Obliczenia hydrauliczne sieci cieplnych. Eksploatacja sieci ciepłowniczych Obliczanie naturalnego ciśnienia cyrkulacji

Na wykresie piezometrycznym teren, wysokość dołączonych budynków oraz ciśnienie w sieci są wykreślane w skali. Korzystając z tego wykresu, łatwo jest określić ciśnienie i ciśnienie dyspozycyjne w dowolnym punkcie sieci i systemów abonenckich.

Poziom 1 - 1 jest przyjmowany jako pozioma płaszczyzna odczytu ciśnienia (patrz rys. 6.5). Linia P1 - P4 - wykres ciśnienia linii zasilającej. Linia O1 - O4 - wykres ciśnienia linii powrotnej. H o1 to całkowite ciśnienie na kolektorze powrotnym źródła; Hсн - ciśnienie pompy sieciowej; H st to całkowita wysokość podnoszenia pompy uzupełniającej lub całkowita wysokość podnoszenia statycznego w sieci grzewczej; H do- pełne ciśnienie w t.K na rurze tłocznej pompy sieciowej; D H m jest stratą ciśnienia w zakładzie przygotowania ciepła; H p1 - ​​pełne ciśnienie na kolektorze zasilającym, H n1 = H do - D H t. Dyspozycyjne ciśnienie wody sieciowej na kolektorze CHPP H 1 =H p1 - H o1. Ciśnienie w dowolnym punkcie sieci i oznaczony jako H n ja , H oi - całkowite ciśnienie w rurociągu dolotowym i powrotnym. Jeśli wysokość geodezyjna w punkcie i jest Z i , wtedy ciśnienie piezometryczne w tym punkcie wynosi H Liczba Pi - Z i , H o ja – Z i odpowiednio w rurociągu do przodu i do tyłu. Dostępne ciśnienie w punkcie i to różnica ciśnień piezometrycznych w rurociągu dolotowym i powrotnym - H Liczba Pi - H ja. Dyspozycyjne ciśnienie w sieci ciepłowniczej w punkcie przyłączenia abonenta D wynosi H 4 = H p4 - H o4 .

Rys.6.5. Schemat (a) i wykres piezometryczny (b) dwururowej sieci ciepłowniczej

Spadek ciśnienia w przewodzie zasilającym w sekcji 1 - 4 . W przewodzie powrotnym w sekcji 1 - 4 występuje spadek ciśnienia . Podczas pracy pompy sieciowej ciśnienie H st pompy zasilającej jest regulowany przez regulator ciśnienia do H o1. Gdy pompa sieciowa zatrzymuje się, w sieci ustawiana jest statyczna głowica H st, opracowany przez pompę do makijażu.

W obliczeniach hydraulicznych rurociągu parowego profil rurociągu parowego można pominąć ze względu na niską gęstość pary. Na przykład spadek ciśnienia u abonentów , zależy od schematu połączenia abonenta. Z mieszaniem windy D H e \u003d 10 ... 15 m, z wejściem bez windy - D n be =2…5 m, w obecności grzejników płaszczyznowych D H n = 5…10 m, z pompą mieszającą D H ns = 2…4 m.

Wymagania dotyczące reżimu ciśnienia w sieci ciepłowniczej:

W żadnym punkcie systemu ciśnienie nie może przekraczać maksymalnej dopuszczalnej wartości. Rurociągi systemu zaopatrzenia w ciepło są zaprojektowane na 16 atm, rurociągi systemów lokalnych - na ciśnienie 6 ... 7 atm;

Aby uniknąć wycieków powietrza w dowolnym punkcie systemu, ciśnienie musi wynosić co najmniej 1,5 atm. Ponadto warunek ten jest konieczny, aby zapobiec kawitacji pompy;

W dowolnym miejscu układu ciśnienie nie może być niższe niż ciśnienie nasycenia w danej temperaturze, aby zapobiec wrzeniu wody.

Ostrzeżenie Niewystarczające ciśnienie u źródła Delta=X m. Gdzie Delta jest wymaganym ciśnieniem.

