Tlakovi u vodoopskrbnim sustavima. Zoniranje cjevovodnih mreža. Hidraulički proračun sustava grijanja vode Shema vodoopskrbe s paralelnim zoniranjem

Piezometrijski grafikon prikazuje teren, visinu priključenih zgrada i tlak u mreži u skali. Pomoću ovog grafikona lako je odrediti tlak i raspoloživi tlak u bilo kojoj točki mreže i pretplatničkog sustava.

Razina 1 – 1 uzima se kao vodoravna ravnina referentnog tlaka (vidi sl. 6.5). Linija P1 – P4 – graf tlakova opskrbnog voda. Linija O1 – O4 – dijagram tlaka u povratnom vodu. N o1 – ukupni tlak na povratnom kolektoru izvora; N sn – tlak mrežne pumpe; N st – puni tlak dopunske pumpe, odnosno puni statički tlak u toplinskoj mreži; N do– ukupni tlak u t.K na tlačnoj cijevi mrežne crpke; D H t – gubitak tlaka u postrojenju za toplinsku obradu; N p1 – ukupni tlak na dovodnoj grani, N n1 = N k–D H t. Raspoloživi tlak opskrbne vode na kolektoru CHP N 1 =N p1 - N o1. Pritisak na bilo kojem mjestu u mreži ja označen kao N p i, H oi – ukupni tlakovi u prednjem i povratnom cjevovodu. Ako geodetska visina u točki ja Tamo je Z ja , tada je pijezometrijski tlak u ovoj točki N p i – Z ja , H o i – Z i u prednjem, odnosno povratnom cjevovodu. Dostupna glava u točki ja postoji razlika u piezometrijskim tlakovima u prednjem i povratnom cjevovodu - N p i – H oi. Raspoloživi tlak u toplinskoj mreži na mjestu priključka pretplatnika D je N 4 = N n4 – N o4.

sl.6.5. Shema (a) i pijezometrijski grafikon (b) dvocijevne toplinske mreže

Došlo je do gubitka tlaka u dovodnom vodu u odjeljku 1 - 4 . Postoji gubitak tlaka u povratnom vodu u odjeljku 1 - 4 . Kada mrežna pumpa radi, tlak N Brzina pumpe za punjenje regulirana je regulatorom tlaka na N o1. Kada se mrežna pumpa zaustavi, u mreži se uspostavlja statički tlak N st, razvijen od strane make-up pumpe.

Kod hidrauličkog proračuna parovoda ne smije se uzeti u obzir profil parovoda zbog male gustoće pare. Gubici tlaka od pretplatnika, na primjer , ovisi o shemi povezivanja pretplatnika. S elevatorskim miješanjem D N e = 10...15 m, s ulazom bez dizala – D n BE =2...5 m, uz prisutnost površinskih grijača D N n =5...10 m, s pumpom za miješanje D N ns = 2…4 m.

Zahtjevi za uvjete tlaka u toplinskoj mreži:

Ni u jednom trenutku u sustavu tlak ne smije premašiti najveću dopuštenu vrijednost. Cjevovodi sustava za opskrbu toplinom projektirani su za 16 ata, cjevovodi lokalnih sustava projektirani su za tlak od 6 ... 7 ata;

Kako bi se izbjeglo propuštanje zraka u bilo kojoj točki sustava, tlak mora biti najmanje 1,5 atm. Osim toga, ovaj uvjet je neophodan za sprječavanje kavitacije pumpe;

U bilo kojoj točki sustava, tlak ne smije biti manji od tlaka zasićenja na danoj temperaturi kako bi se izbjeglo ključanje vode.

Na temelju rezultata proračuna vodoopskrbnih mreža za različite načine potrošnje vode određuju se parametri vodeni toranj I pumpne jedinice, osiguravajući operativnost sustava, kao i slobodan pritisak u svim mrežnim čvorovima.

Za određivanje tlaka na opskrbnim mjestima (na vodotornju, na crpnoj stanici) potrebno je poznavati potrebne tlakove potrošača vode. Kao što je gore navedeno, minimalni slobodni tlak u vodoopskrbnoj mreži naselja s maksimalnom opskrbom kućanstvom i pitkom vodom na ulazu u zgradu iznad površine tla u jednokatnici treba biti najmanje 10 m (0,1 MPa), kod veće katnosti potrebno je svakoj etaži dodati 4 m.

U satima najmanje potrošnje vode, dopušteno je da tlak za svaki kat, počevši od drugog, bude 3 m višekatnice, kao i skupine zgrada smještene na povišenim područjima, osiguravaju lokalne crpne instalacije. Slobodni tlak na automatima za vodu mora biti najmanje 10 m (0,1 MPa),

U vanjska mreža industrijski vodovod slobodni tlak uzima se prema Tehničke specifikacije oprema. Slobodni tlak u mreži za opskrbu pitkom vodom potrošača ne smije biti veći od 60 m, inače je za pojedina područja ili objekte potrebno ugraditi regulatore tlaka ili zonirati vodoopskrbni sustav. Prilikom rada vodoopskrbnog sustava na svim točkama mreže mora biti osiguran slobodan tlak ne manji od standardnog.

