Pritisak u vodovodnim sistemima. Zoniranje cjevovodnih mreža. Hidraulički proračun sistema za grijanje vode Šema vodosnabdijevanja s paralelnim zoniranjem

Na pijezometrijskom grafu u skali su ucrtani teren, visina priključenih zgrada i pritisak u mreži. Koristeći ovaj grafikon, lako je odrediti pritisak i raspoloživi pritisak u bilo kojoj tački mreže i pretplatničkog sistema.

Nivo 1 - 1 se uzima kao horizontalna ravan očitavanja pritiska (vidi sliku 6.5). Linija P1 - P4 - grafikon pritiska dovodnog voda. Linija O1 - O4 - grafikon pritiska povratnog voda. H o1 je ukupan pritisak na povratnom kolektoru izvora; H sn - pritisak mrežne pumpe; H st je ukupna visina pumpe za dopunu, odnosno ukupna statička visina u mreži grijanja; H to- puni pritisak u t.K na potisnoj cijevi mrežne pumpe; D H m je gubitak pritiska u postrojenju za pripremu toplote; H p1 - ​​puni pritisak na dovodnom razvodniku, H n1 = H do - D H t. Raspoloživi pritisak mrežne vode na kolektoru CHPP H 1 =H p1 - H o1 . Pritisak u bilo kojoj tački mreže i označeno kao H n i , H oi - ukupni pritisak u prednjem i povratnom cjevovodu. Ako je geodetska visina u tački i tu je Z i , tada je piezometrijski pritisak u ovoj tački H p i - Z i , H o i – Z i u cjevovodu naprijed i nazad, respektivno. Dostupan pritisak na tački i je razlika između pijezometrijskog pritiska u prednjem i povratnom cjevovodu - H p i - H oi. Raspoloživi pritisak u toplovodnoj mreži na priključnoj tački D pretplatnika je H 4 = H p4 - H o4 .

Sl.6.5. Šema (a) i pijezometrijski grafikon (b) dvocijevne toplinske mreže

Postoji gubitak pritiska u dovodnom vodu u sekciji 1 - 4 . Postoji gubitak pritiska u povratnom vodu u sekciji 1 - 4 . Tokom rada mrežne pumpe, pritisak H st. napojne pumpe se reguliše regulatorom pritiska do H o1 . Kada se mrežna pumpa zaustavi, u mreži se postavlja statička glava H st, razvijen od strane pumpe za dopunu.

U hidrauličkom proračunu parovoda, profil parovoda se može zanemariti zbog male gustine pare. Gubitak pritiska kod pretplatnika, na primjer , zavisi od šeme povezivanja pretplatnika. Sa elevatorskim miješanjem D H e \u003d 10 ... 15 m, sa ulazom bez lifta - D n biti =2…5 m, u prisustvu površinskih grijača D H n = 5…10 m, sa mešanjem pumpe D H ns = 2…4 m.

Zahtjevi za režim pritiska u mreži grijanja:

U bilo kojoj tački u sistemu, pritisak ne smije premašiti maksimalnu dozvoljenu vrijednost. Cevovodi sistema za snabdevanje toplotom projektovani su za 16 atm, cevovodi lokalnih sistema - za pritisak od 6 ... 7 atm;

Da bi se izbeglo curenje vazduha u bilo kojoj tački sistema, pritisak mora biti najmanje 1,5 atm. Osim toga, ovaj uvjet je neophodan kako bi se spriječila kavitacija pumpe;

U bilo kojoj tački u sistemu, pritisak ne sme biti manji od pritiska zasićenja na datoj temperaturi kako bi se sprečilo ključanje vode.

Na osnovu rezultata proračuna vodovodnih mreža za različite načine potrošnje vode određuju se parametri vodotornja i crpnih jedinica, čime se osigurava rad sistema, kao i slobodni pritisci u svim čvorovima mreže.

Za određivanje tlaka na dovodnim mjestima (na vodotornju, na crpnoj stanici) potrebno je znati potreban pritisak potrošača vode. Kao što je već navedeno, minimalni slobodni pritisak u vodovodnoj mreži naselja sa maksimalnim unosom vode za domaćinstvo i piće na ulazu u zgradu iznad zemlje u jednospratnoj zgradi treba da bude najmanje 10 m (0,1 MPa), sa većom spratnošću, 4 m.

U satima najniže potrošnje vode dozvoljen je pritisak za svaki sprat, počevši od drugog, 3 m. Za pojedinačne višespratnice, kao i grupe zgrada koje se nalaze na povišenim mjestima, predviđene su lokalne crpne instalacije. Slobodni pritisak na stubovima mora biti najmanje 10 m (0,1 MPa),

U vanjskoj mreži industrijskih vodovodnih cjevovoda slobodni pritisak se uzima prema tehničkim karakteristikama opreme. Slobodni pritisak u vodovodnoj mreži potrošača ne bi trebao biti veći od 60 m, u suprotnom je za određene prostore ili objekte potrebno ugraditi regulatore pritiska ili zonirati vodovod. Tokom rada vodovodnog sistema na svim tačkama mreže, mora se osigurati slobodan pritisak od najmanje normativnog.