NAJBARDZIEJ RÓŻNY KONSUMENT: ID=XX.

Rysunek 283. Najgorsza wiadomość od klienta




Ten komunikat jest wyświetlany, gdy nie ma wystarczającego dostępnego ciśnienia na konsumenta, gdzie DeltaH- wartość ciśnienia, która jest niewystarczająca, m, i ID (XX)− indywidualny numer odbiorcy, dla którego brak ciśnienia jest maksymalny.



Rysunek 284. Komunikat o niedostatecznym ciśnieniu




Kliknij dwukrotnie lewym przyciskiem myszy wiadomość o najgorszym odbiorcy: odpowiedni odbiorca będzie migał na ekranie.

Ten błąd może być spowodowany kilkoma przyczynami:

1. Nieprawidłowe dane. Jeżeli wartość niedoboru ciśnienia przekracza wartości rzeczywiste dla danej sieci, to występuje błąd przy wprowadzaniu danych początkowych lub błąd przy kreśleniu schematu sieci na mapie. Sprawdź, czy następujące informacje zostały wprowadzone poprawnie:

   

   Tryb sieci hydraulicznej.

   Jeżeli przy wprowadzaniu danych początkowych nie ma błędów, ale brakuje ciśnienia i ma realną wartość dla tej sieci, to w takiej sytuacji ustalana jest przyczyna braku i metoda jego eliminacji jest przeprowadzana przez specjalista współpracujący z tą siecią ciepłowniczą.

ID=XX „Nazwa odbiorcy” Opróżnianie instalacji grzewczej (H, m)

Komunikat ten jest wyświetlany, gdy ciśnienie w rurze powrotnej jest niewystarczające, aby system grzewczy nie opróżniał górnych kondygnacji budynku, łączne ciśnienie w rurze powrotnej musi być co najmniej sumą znaku geodezyjnego, wysokości budynku plus 5 metrów do napełnienia systemu. Margines ciśnienia do napełniania systemu można zmienić w ustawieniach obliczeń ().

XX− indywidualny numer odbiorcy, którego system grzewczy jest opróżniany, H- głowa, w metrach to za mało;

ID=XX "Nazwa konsumenta" Głowa w rurociągu powrotnym powyżej znaku geodezyjnego o N, m

Komunikat ten jest emitowany, gdy ciśnienie w rurociągu powrotnym jest wyższe niż dopuszczalne zgodnie z warunkami wytrzymałości grzejników żeliwnych (ponad 60 m słupa wody), gdzie XX- indywidualny numer konsumenta oraz H- wartość ciśnienia w rurociągu powrotnym przekraczająca znak geodezyjny.

Maksymalne ciśnienie w przewodzie powrotnym można ustawić niezależnie w ustawienia obliczeń. ;

ID=XX "Nazwa konsumenta" Nie podnoś dyszy podnośnika. Ustalamy maksimum

Ten komunikat może pojawić się, jeśli występują duże obciążenia grzewcze lub jeśli schemat połączeń jest nieprawidłowo wybrany, co nie odpowiada obliczonym parametrom. XX- indywidualny numer odbiorcy, dla którego nie można wybrać dyszy elewatora;

ID=XX "Nazwa konsumenta" Nie podnoś dyszy podnośnika. Ustalamy minimum

Ten komunikat może pojawić się, jeśli występują bardzo małe obciążenia grzewcze lub jeśli schemat połączeń jest nieprawidłowo wybrany, co nie odpowiada obliczonym parametrom. XX− indywidualny numer odbiorcy, dla którego nie można wybrać dyszy elewatora.

Ostrzeżenie Z618: ID=XX „XX” Liczba podkładek na rurze doprowadzającej CO jest większa niż 3 (YY)

Komunikat ten oznacza, że ​​w wyniku obliczeń liczba podkładek potrzebnych do regulacji systemu przekracza 3 sztuki.

Ponieważ domyślna minimalna średnica podkładki wynosi 3 mm (wskazane w ustawieniach obliczeń „Ustawienia obliczania strat ciśnienia”), a zużycie dla systemu grzewczego odbiorcy ID=XX jest bardzo małe, wynikiem obliczeń jest łączna liczba podkładek i średnica ostatniej podkładki (w bazie danych konsumentów).

