Открытая схема присоединения системы ГВС.

Виды теплоснабжения.

Различают два вида теплоснабжения – централизованное и децентрализованное. При децентрализованном теплоснабжении источник и потребитель тепла находятся близко друг от друга. Тепловая сеть отсутствует. Децентрализованное теплоснабжение разделяют на местное (теплоснабжение от местной котельной) и индивидуальное (печное, теплоснабжение от котлов в квартирах).

В зависимости от степени централизации системы централизованного теплоснабжения (ЦТС) можно разделить на четыре группы:

1. групповое теплоснабжение (ТС) группы зданий;

2. районное – ТС городского района;

3. городское – ТС города;

4. межгородское – ТС нескольких городов.

Процесс ЦТС состоит из трех операций – подготовка теплоносителя (ТН), транспорт ТН и использование ТН.

Подготовка ТН осуществляется на теплоприготовительных установках ТЭЦ и котельных. Транспорт ТН осуществляется по тепловым сетям. Использование ТН осуществляется на теплоиспользующих установках потребителей.

Комплекс установок, предназначенных для подготовки, транспорта и использования теплоносителя называется системой централизованного теплоснабжения.

2. Категории потребления тепла.

Различают две основные категории потребления тепла.

1. Для создания комфортных условий труда и быта ( коммунально-бытовая нагрузка ).

Сюда относят потребление воды на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение (ГВС), кондиционирование.

2. Для выпуска продукции заданного качества (технологическая нагрузка).

По уровню температуры тепло подразделяется на:

- низкопотенциальное, с температурой до 150 0С;

- среднепотенциальное, с температурой от 150 0С до 400 0С;

- высокопотенциальное, с температурой выше 400 0С.

Коммунально-бытовая нагрузка относится к низкопотенциальным процессам.

Максимальная температура в тепловых сетях не превышает 150 0С (в прямом трубопроводе), минимальная – 70 0С (в обратном).

Для покрытия технологической нагрузки как правило применяется водяной пар с давлением до 1.4 МПа.

В качестве источников тепла применяются теплоподготовительные установки ТЭЦ и котельных. На ТЭЦ осуществляется комбинированная выработка тепла и электроэнергии на основе теплофикационного цикла. Раздельная выработка тепла и электроэнергии осуществляется в котельных и на конденсационных электростанциях. При комбинированной выработке суммарный расход топлива ниже, чем при раздельной.

3. Виды тепловой нагрузки.

Тепловую нагрузку можно разделить на сезонную и круглогодичную. Изменение сезонной нагрузки зависит главным образом от климатических условий – температуры наружного воздуха, его влажности, скорости ветра, солнечной радиации и т.п. Основную роль играет изменение температуры наружного воздуха. Сезонная нагрузка имеет сравнительно постоянный суточный график и переменный годовой. К сезонной нагрузке относят нагрузки отопления, вентиляции (зимние нагрузки), кондиционирования (летняя нагрузка). К круглогодичной нагрузке относятся нагрузка горячего водоснабжения (ГВС) и технологическая нагрузка. График технологической нагрузки зависит от характера производства. График нагрузки ГВС зависит от благоустройства зданий, состава населения, графика рабочего дня, режима работы коммунальных предприятий. Технологическая и нагрузка ГВС слабо зависят от времени года.

Сезонная нагрузка. Цель отопления – поддержание температуры внутреннего воздуха в помещении на заданном уровне. Температура воздуха в помещении зависит от назначения помещения, а в промышленных зданиях от характера выполняемых работ. Значения температуры воздуха в помещениях принимаются согласно [1,2]. В частности,

- для жилых зданий - от 18 до 20 0С;

- для промышленных зданий - от 16 до 20 0С;

- для общественных зданий - от 14 до 25 0С.

4. Расчет отпуска тепла на отопление.
Для поддержания температуры воздуха в помещении постоянной необходимо обеспечить равенство теплопотерь и теплопритоков. Потери тепла обусловлены теплопередачей через ограждения, на которых перепад температур более 5 0С - Qт, а также инфильтрацией, Qинф - затрат тепла на нагрев воздуха, поступающего извне через неплотности ограждений.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru ,

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru - коэффициент инфильтрации.