Slobodne visine u bilo kojoj točki mreže određuju se kao razlika između visina piezometrijskih linija i površine tla. Piezometrijske oznake za sve proračunske slučajeve (za potrošnju kućne i pitke vode, u slučaju požara itd.) izračunavaju se na temelju osiguranja standardnog slobodnog tlaka na diktiraćoj točki. Pri određivanju piezometrijskih oznaka one se postavljaju položajem diktirajuće točke, odnosno točke koja ima minimalni slobodni tlak.

Obično se diktirajuća točka nalazi najviše nepovoljni uvjeti kako u odnosu na geodetske oznake (visoke geodetske oznake) tako i u odnosu na udaljenost od izvora energije (tj. zbroj gubitaka tlaka od izvora energije do diktirajuće točke bit će najveći). Na diktirajućoj točki postavljeni su pritiskom jednakim normativnom. Ako je u bilo kojoj točki mreže tlak manji od standardnog, tada je položaj diktirajuće točke netočno postavljen. U tom slučaju pronalaze točku s najnižim slobodnim tlakom, uzimaju je kao diktiraću i ponavljaju proračun tlaka u mreži.

Proračun vodoopskrbnog sustava za rad tijekom požara provodi se pod pretpostavkom da se javlja na najvišim točkama i najudaljenijim od izvora energije na području opskrbe vodom. Prema načinu gašenja požara, vodovodi su visoke i niski pritisak.

U pravilu, pri projektiranju vodoopskrbnih sustava treba usvojiti opskrbu vatrogasnom vodom niskog tlaka, s izuzetkom malih naselja(manje od 5 tisuća ljudi). Uređaj opskrba vodom za gašenje požara visokotlačni moraju biti ekonomski opravdani,

U niskotlačnim vodovodima tlak se povećava samo dok se požar gasi. Potrebno povećanje tlaka stvaraju mobilne vatrogasne pumpe koje se dovoze do požarišta i otuda uzimaju vodu vodovodna mreža kroz ulične hidrante.

Prema SNiP-u, tlak u bilo kojoj točki niskotlačne protupožarne mreže za gašenje požara na razini tla mora biti najmanje 10 m. Takav tlak je neophodan kako bi se spriječila mogućnost stvaranja vakuuma u mreži kada je voda izvučene iz protupožarnih pumpi, što zauzvrat može uzrokovati prodiranje u mrežu kroz nepropusne spojeve vode u tlu.

Osim toga, za rad vatrogasnih pumpi potrebna je određena opskrba tlakom u mreži kako bi se prevladao značajan otpor u usisnim cjevovodima.

Visokotlačni sustav za gašenje požara (obično usvojen na industrijski objekti) osigurava opskrbu mjesta požara protokom protupožarne vode utvrđenom standardima zaštite od požara i povećanjem tlaka u vodoopskrbnoj mreži na vrijednost dovoljnu za stvaranje protupožarnih mlazova izravno iz hidranata. Slobodni tlak u ovom slučaju treba osigurati visinu kompaktnog mlaza od najmanje 10 m pri punom protoku požarne vode i smještaj cijevi protupožarne mlaznice na razini najviše točke samog požara. visoka zgrada i dovod vode vatrogasnim cijevima dužine 120 m:

Nsv = N zgrade + 10 + ∑h ≈ N zgrade + 28 (m)

gdje je H zgrada visina zgrade, m; h - gubitak tlaka u crijevu i cijevi vatrogasne mlaznice, m.

U visokotlačnim sustavima vodoopskrbe, stacionarne protupožarne pumpe opremljene su automatskom opremom koja osigurava pokretanje crpki najkasnije 5 minuta nakon davanja signala o požaru Mrežne cijevi moraju se odabrati uzimajući u obzir povećanje tlaka tijekom vatra. Maksimalni slobodni tlak u mreži kombinirane vodoopskrbe ne smije biti veći od 60 m vodenog stupca (0,6 MPa), a tijekom sata požara - 90 m (0,9 MPa).

U slučaju značajnih razlika u geodetskim visinama objekta koji se opskrbljuje vodom, velike duljine vodoopskrbnih mreža, kao i kada velika razlika u količinama koje zahtijevaju pojedini potrošači slobodnog tlaka (na primjer, u mikropodručjima s različitim brojem katova), uređeno je zoniranje vodoopskrbne mreže. To može biti zbog tehničkih i ekonomskih razloga.

Podjela na zone provodi se prema sljedećim uvjetima: na najvišoj točki mreže mora biti osiguran potreban slobodni tlak, a na najnižoj (ili početnoj) točki tlak ne smije biti veći od 60 m (0,6 MPa).