To znaczy komunikat taki jak: Liczba podkładek na rurociągu zasilającym CO jest większa niż 3 (17) ostrzega, że ​​w celu wyregulowania tego konsumenta należy zamontować 16 podkładek o średnicy 3 mm oraz 1 podkładkę, której średnica jest określona w bazie danych konsumenta.

Ostrzeżenie Z642: ID=XX Winda na stacji CO nie działa

Ten komunikat jest wyświetlany w wyniku obliczeń weryfikacyjnych i oznacza, że ​​zespół windy nie działa.

Dostępny spadek ciśnienia do wytworzenia cyrkulacji wody, Pa, jest określony wzorem

gdzie DPn to ciśnienie wytwarzane przez pompę obiegową lub windę, Pa;

DRe - naturalne ciśnienie cyrkulacji w pierścieniu osadczym na skutek chłodzenia wodą w rurach i nagrzewnicach, Pa;

W układach pompowych dopuszcza się nie uwzględnianie DPe, jeśli jest ono mniejsze niż 10% DPn.

Dyspozycyjny spadek ciśnienia na wejściu do budynku DPr = 150 kPa.

Obliczanie naturalnego ciśnienia cyrkulacji

Naturalne ciśnienie cyrkulacyjne występujące w obliczonym pierścieniu pionowego systemu jednorurowego z dolnym okablowaniem regulowanym odcinkami wleczonymi, Pa, jest określone wzorem

gdzie jest średni wzrost gęstości wody przy spadku jej temperatury o 1°C, kg/(m3??C);

Odległość w pionie od węzła grzewczego do węzła chłodniczego

grzejnik, m;

Zużycie wody w pionie, kg / h, określa wzór

Obliczanie ciśnienia cyrkulacji pompy

Wartość Pa dobiera się w zależności od dostępnej różnicy ciśnień na wlocie i współczynnika mieszania U zgodnie z nomogramem.

Dostępna różnica ciśnień na wlocie =150 kPa;

Parametry nośnika ciepła:

W sieci ciepłowniczej f1=150?С; f2=70?С;

W systemie grzewczym t1=95?C; t2=70°C;

Stosunek mieszania określamy według wzoru

µ= f1 - t1 / t1 - t2 =150-95/95-70=2,2; (2.4)

Obliczenia hydrauliczne wodnych instalacji grzewczych metodą określonych strat ciśnienia tarcia

Obliczanie głównego pierścienia cyrkulacyjnego

1) Obliczenia hydrauliczne głównego pierścienia cyrkulacyjnego są wykonywane przez pion 15 pionowego jednorurowego systemu podgrzewania wody z dolnym okablowaniem i bezpowrotnym ruchem chłodziwa.

2) Dzielimy FCC na obliczone sekcje.

3) Do wstępnego doboru średnicy rury wyznacza się wartość pomocniczą - średnią wartość jednostkowego spadku ciśnienia na skutek tarcia Pa na 1 metr rury wg wzoru

gdzie jest dostępne ciśnienie w przyjętym systemie grzewczym, Pa;

Całkowita długość głównego pierścienia cyrkulacyjnego, m;

Współczynnik korygujący uwzględniający udział lokalnych strat ciśnienia w systemie;

Dla układu grzewczego z obiegiem pompowym udział strat od lokalnych oporów wynosi b=0,35, do tarcia b=0,65.

4) Określamy natężenie przepływu chłodziwa w każdej sekcji, kg / h, zgodnie ze wzorem

Parametry nośnika ciepła w rurociągach zasilających i powrotnych systemu grzewczego, ?С;

Specyficzna masowa pojemność cieplna wody, równa 4,187 kJ / (kg?? С);

Współczynnik uwzględniania dodatkowego przepływu ciepła przy zaokrąglaniu powyżej obliczonej wartości;

Współczynnik rozliczeniowy dla dodatkowych strat ciepła przez urządzenia grzewcze w pobliżu ogrodzeń zewnętrznych;

6) Określamy współczynniki lokalnego oporu w obliczonych przekrojach (i zapisujemy ich sumę w tabeli 1) przez .

