ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

ВЫБОР СХЕМ ПРИСОЕДИНЕНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ ПРИ СЛОЖНОМ РЕЛЬЕФЕ МЕСТНОСТИ

Наименьшие требования к расположению пьезометрических линий как при статическом, так и при гидродинамическом режимах предъяв­ляет независимая схема присоединения систем отопления, так как при­соединение через теплообменники разобщает гидравлические режимы тепловой сети и местных систем. Единственно^ требование в этом отно­шении состоит в том, чтобы давление в обратной линии при гидродина­мическом режиме и давление в теплопроводах при статическом режиме не превышали допустимого из условий механической прочности водово - дяных подогревателей. Для систем, к которым присоединяется большое число абонентов с различными характеристиками оборудования, с раз­личными требованиями к режимам регулирования теплоснабжения, при сложном рельефе местности независимое присоединение предпочтитель­нее других способов. При независимом присоединении всех абонентов существенно снижаются требования к гидравлическому режиму системы, тем самым упрощается ее эксплуатация и повышается ее маневренность, что особенно важно при нерасчетных и аварийных гидравлических режи­мах. Независимое присоединение повышает надежность системы тепло­снабжения. В то же время капитальные вложения в абонентские уста­новки получаются больше, чем при зависимом присоединении. Увеличи­ваются и энергозатраты на циркуляцию теплоносителя в местных системах. Учитывая отмеченные обстоятельства, зависимые способы присоединения применяют более широко.

Зависимое присоединение предъявляет жесткие требования к гидрав­лическому режиму тепловой сети, особенно жесткие требования предъяв­ляют схемы присоединения с элеваторами. Если пьезометрические графики удовлетворяют их требованиям, можно осуществлять присоеди­нения со смесительными насосами и независимые присоединения.

Ниже будут рассмотрены способы присоединения только систем отопления зданий, так как присоединение систем горячего водоснабже­
ния и к закрытым и к открытым системам теплоснабжения можно осу­ществить при любых способах присоединения систем отопления.

На рис. 8.5, а приведен пьезометрический график тепловой сети при сложном рельефе местности и большой высоте присоединяемых зданий. На графике показан рельеф местности по трассе магистрали и ответвле­ний, нанесены высоты зданий, показаны пьезометрические линии при гидродинамическом и статическом режимах. На рис. 8.5, б дана прин­ципиальная схема системы теплоснабжения.

Располагаемый напор в коллекторах источника тепла &Н= 130—30 = = 100 м, располагаемый напор в конце магистрали Д#=8 м, потери напора в подающей и обратной линиях Л# = 46 + 46=92 м.

Полный статический напор в системе выбран на уровне 70 м (линия 5 — 5 на рис. 8.5). Пьезометрические статические напоры в разных зо­нах теплоснабжаемого района будут различными. Так, для здания /, расположенного на отметке 0,0 м, пьезометрический статический напор равен 70 м. Для зданий //, ///, IV пьезометрический статический напор равен 60 м, а для зданий V, VI — 40 м.

Зависимое присоединение зданий через элеваторы допустимо при гидравлическом режиме тепловой сети, характеризующемся выполнени­ем следующих требований:

1) статическое давление в тепловой сети должно быть меньше допу­стимого из условия прочности нагревательных приборов местных систем

Рис. 8 5 Пьезомет­рический график (а) и принципи­альная схема двух­трубной тепловой сети (б) при слож­ном рельефе ме­стности и большой высоте присоеди­няемых зданий

П, О — пьезометриче­ские линии нодающе - го и обратного теп - "лопроводов; S — S — линия полного стати­ческого напора в теп­ловой сети Нj.

Ніг яііг Hiv Hv>

—высота зда­ний абонентов, м; ДН — располагаемый напор, м; Нн — на­пор, создаваемый на» сосом, м; Д#рдд£—

Потери напора в РДДС, I—VI — або­ненты, остальные обозначения см. на рис в 4
отопления. Для чугунных радиаторов допустимый напор Ядоп=60 м, для нагревательных бетонных панелей со змеевиками из труб #доп=г,80 м, ДЛЯ конвекторов Ядоп=90 м. Из условия заполнения системы отопления здания водой изо^ггочный пьезометрический напор в верхней точке ото­пительной системы должен быть не менее 5 м. Следовательно, статиче­ский напор должен быть не менее чем на 5 м выше здания. Таким образом, на пьезометрический статический напоо Яот накладываются следующие ограничения:

Я3д + 5 Яст ^ Яд0П.

/

2) Давление в обратной линии при гидродинамическом режиме, опре­деляющее избыточное давление в системах отопления зданий, не долж­но превышать допустимое из условия прочности отопительных систем и должно создавать избыточное давление в верхних точках системы не менее 0,05 МПа. Эти ограничения аналогичны ограничениям для ста­тического давления. Их отражает такое же неравенство:

Язд -[- 5 ^ Н0 Ядоп • где Но — напор в обратной линии при гидродинамическом режиме;

3) для нормальной работы элеватора, обеспечивающего требуемый коэффициент подмешивания, располагаемый напор в тепловой сети пе­ред зданием АЯ должен быть не менее 10—15 м.

При выполнении всех изложенных требований возможно зависимое присоединение системы отопления зданий через элеватор.

Из шести зданий, показанных на рис. 8.5, изложенным требованиям удовлетворяет только здание III. Для этого здания Яст = 6 0 ми Я0 = = 53 м, т. е. не больше ЯДоп=60 м для чугунных радиаторов, которыми оборудованы системы отопления зданий. Высота здания Яці = 40 м, следовательно, Яст!>ЯзД + 5 = 45 м и Я0!>45 м. Располагаемый напор в месте присоединения здания АЯ=97—63 = 34 м, т. е. достаточен для работы элеватора.

