Разработка гидравлического режима тепловых сетей

Утверждено

на заседании кафедры

“___”______2001 г.

ГРАФИКИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЙ

ВОДЯНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ И КВАРТАЛЬНЫХ СЕТЕЙ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Методические указания

по курсовому и дипломному проектированию

для специальности 290700 (“Теплогазоснабжение и вентиляция”)

Пермь 2001

УДК 697.34

Составитель: канд.техн.наук, доцент А.В. Гришкова

Графики распределения давлений водяных тепловых сетей и квартальных сетей горячего водоснабжения. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для специальности 290700 («Теплогазоснабжение и вентиляция») / Сост. А.В. Гришкова; Перм. гос. техн. ун-т. Пермь,2001, 21 с.

Табл.3, ил.12

Рецензент канд. техн. наук, доцент Б.М. Красовский

ã Пермский государственный

технический университет,2001.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

При проектировании и эксплуатации водяных тепловых сетей, наряду с давлением, широко пользуются также другой единицей гидравлического потенциала - напором.

Напор представляет собой давление, выраженное в линейных единицах (метрах, миллиметрах) столба той жидкости, которая подается по трубопроводу.

Напор и давление связаны следующей зависимостью:

, (1)

где - напор, м.вод.ст.;

Р - давление теплоносителя, кгс/м²;

- удельный вес теплоносителя, кгс/м³.

Аналогичной зависимостью связаны между собой падение давления и потеря напора:

(2)

где - потеря напора или располагаемый напор, м.вод.ст.;

DР - падение давления или располагаемый перепад давлений, кгс/м².

Полный напор отсчитывается от одного общего условного горизонтального уровня.

Напор, отсчитанный от уровня прокладки оси трубопровода в данной точке, называется пьезометрическим напором или пьезометрической высотой.

При проектировании и эксплуатации тепловых сетей необходимо учитывать многочисленные факты, определяющие гидравлические режимы сетей: располагаемые напоры сетевых и подпиточных насосов; гидравлическое сопротивление источника теплоснабжения, высотность абонентских зданий, потери напора в трубопроводах тепловой сети и абонентских установках, сопротивление дроссельных диафрагм, регуляторов, водомеров, параметры теплоносителя и т.д.

Для учета факторов используются пьезометрические графики закрытых тепловых сетей и сетей горячего водоснабжения. Пьезометрический график представляет собой графическое изображение напоров в тепловой сети относительно местности, на которой она проложена. На пьезометрических графиках величины гидравлического потенциала выражены в единицах напора. Для практических расчетов принято, что 10 кПа (1000 кг/м²) соответствует 1 м.вод.ст.

ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ГРАФИКИ

ЗАКРЫТЫХ ВОДЯНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

При наличии центральных тепловых пунктов пьезометрические графики закрытых водяных тепловых сетей обычно подразделяют на два вида:

а) пьезометрические графики городских сетей - от источника теплоснабжения до центральных тепловых пунктов;

б) пьезометрические графики квартальных сетей - от ЦТП до конечных абонентов.

При отсутствии ЦТП пьезометрические графики строятся от источника до конечных абонентов.

По графикам легко определять напор (давление) и располагаемый напор (перепад давлений) в любой точке сети.

Соотношение горизонтального и вертикального масштабов при построении пьезометрических графиков обычно принимают равным 1:5 и 1:10. Возможны и другие соотношения.

При построении пьезометрического графика главной магистрали городской сети за начало координат рекомендуется принимать ось сетевых насосов источника теплоснабжения.

За начало координат главной магистрали квартальной сети принимается ЦТП.

Начало координат любого ответвления - точка врезки ответвления (если пьезометрический график ответвления строится отдельно).

На пьезометрический график в масштабе наносятся рельеф местности, высоты присоединенных объектов, величины потерь напора в сети, координатная сетка, длины участков.

График, благодаря наглядности, позволяет легко ориентироваться в гидравлическом режиме тепловых сетей и местных систем.

На рис.1 приведен пьезометрический график закрытой двухтрубной водяной тепловой сети.