Slobodne glave u bilo kojoj tački mreže definiraju se kao razlika između kota pijezometrijskih linija i površine tla. Piezometrijske oznake za sve projektne slučajeve (prilikom potrošnje vode u domaćinstvu i pitke vode, u slučaju požara, itd.) izračunavaju se na osnovu obezbjeđenja standardnog slobodnog pritiska na diktirajućoj tački. Prilikom određivanja pijezometrijskih oznaka one se postavljaju pozicijom diktirajuće tačke, odnosno tačke sa minimalnim slobodnim pritiskom.

Tipično, tačka diktata se nalazi u najnepovoljnijim uslovima kako u pogledu geodetskih kota (velike geodetske kote) tako i u smislu udaljenosti od izvora napajanja (tj. zbir gubitaka napona od izvora napajanja do tačke diktata će biti najveća). U tački diktiranja, oni su postavljeni pritiskom jednakim standardnom. Ako je u bilo kojoj tački mreže pritisak manji od normativnog, tada je pozicija diktirajuće tačke pogrešno postavljena.U tom slučaju pronalaze tačku koja ima najmanji slobodni pritisak, uzimaju je za diktatora i ponavljaju proračun pritisaka u mreži.

Proračun sistema vodosnabdijevanja za rad tokom požara se vrši pod pretpostavkom da se on javlja na najvišim i najudaljenijim tačkama teritorije koju opslužuje vodosnabdijevanje iz izvora električne energije. Prema načinu gašenja požara, vodovodne cijevi su visokog i niskog pritiska.

Po pravilu, prilikom projektovanja vodovodnih sistema treba uzeti niskotlačni sistem vodosnabdevanja za gašenje požara, sa izuzetkom malih naselja (manje od 5 hiljada ljudi). Ugradnja visokotlačnog sistema vodosnabdijevanja za gašenje požara mora biti ekonomski opravdana,

U niskotlačnim vodovodnim cijevima povećanje tlaka se vrši samo za vrijeme trajanja gašenja požara. Neophodno povećanje pritiska stvaraju mobilne vatrogasne pumpe, koje se dovode do požarišta i preko uličnih hidranta uzimaju vodu iz vodovodne mreže.

Prema SNiP-u, pritisak u bilo kojoj tački niskotlačne mreže cjevovoda protivpožarne vode na nivou tla tokom gašenja požara mora biti najmanje 10 m mreže kroz propusne spojeve vode iz tla.

Osim toga, za rad vatrogasnih pumpi potreban je određeni pritisak u mreži kako bi se savladao značajan otpor u usisnim vodovima.

Sistem za gašenje požara pod visokim pritiskom (obično se primenjuje u industrijskim objektima) omogućava snabdevanje vodom brzinom požara utvrđenom vatrogasnim standardima i povećanje pritiska u vodovodnoj mreži do vrednosti dovoljne za stvaranje vatrenih mlaznica direktno iz hidranta. . Slobodni pritisak u ovom slučaju treba da obezbedi kompaktnu visinu mlaza od najmanje 10 m pri punom protoku vode za požar i položaj cevi creva u visini najviše tačke najviše zgrade i dovod vode kroz vatrogasna creva dužine 120 m:

Nsv pzh \u003d N zd + 10 + ∑h ≈ N zd + 28 (m)

gdje je N zd visina zgrade, m; h - gubitak tlaka u crijevu i cijevi crijeva, m.

U sistemu vodosnabdevanja visokog pritiska stacionarne vatrogasne pumpe opremljene su automatskom opremom koja obezbeđuje da se pumpe startuju najkasnije 5 minuta nakon davanja požarnog signala.Cevi mreže moraju se birati uzimajući u obzir povećanje pritisak u slučaju požara. Maksimalni slobodni pritisak u mreži integrisanog vodovoda ne bi trebalo da prelazi 60 m vodenog stuba (0,6 MPa), au satu požara - 90 m (0,9 MPa).

Sa značajnim razlikama u geodetskim oznakama objekta koji se snabdijeva vodom, velike dužine vodovodne mreže, kao i sa velikom razlikom u vrijednostima slobodnog pritiska potrebnog pojedinim potrošačima (npr. mikropodručja sa različitim visinama zgrada), uređeno je zoniranje vodovodne mreže. To može biti zbog tehničkih i ekonomskih razloga.

Podela na zone se vrši na osnovu sledećih uslova: na najvišoj tački mreže mora se obezbediti neophodan slobodan pritisak, a na njenoj donjoj (ili početnoj) tački pritisak ne sme biti veći od 60 m (0,6). MPa).