Prema vrsti zoniranja, vodoopskrbni sustavi se razlikuju po paralelnom i sekvencijalnom zoniranju. Paralelno zoniranje vodoopskrbnih sustava koristi se za velike raspone geodetskih visina unutar gradskog područja. Da bi se to postiglo, formiraju se donja (I) i gornja (II) zona, koje se opskrbljuju vodom crpnim stanicama zona I i II, pri čemu se voda isporučuje pod različitim tlakovima kroz zasebne vodovode. Zoniranje se provodi na način da na donjoj granici svake zone tlak ne prelazi dopuštenu granicu.

Shema vodoopskrbe s paralelnim zoniranjem

1 - crpna stanica drugog dizala s dvije skupine crpki; 2—pumpe II (gornje) zone; 3 — pumpe I (donje) zone; 4 - spremnici za regulaciju tlaka

Na zadatak hidraulički proračun uključuje:

Određivanje promjera cjevovoda;

Određivanje pada tlaka (tlak);

Određivanje tlakova (pritisaka) na raznim točkama u mreži;

Povezivanje svih mrežnih točaka u statičkom i dinamičkom režimu radi osiguranja dopuštenih i potrebnih pritisaka u mreži i pretplatničkim sustavima.

Na temelju rezultata hidrauličkih proračuna mogu se riješiti sljedeći problemi.

1. Određivanje kapitalnih troškova, potrošnje metala (cijevi) i glavnog obujma radova na postavljanju mreže grijanja.

2. Određivanje karakteristika cirkulacijskih i dopunskih pumpi.

3. Određivanje uvjeta rada toplinske mreže i odabir shema pretplatničkog priključka.

4. Odabir automatizacije za toplinsku mrežu i pretplatnike.

5. Razvoj načina rada.

a. Sheme i konfiguracije toplinskih mreža.

Raspored toplinske mreže određen je položajem izvora topline u odnosu na područje potrošnje, prirodu toplinskog opterećenja i vrstu rashladnog sredstva.

Specifična duljina parnih mreža po jedinici proračunskog toplinskog opterećenja je mala, jer se potrošači pare - obično industrijski potrošači - nalaze na maloj udaljenosti od izvora topline.

Više izazovan zadatak je izbor sheme mreža za grijanje vode zbog velike duljine, velika količina pretplatnika. Vodena vozila manje su izdržljiva od parnih vozila zbog veće korozije, a osjetljivija su na nezgode zbog velike gustoće vode.

sl.6.1. Jednolinijska komunikacijska mreža dvocijevne mreže grijanja

Vodovodne mreže dijele se na magistralne i distribucijske mreže. Rashladna tekućina se dovodi kroz glavne mreže od izvora topline do područja potrošnje. Preko distribucijske mreže voda se opskrbljuje GTP i MTP te pretplatnicima. Pretplatnici se vrlo rijetko spajaju izravno na okosnicu mreže. Na čvorištima koja povezuju distribucijske mreže s glavnim postavljaju se sekcionirajuće komore s ventilima. Sekcijski ventili na glavnim mrežama obično se postavljaju svaka 2-3 km. Zahvaljujući ugradnji sekcijskih ventila smanjeni su gubici vode tijekom prometnih nesreća. Distribucijska i glavna vozila promjera manjeg od 700 mm obično se izrađuju u slijepoj ulici. U slučaju izvanrednog stanja, prekid opskrbe toplinskom energijom zgrada do 24 sata prihvatljiv je za veći dio zemlje. Ako je prekid opskrbe toplinom neprihvatljiv, potrebno je osigurati dupliranje ili povratnu petlju sustava grijanja.

sl.6.2. Prstenasta toplinska mreža iz tri termoelektrane Slika 6.3. Radijalna toplinska mreža

Kod opskrbe toplinom velikih gradova iz više termoelektrana preporučljivo je predvidjeti međusobno povezivanje termoelektrana povezivanjem njihovih mrežnih mreža interlokacijskim spojevima. U ovom slučaju dobiva se prstenasta toplinska mreža s nekoliko izvora energije. Takva shema ima veću pouzdanost i osigurava prijenos suvišnih tokova vode u slučaju nesreće na bilo kojem dijelu mreže. Kada su promjeri cjevovoda koji se protežu od izvora topline 700 mm ili manji, obično se koristi dijagram radijalne mreže grijanja s postupnim smanjenjem promjera cijevi kako se udaljenost od izvora povećava, a priključno opterećenje smanjuje. Ova mreža je najjeftinija, ali u slučaju havarije, isporuka toplinske energije pretplatnicima se zaustavlja.

b. Osnovne računske ovisnosti

Radni tlak u sustavu grijanja - najvažniji parametar, o čemu ovisi funkcioniranje cijele mreže. Odstupanja u jednom ili drugom smjeru od vrijednosti projekta ne samo da smanjuju učinkovitost krug grijanja, ali također imaju značajan utjecaj na rad opreme, au posebnim slučajevima mogu je čak i oštetiti.