Пьезометрический график складывается из следующих линий: А₀-А₁ - _-потери напора в источнике теплоснабжения; А₁-В₁-D₁-F₁ - пьезометрическая линия подающего трубопровода главной магистрали; A₂-B₂-D₂-F₂ - пьезометрическая линия обратного трубопровода главной магистрали; B₁-C₁, D₁-E₁ - пьезометрические линии подающих трубопроводов ответвлений; B₂-C₂, D₂-E₂ - пьезометрические линии обратных трубопроводов ответвлений; Н_ВС = Н_А2 - пьезометрическая высота теплоносителя _--(напор) на всасывающем патрубке сетевого насоса источника теплоснабжения; Н_Н = Н_-АО - пьезометрическая высота (напор) на нагнетающем патрубке сетевого насоса источника теплоснабжения; Н_СН = Н_АО - Н_А2 - располагаемый напор сетевого насоса.

Полный напор в любой точке магистрали складывается из двух величин: расстояния от поверхности земли до пьезометрической высоты в данной точке и расстояния от поверхности до плоскости отсчета, имеющей нулевую геодезическую отметку (может быть принят и другой уровень).

В соответствии с этим полный напор в подающих трубопроводах в соответствующих точках обозначается как

(Н_АО + Z_A);(H_A1 + Z_A);(H_B1 + Z_B);(H_C1 + Z_C);(H_D1 + Z_D);(H_E1 + Z_E);(H_F1 + Z_F),

Рис.1

а в обратных трубопроводах -

(H_A2 + Z_A);(H_B2 + Z_B);(H_C2 + Z_C);(H_D2 + Z_D);(H_E2 + Z_E);(H_F2 + Z_F).

Расстояние от поверхности земли до пьезометрической высоты в данной точке называется пьезометрическим напором.

Для подающей магистрали это будут соответственно величины H_AO; H_A1; H_B1; H_C1; H_D1; H_E1; H_F1, а для данной магистрали - H_A2; H_B2; H_C2; H_D2; H_E2; H_F2.

Разность полных напоров подающей и обратной магистрали в любой точке называется располагаемым напором в данной точке. Располагаемый напор можно также найти как разность пьезометрических напоров в данной точке. Так, располагаемый напор сетевого насоса, расположенного в точке А, будет определяться по выражению

H_CH = (H_AD + Z_A) - (H_A2 + Z_A) = (H_AO - H_A2). (3)

Располагаемый напор в точке А после источника теплоснабжения определяется следующим образом:

H_A = (H_A1 + Z_A) - (H_A2 + Z_A) = (H_A1 - H_A2) . (4)

В точке В

H_B = (H_B1 + Z_B) - (H_B2 + Z_B) = (H_B1 - H_D2) . (5)

В точке С

H_C = (H_C1 + Z_C) - (H_C2 + Z_C) = (H_C1 - H_C2) . (6)

В точке D

H_D = (H_D1 + Z_D) - (H_D2 + Z_D) = (H_D1 - H_D2) . (7)

В точке Е

H_E = (H_E1 + Z_E) - (H_E2 + Z_E) = (H_E1 - H_E2) . (8)

В точке F

H_F = (H_F1 + Z_F) - (H_F2 + Z_F) = (H_F1 - H_F2) . (9)

Падение напора в подающем трубопроводе тепловой сети для любого ее участка равно разности полных напоров подающего трубопровода в начале и в конце участка.

Например, для участков подающего трубопровода главной магистрали

H_A1B1 = (H_A1 + Z_A) - (H_B1 + Z_B), (10)

H_B1D1 = (H_B1 + Z_B) - (H_D1 + Z_D), (11)

H_D1F1 = (H_D1 + Z_D) - (H_F1 + Z_F) . (12)

В целом, в подающем трубопроводе главной магистрали от начальной до конечной точки, падение напора:

H_n = H_A1B1 + H_B1D1 + H_D1F1 = (H_A1 + Z_A) - (H_F1 + Z_F) . (13)

Аналогично можно найти падение напора в обратном трубопроводе главной магистрали:

H_O = H_F2D2 + H_D2B2 + H_B2A2 = (H_F2 + Z_F) - (H_A2 + Z_A) . (14)

При гидравлическом расчете тепловых сетей определяется падение давления. Потеря напора связана с падением давления зависимостью (2). Удельный вес теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах разный, так как температура в них различна. Кроме того, в течение года температура теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах меняется в зависимости от температуры наружного воздуха и скорости ветра, а следовательно, изменяется и удельный вес. Таблицы гидравлического расчета [1, 2, 4] составлены для t = 100^о и = 958,4 кг/м³. В том случае, когда колебания удельного веса не превышают 3% по сравнению с табличным значением, им пренебрегают.