Prema vrstama zoniranja, vodovodi dolaze s paralelnim i uzastopnim zoniranjem. Paralelno zoniranje sistema vodosnabdijevanja koristi se za velike raspone geodetskih oznaka unutar gradskog područja. Za to se formiraju donja (I) i gornja (II) zona, koje se vodom snabdijevaju crpnim stanicama zone I i II sa vodosnabdijevanjem različitih pritisaka kroz zasebne vodove. Zoniranje se vrši na način da na donjoj granici svake zone pritisak ne prelazi dozvoljenu granicu.

Šema vodoopskrbe s paralelnim zoniranjem

1 - crpna stanica II lift sa dvije grupe pumpi; 2 - pumpe II (gornja) zona; 3 - pumpe I (donje) zone; 4 - rezervoari za regulaciju pritiska

Zadatak hidrauličkog proračuna uključuje:

Određivanje prečnika cjevovoda;

Određivanje pada pritiska (pritiska);

Određivanje pritisaka (napona) na različitim tačkama mreže;

Koordinacija svih mrežnih tačaka u statičkim i dinamičkim režimima kako bi se osigurali prihvatljivi pritisci i potrebni pritisci u mreži i pretplatničkim sistemima.

Prema rezultatima hidrauličkog proračuna mogu se riješiti sljedeći zadaci.

1. Utvrđivanje kapitalnih troškova, utroška metala (cijevi) i glavnog obima radova za polaganje toplovodne mreže.

2. Određivanje karakteristika cirkulacionih i dopunskih pumpi.

3. Određivanje uslova rada toplovodne mreže i izbor šema za priključenje pretplatnika.

4. Izbor automatike za toplovodnu mrežu i pretplatnike.

5. Razvoj režima rada.

a. Šeme i konfiguracije toplotnih mreža.

Shema toplinske mreže određena je postavljanjem izvora topline u odnosu na područje potrošnje, prirodu toplinskog opterećenja i vrstu nosača topline.

Specifična dužina parnih mreža po jedinici izračunatog toplinskog opterećenja je mala, budući da se potrošači pare - u pravilu industrijski potrošači - nalaze na maloj udaljenosti od izvora topline.

Teži zadatak je izbor šeme mreže za grijanje vode zbog velike dužine, velikog broja pretplatnika. Vodena vozila su manje izdržljiva od parnih zbog veće korozije, osjetljivija na nezgode zbog velike gustine vode.

Sl.6.1. Jednolinijska komunikaciona mreža dvocijevne toplinske mreže

Vodovodne mreže se dijele na magistralne i distributivne mreže. Kroz glavne mreže, rashladna tečnost se iz izvora topline dovodi do područja potrošnje. Preko distributivnih mreža voda se opskrbljuje GTP i MTP i pretplatnicima. Pretplatnici se rijetko povezuju direktno na okosne mreže. Sekcione komore sa ventilima ugrađuju se na priključne tačke distributivne mreže na glavne. Sekcijski ventili na glavnim mrežama obično se ugrađuju nakon 2-3 km. Zahvaljujući ugradnji sekcijskih ventila, gubici vode tokom saobraćajnih nezgoda su smanjeni. Razvodni i glavni TS prečnika manjeg od 700 mm se obično prave slijepi. U slučaju nesreća, na većem dijelu teritorije zemlje, dozvoljen je prekid u opskrbi toplinom zgrada do 24 sata. Ako je prekid u opskrbi toplinom neprihvatljiv, potrebno je predvidjeti dupliciranje ili povratnu petlju TS-a.

Sl.6.2. Prstenasta toplovodna mreža iz tri TE Sl.6.3. Mreža radijalnog grijanja

Prilikom snabdijevanja velikih gradova toplinom iz više kogeneracijskih toplana, preporučljivo je predvidjeti međusobnu blokadu kogeneracijskih toplana tako što će njihovu mrežu priključiti blokirajućim priključcima. U ovom slučaju dobija se prstenasta mreža za grijanje s nekoliko izvora napajanja. Takva shema ima veću pouzdanost, osigurava prijenos rezervnih tokova vode u slučaju nesreće u bilo kojem dijelu mreže. Kod promjera vodova koji se protežu od izvora topline od 700 mm ili manje, obično se koristi radijalna shema toplinske mreže s postupnim smanjenjem promjera cijevi kako se ona udaljava od izvora i priključeno opterećenje se smanjuje. Takva mreža je najjeftinija, ali se u slučaju akcidenta prekida opskrba toplinom pretplatnicima.

b. Glavne izračunate zavisnosti

Radni pritisak u sistemu grijanja je najvažniji parametar od kojeg ovisi funkcioniranje cijele mreže. Odstupanja u jednom ili drugom smjeru od vrijednosti predviđenih projektom ne samo da smanjuju efikasnost kruga grijanja, već i značajno utječu na rad opreme, au posebnim slučajevima mogu ga čak i onemogućiti.

Naravno, određeni pad pritiska u sistemu grijanja je posljedica principa njegovog dizajna, odnosno razlike tlaka u dovodnim i povratnim cjevovodima. Ali ako ima većih skokova, treba odmah poduzeti akciju.