Tabela 1

7) W każdym odcinku głównego pierścienia cyrkulacyjnego wyznaczamy stratę ciśnienia spowodowaną lokalnymi oporami Z, po, w zależności od sumy lokalnych współczynników oporów Uo i prędkości wody w odcinku.

8) Sprawdzamy rezerwę dostępnego spadku ciśnienia w głównym pierścieniu cyrkulacyjnym według wzoru

gdzie jest całkowita strata ciśnienia w głównym pierścieniu cyrkulacyjnym, Pa;

Przy ślepym schemacie ruchu chłodziwa rozbieżność między stratami ciśnienia w pierścieniach cyrkulacyjnych nie powinna przekraczać 15%.

Obliczenia hydrauliczne głównego pierścienia obiegowego podsumowano w Tabeli 1 (Załącznik A). W efekcie otrzymujemy rozbieżność strat ciśnienia

Obliczenie małego pierścienia cyrkulacyjnego

Wykonujemy obliczenia hydrauliczne wtórnego pierścienia cyrkulacyjnego przez pion 8 jednorurowego systemu podgrzewania wody

1) Obliczamy naturalne ciśnienie cyrkulacji spowodowane chłodzeniem wody w grzejnikach pionu 8 zgodnie ze wzorem (2.2)

2) Wyznacz przepływ wody w pionie 8 według wzoru (2.3)

3) Określamy dyspozycyjny spadek ciśnienia dla pierścienia cyrkulacyjnego przez pion wtórny, który powinien być równy znanym stratom ciśnienia w odcinkach MCC, skorygowanym o różnicę ciśnień cyrkulacji naturalnej w pierścieniu wtórnym i głównym:

15128,7+(802-1068)=14862,7 Pa

4) Wyznaczamy średnią wartość liniowej straty ciśnienia według wzoru (2.5)

5) Na podstawie wartości Pa/m, natężenia przepływu chłodziwa w obszarze, kg/h oraz maksymalnych dopuszczalnych prędkości chłodziwa, określamy wstępną średnicę rur dу, mm; rzeczywista jednostkowa strata ciśnienia R, Pa/m; rzeczywista prędkość chłodziwa V, m/s, zgodnie z .

6) Określamy współczynniki lokalnego oporu w obliczonych przekrojach (i zapisujemy ich sumę w tabeli 2) zgodnie z .

7) W przekroju małego pierścienia cyrkulacyjnego wyznaczamy stratę ciśnienia spowodowaną lokalnymi oporami Z, po w zależności od sumy współczynników lokalnych oporów Uo i prędkości wody w przekroju.

8) Obliczenia hydrauliczne małego pierścienia cyrkulacyjnego podsumowano w Tabeli 2 (Załącznik B). Sprawdzamy wyważenie hydrauliczne pomiędzy głównym i małym pierścieniem hydraulicznym według wzoru

9) Wymaganą stratę ciśnienia w podkładce przepustnicy określamy wg wzoru

10) Określ średnicę podkładki przepustnicy według wzoru

Na miejscu wymagane jest zamontowanie podkładki dławiącej o średnicy przelotu wewnętrznego DN=5mm

Ciśnienie robocze w instalacji grzewczej jest najważniejszym parametrem, od którego zależy funkcjonowanie całej sieci. Odchylenia w jednym lub drugim kierunku od wartości przewidzianych w projekcie nie tylko zmniejszają sprawność obwodu grzewczego, ale także znacząco wpływają na działanie urządzenia, aw szczególnych przypadkach mogą go nawet wyłączyć.

Oczywiście pewien spadek ciśnienia w systemie grzewczym wynika z zasady jego konstrukcji, a mianowicie różnicy ciśnień w rurociągach zasilających i powrotnych. Ale jeśli są większe skoki, należy podjąć natychmiastowe działania.