Для закрытой двухтрубной тепловой сети, когда диаметры подающего и обратного трубопроводов одинаковы, расходы сетевой воды на участках одни и те же. Пренебрегая колебаниями удельного веса теплоносителя, получим одинаковые падения давления в подающих и обратных трубопроводах. Пьезометрические графики главной магистрали и всех ответвлений будут симметричными.

Для предупреждения ошибочных решений следует до проведения гидравлического расчета водяных сетей наметить возможный характер пьезометрического графика. Ориентируясь по намеченному графику, выбирают допустимые пределы потерь напора, не вызывающие усложнения схемы тепловой сети и абонентских вводов.

На основании технико-экономического расчета следует лишь уточнить значение потерь напора, не выходя за пределы, намеченные по пьезометрическому графику. Такой порядок проектирования позволяет учесть технические и технико-экономические особенности проектируемых тепловых сетей.

РАЗРАБОТКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РЕЖИМА ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Гидравлический режим тепловых сетей определяет давление в подающих и обратных трубопроводах, располагаемые напоры на выводах тепловой сети у источника теплоты и на тепловых пунктах потребителей, давление во всасывающих патрубках сетевых и подкачивающих насосов, требуемые напоры насосов источника теплоты и подкачивающих станций.

Различают два основных вида гидравлического режима закрытых водяных тепловых сетей: динамический режим - в источнике теплоснабжения работают группы сетевых и подпиточных насосов; статический режим - группа сетевых насосов выключена, а работает только группа подпиточных насосов. Рассмотрим основные требования к режимам работы закрытых водяных тепловых сетей, исходя из условий надежности.

Динамический режим.

1. Пьезометрический напор в любой точке обратной магистрали не должен быть выше допустимого рабочего напора в местных системах при зависимом присоединении систем отопления и вентиляции абонентов (рис. 2).

Для систем отопления, оборудованных чугунными радиаторами, рабочий располагаемый напор равен 60 м вод.ст.

2. Пьезометрический напор в обратных трубопроводах тепловой сети, в точках присоединения абонентов, должен обеспечивать залив присоединенных систем (рис. 3).

Для обеспечения этого требования линии пьезометров обратных магистралей должны проходить выше верхних отметок систем отопления и вентиляции абонентов на 3-5 м вод.ст.

Рис.2 Рис.3

3. Во избежание образования вакуума в обратных трубопроводах тепловых сетей пьезометрический напор в них должен быть не менее 3 м вод.ст. На это требование проверяются только те точки, в которых обратные трубопроводы ближе всего расположены к линиям обратного пьезометра (рис. 4).

4. Во избежание образования вакуума на всасе сетевого насоса пьезометрический напор в обратном трубопроводе главной магистрали на всасывающей стороне должен быть не менее 5-10 м вод.ст. При этом условно считают, что ось сетевого насоса совпадает с поверхностью земли (рис. 5).

Рис.4 Рис.5

5. Пьезометрический напор в подающем трубопроводе в любой точке должен быть выше напора вскипания при расчетной температуре теплоносителя.

Проверяют обычно те точки, в которых подающие трубопроводы ближе всего расположены к линиям подающих пьезометров (рис.6).

Напор (давление) вскипания зависит от расчетной температуры теплоносителя в подающем трубопроводе:

Расчетная температура воды,°С	До
Давление воды, предотвращающее вскипание воды в подающем трубопроводе, м.вод.ст.

6. Располагаемый напор в точках присоединения абонентов должен быть равен расчетной потере напора у абонента (или больше ее) при расчетном расходе теплоносителя (рис. 7).