Naravno, određeni pad tlaka u sustavu grijanja određen je načelom njegovog dizajna, naime razlikom tlaka u dovodnim i povratnim cjevovodima. Ali ako postoje veći skokovi, potrebno je odmah djelovati.

1. Statički tlak. Ova komponenta ovisi o visini stupca vode ili druge rashladne tekućine u cijevi ili spremniku. Statički tlak postoji i ako radni medij miruje.
2. Dinamički pritisak. To je sila koja djeluje na unutarnje površine sustava kada se voda ili drugi medij kreće.

Razlikuje se pojam maksimalnog radnog tlaka. Ovo je maksimum dopuštena vrijednost, prekoračenje koje je prepuno uništenja pojedinačni elementi mreže.

Koji tlak u sustavu treba smatrati optimalnim?

Tablica maksimalnog tlaka u sustavu grijanja.

Prilikom projektiranja grijanja, tlak rashladne tekućine u sustavu izračunava se na temelju broja katova zgrade, ukupne duljine cjevovoda i broja radijatora. U pravilu, za privatne kuće i vikendice optimalne vrijednosti Srednji tlak u krugu grijanja je u rasponu od 1,5 do 2 atm.

Za stambene zgrade do pet katova visine spojen na sustav centralno grijanje, tlak mreže održava se na 2-4 atm. Za zgrade od devet i deset katova tlak od 5-7 atm smatra se normalnim, au više visoke zgrade- na 7-10 atm. Maksimalni tlak bilježi se u cjevovodu grijanja kroz koji se rashladna tekućina transportira od kotlovnica do potrošača. Ovdje doseže 12 atm.

Za potrošače koji se nalaze na različite visine a na različitim udaljenostima od kotlovnice potrebno je prilagoditi tlak u mreži. Da bi se smanjio, koriste se regulatori tlaka, da bi se povećao - crpne stanice. Međutim, treba uzeti u obzir da neispravan regulator može uzrokovati povećanje tlaka u određenim dijelovima sustava. U nekim slučajevima, kada temperatura padne, ovi uređaji mogu potpuno zatvoriti zaporne ventile na dovodnom cjevovodu koji dolazi iz kotlovnice.

Kako bi se izbjegle takve situacije, postavke regulatora su podešene tako da je potpuno zatvaranje ventila nemoguće.

Autonomni sustavi grijanja

Ekspanzijski spremnik u autonomnom sustavu grijanja.

S odsutnošću daljinsko grijanje U kućama su instalirani autonomni sustavi grijanja, u kojima se rashladna tekućina zagrijava pojedinačnim kotlom male snage. Ako sustav komunicira s atmosferom kroz ekspanzijski spremnik i rashladna tekućina cirkulira u njemu zbog prirodne konvekcije, naziva se otvorenim. Ako nema komunikacije s atmosferom, a radni medij cirkulira zahvaljujući pumpi, sustav 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. Ova niska brojka je posljedica relativno kratke duljine cjevovoda, kao i malog broja instrumenata i armature, 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 sustava, on se puni hladnom rashladnom tekućinom, održavajući minimalni tlak od zatvoreni sustavi ah grijanje 1,5 atm. Nema potrebe oglašavati alarm ako neko vrijeme nakon punjenja tlak u krugu padne. Gubitak tlaka u u ovom slučaju nastaju ispuštanjem zraka iz vode, koji se u njoj otopio prilikom punjenja cjevovoda. Krug treba odzračiti i potpuno napuniti rashladnom tekućinom, dovodeći njegov tlak na 1,5 atm.

Nakon zagrijavanja rashladne tekućine u sustavu grijanja, njegov tlak će se malo povećati, dosežući izračunate radne vrijednosti.

Mjere opreza

Uređaj za mjerenje tlaka.

Od kada se projektira autonomni sustavi U sustavima grijanja, radi uštede novca, postavljena je mala sigurnosna granica; čak i mali skok tlaka do 3 atm može uzrokovati pad tlaka pojedinih elemenata ili njihovih spojeva. Kako bi se izgladili padovi tlaka zbog nestabilnog rada crpke ili promjena temperature rashladne tekućine, u zatvoreni sustav grijanja ugrađen je ekspanzijski spremnik. Za razliku od sličnog uređaja u sustavu otvorenog tipa, nema komunikaciju s atmosferom. Jedna ili više njegovih stijenki izrađene su od elastičnog materijala, zbog čega spremnik djeluje kao prigušivač tijekom skokova tlaka ili vodenog udara.