В производственных помещениях тепло расходуется также на нагрев материалов и транспортных средств, поступающих извне - Qмт.

Приток тепла в помещения осуществляется через отопительные установки - Qо и от внутреннего тепловыделения - Qвт.

В общем случае баланс тепла можно записать в виде

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

Для жилых и общественных зданий:

Qмт = Qинф = Qвт = 0 , тогда Qо = Qт .

Для производственных помещений:

Qо = Qт (1 + Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru ) + Qмт - Qвт

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru в производственных помещениях может составлять 25...35 % от Qо

Здесь: b – постоянная инфильтрации, b=(35…40) 10-2;

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

g- ускорение свободного падения;

L- высота проема в который поступает воздух;

Тн- температура наружного воздуха, К;

Тв- температура воздуха в помещении, К;

W- скорость ветра, м/с.

Потери тепла теплопередачей рассчитываются по уравнению

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru , или

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru , (1.1)

где:

n- поправка на температурную разность. Учитывается для пола 1-го этажа и потолка верхнего (n Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru 1);

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru - коэффициент, учитывающий добавки на ориентацию относительно сторон света, этажность здания, скорость ветра, размещения помещения в здании. Приводится в СНиП.

где Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru - поправка, учитывающая ориентацию по сторонам света.

Формулой (1.1) пользуются при проектировании систем отопления конкретного здания, то есть по результатам расчетов определяется количество отопительных приборов, устанавливаемых в помещениях.

При проектировании источников тепла потребность тепла на отопление может быть определена по укрупненным показателям.

5. Определение расхода тепла на отопление по объему здания (укрупненные показатели). Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

где:

qо- отопительная характеристика здания, зависящая от объема и назначения здания. Приводится в СниП, а также в [1,2]. ; V- объем здания по наружному замеру.

Максимальные потери тепла и, соответственно, максимальный отпуск тепла на отопление определяется по расчетной температуре для отопления - tно. Это есть средняя температура наиболее холодной пятидневки из восьми зим за последние 50 лет.

При расчете по укрупненным показателям при отсутствии перечня зданий с указанием их назначения tв принимают равной 18 0С, если tно Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru -31 0С и равной 20 0С, если

tно Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru -31 0С.

Для жилых и общественных зданий расчетное количество тепла на отопление определяется по формуле

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

При Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

Для экономного использования топлива большое значение имеет правильный выбор начала и конца отопительного периода. По СниПу начало и конец отопительного периода принимается при значении среднесуточной температуры равной +8 0С. Для производственных помещений с внутренними тепловыделениями отопительный период начинается при той температуре наружного воздуха, при которой Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

Для промышленных зданий:

- при tн Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru tно

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

- при tн > tно

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

6. График отпуска тела на отопление.

Qo

Длительность отопительного периода определяется числом суток с устойчивой среднесуточной температурой меньшей и равной +8 0С.

tн , 0С

+8 tно

1 – для жилых и общественных зданий;

2 – для промышленных зданий.

7. Расчет отпуска тела на вентиляцию.
Под вентиляционной нагрузкой понимают потребность в тепле для подогрева воздуха, подаваемого извне в помещения. В жилых зданиях без специальной приточной системы вентиляции расход тепла Qв = 0.

Для общественных и промышленных зданий:

Qв = C’ Vв (tв - tн) m ,

где С’ - объемная теплоемкость воздуха, 1260 Дж/(м3К);

Vв - объем вентилируемого помещения по внутреннему замеру;

m - кратность обмена воздуха в помещении.

При расчете по укрупненным показателям отпуск тепла определяют при известном

объеме здания.

Qв = qв V (tв - tн).

Для общественных зданий, расположенных в жилом районе

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

где k2 = 0,4 - для зданий старой постройки, k2 = 0,6 - для новых зданий.