Рис. 6 Рис.7

Статический режим.

При статическом состоянии системы теплоснабжения, когда работают только подпиточные насосы, пьезометрические напоры в подающих и обратных трубопроводах выравниваются. Пьезометрический график выражается горизонтальной прямой (рис. 8).

Рис.8

Статическое состояние системы теплоснабжения возможно только при заполнении ее водой или при аварийной остановке.

Заполнение системы теплоснабжения производится при помощи подпиточного насоса водой, имеющей температуру 45-50 ^о (в переходный период). Аварийные остановки системы теплоснабжения при температуре воды в сети свыше 100 ^оС не учитываются.

Учитывая все это, к статическому режиму можно предъявить те же требования, что и к линии обратного пьезометра при динамическом режиме, т.е. требования № 1, 2, 3, 4 подраздела “Динамический режим”.

Порядок построения пьезометрических

графиков закрытых систем теплоснабжения

В первую очередь строится пьезометрический график главной магистрали. Вместе с графиком главной магистрали могут быть построены и графики крупных ответвлений. Порядок построения пьезометрического графика главной магистрали следующий:

1. В выбранном масштабе строят координатную сетку. Горизонтальные линии проводят через 5 или 10 м, вертикальные через расчетные точки магистрали. За начало координат при построении принимают точку врезки сетевых насосов в источнике теплоснабжения. Условно считают, что ось сетевых насосов совпадает с поверхностью земли. В пьезометрическом графике необходимо отразить номера расчетных точек, геометрические длины участков, потери напора по отдельным участкам (рис. 9). Эти данные берут из гидравлического расчета тепловых сетей.

2. По имеющемуся плану города (или квартала) с геодезическими отметками строят профиль трассы главной магистрали и ответвлений, совмещенных с ней. В характерных точках ставят отметки земли. Характерные точки - это точки присоединения отдельных потребителей или кварталов.

3. Находят верхние и нижние отметки присоединяемых абонентов.

Если имеется отдельно стоящее здание, то назначение отметок производят следующим образом. При наличии отапливаемого подвала из отметки земли, на которой находится это здание, вычитают 2 м. Так находят нижнюю отметку. Верхнюю отметку находят следующим образом. К отметке земли прибавляют высоту системы отопления, условно считая ее равной высоте здания.

В том случае, если к расчетной точке подключается квартал (или кварталы), то поступают следующим образом. Из всех горизонталей или отметок земли находят самую нижнюю. Вычитая из нее 2 метра на систему отопления подвала, получают нижнюю отметку присоединения.

Для расчета верхней отметки находят самую высокую горизонталь или отметку земли. Затем прибавляют высоту здания.

4. В соответствии с требованиями 1 и 5 (см. подраздел “Динамический режим”) можно построить линию образования вакуума в обратном трубопроводе и линию вскипания воды в подающем трубопроводе.

5. Выбирают характерного абонента с наиболее высокой верхней отметкой, и от этой отметки в соответствии с требованием 2 к динамическому режиму откладывают от этой отметки 3-5 м. Таким образом получают одну точку обратного пьезометра. От этой точки начинают построение линии обратного пьезометра. Следующие точки пьезометра получают таким образом. По направлению к конечному абоненту потери напора последовательно прибавляют, а по направлению к источнику - последовательно вычитают. Соединив полученные отметки, получают линию обратного пьезометра.

В конечной точке в соответствии с требованием 6 (см. подраздел “Динамический режим”) откладывают потребный располагаемый напор, необходимый для работы абонента, и таким образом получают одну точку линии подающего пьезометра. Последовательно прибавляя потери напора по участкам, определяют расчетные точки подающего пьезометра. Соединив их, получают линию подающего пьезометра.

Пьезометрические графики ответвлений строятся от расчетных отметок графика главной магистрали. Для линий подающего пьезометра последовательно вычитают потери напора, для обратного - последовательно прибавляют потери напора по участкам.

6. После построения пьезометрических графиков динамического и статического режимов производят их проверку. В тех случаях, когда пьезометрические графики не отвечают предъявляемым к ним требованиям, принимают различные технические решения для ликвидации этих недостатков. Такими решениями могут быть применение независимого присоединения систем отопления и вентиляции абонентов, применение насосных станций подмешивания, изменение диаметров отдельных участков сети и т.д. Решения необходимо принимать отдельно для каждого конкретного случая.