Dostupnost ekspanzijska posuda ne jamči uvijek održavanje tlaka unutar optimalnih granica. U nekim slučajevima može premašiti najveće dopuštene vrijednosti:

• ako je kapacitet ekspanzijskog spremnika pogrešno odabran;
• u slučaju kvara cirkulacijske crpke;
• kada se rashladna tekućina pregrije, što je posljedica kvarova u automatizaciji kotla;
• zbog nepotpunog otvaranja zaporni ventili nakon popravka ili radova održavanja;
• zbog izgleda zračna brava(ovaj fenomen može izazvati i porast i pad tlaka);
• kada se smanjuje propusnost filtar za prljavštinu zbog prekomjernog začepljenja.

Stoga, kako biste izbjegli hitne situacije prilikom instalacije sustavi grijanja zatvorenog tipa Obavezna je ugradnja sigurnosnog ventila koji će ispustiti višak rashladne tekućine ako se prekorači dopušteni tlak.

Što učiniti ako tlak u sustavu grijanja padne

Tlak u ekspanzijskom spremniku.

Kod rada autonomnih sustava grijanja najčešći su sljedeći: hitne situacije, u kojem se tlak glatko ili oštro smanjuje. Oni mogu biti uzrokovani iz dva razloga:

• depresurizacija elemenata sustava ili njihovih veza;
• problemi s kotlom.

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

1. Vizualni pregled. Ova metoda se koristi u slučajevima kada je postavljen krug grijanja otvorena metoda(ne brkati sa sustavom otvorenog tipa), to jest, vidljivi su svi njegovi cjevovodi, armatura i instrumenti. Prije svega, pažljivo pregledajte pod ispod cijevi i radijatora, pokušavajući otkriti lokve vode ili njihove tragove. Osim toga, mjesto curenja može se identificirati tragovima korozije: karakteristične hrđave pruge nastaju na radijatorima ili na spojevima elemenata sustava kada je brtva prekinuta.
2. Korištenje posebne opreme. Ako vizualni pregled radijatora nije bilo, ali su cijevi postavljene na skriven način i ne može se pregledati, trebate potražiti pomoć stručnjaka. Oni imaju posebna oprema, koji će pomoći otkriti curenje i popraviti ga ako vlasnik kuće to ne može sam učiniti. Lokalizacija točke smanjenja tlaka provodi se vrlo jednostavno: voda iz kruga grijanja se ispušta (za takve slučajeve, odvodni ventil), zatim se u njega pomoću kompresora upumpava zrak. Mjesto curenja određeno je karakterističnim zvukom koji proizvodi zrak koji curi. Prije pokretanja kompresora potrebno je izolirati kotao i radijatore pomoću zapornih ventila.

Ako problematično područje je jedan od spojeva dodatno zapečaćen vučom ili FUM trakom, a zatim zategnut. Puknuti cjevovod se izrezuje i na njegovo mjesto se zavari novi. Jedinice koje se ne mogu popraviti jednostavno se zamijene.

Ako je nepropusnost cjevovoda i drugih elemenata nedvojbena, a tlak u zatvorenom sustavu grijanja i dalje pada, trebali biste potražiti razloge za ovu pojavu u kotlu. Ne biste trebali sami provoditi dijagnostiku, to je posao za stručnjaka s odgovarajućim obrazovanjem. Najčešće se u kotlu nalaze sljedeći nedostaci:

Ugradnja sustava grijanja s manometrom.

• pojava mikropukotina u izmjenjivaču topline zbog vodenog čekića;
• nedostaci u proizvodnji;
• kvar nadoknadnog ventila.

Vrlo čest razlog pada tlaka u sustavu je pogrešan odabir kapaciteta ekspanzijskog spremnika.

Iako je u prethodnom odjeljku navedeno da to može uzrokovati povećani pritisak, ovdje nema proturječja. Kada se tlak u sustavu grijanja poveća, aktivira se sigurnosni ventil. U tom slučaju rashladna tekućina se ispušta i njezin volumen u krugu se smanjuje. Kao rezultat toga, pritisak će se s vremenom smanjiti.

Kontrola tlaka

Za vizualno praćenje tlaka u toplinskoj mreži najčešće se koriste manometri s Bredanovim cijevima. Za razliku od digitalnih instrumenata, takvi mjerači tlaka ne zahtijevaju spajanje električno napajanje. U automatizirani sustavi koristite električne kontaktne senzore. Na izlazu u regulacijsko-mjerni uređaj potrebno je ugraditi troputni ventil. Omogućuje vam izolaciju manometra od mreže tijekom održavanja ili popravka, a također se koristi za uklanjanje zračne brave ili vraćanje uređaja na nulu.

Upute i pravila koja uređuju rad sustava grijanja, autonomnih i centraliziranih, preporučuju ugradnju mjerača tlaka na sljedećim točkama:

1. Prije instalacije kotla (ili kotla) i na izlazu iz njega. U ovom trenutku se određuje tlak u kotlu.
2. Prije cirkulacijska pumpa i nakon njega.
3. Na ulazu glavnog grijanja u zgradu ili strukturu.
4. Prije i poslije regulatora tlaka.
5. Na ulazu i izlazu filtera grubo čišćenje(sakupljač isplake) radi kontrole razine njegove kontaminacije.