Различают три категории вентилируемых помещений:

А - с незначительным выделением вредностей. Максимальный отпуск тепла для этих зданий определяется по расчетной температуре для вентиляции - tнв - средней температуры наиболее холодного периода, составляющего 15 % длительности отопительного сезона.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

При Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru отпуск тепла на вентиляцию не увеличивается, при этом уменьшается кратность обмена воздуха. Минимального значения кратность обмена достигает при Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

При Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

Б - здания со значительным выделением вредностей:

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

В - при особом техническом обосновании (очень много вредностей) Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru определяется по средней температуре наиболее холодных суток.


8. График отпуска тепла на вентиляцию.

А

Qв

Б

+

+8 tнв tно tн , 0С

9. Круглогодичная нагрузка (ГВС). График отпуска тела на ГВС.
К круглогодичной нагрузке относятся технологическая нагрузка и нагрузка ГВС. Технологическая нагрузка задается технологами и зависит от вида производства.

Нагрузка ГВС имеет существенно неравномерный характер как в течение суток, так и по дням недели. Наибольший расход горячей воды наблюдается в утренние и вечерние часы, из дней недели – в субботу.

Среднедельный расход тепла на ГВС отдельных жилых, общественных и промышленных зданий определяется по формуле

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru , где

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Рис.1.3. Графики потребления тепла на ГВС.

a – норма расхода горячей воды с t=60 0С на единицу измерения; m – количество единиц измерения; с – теплоемкость воды, 4190 Дж/(кгК); tг, tх – температура горячей и холодной воды; nc – расчетная длительность подачи воды на ГВС, сек./сут. или час./сут. Зимой принимают tх =5 0C, летом – tх =15 0C. Величина а дается для tг = 60 0C. При других значениях tх

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

В местах водоразбора должна поддерживаться температура горячей воды для открытых систем – не ниже 60 0C и не выше 70 0C; для закрытых систем – не ниже 55 0C и не выше 75 0C. Для жилых зданий, больниц, детских садов, санаториев, домов отдыха и т.п. nc =86400 сек./сут., или 24 час./сут. При отсутствии данных о количестве и типе жилых и общественных зданий в новых районах средненедельный расход тепла на ГВС можно определять по формуле

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

а=80…120 л/сут на одного человека для жилых зданий, в=18…22 л/сут на одного человека для общественных зданий. Летом

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

Средний за сутки наибольшего водопотребления расход тепла на ГВС равен Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru , где Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru - коэффициент недельной неравномерности, равный для жилых и общественных зданий 1.2. Для производственных зданий Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru =1. Расчетный (максимально-часовой) расход тепла на ГВС равен Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . Здесь Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru - коэффициент суточной неравномерности. Для городов Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru =1.7…2.2, для производственных зданий Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru =1.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

График отпуска тепла на ГВС

Отопительные установки могут присоединяться по зависимой и независимой схемам. При зависимом присоединении вода, циркулирующая в системе отопления, нагревается в теплообменнике водой из тепловой сети. В зависимой схеме в отопительные приборы поступает вода из тепловой сети. При этом существует жесткая гидравлическая связь между системой отопления и тепловой сетью. Максимальное давление в отопительной установке ограничено прочностью отопительных приборов. Надежность зависимых систем невелика

По способу подачи тепла на ГВС различают открытые и закрытые системы теплоснабжения.

В открытых системах на ГВС подается вода из тепловой сети.

Схема абонентского ввода:

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

ОК - обратный клапан; Э - водоструйный эжектор или элеватор; РТ - регулятор температуры; В - воздушник; ОП - отопительный прибор; С - смеситель.

Рис.1.5. Открытая схема присоединения абонентской установки

В закрытых системах сетевая вода используется для подогрева вторичной воды, поступающей в систему ГВС, т.е. на абонентском вводе закрытых систем устанавливаются водоводяные подогреватели 1 или 2 . Подключение их может быть одноступенчатое или двухступенчатое, выполненное по параллельной, двухступенчатой последовательной или двухступенчатой смешанной схемам.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Рис.1.6. Двухступенчатая последовательная схема присоединения системы ГВС

14. Виды регулирования тепловой нагрузки. Параметры регулирования.
Тепловая нагрузка в течение отопительного сезона меняется. Поэтому для поддержания требуемого теплового режима тепловую нагрузку необходимо регулировать.