Рис.9

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНЫХ РАСПОЛАГАЕМЫХ НАПОРОВ

У АБОНЕНТОВ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

Определение потребных располагаемых напоров у абонентов тепловой сети зависит от того, какой объект является абонентом.

Для квартальных сетей абонентами являются отдельные здания. Для городских сетей абонентами могут быть отдельные здания, центральные тепловые пункты жилых кварталов и промышленных предприятий.

Схема теплового пункта показана на рис.10

Рис.10

Для индивидуального теплового пункта в самом общем случае потребный располагаемый напор определяется по формуле

(15)

где - потребный располагаемый напор для работы элеватора, м вод.ст.; - гидравлическое сопротивление водомера или любого другого измерительного устройства, м вод.ст.; - сопротивление дроссельной диафрагмы (или диафрагм), м вод.ст.; - сопротивление грязевиков абонентского ввода, м вод.ст.; - сопротивление регулятора расхода, м вод.ст.;, DHм в.с., DHм.н.с. - сопротивление межтрубного пространства водоводяного подогревателя горячего водоснабжения верхней и нижней ступени, м вод.ст.

Определение величины рассмотрено в [5]. Ориентировочное значение можно найти по следующему выражению:

², (16)

где - сопротивление системы отопления, м вод.ст.; - расчетный коэффициент подмешивания элеватора.

Сопротивление системы отопления берется по проектным данным. При отсутствии их ориентировочно принимается 0,2 м вод.ст. на 1 этаж жилого здания и 0,3 м вод.ст. на 1 этаж общественного здания. Для систем отопления промышленных зданий, присоединяемых через элеваторы, при отсутствии проектных данных, сопротивление системы отопления определяется по ориентировочному выражению

h = 0,0075 ^. P , (17) где Р - периметр промышленного здания, м.

Для существующих зданий величину сопротивления системы отопления можно определить путем замера давления после элеватора в подающем и обратном трубопроводах системы отопления.

Расчетный коэффициент подмешивания элеватора определяется по формуле [5]

T_n ^’ - T_c ^‘

u^’ =

T_c^‘ - T_o ^‘ (18)

где T_n ^‘ - температура воды в подающем трубопроводе перед элеватором при расчетных зимних условиях с учетом падения температуры теплоносителя, ^о С; T_c ^‘ - температура смешенной воды в подающем трубопроводе на входе в систему отопления после элеватора при расчетных зимних условиях, ^оС; Т_о^‘ - температура воды в обратном трубопроводе при расчетных зимних условиях, ^оС.

Гидравлическое сопротивление водомера определяется по формуле

_B = S _B ( G_сет ‘) ^{2 .} 10 ^-3 м вод.ст. (19)

где S_B - гидравлическая характеристика водомера (табл. 1); G_сет ‘- расчетный сетевой расход теплоносителя, проходящий через водомер, м³/ч.

Таблица 1

Марка водомера	Калибр Dу, мм	SB	Характерный расход, т/ч	Минимальный расход, т/ч	Суточный рас-ход, т/сутки
ВКМ-10Г			10,0	0,4
ВКМ-20Г			20.0	0.8
ВВ-50Г		20.041	70.0	3.0
ВВ-80Г		0.16	250.	6.0
ВВ-100Г		0.5165		8.0

П р и м е ч а н и е : водомеры без буквы “Г” в маркировке применяются только на холодной воде.

Вместо водомера для измерения расхода теплоносителя может быть установлена измерительная диафрагма с дифманометром. Гидравлическое сопротивление измерительной диафрагмы определяется по специальной методике. Ориентировочно ее сопротивление можно принимать равным 5 м вод.ст.

Гидравлическое сопротивление грязевиков определяется через коэффициенты местного сопротивления. При ориентировочных расчетах сопротивление одного грязевика принимается равным 0,5-1 м вод.ст.