1. ciśnienie statyczne. Ten składnik zależy od wysokości słupa wody lub innego chłodziwa w rurze lub zbiorniku. Ciśnienie statyczne istnieje nawet wtedy, gdy czynnik roboczy jest w stanie spoczynku.
2. ciśnienie dynamiczne. Reprezentuje siłę, która działa na wewnętrzne powierzchnie systemu podczas ruchu wody lub innego medium.

Przydziel koncepcję ograniczenia ciśnienia roboczego. Jest to maksymalna dopuszczalna wartość, której przekroczenie obarczone jest zniszczeniem poszczególnych elementów sieci.

Jakie ciśnienie w układzie należy uznać za optymalne?

Tabela maksymalnego ciśnienia w systemie grzewczym.

Przy projektowaniu ogrzewania ciśnienie chłodziwa w systemie oblicza się na podstawie liczby kondygnacji budynku, całkowitej długości rurociągów i liczby grzejników. Z reguły w przypadku domów prywatnych i domków optymalne wartości ciśnienia czynnika w obiegu grzewczym mieszczą się w zakresie od 1,5 do 2 atm.

W budynkach apartamentowych o wysokości do pięciu kondygnacji, podłączonych do systemu centralnego ogrzewania, ciśnienie w sieci utrzymywane jest na poziomie 2-4 atm. W przypadku domów dziewięcio- i dziesięciopiętrowych ciśnienie 5-7 atm jest uważane za normalne, aw wyższych budynkach - 7-10 atm. Maksymalne ciśnienie jest rejestrowane w sieci grzewczej, przez którą chłodziwo jest transportowane z kotłowni do odbiorców. Tutaj dochodzi do 12 atm.

W przypadku odbiorników znajdujących się na różnych wysokościach i w różnych odległościach od kotłowni ciśnienie w sieci musi być wyregulowane. Do jej obniżania stosuje się regulatory ciśnienia, a do jej podwyższania stosuje się przepompownie. Należy jednak pamiętać, że wadliwy regulator może powodować wzrost ciśnienia w niektórych częściach układu. W niektórych przypadkach, gdy temperatura spada, urządzenia te mogą całkowicie zablokować zawory odcinające na rurociągu zasilającym wychodzącym z kotłowni.

Aby uniknąć takich sytuacji, nastawy regulatorów są korygowane w taki sposób, aby nie było możliwe całkowite zachodzenie zaworów.

Autonomiczne systemy grzewcze

Zbiornik wyrównawczy w autonomicznym systemie grzewczym.

W przypadku braku scentralizowanego zaopatrzenia w ciepło w domach instalowane są autonomiczne systemy grzewcze, w których chłodziwo jest podgrzewane przez indywidualny kocioł małej mocy. Jeśli system komunikuje się z atmosferą przez zbiornik wyrównawczy, a chłodziwo krąży w nim dzięki naturalnej konwekcji, nazywa się to otwartym. Jeśli nie ma komunikacji z atmosferą, a czynnik roboczy krąży dzięki pompie, system nazywa się zamkniętym. Jak już wspomniano, dla normalnego funkcjonowania takich systemów ciśnienie wody w nich powinno wynosić około 1,5-2 atm. Tak niska wartość wynika ze stosunkowo niewielkiej długości rurociągów, a także niewielkiej liczby urządzeń i armatury, co skutkuje stosunkowo niskimi oporami hydraulicznymi. Ponadto, ze względu na niewielką wysokość takich domów, ciśnienie statyczne w dolnych odcinkach obwodu rzadko przekracza 0,5 atm.

Na etapie uruchamiania systemu autonomicznego jest on wypełniony zimnym chłodziwem, utrzymując minimalne ciśnienie w zamkniętych systemach grzewczych 1,5 atm. Nie włączaj alarmu, jeśli po pewnym czasie od napełnienia spadnie ciśnienie w obwodzie. Strata ciśnienia w tym przypadku wynika z uwolnienia powietrza z wody, które zostało w niej rozpuszczone podczas napełniania rurociągów. Obwód powinien być odpowietrzony i całkowicie wypełniony płynem chłodzącym, podnosząc jego ciśnienie do 1,5 atm.