Различают центральное, групповое, местное и индивидуальное регулирование. Центральное регулирование осуществляется на ТЭЦ и котельных. Групповое – на групповых тепловых подстанциях. Местное – на местных тепловых подстанциях. Индивидуальное – непосредственно у абонентов.

Если тепловая нагрузка у всех потребителей примерно одинакова, то можно ограничиться центральным регулированием. В большинстве же случаев тепловая нагрузка неоднородна. В этом случае центральное регулирование ведется по характерной тепловой нагрузке для большинства потребителей. В первую очередь это отопительная нагрузка и совместная нагрузка отопления и ГВС. Во втором случае расход воды в ТС увеличивается незначительно по сравнению с регулированием по отопительной нагрузке или не меняется.

Основное количества тепла в абонентских системах расходуется на нагрев. Поэтому тепловая нагрузка в первую очередь зависит от режима теплопередачи. Теплопередача описывается уравнением теплопередачи

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru (2.1)

где n - длительность работы системы; F – площадь поверхности теплообмена; k – коэффициент теплопередачи; Dt – средняя разность температур теплообменивающихся сред. В первом приближении

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru (2.2)

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru - температура сетевой воды; t – температура нагреваемой воды; индексы 1 и 2 относятся ко входу и выходу теплообменника. Из уравнения теплового баланса

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

найдем Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru и подставим в (2.2).

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru ,

Решая совместно (2.1) и уравнение баланса, получим

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

15. Методы регулирования тепловой нагрузки. Параметры регулирования.
Методы регулирования тепловой нагрузки. Параметры регулирования.

В водяных системах реально можно менять тепловую нагрузку тремя способами:

1. изменением температуры сетевой воды – качественное регулирование;

2. изменением расхода сетевой воды – количественное регулирование;

3. изменением расхода и температуры воды – качественно-количественное регулирование.

Регулирование путем изменения длительности работы n называется регулированием пропусками. Применяется как местное в дополнение к центральному.

Выбор метода регулирования зависит от гидравлической устойчивости системы. Гидравлическая устойчивость - это способность системы поддерживать заданный гидравлический режим и характеризуется коэффициентом гидравлической устойчивости

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Тепловую нагрузку в принципе можно регулировать изменением пяти параметров – k, F, n, Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru , Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . Изменение Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru и Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru имеют ограничения. Температура сетевой воды не может быть ниже 600С, необходимой для обеспечения температуры воды ГВС и не может быть выше температуры насыщения для данного давления. Расход воды определяется располагаемым перепадом давления на ГТП и МТП. Если один из теплоносителей – пар, то его температуру можно изменять меняя давление (дросселированием).

n - длительность работы системы; F – площадь поверхности теплообмена; k – коэффициент теплопередачи; Dt – средняя разность температур теплообменивающихся сред. Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru - температура сетевой воды; t – температура нагреваемой воды; индексы 1 и 2 относятся ко входу и выходу теплообменника.

16. Качественное регулирование по отопительной нагрузке. График температур в системе отопления.

При этом методе регулирования постоянным поддерживается расход только через систему отопления.

При Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

При Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru ,

где Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru текущая отопительная нагрузка.

Температуры сетевой воды рассчитываются только по отопительной нагрузке по уравнениям (2.16) и (2.17). Расход в сети переменен и равен в прямом трубопроводе:

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru , где Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru - расход воды на ГВС из прямого трубопровода;

Gут - потери или утечки из сети.

В обратном трубопроводе в закрытых системах:

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

B обратном трубопроводе в открытых системах:

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru - температуры сетевой воды в точке подрезки температурного графика при Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru - температуры сетевой воды при Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

График температур в системе отопления

17. Качественное регулирование по совмещенной нагрузке в открытых системах.
Схема открытой системы представлена на рис.2.7. Расход воды на абонентском вводе поддерживается постоянным.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru =const.