Минимальное гидравлическое сопротивление любых регуляторов, в том числе и регуляторов расхода, должно быть не меньше 5 м вод.ст.

Гидравлическое сопротивление межтрубного пространства водоводяных скоростных подогревателей при четырехметровой длине одной секции определяется по формуле

_М = 1,01 ^. _М ^{2 .} n , м вод.ст., (20)

где _М - скорость движения греющей воды по межтрубному пространству, м/с; n - количество секций подогревателя верхней или нижней ступени, шт.

Скорость движения сетевой воды по межтрубному пространству

W ‘ _сет

_М = , (21)

3600 ^. f _М

где f _М - площадь сечения межтрубного пространства подогревателя горячего водоснабжения, м²

На любом абонентском вводе должна быть установлена хотя бы одна дроссельная диафрагма. Цель установки дроссельных диафрагм на абонентских вводах - увязка между собой потребителей по располагаемым напорам и расходам. Для конечного потребителя на главной магистрали сопротивление дроссельной диафрагмы должно быть не менее 0,5-1 м вод.ст. Для остальных абонентских вводов дроссельные диафрагмы рассчитываются на весь избыточный располагаемый напор. Расчет дроссельных диафрагм подробно рассмотрен в работах [3, 4] и в данных методических указаниях не приводится.

При построении пьезометрических графиков городских сетей, имеющих центральные тепловые пункты, располагаемый напор для ЦТП, находящихся в конечных точках, определяется в зависимости от оборудования, установленного в ЦТП (рис. 11). В общем случае располагаемый напор, необходимый для работы ЦТП, определяется по выражению

(22)

Здесь - гидравлическое сопротивление регулятора температуры верхней ступени подогревателя горячего водоснабжения, м вод.ст.; - потребный располагаемый напор на подмешивание, м вод.ст.; 1,05 - коэффициент запаса на неучтенные потери. Остальные условные обозначения в формуле (22) такие же, как и в формуле (15).

Рис.11

Гидравлическое сопротивление грязевиков, регуляторов, межтрубного пространства подогревателей горячего водоснабжения, водомеров определяется так же, как и для индивидуальных тепловых пунктов.

Сопротивление межтрубного пространства верхней ступени и регулятора температуры на входе в нее определяется в том случае, когда подогреватели горячего водоснабжения включены по двухступенчатой последовательной схеме присоединения.

Потребный располагаемый напор на подмешивание определяется по выражению

, (23)

где - гидравлическое сопротивление регулятора температуры, расположенного на выхлопе подмешивающих насосов, м вод.ст.; - потери напора в подающем и обратном трубопроводах главной магистрали квартальных сетей теплоснабжения, м вод.ст.; в случае равенства диаметров подающего и обратного трубопроводов

,

- потребный располагаемый напор абонента главной магистрали квартальной сети, м вод.ст.;

. (24)

При отсутствии элеватора на абонентских вводах квартальных сетей

. (25)

Потребный располагаемый напор на подмешивание равен напору насосов, установленных на перемычке. Подмешивающие насосы выбираются по табл. 2.

Таблица 2

Основные технические данные насосов типа К

(для воды с температурой до 105 ^о С)

Марка   по ГОСТу 2247-76	насосов   .	Произво- дитель- ность,   м3/ч	Полный напор,   м	Тип элек- тродвига- теля	Мощность   кВт	Частота вращения
К 8/18	К-50-30-125	6-11-14	20-17-14	4АМ80А2	1,5
К 20/30	К-65-50-160	10-20-30	34-31-24	АИР10052
К 45/30	К-80-65-160	30-45-54	34-31-27	А112М2	7,5
К 45/55	К-80-50-200	30-45-70	62-57-44	АИР160S2
К 90/20		60-80-100	25-22-19	А132S4	7,5
К 90/35	К-100-80-160	65-90-120	37-34-28	АИР160S2ЖУ
К 90/55	К-100-65-200	70-90-120	59-55-43	А180М2
К 90/85	К-100-65-250	65-90-135	98-91-72	4АМН180М2
К 160/20	К-150-125-250	110-160-200	22-20-17	АИР160М4

При установке подмешивающих насосов предпочтительно по расчетному расходу вначале подобрать необходимую группу насосов. Трубопроводы квартальных сетей стараются подобрать так, чтобы полностью использовать располагаемый напор насосов.

ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ГРАФИКИ КВАРТАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

В работе квартальной сети горячего водоснабжения можно отметить три режима:

а) максимального водоразбора;

б) среднечасовой;

в) циркуляционный.

Пьезометрические графики квартальных сетей рассматривают обычно только для двух режимов - режима максимального водоразбора и циркуляционного режима. Для этих же режимов производятся гидравлические расчеты.

К пьезометрическим графикам квартальных сетей горячего водоснабжения предъявляются три требования:

1. Пьезометрический напор в любой точке квартальной сети и в любом режиме должен обеспечивать расчетный свободный напор на излив для верхних приборов абонентских систем горячего водоснабжения.

2. Располагаемый пьезометрический напор в центральном тепловом пункте на подогревателях горячего водоснабжения не должен быть выше допустимого рабочего напора оборудования. Диктующим обычно оказывается допустимый рабочий напор на подогреватели горячего водоснабжения, равный 100 м вод.ст.

3. В циркуляционном режиме пьезометрический напор в циркуляционном трубопроводе на входе в ЦТП должен быть не меньше располагаемого напора водопроводной сети.

В любом режиме квартальной сети горячего водоснабжения по направлению к любому абоненту должно соблюдаться равенство:

DH_в.с.+DH_н=DH_в+DH_тр.нс+DH_тр.вс+DH_р.д.+SDH_тр+

+DH_д+DH_а.с.+DH_изл+H_зд+(H_а-H_цтп) (26)

где где DH_в.с- располагаемый напор водопроводной сети на вводе в центральный тепловой пункт, м вод ст.; _.DH_н- полный напор насоса системы горячего водоснабжения, м вод ст.; DH_в- сопротивление водомера, м вод ст.; DH_тр.нс+DH_тр.вс- сопротивление подогревателей горячего водоснабжения по трубкам, нижняя и верхняя ступени, м вод. ст.; DH_р.д.- сопротивление регулятора давления, м вод. ст.; _.SDH_тр- падение давления по трубопроводам квартальной сети горячего водоснабжения, по главной магистрали, м вод. ст.; Н_зд- высота системы горячего водоснабжения, м; DH_д- сопротивление дроссельной диафрагмы на абонентском вводе, м вод. ст.; DH_а.с.- сопротивление системы горячего водоснабжения у абонента, м вод. ст.; DH_изл- свободный напор на излив у абонента, м вод. ст.; H_а-высота систем горячего водоснабжения у абонента, м; .; H_цтп- геодезические отметки поверхности земли абонента и ЦТП, м.

Сумма (DH_в.с.+DH_н) дает располагаемый напор в ЦТП для сети горячего водоснабжения. Данные о располагаемом напоре DH_в.с берутся по техническим условиям присоединения ЦТП к водонапорной сети (в курсовом проекте – по заданию). Полный напор насоса зависит от марки насосов. Для сети горячего водоснабжения может быть принята одна группа из трех-четырех параллельно работающих насосов. В этом случае располагаемый напор в ЦТП для сети горячего водоснабжения для всех режимов будет одинаковый.

Необходимый для режимов расход будет создаваться путем включения и выключения части насосов. Возможен вариант, когда для максимального водозабора и циркуляционного режима приняты разные группы насосов. В этом случае располагаемый напор в ЦТП для сети горячего водоснабжения будет разный. Необходимая производительность создается включением той или иной группы.

Сопротивление водомера определяется по формуле, аналогичной формуле (19):

_B = S _B (W_гв ) ^{2 .} 10 ^-3 м вод.ст. (27)

где W_гв – расход нагреваемой воды в ЦТП для нужд горячего водоснабжения в том режиме, для которого определяется сопротивление водомера, т/ч.

Гидравлическая характеристика водомеров холодной воды S_в такая же, как и для горячей воды, и принимается по данным табл.1.

Сопротивление подогревателей горячего водоснабжения по трубкам определяется по выражению

DH_тр= 3,0 × w²_тр×n м вод. ст.; (28)