1. statički pritisak. Ova komponenta ovisi o visini vodenog stupca ili drugog rashladnog sredstva u cijevi ili kontejneru. Statički pritisak postoji čak i ako radni medij miruje.
2. dinamički pritisak. Predstavlja silu koja djeluje na unutrašnje površine sistema tokom kretanja vode ili drugog medija.

Dodijeliti koncept ograničavanja radnog pritiska. Ovo je maksimalna dozvoljena vrijednost, čiji je višak prepun uništavanja pojedinih elemenata mreže.

Koji pritisak u sistemu treba smatrati optimalnim?

Tabela maksimalnog pritiska u sistemu grejanja.

Prilikom projektovanja grijanja, tlak rashladne tekućine u sistemu se izračunava na osnovu spratnosti zgrade, ukupne dužine cjevovoda i broja radijatora. U pravilu, za privatne kuće i vikendice optimalne vrijednosti tlaka medija u krugu grijanja su u rasponu od 1,5 do 2 atm.

Za stambene zgrade visine do pet spratova, priključene na sistem centralnog grejanja, pritisak u mreži se održava na nivou od 2-4 atm. Za kuće od devet i deset spratova normalnim se smatra pritisak od 5-7 atm, au višim zgradama - 7-10 atm. Maksimalni pritisak se bilježi u toplovodu, kojim se rashladna tekućina transportuje od kotlarnica do potrošača. Ovdje dostiže 12 atm.

Za potrošače koji se nalaze na različitim visinama i na različitim udaljenostima od kotlovnice potrebno je podesiti pritisak u mreži. Regulatori pritiska se koriste za njegovo snižavanje, a pumpne stanice se koriste za povećanje. Međutim, treba imati na umu da neispravan regulator može uzrokovati povećanje tlaka u određenim dijelovima sistema. U nekim slučajevima, kada temperatura padne, ovi uređaji mogu potpuno blokirati zaporne ventile na dovodnom cjevovodu koji dolazi iz kotlovnice.

Kako bi se izbjegle takve situacije, postavke regulatora se korigiraju na način da nije moguće potpuno preklapanje ventila.

Autonomni sistemi grijanja

Ekspanzioni spremnik u autonomnom sistemu grijanja.

U nedostatku centralizirane opskrbe toplinom u kućama, ugrađeni su autonomni sistemi grijanja u kojima se rashladna tekućina zagrijava pojedinačnim kotlom male snage. Ako sistem komunicira s atmosferom kroz ekspanzioni spremnik i rashladna tekućina cirkulira u njemu zbog prirodne konvekcije, naziva se otvorenim. Ako nema komunikacije sa atmosferom, a radni medij cirkuliše zahvaljujući pumpi, sistem se naziva zatvorenim. Kao što je već spomenuto, za normalno funkcioniranje takvih sustava, tlak vode u njima trebao bi biti približno 1,5-2 atm. Ovako nizak broj posljedica je relativno kratke dužine cjevovoda, kao i malog broja uređaja i fitinga, što rezultira relativno malim hidrauličkim otporom. Osim toga, zbog male visine takvih kuća, statički tlak u donjim dijelovima kruga rijetko prelazi 0,5 atm.

U fazi pokretanja autonomnog sistema, puni se hladnim rashladnim sredstvom, održavajući minimalni pritisak u zatvorenim sistemima grijanja od 1,5 atm. Ne oglašavajte alarm ako nakon nekog vremena nakon punjenja tlak u krugu opadne. Gubitak tlaka u ovom slučaju nastaje zbog ispuštanja zraka iz vode, koji je bio otopljen u njoj prilikom punjenja cjevovoda. Krug treba odzračiti i potpuno napuniti rashladnom tečnošću, dovodeći njen pritisak na 1,5 atm.

Nakon zagrijavanja rashladne tekućine u sistemu grijanja, njen pritisak će se lagano povećati, dok će dostići izračunate radne vrijednosti.

Mere predostrožnosti

Uređaj za mjerenje pritiska.

Budući da se pri projektovanju autonomnih sistema grijanja, radi uštede, pretpostavlja da je sigurnosna granica mala, čak i skok niskog tlaka do 3 atm može uzrokovati smanjenje tlaka pojedinih elemenata ili njihovih spojeva. Kako bi se izgladili padovi tlaka zbog nestabilnog rada pumpe ili promjene temperature rashladne tekućine, u zatvoreni sustav grijanja ugrađuje se ekspanzijski spremnik. Za razliku od sličnog uređaja u sistemu otvorenog tipa, on nema komunikaciju sa atmosferom. Jedan ili više njegovih zidova izrađeni su od elastičnog materijala, zbog čega spremnik djeluje kao prigušivač tijekom skokova tlaka ili vodenog udara.