На рис. 8.6, а показана схема присоединения системы отопления зда­ния к тепловой сети через элеватор и построен график напоров. К соплу подходит высокотемпературная вода с пьезометрическим напором Яп = = 87 м. При истечении воды из сопла элеватора теряется напор ЛЯЭл, превращаясь в кинетическую энергию струи воды. В обратном трубопро­воде на вводе в систему отопления здания напор Я0 = 53 м. Потери на­пора на циркуляцию в системе отопления равны АЯСИст.

Если условия присоединения соответствуют всем перечисленным вы­ше требованиям, за исключением того, что располагаемый напор у зда­ния не обеспечивает работу элеватора (ЛЯ<10 м), тогда можно осу­ществить зависимое присоединение с подмешивающим насосом на пере­мычке. Напор, развиваемый насосом, должен быть равен потерям напора На ЦИрКуЛЯЦИЮ ВОДЫ В МеСТНОЙ СИСТеМе АЯсист.

Здание VI (см. рис. 8.5) высотой Нуі=35 м имеет следующие усло­вия присоединения: Яст = 40 м, т. е. на 5 м больше высоты здания; #о=46 м. Следовательно, как пьезометрический статический напор, так и напор в обратной линии меньше напора, соответствующего прочности чугунных радиаторов (ЯДОп=60 м). Располагаемый напор в месте при­соединения АН=8 м. Ввиду малого располагаемого напора здание при­соединяем с установкой смесительного насоса на перемычке. Схема присоединения и график напоров показаны на рис. 8.6,6. Подмешиваю­щий насос развивает напор Ян, соответствующий гидравлическому сопротивлению системы отопления, Т. е. Ян= АЯсист. Оставшийся из­быточный напор на вводе AHg срабатывается на дроссельной диафрагме или на клапане регулятора.

При статическом режиме" тепловой сети возможно непосредственное

Рис. 8.6 Зависимые схемы присоедине­ния систем отопления зданий к тепло­вой сети

А — с элеватором (здание III на рис. 8.5); б — с подмешивающим насосом на перемычке (здание VI на рис. 8.5); / — система отопле­ния; 2 — элеватор; 3 — подающая линия; 4 — обратная линия; 5 — насос; 6 — регулятор расхода; Яп, HQ — напоры в подающей и обратной линиях, м, Яд — напор, создавае­мый насосом, м; Язд — высота здания, м; ДЯЭЛ, ДЯ сист, ДЯ д —потери напора в элеваторе, системе отопления здания н в дрос­сельном клапане РР; S—S — линия полного статического напора в тепловой сети (все гео­дезические отметки и размеры даны в м)

Присоединение здания II (см. рис. 8.5), так как #„ = 60 м, а Яц=50 м. Располагаемый напор достаточен для работы элеватора: ДЯ = 113—47= = 66 м. Только пьезометрический напор в обратной линии сети ниже требуемого из условия заполнения системы водой: Я0 = 37 м<Яп4-5 = =,50-1-5 = 55 м. Учитывая большой располагаемый напор в тепловой сети в месте присоединения здания, можно на обратной линии в узле присоединения установить регулятор давления «до себя» РДДС (регу­лятор подпора). На регуляторе будет срабатываться напор и тем самым повышаться давление в обратной линии системы отопления перед РДДС. Величина срабатываемого напора должна быть не меньше разности вы­соты здания плюс 5 м и пьезометрического напора в обратной линии, т. е. ДЯрддс^Яц + 5 — Я0 = 55—37=18 м. На рис. 8.7, а показана схема присоединения системы отопления здания к тепловой сети и гра­фик напоров. Оставшийся располагаемый напор в 66—18=48 м доста­точен для работы элеватора.

Для здания IV высотой Яіу = 40 м при статическом режиме возмож­но зависимое присоединение к тепловой сети (Яст = 60 м). Однако пьезометрический напор в обратной линии составляет Я0 = 66 м, т. е.

Больше допустимого в 60 м. В прин - м ципе ДЛЯ таких условий ВОЗМОЖНО МО'

Зависимое присоединение, если 5____

Ли снизить напор в обратной линии путем установки насоса в узле при­соединения здания. Насос должен создавать напор не менее разности пьезометрического напора в обрат­ной линии и статического напора - Ни = Я0 — Яст=66—60=6 м. В ре­зультате работы насоса увеличиїся располагаемый напор в узле при­соединения до ДЯ=8 + 6=14 м, что позволит осуществить присоедине­ние через элеватор Схема присо­единения и график напоров показа­ны на рис 8 7,6 Такое присоедине­ние имеет один весьма существенный недостаток При остановке насоса на вводе здание попадает под пьезометрический гидродинамический напор в обратной линии Я0 = 66 м, превышающий допустимый Ядоп=60 м. Это может привести к разрыву чугунных радиаторов в пер­вом этаже. Учитывая изложенное такое присоединение осуществлять нельзя. Здание IV следует присоединить по независимой схеме через водоводяной подогреватель с циркуляционным насосом в местной систе­ме отопления. Схема такого присоединения и график напоров показаны на рис. 8.8.

Для здания I высотой Яі = 50 м (см. рис 8.5) статический напор #ст = 70 м, т. е. превышает допустимый. Это здание присоединяем по независимой схеме, аналогичной изображенной на рис. 8.8.

Полный статический напор, создаваемый системой отопления здания V высотой Яу = 50 м, равен 80 м, т. е. превышает уровень в 70 м, уста­новленный для всего теплоснабжаемого района. В связи с этим его присоединяем также по независимой схеме через водоводяной подогре­ватель