Po podgrzaniu chłodziwa w systemie grzewczym jego ciśnienie nieznacznie wzrośnie, osiągając obliczone wartości robocze.

Środki ostrożności

Urządzenie do pomiaru ciśnienia.

Ponieważ przy projektowaniu autonomicznych systemów grzewczych, w celu zaoszczędzenia pieniędzy, zakłada się, że margines bezpieczeństwa jest niewielki, nawet niewielki skok ciśnienia do 3 atm może spowodować rozhermetyzowanie poszczególnych elementów lub ich połączeń. W celu wyrównania spadków ciśnienia spowodowanych niestabilną pracą pompy lub zmianami temperatury chłodziwa, w zamkniętym systemie grzewczym instalowany jest zbiornik wyrównawczy. W przeciwieństwie do podobnego urządzenia w systemie typu otwartego, nie ma komunikacji z atmosferą. Jedna lub więcej jego ścian jest wykonana z elastycznego materiału, dzięki czemu zbiornik pełni funkcję amortyzatora podczas skoków ciśnienia lub uderzenia wodnego.

Obecność zbiornika wyrównawczego nie zawsze gwarantuje utrzymanie ciśnienia w optymalnych granicach. W niektórych przypadkach może przekroczyć maksymalne dopuszczalne wartości:

• z nieprawidłowym doborem pojemności zbiornika wyrównawczego;
• w przypadku awarii pompy obiegowej;
• gdy chłodziwo przegrzewa się, co dzieje się w wyniku naruszeń w działaniu automatyki kotła;
• z powodu niecałkowitego otwarcia zaworów odcinających po naprawach lub pracach konserwacyjnych;
• ze względu na pojawienie się śluzy powietrznej (zjawisko to może wywołać zarówno wzrost ciśnienia, jak i jego spadek);
• ze spadkiem przepustowości filtra błotnego z powodu jego nadmiernego zatykania.

Dlatego, aby uniknąć sytuacji awaryjnych podczas instalowania zamkniętych systemów grzewczych, obowiązkowe jest zainstalowanie zaworu bezpieczeństwa, który będzie odprowadzał nadmiar chłodziwa w przypadku przekroczenia dopuszczalnego ciśnienia.

Co zrobić, gdy ciśnienie w systemie grzewczym spadnie?

Ciśnienie w zbiorniku wyrównawczym.

Podczas pracy autonomicznych systemów grzewczych najczęstsze są takie sytuacje awaryjne, w których ciśnienie stopniowo lub gwałtownie spada. Mogą być spowodowane dwoma przyczynami:

• rozprężanie elementów systemu lub ich połączeń;
• awaria kotła.

W pierwszym przypadku nieszczelność należy zlokalizować i przywrócić jej szczelność. Możesz to zrobić na dwa sposoby:

1. Oględziny. Metodę tę stosuje się w przypadkach, gdy obwód grzewczy jest układany w sposób otwarty (nie mylić z systemem typu otwartego), to znaczy, że widoczne są wszystkie jego rurociągi, armatura i urządzenia. Przede wszystkim dokładnie badają podłogę pod rurami i kaloryferami, starając się wykryć kałuże wody lub jej ślady. Dodatkowo miejsce wycieku można naprawić śladami korozji: charakterystyczne rdzawe smugi tworzą się na grzejnikach lub na połączeniach elementów systemu w przypadku wycieku.
2. Przy pomocy specjalnego sprzętu. Jeśli oględziny grzejników nic nie dały, a rury zostały ułożone w ukryciu i nie można ich skontrolować, należy zwrócić się o pomoc do specjalistów. Posiadają specjalny sprzęt, który pomoże wykryć nieszczelność i naprawić go, jeśli właściciel domu nie ma możliwości zrobić tego sam. Lokalizacja punktu rozprężania jest dość prosta: woda jest spuszczana z obwodu grzewczego (w takich przypadkach zawór spustowy jest nacinany w dolnym punkcie obwodu na etapie instalacji), następnie pompowane jest do niego powietrze za pomocą sprężarki. O lokalizacji nieszczelności decyduje charakterystyczny dźwięk, jaki wydaje ulatniające się powietrze. Przed uruchomieniem sprężarki należy zastosować zawory odcinające do odizolowania kotła i grzejników.