Prisustvo ekspanzionog rezervoara ne garantuje uvek da se pritisak održava u optimalnim granicama. U nekim slučajevima može premašiti maksimalno dozvoljene vrijednosti:

• s pogrešnim odabirom kapaciteta ekspanzijskog spremnika;
• u slučaju kvara cirkulacijske pumpe;
• kada se rashladna tekućina pregrije, što se događa kao rezultat kršenja u radu automatizacije kotla;
• zbog nepotpunog otvaranja zapornih ventila nakon radova na popravci ili održavanju;
• zbog pojave zračne brave (ovaj fenomen može izazvati i povećanje tlaka i njegov pad);
• sa smanjenjem propusnosti filtera za blato zbog njegovog prekomjernog začepljenja.

Stoga, kako bi se izbjegle hitne situacije pri ugradnji zatvorenog tipa grijanja, obavezno je ugraditi sigurnosni ventil koji će ispustiti višak rashladne tekućine ako se prekorači dozvoljeni tlak.

Šta učiniti ako padne pritisak u sistemu grijanja

Pritisak ekspanzione posude.

Tokom rada autonomnih sistema grijanja najčešće su takve vanredne situacije u kojima se tlak postepeno ili naglo smanjuje. Oni mogu biti uzrokovani iz dva razloga:

• smanjenje pritiska elemenata sistema ili njihovih spojeva;
• kvar bojlera.

U prvom slučaju, curenje treba locirati i vratiti njegovu nepropusnost. To možete učiniti na dva načina:

1. Vizuelni pregled. Ova metoda se koristi u slučajevima kada je krug grijanja položen na otvoreni način (ne brkati se sa sistemom otvorenog tipa), odnosno svi njegovi cjevovodi, armature i uređaji su na vidiku. Prije svega, pažljivo pregledavaju pod ispod cijevi i radijatora, pokušavajući otkriti lokve vode ili njihove tragove. Osim toga, mjesto curenja može se popraviti tragovima korozije: na radijatorima ili na spojevima elemenata sistema u slučaju curenja stvaraju se karakteristične zarđale pruge.
2. Uz pomoć posebne opreme. Ako vizualni pregled radijatora nije dao ništa, a cijevi su položene na skriven način i ne mogu se pregledati, trebali biste potražiti pomoć stručnjaka. Imaju posebnu opremu koja će vam pomoći da otkrijete curenje i popravite ga ako vlasnik kuće nema priliku to učiniti sam. Lokalizacija točke smanjenja tlaka je prilično jednostavna: voda se odvodi iz kruga grijanja (za takve slučajeve, odvodni ventil se urezuje u donju tačku kruga u fazi instalacije), a zatim se u nju pumpa zrak pomoću kompresora. Lokacija curenja određena je karakterističnim zvukom koji proizvodi zrak koji curi. Prije pokretanja kompresora koristite zaporne ventile za izolaciju kotla i radijatora.

Ako je problematično područje jedan od spojeva, dodatno se zapečati vučom ili FUM trakom, a zatim zategne. Prekinuti cevovod se iseče i na njegovo mesto se zavaruje novi. Jedinice koje se ne mogu popraviti jednostavno se zamjenjuju.

Ako je nepropusnost cjevovoda i drugih elemenata nesumnjiva, a pritisak u zatvorenom sistemu grijanja i dalje pada, uzroke ove pojave treba potražiti u kotlu. Nije potrebno samostalno obavljati dijagnostiku, ovo je posao specijaliste sa odgovarajućim obrazovanjem. Najčešće se na kotlu nalaze sljedeći nedostaci:

Uređaj sistema grijanja sa manometrom.

• pojava mikropukotina u izmjenjivaču topline zbog vodenog udara;
• proizvodni nedostaci;
• kvar napojnog ventila.

Vrlo čest razlog zbog kojeg pritisak u sistemu pada je pogrešan odabir kapaciteta ekspanzione posude.

Iako je u prethodnom dijelu navedeno da bi to moglo uzrokovati porast pritiska, ovdje nema kontradiktornosti. Kada pritisak u sistemu grijanja poraste, aktivira se sigurnosni ventil. U tom slučaju se rashladna tekućina isprazni i njezin volumen u krugu se smanjuje. Kao rezultat toga, s vremenom će se pritisak smanjiti.

Kontrola pritiska

Za vizualnu kontrolu tlaka u mreži grijanja najčešće se koriste brojčanici s Bredan cijevi. Za razliku od digitalnih instrumenata, ovi manometri ne zahtijevaju električni priključak. Elektrokontaktni senzori se koriste u automatizovanim sistemima. Na izlazu do kontrolno-mjernog uređaja mora biti ugrađen trosmjerni ventil. Omogućava vam da izolujete manometar iz mreže tokom održavanja ili popravke, a koristi se i za uklanjanje vazdušne brave ili resetovanje uređaja na nulu.