Svi kontrolni i mjerni instrumenti moraju prolaziti redovitu provjeru kako bi se potvrdila točnost mjerenja koja obavljaju.

Opći principi hidrauličkog proračuna cjevovoda za sustave grijanja vode detaljno su opisani u poglavlju Sustavi grijanja vode. Također su primjenjivi za izračun toplinskih cjevovoda toplinskih mreža, ali uzimajući u obzir neke od njihovih značajki. Dakle, u proračunima toplinskih cjevovoda uzima se turbulentno kretanje vode (brzina vode je veća od 0,5 m / s, para - više od 20-30 m / s, tj. kvadratno područje izračuna), ekvivalentne vrijednosti hrapavosti unutarnja površina čelične cijevi veliki promjeri, mm, prihvaćaju se za: parne cjevovode - k = 0,2; vodovodna mreža - k = 0,5; cjevovodi kondenzata - k = 0,5-1,0.

Procijenjeni troškovi rashladnog sredstva za pojedine dijelove toplinske mreže određuju se kao zbroj troškova pojedinačnih pretplatnika, uzimajući u obzir dijagram priključka za grijače PTV-a. Osim toga, potrebno je poznavati optimalne specifične padove tlaka u cjevovodima, koji se prethodno utvrđuju tehničkim i ekonomskim proračunima. Obično se uzimaju jednake 0,3-0,6 kPa (3-6 kgf / m2) za glavne mreže grijanja i do 2 kPa (20 kgf / m2) za grane.

Prilikom izvođenja hidrauličkih proračuna rješavaju se sljedeći zadaci: 1) određivanje promjera cjevovoda; 2) određivanje tlaka-pad tlaka; 3) određivanje trenutnih pritisaka na različitim točkama u mreži; 4) određivanje dopuštenih tlakova u cjevovodima pri razni modovi rad i uvjeti toplinske mreže.

Pri izvođenju hidrauličkih proračuna koriste se dijagrami i geodetski profil glavnog grijanja, koji označavaju mjesto izvora opskrbe toplinom, potrošača topline i proračunskih opterećenja. Da bi se ubrzali i pojednostavili proračuni, umjesto tablica koriste se logaritamski nomogrami hidrauličkih proračuna (sl. 1), au posljednjih godina- računalni računski i grafički programi.

Slika 1.

PIEZOMETRIJSKI GRAF

Pri projektiranju iu pogonskoj praksi naširoko se koriste piezometrijski grafikoni za uzimanje u obzir međusobnog utjecaja geodetskog profila područja, visine pretplatničkih sustava i pogonskih tlakova u toplinskoj mreži. Iz njih je lako odrediti tlak (pritisak) i raspoloživi tlak u bilo kojoj točki mreže i pretplatničkog sustava za dinamičko i statičko stanje sustava. Razmotrimo konstrukciju pijezometrijski graf, u ovom slučaju pretpostavit ćemo da su tlak i tlak, pad tlaka i gubitak tlaka povezani sljedećim ovisnostima: H = p/γ, m (Pa/m); ∆N = ∆r/ γ, m (Pa/m); i h = R/ γ (Pa), gdje su N i ∆N - tlak i gubitak tlaka, m (Pa/m); r i ∆r - tlak i pad tlaka, kgf / m 2 (Pa); γ - masena gustoća rashladnog sredstva, kg/m3; h i R - specifični gubitak tlak (bezdimenzijska vrijednost) i specifični pad tlaka, kgf/m 2 (Pa/m).

Prilikom konstruiranja piezometrijskog grafikona u dinamičkom načinu rada, os mrežnih crpki uzima se kao ishodište koordinata; uzimajući ovu točku kao uvjetnu nulu, grade profil terena duž trase glavne magistralne ceste i po karakterističnim odvojcima (kote kojih se razlikuju od kota glavne magistralne ceste). Visine spojenih zgrada nacrtane su na profilu u mjerilu, zatim, prethodno pretpostavivši tlak na usisnoj strani kolektora mrežnih pumpi H sun = 10-15 m, nacrtana je vodoravna linija A 2 B 4 (Sl. 2, a). Od točke A 2 na apscisnoj osi nanose se duljine izračunatih dionica toplovoda (s kumulativnim zbrojem), a na osi ordinata od krajnjih točaka proračunatih dionica - gubitak tlaka Σ∆H u tim dionicama. . Spajanjem gornjih točaka ovih segmenata dobivamo izlomljenu liniju A 2 B 2, koja će biti pijezometrijska linija povratne linije. Svaki vertikalni segment od uvjetne razine A 2 B 4 do piezometrijske linije A 2 B 2 označava gubitak tlaka u povratnom vodu od odgovarajuće točke do cirkulacijske crpke u termoelektrani. Od točke B 2 na ljestvici se ucrtava prema gore potrebni raspoloživi tlak za pretplatnika na kraju voda ∆H ab, za koji se uzima da iznosi 15-20 m ili više. Rezultirajući segment B 1 B 2 karakterizira tlak na kraju dovodnog voda. Od točke B 1, gubitak tlaka u dovodnom cjevovodu ∆N p odgađa se prema gore i povlači se vodoravna linija B 3 A 1.

