЦ или котельной задается 87 градусов.

Прошу не ориентироваться на диаграмму в начале поста — она не соответствует данным из таблицы.

Расчет температурного графика

Методика расчета температурного графика описана в справочнике (Глава 4, п. 4.4, с. 153,).

Это довольно трудоемкий и долгий процесс, так как для каждой температуры наружного воздуха нужно считать несколько значений: Т 1 , Т 3 , Т 2 и т. д.

К нашей радости у нас есть компьютер и табличный процессор MS Excel. Коллега по работе поделился со мной готовой таблицей для расчета температурного графика. Её в свое время сделала его жена, которая трудилась инженером группы режимов в тепловых сетях.

Для того, чтобы Excel расчитал и построил график достаточно ввести несколько исходных значений:

• расчетная температура в подающем трубопроводе тепловой сети Т 1
• расчетная температура в обратном трубопроводе тепловой сети Т 2
• расчетная температура в подающем трубопроводе системы отопления Т 3
• Температура наружного воздуха Т н.в.
• Температура внутри помещения Т в.п.
• коэффициент «n » (он, как правило, не изменен и равен 0,25)
• Минимальный и максимальный срез температурного графика Срез min, Срез max .

Все. больше ничего от вас не требуется. Результаты вычислений будут в первой таблице листа. Она выделена жирной рамкой.

Диаграммы также перестроятся под новые значения.

Также таблица считает температуру прямой сетевой воды с учетом скорости ветра.

Важнейшей задачей при проектировании и эксплуатации систем теплоснабжения является разработка эффективного гидравлического режима, обеспечивающего надежную работу тепловых сетей.

Под надежной работой подразумевается:

1) обеспечение требуемых напоров перед абонентами ();

2) исключение вскипания теплоносителя в подающей магистрали;

3) исключение опорожнения систем отопления в зданиях, а значит последующего завоздушивания при повторном пуске;

4) исключение опасных превышений давления у потребителей, вызывающих возможность порыва труб и отопительной арматуры.

Под гидравлическим режимом тепловой сети понимают взаимную связь между давлениями (напорами) и расходами теплоносителя в различных точках сети в данный момент времени.

Гидравлический режим тепловой сети изучают с помощью построения графика давлений (пьезометрического графика).

График строится после проведения гидравлического расчета трубопроводов. Он позволяет наглядно ориентироваться в гидравлическом режиме работы тепловых сетей при различном режиме их работы, с учетом влияния рельефа местности, высоты зданий, потерь давления в тепловых сетях. По этому графику можно легко определить давление и располагаемый напор в любой точке сети и абонентской системе, подобрать соответствующее насосное оборудование насосных станций и схему автоматического регулирования гидравлического режима работы ИТП.

Рассмотрим пьезометрический график для тепловой сети, располо­женной на местности со спокойным рельефом (рис. 7.1). Плоскость с нулевой отметкой совмещена с отметкой расположения теплоподготовительной установки. Профиль основной магистрали 1 -2-3 -III совме­щен с вертикальной плоскостью, в которой вычерчен пьезометрический график. В точке 2 к магистрали присоединено ответвление 2 -I . Это от­ветвление имеет свой профиль в плоскости, перпендикулярной основной магистрали. Для возможности изображения профиля ответвления 2 -I на пьезометрическом графике повернем его на 90° против часовой стрел­ки вокруг точки 2 и совместим c плоскостью профиля основной маги­страли. После совмещения плоскостей профиль ответвления займет на графике положение, отображаемое линией 2 - . Аналогично строим профиль и для ответвления 3 - .

Рассмотрим работу двухтрубной системы теплоснабжения, принци­пиальная схема которой показана на рис. 7.1,в . Из теплоподготовительной установки Т высокотемпературная вода с поступает в по­дающий теплопровод в точке П1 с полным напором в подающем коллек­торе источника теплоснабжения (здесь - на­чальный полный напор после сетевых насосов (точка K ); - потери напора сетевой воды в теплоподготовительной установке). Так как гео­дезическая отметка установки сетевых насосов , полные напоры в начале сети равны пьезометрическим напорам и соответствуют избыточ­ным давлениям в коллекторах источника теплоснабжения. Горячая вода по подающей магистрали 1-2-3-III и ответвлениям 2-I и 3-II по­ступает в местные системы потребителей тепла I , II , III . Полные напоры в подающей магистрали и ответвлениях изображены графиками напоров П1-ПIII , П2-ПI , П3-ПII . Охлажденная вода по обратным трубопро­водам направляется к источнику теплоснабжения. Графики полных дав­лений в обратных теплопроводах изображены линиями OIII-О1 , OII- О3, ОI-О1.