Расход воды на отопление равен

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru , где Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru (2.18)

В подающем трубопроводе Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru > Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru , в обратном - Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru < Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

По определению

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . (2.19)

С другой стороны (см. раздел 2.2)

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . (2.20)

Приравняв (2.19) и (2.20), найдем Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru и Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru ; (2.21)

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . (2.22)

Подставим Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru и Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru в формулу для b.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . (2.23)

В безразмерном виде (2.18) можно записать как

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . (2.24)

Здесь учтено, что

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru ; Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

Подставив (2.23) в (2.24), получим

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . (2.25)

Порядок расчета.

1. Для заданной температуры Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru определяем

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

2. По формуле (2.25) находим Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . Если получается, что Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru >1, то принимают в дальнейшем Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru =1.

3. По формулам (2.21), (2.22) находим Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru и Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

Расход воды в прямом трубопроводе есть Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . В обратном трубопроводе Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru ..

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Рис.2.15. Графики температур и расходов в открытой системе

18. Качественно-количественное регулирование.
Для получения одинакового закона изменения расхода воды у всех абонентов необходимо при выключенном расходе ГВС установить одинаковые напоры в подающем и обратном трубопроводах на всех абонентских вводах.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Пьезометрический график

Расбаланс напоров на абонентских вводах гасится шайбами или диафрагмами.

На всех абонентских вводах должны быть обеспечены условия: Hпр=idem, Hoбр=idem, Hаб=idem. Степень изменения расхода воды у всех потребителей будет одинакова, если

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

Если равенство не соблюдается, то требуется местная подрегулировка у этого потребителя.

Качественно – количественное регулирование нагрузки может выполняться:

1) с заданным напором на станции;

2) с искусственным изменением расхода воды в сети.

Разновидностью качественно-количественного регулирования является ступенчатое регулирование.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Достоинства

Главной особенностью такой схемы является то, что она предусматривает поступление воды в системы отопления и водоснабжения непосредственно из теплотрассы, при этом цена окупается довольно быстро.

§ оборудование абонентского ввода простое и стоит недорого;

§ системы отопления могут выдерживать большие температурные перепады;

§ размер трубопровода в диаметре меньше;

§ схема сокращает расход теплоносителя;

§ невысокие эксплуатационные расходы

Недостатки

Наряду с преимуществами такое присоединение имеет и некоторые минусы:

§ неэкономичность;

§ регулировка температурного режима значительно затруднена во время перепадов погоды;

§ перерасход энергоресурсов.

Способы подключения

Подключение может осуществляться несколькими способами:

§ посредством прямого присоединения;

§ с элеватором;

§ с насосом на перемычке;

§ с насосом на обратной или подающей линиях;

§ смешанным способом (насос и элеватор).

Независимая

Система теплоснабжения независимого типа позволяет сэкономить потребляемые ресурсы на 10-40%.

Принцип действия

Подключение системы отопления потребителей происходит с помощью дополнительного теплообменника. Таким образом, обогрев осуществляется двумя гидравлическими изолированными контурами. Контур наружной теплотрассы нагревает воду замкнутой внутренней теплосети. При этом смешивания воды, как в зависимом варианте не происходит.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Однако такое присоединение требует немалых затрат как на обслуживание, так и на ремонтные работы.

Циркуляция воды

Движение теплоносителя осуществляется в отопительном механизме благодаря циркуляционным насосам, за счет которых происходит регулярная подача воды через нагревательные приборы. Независимая схема присоединения может иметь расширительный сосуд, содержащий запас воды для случаев утечек.

Этот способ подключения позволяет сохранить циркуляцию воды с определенным количеством тепла при авариях теплотрассы. Т.е. во время аварийной ситуации температура в отапливаемых помещениях не снизится.

Преимущества

§ возможность регулировки температуры;

§ высокий энергосберегающий эффект;

§ возможность применения любых теплоносителей. Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Отрицательные моменты

§ высокая стоимость;

§ сложность обслуживания и ремонта.