Slika 2.a - konstrukcija pijezometrijskog grafikona; b - piezometrijski grafikon dvocijevne grijaće mreže

Od linije A 1 B 3 prema dolje talože se gubici tlaka u presjeku dovodnog voda od izvora topline do kraja pojedinih proračunskih dionica, a piezometarski vod A 1 B 1 dovodnog voda konstruiran je slično prethodnom jedan.

Kod zatvorenih sustava daljinskog grijanja i jednakih promjera cijevi dovodnih i povratnih vodova, piezometrijska linija A 1 B 1 je zrcalna slika linije A 2 B 2. Od točke A gubitak tlaka u kotlovnici termoelektrane ili u krugu kotlovnice ∆N b (10-20 m) odgađa se prema gore. Tlak u dovodnom razdjelniku bit će N n, u povratnom razdjelniku - N sun, a tlak mrežnih crpki N s.n.

Važno je napomenuti da se kod direktnog spajanja lokalnih sustava povratni cjevovod toplinske mreže hidraulički povezuje s lokalnim sustavom, a tlak u povratnom cjevovodu u cijelosti se prenosi na lokalni sustav i obrnuto.

Tijekom početne konstrukcije pijezometrijskog grafikona proizvoljno je uzet tlak na usisnom razvodniku mrežnih crpki N vs. Pomicanje piezometrijskog grafikona paralelno sa samim sobom gore ili dolje omogućuje vam prihvaćanje bilo kakvog tlaka na usisnoj strani mrežnih crpki i, sukladno tome, lokalni sustavi.

Pri odabiru položaja pijezometrijskog grafikona potrebno je poći od sljedećih uvjeta:

1. Tlak (pritisak) u bilo kojoj točki povratnog voda ne smije biti viši od dopuštenog radnog tlaka u lokalnim sustavima, za nove sustave grijanja (s konvektorima) radni tlak 0,1 MPa (10 m vodenog stupca), za sustave s radijatori od lijevanog željeza 0,5-0,6 MPa (50-60 m vodenog stupca).

2. Tlak u povratnom cjevovodu mora osigurati da gornji vodovi i uređaji lokalnih sustava grijanja budu ispunjeni vodom.

3. Tlak 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. Tlak na usisnoj strani mrežne pumpe ne smije biti niži od 0,05 MPa (5 m vodenog stupca).

5. Tlak u bilo kojoj točki dovodnog cjevovoda mora biti viši od tlaka vrenja pri maksimalnoj (projektiranoj) temperaturi rashladnog sredstva.

6. Raspoloživi tlak na krajnjoj točki mreže mora biti jednak ili veći od izračunatog gubitka tlaka na pretplatničkom ulazu za izračunati protok rashladne tekućine.

7. B ljetno razdoblje tlak u polaznom i povratnom vodu preuzima više od statičkog tlaka u sustavu PTV-a.

Statičko stanje sustava centralnog grijanja. Kada se mrežne pumpe zaustave i prestane cirkulacija vode u sustavu centralnog grijanja, on prelazi iz dinamičkog stanja u statično. U tom slučaju će se izjednačiti tlakovi u dovodnim i povratnim cjevovodima toplinske mreže, pijezometrijske linije će se spojiti u jednu - liniju statičkog tlaka, a na grafikonu će potrajati međupoložaj, određen tlakom uređaja za nadopunjavanje SCT izvora.

Tlak uređaja za nadopunjavanje postavlja osoblje stanice ili najvišom točkom cjevovoda lokalnog sustava izravno spojenog na toplinsku mrežu ili tlakom pare pregrijana voda na najvišoj točki cjevovoda. Tako, na primjer, pri projektiranoj temperaturi rashladnog sredstva T 1 = 150 °C, tlak na najvišoj točki cjevovoda s pregrijana voda postavit će se na 0,38 MPa (38 m vodenog stupca), a pri T 1 = 130 °C - 0,18 MPa (18 m vodenog stupca).

Međutim, u svim slučajevima, statički tlak u nisko postavljenim pretplatničkim sustavima ne smije prelaziti dopušteni radni tlak od 0,5-0,6 MPa (5-6 atm). Ako se prekorači, ove sustave treba prenijeti na neovisnu shemu povezivanja. Smanjenje statičkog tlaka u mrežama grijanja može se postići automatsko isključivanje iz mreže visokih zgrada.