Разность напоров в подающей и обратной линиях для любой точ­ки сети называется располагаемым напором . Так как подающий и обрат­ный трубопроводы в любой точке имеют одну и ту же геодезическую от­метку, располагаемый напор равен разности полных или пьезометриче­ских напоров:

У абонентов располагаемые напоры равны: ;

; . Полный напор в конце обратной линии перед сетевым насосом на обратном коллекторе источника тепло­снабжения равен . Следовательно, располагаемый

напор в коллек­торах теплоподготовительной установки

Сетевой насос повышает давление воды, поступающей из обратной линии, и направляет ее в теплоподготовительную установку, где она на­гревается до . Насос развивает напор .

Рис. 7.1. Пьезометрический график (а), однолинейная схема трубопроводов (б) и схе­ма двухтрубной тепловой сети (в)

I -III - абоненты; 1, 2, 3 - узлы; П - подающая линия; О - обратная линия; Н - напоры; Т -теплоподготовительная установка; СИ - сетевой насос; РД - регулятор давления; Д - точка от­бора импульса для РД; ПН - подпиточный насос; Б - бак подпиточной воды; ДК - дренажныйклапан.

Потери напора в подающей и обратной линиях равны разности пол­ных напоров в начале и конце трубопровода. Для подающей магистрали они равны , а для обратной .

Описанный гидродинамический режим наблюдается при работе се­тевого насоса. Положение пьезометрической линии обратного трубопро­вода в точке О1 поддерживается постоянным в результате работы подпиточного насоса ПН и регулятора давления РД . Напор, развиваемый подпиточным насосом при гидродинамическом режиме , дросселируется клапаном РД таким образом, чтобы в точке отбора импульса давления Д из байпасной линии сетевого насоса поддерживался напор , рав­ный полному напору, развиваемому подпиточным насосом.

На рис. 7.2 показаны график напоров в линии подпитки и в байпас­ной линии, а также принципиальная схема подпиточного устройства.

Рис. 7.2. График напоров в линии подпитки 1 -2 и в байпасной линии сетевого насоса 2 -3 (а) и схема подпиточного устройства (б):

Н - пьезометрические напоры; - поте­ри напора в дроссельных органах регуля­тора давления РД и в задвижках А и В; СН, ПН - сетевой и подпиточный насосы; ДК - дренажный клапан; Б - бак подпиточной воды

Перед подпиточным насосом полный напор условно принимаем равным нулю. Подпиточный насос ПН развивает напор . Этот напор будет в трубопроводе до регулятора давления РД. Потерями напора на трение на участках 1 -2 и 2 -3 пренебрегаем ввиду их малости. В байпасной линии теплоноситель движется от точки 3 к точке 2. В задвижках А и В срабатывается весь напор, развиваемый сетевым насосом. Степень за­крытия этих задвижек регулируют таким образом, чтобы в задвижке А был сработан напор и полный напор после нее был равен .

В задвижке В срабатывается напор , причем (здесь - напор после РД). Регулятор давления под­держивает постоянное давление в точке Д между задвижками А и В. При этом в точке 2 будет поддерживаться напор , а на клапане РД будет срабатываться напор .

При увеличении утечки теплоносителя из сети давление в точке Д начинает снижаться, клапан РД приоткрывается, увеличивается подпит­ка тепловой сети и давление восстанавливается. При сокращении утечки давление в точке Д начинает повышаться и клапан РД прикрывается. Если при закрытом клапане РД давление будет продолжать расти, на­пример в результате прироста объема воды при повышении ее темпера­туры, в работу включится дренажный клапан ДК, поддерживающий по­стоянное давление «до себя» в точке Д, и сбросит избыток воды в дре­наж. Так работает подпиточное устройство при гидродинамическом ре­жиме. При остановке сетевых насосов прекращается циркуляция тепло­носителя в сети и во всей системе напор падает вплоть до . Регуля­тор давления РД открывается, а подпиточный насос ПН поддерживает во всей системе постоянный напор .

Таким образом, при втором характерном гидравлическом режиме - статическом - во всех точках системы теплоснабжения устанавливается полный напор, развиваемый подпиточным насосом. В точке Д как при гидродинамическом, так и при статическом режимах поддерживается постоянный напор .Такая точка называется нейтральной.

Ввиду большого гидростатического давления, создаваемого столбом воды, и высокой температуры транспортируемой воды возникают жест­кие требования к допустимому диапазону давлений как в подающем, так и в обратном трубопроводах. Эти требования накладывают ограни­чения на возможное расположение пьезометрических линий как при статическом, так и при гидродинамическом режимах.