Сравнение двух типов

На качество теплоснабжения по зависимой схеме существенно влияет работа центрального теплоисточника. Это простой, дешевый, не требующий особого обслуживания и затрат на ремонт, способ. Однако преимущества современной независимой схемы подключения, несмотря на финансовые затраты и сложность эксплуатации очевидны.

25. Задачи гидравлического расчета.
В задачу гидравлического расчета входят:

- определение диаметра трубопроводов;

- определение падения давления (напора);

- определение давлений (напоров) в различных точках сети;

- увязка всех точек сети при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.

По результатам гидравлического расчета можно решить следующие задачи.

1. Определение капитальных затрат, расхода металла (труб) и основного объема работ по прокладке тепловой сети.

2. Определение характеристик циркуляционных и подпиточных насосов.

3. Определение условий работы тепловой сети и выбора схем присоединения абонентов.

4. Выбор автоматики для тепловой сети и абонентов.

5. Разработка режимов эксплуатации.

26. Схемы и конфигурации тепловых сетей.
Схема тепловой сети определяется размещением источников тепла по отношению к району потребления, характером тепловой нагрузки и видом теплоносителя.

Удельная протяженность паровых сетей на единицу расчетной тепловой нагрузки невелика, поскольку потребители пара – как правило, промышленные потребители – находятся на небольшом расстоянии от источника тепла.

Более сложной задачей является выбор схемы водяных тепловых сетей вследствие большой протяженности, большого количества абонентов. Водяные ТС менее долговечны, чем паровые вследствие большей коррозии, больше чувствительны к авариям из-за большой плотности воды.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Рис.6.1. Однолинейная коммуникационная сеть двухтрубной тепловой сети

Водяные сети разделяют на магистральные и распределительные. По магистральным сетям теплоноситель подается от источников тепла в районы потребления. По распределительным сетям вода подается на ГТП и МТП и к абонентам. Непосредственно к магистральным сетям абоненты присоединяются очень редко. В узлах присоединения распределительных сетей к магистральным устанавливаются секционирующие камеры с задвижками. Секционирующие задвижки на магистральных сетях обычно устанавливаются через 2-3 км. Благодаря установке секционирующих задвижек уменьшаются потери воды при авариях ТС. Распределительные и магистральные ТС с диаметром меньше 700 мм делаются обычно тупиковыми. В случае аварий для большей части территории страны допустим перерыв в теплоснабжении зданий до 24 часов. Если же перерыв в теплоснабжении недопустим, необходимо предусматривать дублирование или закольцовку ТС.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Рис.6.2. Кольцевая тепловая сеть от трех ТЭЦ Рис.6.3. Радиальная тепловая сеть

При теплоснабжении крупных городов от нескольких ТЭЦ целесообразно предусмотреть взаимную блокировку ТЭЦ путем соединения их магистралей блокировочными связями. В этом случае получается кольцевая тепловая сеть с несколькими источниками питания. Подобная схема имеет более высокую надежность, обеспечивает передачу резервирующих потоков воды при аварии на каком-либо участке сети. При диаметрах магистралей, отходящих от источника тепла 700 мм и менее, обычно применяют радиальную схему тепловой сети с постепенным уменьшением диаметра трубы по мере удаления от источника и снижения присоединенной нагрузки. Такая сеть наиболее дешевая, но при аварии теплоснабжение абонентов прекращается.

27. Порядок гидравлического расчета.
Обычно при гидравлическом расчете задаются расход теплоносителя и суммарное падение давления на участке. Требуется найти диаметр трубопровода. Расчет состоит из двух этапов – предварительного и поверочного.

Предварительный расчет.

1. Задаются долей местных падений давления a=0.3...0.6.

2. Оценивают удельные потери давления

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . Если падение давления на участке неизвестно, то задаются величиной Rл < 20...30 Па/м.

3. Рассчитывают диаметр трубопровода из условия работы в турбулентном режиме Для водяных тепловых сетей плотность принимают равной 975 кг/м3.