Uputstva i pravila koja regulišu rad sistema grijanja, kako autonomnih tako i centraliziranih, preporučuju ugradnju mjerača tlaka na takvim mjestima:

1. Ispred kotlovnice (ili kotla) i na njenom izlazu. U ovom trenutku se određuje pritisak u kotlu.
2. prije i poslije cirkulacijske pumpe.
3. Na ulazu toplovoda u zgradu ili objekat.
4. prije i poslije regulatora pritiska.
5. Na ulazu i izlazu grubog filtera (sump) za kontrolu nivoa njegove kontaminacije.

Svi mjerni instrumenti moraju se redovno ovjeravati kako bi se potvrdila tačnost svojih mjerenja.

Opšti principi hidrauličkog proračuna cevovoda sistema za grejanje vode su detaljnije opisani u odjeljku Sistemi za grijanje vode. Primjenjivi su i na proračun toplinskih cjevovoda toplinskih mreža, ali uzimajući u obzir neke njihove karakteristike. Dakle, u proračunima toplotnih cjevovoda uzima se turbulentno kretanje vode (brzina vode je veća od 0,5 m / s, para - više od 20-30 m / s, tj. kvadratna proračunska površina), vrijednosti ​​ekvivalentne hrapavosti unutrašnje površine čeličnih cijevi velikih prečnika, mm, prihvaćene za: parovode - k = 0,2; vodovodna mreža - k = 0,5; cjevovodi kondenzata - k = 0,5-1,0.

Procijenjeni troškovi rashladne tekućine za pojedine dionice toplinske mreže utvrđuju se kao zbir troškova pojedinačnih pretplatnika, uzimajući u obzir shemu za priključenje bojlera. Osim toga, potrebno je poznavati optimalne specifične padove tlaka u cjevovodima, koji se preliminarno određuju studijom izvodljivosti. Obično se uzimaju jednake 0,3-0,6 kPa (3-6 kgf / m 2) za glavne mreže grijanja i do 2 kPa (20 kgf / m 2) - za grane.

U hidrauličkom proračunu rešavaju se sledeći zadaci: 1) određivanje prečnika cevovoda; 2) određivanje pada pritiska-pritiska; 3) određivanje radnih pritisaka na različitim tačkama mreže; 4) određivanje dozvoljenih pritisaka u cevovodima u različitim režimima rada i uslovima toplovodne mreže.

Prilikom izvođenja hidrauličnih proračuna koriste se sheme i geodetski profil toplovoda, koji ukazuju na lokaciju izvora topline, potrošača topline i projektnih opterećenja. Za ubrzanje i pojednostavljenje proračuna, umjesto tabela koriste se logaritamski nomogrami hidrauličkog proračuna (slika 1), a posljednjih godina - kompjuterski proračunski i grafički programi.

Slika 1.

PIEZOMETRIJSKI GRAF

Prilikom projektovanja i u eksploataciji, pijezometrijski grafovi se široko koriste za uzimanje u obzir međusobnog uticaja geodetskog profila područja, visine pretplatničkih sistema i postojećih pritisaka u toplovodnoj mreži. Koristeći ih, lako je odrediti visinu (pritisak) i raspoloživi pritisak u bilo kojoj tački mreže i pretplatničkog sistema za dinamičko i statičko stanje sistema. Razmotrimo konstrukciju pijezometrijskog grafika, dok pretpostavljamo da su napon i pritisak, pad pritiska i pad pritiska povezani sledećim zavisnostima: N = r/γ, m (Pa/m); ∆N = ∆r/ γ, m (Pa/m); i h = R/ γ (Pa), gdje su H i ∆H pad i pad, m (Pa/m); p i ∆p - pritisak i pad pritiska, kgf / m 2 (Pa); γ - masena gustina rashladnog sredstva, kg/m 3 ; h i R - specifični gubitak pritiska (bezdimenzionalna vrijednost) i specifični pad tlaka, kgf / m 2 (Pa / m).

Prilikom konstruisanja pijezometrijskog grafa u dinamičkom režimu, osa mrežnih pumpi se uzima kao ishodište; uzimajući ovu tačku kao uslovnu nulu, grade profil terena duž trase magistralnog puta i duž karakterističnih krakova (čije se oznake razlikuju od oznaka magistralnog puta). Na profilu su u skali nacrtane visine zgrada koje se pričvršćuju, a zatim, prethodno pretpostavljeni pritisak na usisnoj strani kolektora mrežnih pumpi H sunce = 10-15 m, horizontalno A 2 B 4 se primenjuje (slika 2, a). Od tačke A 2, dužine izračunatih sekcija toplovoda se crtaju duž ose apscise (sa kumulativnim zbrojem), a duž ordinatne ose od krajnjih tačaka izračunatih deonica - gubitak pritiska Σ∆N u ovim presecima . Spajanjem gornjih tačaka ovih segmenata dobijamo izlomljenu liniju A 2 B 2, koja će biti pijezometrijska linija povratne linije. Svaki vertikalni segment od uslovnog nivoa A 2 B 4 do pijezometrijske linije A 2 B 2 označava gubitak pritiska u povratnom vodu od odgovarajuće tačke do cirkulacijske pumpe u CHP. Od tačke B 2 na skali polaže se potrebna raspoloživa visina za pretplatnika na kraju linije ∆N ab, za koju se pretpostavlja da je 15-20 m ili više. Rezultirajući segment B 1 B 2 karakterizira pritisak na kraju dovodnog voda. Iz tačke B 1 gubi se pritisak u dovodnom cjevovodu ∆N p i povlači se horizontalna linija B 3 A 1.