U hitnim slučajevima, u slučaju potpunog nestanka napajanja stanice (zaustavljanje mreže i pumpi za dopunjavanje), cirkulacija i dopunjavanje će se zaustaviti, dok će se tlakovi u oba voda toplinske mreže izjednačiti duž linija statičkog tlaka, koji će se početi polako, postupno smanjivati ​​zbog istjecanja mrežne vode kroz nepropusne otvore i njezinog hlađenja u cjevovodima. U ovom slučaju, moguće je ključanje pregrijane vode u cjevovodima uz stvaranje parnih bravica. Nastavak cirkulacije vode u takvim slučajevima može dovesti do ozbiljnog vodenog udara u cjevovodima moguće štete armatura, grijaćih uređaja itd. Kako bi se izbjegao ovaj fenomen, cirkulacija vode u sustavu centralnog grijanja trebala bi započeti tek nakon što se tlak u cjevovodima obnovi dopunjavanjem mreže grijanja na razini koja nije niža od statičke.

Za pružanje pouzdan rad toplinske mreže i lokalne sustave potrebno je ograničiti moguće oscilacije tlaka u toplinskoj mreži na prihvatljive granice. Za održavanje potrebne razine tlaka u toplinskoj mreži i lokalnim sustavima na jednoj točki toplinske mreže (i kada teškim uvjetima rasterećenje - na nekoliko točaka) umjetno održavaju stalni tlak u svim načinima rada mreže i u statičkim uvjetima pomoću uređaja za dopunjavanje.

Točke u kojima se tlak održava konstantnim nazivaju se neutralne točke sustava. Tlak se u pravilu osigurava na povratnom vodu. U ovom slučaju, neutralna točka nalazi se na sjecištu obrnutog piezometra s linijom statičkog tlaka (točka NT na slici 2, b), održavanje konstantnog tlaka u neutralnoj točki i nadopunjavanje curenja rashladne tekućine provodi se nadopunjavanjem crpke termoelektrane ili RTS, KTS preko automatiziranog uređaja za dopunjavanje. Automatski regulatori ugrađeni su na liniji za nadopunjavanje, a rade na principu regulatora “poslije” i “prije” (slika 3).

Slika 3. 1 - mrežna pumpa; 2 - pumpa za šminkanje; 3 - grijač vode za grijanje; 4 - ventil regulatora dopunjavanja

Tlakovi mrežnih crpki N s.n uzimaju se jednakima zbroju hidrauličkih gubitaka tlaka (pri maksimalnom - projektiranom protoku vode): u dovodnim i povratnim cjevovodima toplinske mreže, u sustavu pretplatnika (uključujući ulaze u zgradu ), u kotlovskoj instalaciji termoelektrane, njenim vršnim kotlovima ili u kotlovnici Toplinski izvori moraju imati najmanje dvije mrežne i dvije dopunske pumpe, od kojih je jedna rezervna pumpa.

Pretpostavlja se da je količina nadoplate za zatvorene sustave opskrbe toplinom 0,25% volumena vode u cjevovodima toplinskih mreža i pretplatničkih sustava priključenih na toplinsku mrežu, h.

U shemama s izravnim crpljenjem vode, količina dopune uzima se jednaka zbroju izračunate potrošnje vode za opskrbu toplom vodom i količine curenja u iznosu od 0,25% kapaciteta sustava. Kapacitet sustavi grijanja određeno stvarnim promjerima i duljinama cjevovoda ili agregiranim standardima, m 3 / MW:

Nejedinstvo koje se razvilo na vlasničkoj osnovi u organizaciji rada i upravljanja gradskim toplinskim sustavima najnegativnije utječe kako na tehničku razinu njihova funkcioniranja tako i na ekonomska učinkovitost. Gore je navedeno da rad svakog specifičnog sustava opskrbe toplinom provodi nekoliko organizacija (ponekad "društva kćeri" glavnog). Međutim, specifičnost sustava daljinskog grijanja, prvenstveno toplinskih mreža, određena je krutom vezom tehnološki procesi njihovo funkcioniranje, ujednačeni hidraulički i toplinski režimi. Hidraulički način rada sustava opskrbe toplinom, koji je odlučujući čimbenik u funkcioniranju sustava, po svojoj je prirodi izrazito nestabilan, što sustave opskrbe toplinom čini teško kontroliranim u usporedbi s ostalim gradskim inženjerski sustavi(struja, plin, voda).

Nijedna veza u sustavima daljinskog grijanja (izvor topline, glavne i distribucijske mreže, toplinske točke) samostalno ne može osigurati potrebne tehnološke načine rada sustava u cjelini, a time i krajnji rezultat - pouzdanu i kvalitetnu opskrbu potrošača toplinskom energijom. Ideal u ovom smislu je organizacijska struktura, kod kojih su izvori opskrbe toplinom i toplinska mreža njima upravlja jedna struktura poduzeća.