Из (6.7) найдем

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru , (6.9)

где r – средняя плотность воды на данном участке. По найденному значению диаметру выбирают по ГОСТ трубу с ближайшим внутренним диаметром. При выборе трубы указывают либо dу и d, либо dн и d.

2. Поверочный расчет.

Для концевых участков следует проверить режим движения. Если окажется, что режим движения переходный, то, если есть возможность, нужно уменьшить диаметр трубы. Если это невозможно, то нужно вести расчет по формулам переходного режима.

1. Уточняются значения Rл;

2. Уточняются типы местных сопротивлений и их эквивалентные длины. Задвижки устанавливаются на выходе и входе коллектора, в местах присоединения распределительных сетей к магистральным, ответвлений к потребителю и у потребителей. Если длина ответвления менее 25 м, то допускается устанавливать задвижку только у потребителя. Секционирующие задвижки устанавливаются через 1 – 3 км. Кроме задвижек возможны и другие местные сопротивления – повороты, изменения сечения, тройники, слияние и разветвление потока и т.д.

Для определения количества температурных компенсаторов длинны участков делятся на допустимое расстояние между неподвижными опорами. Результат округляется до ближайшего целого числа. Если на участке есть повороты, то они могут быть использованы для самокомпенсации температурных удлинений. При этом количество компенсаторов уменьшается на число поворотов.

4. Определяются потери давления на участке. Для закрытых систем Dpуч=2Rл(l+lэ).

Для открытых систем предварительный расчет ведется по эквивалентному расходу

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

При поверочном расчете удельные линейные потери давления рассчитываются отдельно для подающего и обратного трубопроводов для действительных расходов.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru , Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru .

По окончании гидравлического расчета строится пьезометрический график.

28. Пьезометрический график тепловой сети.
На пьезометрическом графике в масштабе нанесены рельеф местности, высота присоединенных зданий, напор в сети. По этому графику легко определить напор и располагаемый напор в любой точке сети и абонентских системах.

За горизонтальную плоскость отсчета напоров принят уровень 1 – 1. Линия П1 – П4 – график напоров подающей линии. Линия О1 – О4 – график напоров обратной линии. Но1 – полный напор на обратном коллекторе источника; Нсн – напор сетевого насоса; Нст – полный напор подпиточного насоса, или полный статический напор в тепловой сети; Нк – полный напор в т.К на нагнетательном патрубке сетевого насоса; DHт – потеря напора в теплоприготовительной установке; Нп1 – полный напор на подающем коллекторе, Нп1= Нк - DHт. Располагаемый напор сетевой воды на коллекторе ТЭЦ Н1=Нп1-Но1. Напор в любой точке сети i обозначается как Нпi, Hoi – полные напоры в прямом и обратном трубопроводе. Если геодезическая высота в точке i есть Zi, то пьезометрический напор в этой точке есть Нпi – Zi, Hoi – Zi в прямом и обратном трубопроводах, соответственно. Располагаемый напор в точке i есть разность пьезометрических напоров в прямом и обратном трубопроводах – Нпi – Hoi. Располагаемый напор в ТС в узле присоединения абонента Д есть Н4 = Нп4 – Но4.

Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru

Рис.6.2. Схема (а) и пьезометрический график (б) двухтрубной тепловой сети

Потеря напора в подающей линии на участке 1 – 4 есть Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . Потеря напора в обратной линии на участке 1 – 4 есть Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru . При работе сетевого насоса напор Нст подпиточного насоса регулируется регулятором давления до Но1. При остановке сетевого насоса в сети устанавливается статический напор Нст, развиваемый подпиточным насосом. При гидравлическом расчете паропровода можно не учитывать профиль паропровода из-за малой плотности пара. Потери напора у абонентов, например Открытая схема присоединения системы ГВС. - student2.ru зависит от схемы присоединения абонента. При элеваторном смешении DНэ= 10…15 м, при безэлеваторном вводе – Dнбэ =2…5 м, при наличии поверхностных подогревателей DНп=5…10 м, при насосном смешении DНнс= 2…4 м.

Требования к режиму давления в тепловой сети:

a. в любой точке системы давление не

Наши рекомендации