Slika 2.a - konstrukcija pijezometrijskog grafa; b - pijezometrijski grafikon dvocijevne mreže grijanja

Od voda A 1 B 3 naniže, gubici tlaka se odlažu u dijelu dovodnog voda od izvora topline do kraja pojedinačnih proračunskih dionica, a slično se gradi i pijezometrijski vod A 1 B 1 dovodnog voda. na prethodni.

Sa zatvorenim DH sistemima i jednakim prečnicima cevi dovodnog i povratnog voda, pijezometrijska linija A 1 B 1 je zrcalna slika linije A 2 B 2 . Od tačke A, gubitak pritiska se odlaže prema gore u kotlovskoj kogeneraciji ili u krugu kotla ∆N b (10-20 m). Pritisak u dovodnom razvodniku će biti N n, u povratnom - N sun, a pritisak mrežnih pumpi - N s.n.

Važno je napomenuti da se direktnim priključenjem lokalnih sistema povratni cevovod toplovodne mreže hidraulički povezuje na lokalni sistem, dok se pritisak u povratnom cevovodu u potpunosti prenosi na lokalni sistem i obrnuto.

Prilikom inicijalne konstrukcije pijezometrijskog grafa, pritisak na usisni kolektor mrežnih pumpi Hsv uzet je proizvoljno. Pomicanje piezometrijskog grafikona paralelno sa sobom gore ili dolje omogućava vam da prihvatite bilo koji pritisak na usisnoj strani mrežnih pumpi i, shodno tome, u lokalnim sistemima.

Prilikom odabira pozicije pijezometrijskog grafa potrebno je poći od sljedećih uslova:

1. Pritisak (pritisak) u bilo kojoj tački povratnog voda ne bi trebalo da bude veći od dozvoljenog radnog pritiska u lokalnim sistemima, za nove sisteme grejanja (sa konvektorima) radni pritisak je 0,1 MPa (10 m vodenog stuba), za sistemi sa radijatorima od livenog gvožđa 0,5-0,6 MPa (50-60 m vodenog stuba).

2. Pritisak u povratnom cjevovodu mora osigurati da gornji vodovi i uređaji lokalnih sistema grijanja budu poplavljeni vodom.

3. Pritisak u povratnom vodu kako bi se izbjeglo stvaranje vakuuma ne smije biti niži od 0,05-0,1 MPa (5-10 m vodenog stupca).

4. Pritisak na usisnoj strani mrežne pumpe ne bi trebao biti manji od 0,05 MPa (5 m w.c.).

5. Pritisak u bilo kojoj tački dovodnog cjevovoda mora biti veći od tlaka treperenja na maksimalnoj (proračunatoj) temperaturi nosača topline.

6. Dostupni pritisak na krajnjoj tački mreže mora biti jednak ili veći od izračunatog gubitka pritiska na pretplatničkom ulazu sa izračunatim protokom rashladne tečnosti.

7. Ljeti pritisak u dovodnim i povratnim vodovima preuzima više od statičkog pritiska u sistemu PTV.

Statičko stanje DH sistema. Kada se mrežne pumpe zaustave i cirkulacija vode u sistemu centralnog grijanja prestane, on prelazi iz dinamičkog u statičko stanje. U tom slučaju će se pritisci u dovodnim i povratnim vodovima toplovodne mreže izjednačiti, pijezometrijske linije se spajaju u jednu - liniju statičkog pritiska, a na grafikonu će zauzeti međupoložaj, određen pritiskom proizvođača. uređaj za podizanje DH izvora.

Pritisak uređaja za dopunu postavlja osoblje stanice ili najvišom tačkom cevovoda lokalnog sistema direktno priključenog na toplovodnu mrežu, ili pritiskom pare pregrejane vode na najvišoj tački cevovoda. Tako, na primjer, pri projektnoj temperaturi rashladne tekućine T 1 = 150 ° C, tlak na najvišoj tački cjevovoda s pregrijanom vodom bit će postavljen na 0,38 MPa (38 m vodenog stupca), a na T 1 \u003d 130 ° C - 0,18 MPa (18 m vodenog stupca).

Međutim, u svim slučajevima, statički pritisak u niskim pretplatničkim sistemima ne bi trebalo da prelazi dozvoljeni radni pritisak od 0,5-0,6 MPa (5-6 atm). Ako se prekorači, ove sisteme treba prebaciti na nezavisnu šemu povezivanja. Smanjenje statičkog pritiska u toplovodnim mrežama može se izvršiti automatskim isključivanjem visokih zgrada iz mreže.