Для исключения влияния местных систем на режим давления в сети будем считать, что они присоединены по независимой схеме, при которой гидравлические режимы тепловой сети и местных систем автономны. В таких условиях к режиму давлений в сети предъявляются излагаемые ниже требования.

При работе тепловой сети и при разработке графика пьезометрических напоров должны быть соблюдены следующие условия (как при динамическом, так и при статическом режимах), которые перечисляются в порядке очередности их проверки при построении графика.

1. Пьезометрический напор в обратном трубопроводе сети должен быть выше статического уровня подсоединенных систем (высоты зданий Н зд ) не менее чем на 5 м (запас), иначе давление в обратном трубопроводе Н обр будет меньше статического давления здания Н зд и уровень воды в зданиях установится на высоте напора обратного пьезометра, а над ним возникнет вакуум (оголение системы), который вызовет подсос воздуха в систему. На графике это условие выразится тем, что линия обратного пьезометра должна пройти на 5 м выше здания:

Н обр Н зд + 5 м ; Н ст Н зд + 5 м .

2. В любой точке обратной магистрали пьезометрический напор должен быть не менее 5 м , чтобы не было вакуума и подсоса воздуха в сеть (5 м – запас). На графике это условие выражается тем, что пьезометрическая линия обратной магистрали и линия статического напора в любой точке сети должны идти не менее чем на 5м выше уровня земли:

Н обр Н з + 5 м ; Н ст Н з + 5 м.

3. Напор на всасе сетевых насосов (напор подпитки Н о ) должен быть не менее 5 м , чтобы обеспечить залив насосов водой и отсутствие кавитации:

Н о 5 м.

4. Давление воды в системе отопления должно быть меньше максимально допустимого, которое могут выдержать отопительные приборы (6 кгс/см 2 ). На графике это условие выражается тем, что на вводах в здания пьезометрические напоры в обратной магистрали и статический уровень сети не должны быть выше Н доп = 55 м (с запасом 5 м ):

Н обр - Н з 55 м ; Н ст - Н з 55 м .

5. В подающем трубопроводе до элеватора, где температура воды выше , должно поддерживаться давление не менее давления кипения воды при температуре теплоносителя – принимается с запасом; (для статического уровня это не обязательно):

Н s =20 м при и Н s =40 м при .

На графике это условие выразится тем, что линия напоров в подающем трубопроводе должна быть соответственно на величину Н s выше наивысшейточки перегретой воды в системе отопления (для жилых зданий это будет уровень земли, а для промышленных зданий –высшаяточка перегретой воды в цехах):

Н под Н s + 5 м .

6. Статический уровень местных систем (уровень верха зданий) не должен создавать в системах других зданий давление больше максимального допустимого для них, иначе при остановке сетевых насосов произойдет раздавливание приборов этих систем за счет давления воды высоко расположенных зданий. На графике это условие выразится тем, что уровни высоко расположенных зданий не должны превышать больше чем на 55 м уровни земли у других зданий.

7. Давление в любой точке системы не должно превышать максимально допустимое из условий прочности оборудования, деталей и арматуры. Обычно принимают максимальное избыточное давление Р доп =16…22 кгс/см 2 . Это означает, что и пьезометрический напор в любой точке подающего трубопровода (от уровня земли) должен быть не менее Н доп – 5 м (с запасом5 м ):

Н под – Н з Н доп – 5 м .

8. Располагаемый напор (разность пьезометрических напоров в подающем и обратном трубопроводах) на вводах в здания должен быть не менее потери напора в системе абонента:

Н р = Н под – Н обр Н зд .

Таким образом, пьезометрический график позволяет обеспечить эффективный гидравлический режим тепловой сети и подобрать насосное оборудование.

Контрольные вопросы

1. Изложите основные задачи выбора режима давлений водяных тепловых сетей из условия надежности работы системы теплоснабжения.

2. Что такое гидродинамический и статический режимы работы тепловой сети? Обоснуйте условия определения положения статического уровня.

3. Представьте методику построения пьезометрического графика.

4. Изложите требования к определению положения на пьезометрическом графике линий давления в подающей и обратной магистралях тепловой сети.

5. На основе каких условий на пьезометрическом графике наносятся наносятся уровни допустимых максимальных и минимальных пьезометрических напоров для подающей и обратной линий системы теплоснабжения?

6. Что такое «нейтральная» точка» на пьезометрическом графике и при помощи какого устройства на ТЭЦ или котельной регулируется ее положение?

7. Как определяется рабочий напор сетевых и подпиточных насосов?