U hitnim slučajevima, potpunim nestankom napajanja stanice (zaustavljanje mreže i pumpi za dopunu), cirkulacija i dopuna će se zaustaviti, dok će se pritisci u oba voda toplovodne mreže izjednačiti na liniji statički pritisak, koji će početi polako, postepeno opadati zbog curenja vode iz mreže kroz curenja i hlađenja u cjevovodima. U ovom slučaju moguće je ključanje pregrijane vode u cjevovodima uz stvaranje parnih brava. Ponavljanje cirkulacije vode u takvim slučajevima može dovesti do teških hidrauličkih udara u cjevovodima sa mogućim oštećenjem armature, grijača itd. Da bi se izbjegla ova pojava, cirkulaciju vode u sistemu centralnog grijanja treba započeti tek nakon što se uspostavi pritisak u cjevovodima do napajanje mreže grijanja na nivou koji nije niži od statičkog.

Da bi se osigurao pouzdan rad toplinskih mreža i lokalnih sistema, potrebno je ograničiti moguće fluktuacije tlaka u toplinskoj mreži na prihvatljive granice. Za održavanje potrebnog nivoa pritiska u toplovodnoj mreži i lokalnim sistemima na jednoj tački toplovodne mreže (a u teškim terenskim uslovima - na više tačaka), veštački se održava konstantan pritisak u svim režimima rada mreže i tokom statičkih uslova korišćenjem aparat za šminkanje.

Tačke u kojima se pritisak održava konstantnim nazivaju se neutralne tačke sistema. Po pravilu se fiksiranje pritiska vrši na povratnom vodu. U ovom slučaju, neutralna tačka se nalazi na raskrsnici reverznog pijezometra sa linijom statičkog pritiska (tačka NT na slici 2, b), održavanje konstantnog pritiska u neutralnoj tački i dopunjavanje curenja rashladne tečnosti vrši se od strane proizvođača. pumpe za kogeneraciju ili RTS, KTS preko automatizovanog uređaja za dopunu. Automatski regulatori su instalirani na dovodnoj liniji, radeći po principu regulatora „poslije sebe“ i „ispred sebe“ (slika 3).

Slika 3 1 - mrežna pumpa; 2 - pumpa za dopunu; 3 - mrežni bojler; 4 - ventil regulatora dopune

Napori mrežnih pumpi N s.n. uzimaju se jednaki zbiru gubitaka hidrauličkog pritiska (pri maksimalnom - procenjenom protoku vode): u dovodnim i povratnim cevovodima toplovodne mreže, u sistemu pretplatnika (uključujući i ulaze u zgradu). ), u kotlovnici CHP, njenim vršnim kotlovima ili u kotlarnici. Izvori topline moraju imati najmanje dvije mrežne i dvije dopunske pumpe, od kojih svaka po jednu rezervnu pumpu.

Količina nadoknade zatvorenih sistema za snabdevanje toplotom pretpostavlja se da iznosi 0,25% zapremine vode u cevovodima toplotnih mreža i u pretplatničkim sistemima priključenim na toplotnu mrežu, h.

Za sheme s direktnim unosom vode pretpostavlja se da je količina dopune jednaka zbiru procijenjene potrošnje vode za opskrbu toplom vodom i količini curenja u iznosu od 0,25% kapaciteta sistema. Kapacitet sistema grijanja određuje se stvarnim prečnicima i dužinama cjevovoda ili zbirnim standardima, m 3 / MW:

Nejedinstvo koje je nastalo na osnovu vlasništva u organizaciji rada i upravljanja gradskim toplotnim sistemima najnegativnije utiče kako na tehnički nivo njihovog funkcionisanja, tako i na njihovu ekonomsku efikasnost. Gore je napomenuto da rad svakog specifičnog sistema opskrbe toplinom provodi nekoliko organizacija (ponekad "podružnice" iz glavnog). Međutim, specifičnost sistema daljinskog grejanja, prvenstveno toplotnih mreža, određena je krutom vezom tehnoloških procesa njihovog funkcionisanja, jedinstvenim hidrauličkim i termičkim režimima. Hidraulički režim sistema za snabdevanje toplotom, koji je odlučujući faktor u funkcionisanju sistema, je po svojoj prirodi izuzetno nestabilan, što otežava kontrolu sistema za snabdevanje toplotom u poređenju sa drugim urbanističkim sistemima (struja, gas, voda) .

Nijedna karika sistema daljinskog grejanja (izvor toplote, magistralna i distributivna mreža, toplovodna mesta) ne može samostalno da obezbedi potrebne tehnološke načine rada sistema u celini, a samim tim i krajnji rezultat je pouzdan i kvalitetan snabdevanje potrošača toplotom. Idealna u tom smislu je organizaciona struktura, u kojoj su izvori toplotne energije i toplotne mreže u nadležnosti jedne strukture preduzeća.