Jeżeli obszarem problemowym jest jedno ze złączy, jest ono dodatkowo uszczelniane pakułką lub taśmą FUM, a następnie dokręcane. Uszkodzony rurociąg jest wycinany, a w jego miejsce wspawany jest nowy. Jednostki, których nie można naprawić, są po prostu wymieniane.

Jeżeli szczelność rurociągów i innych elementów nie budzi wątpliwości, a ciśnienie w zamkniętym układzie grzewczym nadal spada, należy poszukać przyczyn tego zjawiska w kotle. Nie ma konieczności samodzielnego wykonywania diagnostyki, to praca dla specjalisty z odpowiednim wykształceniem. Najczęściej w kotle występują następujące wady:

Urządzenie instalacji grzewczej z manometrem.

• pojawienie się mikropęknięć w wymienniku ciepła z powodu uderzenia wodnego;
• Wady produkcyjne;
• awaria zaworu zasilającego.

Bardzo częstą przyczyną spadku ciśnienia w układzie jest zły dobór pojemności zbiornika wyrównawczego.

Chociaż w poprzedniej sekcji stwierdzono, że może to spowodować wzrost presji, nie ma tu sprzeczności. Gdy ciśnienie w instalacji grzewczej wzrasta, uruchamia się zawór bezpieczeństwa. W takim przypadku płyn chłodzący jest rozładowywany, a jego objętość w obwodzie maleje. W rezultacie z biegiem czasu ciśnienie spadnie.

Kontrola ciśnienia

Do wizualnej kontroli ciśnienia w sieci ciepłowniczej najczęściej stosuje się czujniki zegarowe z rurką Bredan. W przeciwieństwie do przyrządów cyfrowych te manometry nie wymagają podłączenia elektrycznego. Czujniki elektrokontaktowe są stosowane w systemach zautomatyzowanych. Na wylocie do urządzenia kontrolno-pomiarowego należy zainstalować zawór trójdrożny. Umożliwia odizolowanie manometru od sieci podczas konserwacji lub naprawy, a także służy do usuwania blokady powietrznej lub resetowania urządzenia do zera.

Instrukcje i zasady regulujące działanie systemów grzewczych, zarówno autonomicznych, jak i scentralizowanych, zalecają instalowanie manometrów w takich punktach:

1. Przed kotłownią (lub kotłem) i na jej wylocie. W tym momencie określa się ciśnienie w kotle.
2. przed i za pompą obiegową.
3. Przy wejściu do głównej instalacji grzewczej do budynku lub konstrukcji.
4. przed i za regulatorem ciśnienia.
5. Na wlocie i wylocie filtra zgrubnego (sump) w celu kontrolowania poziomu jego zanieczyszczenia.

Wszystkie urządzenia pomiarowe i kontrolne powinny być regularnie weryfikowane w celu potwierdzenia dokładności ich pomiarów.

W wodnych systemach zaopatrzenia w ciepło odbiorcom zaopatruje się w ciepło poprzez odpowiednie rozłożenie między sobą szacunkowych przepływów wody sieciowej. Aby wdrożyć taką dystrybucję, konieczne jest opracowanie reżimu hydraulicznego systemu zaopatrzenia w ciepło.

Celem opracowania reżimu hydraulicznego systemu zaopatrzenia w ciepło jest zapewnienie optymalnie dopuszczalnych ciśnień we wszystkich elementach systemu zaopatrzenia w ciepło oraz niezbędnych ciśnień dyspozycyjnych w punktach węzłowych sieci ciepłowniczej, w grupowych i lokalnych punktach grzewczych, wystarczających do zasilania konsumenci z szacowanym zużyciem wody. Dostępne ciśnienie to różnica ciśnienia wody w rurociągu zasilającym i powrotnym.

Dla niezawodności systemu zaopatrzenia w ciepło narzucane są następujące warunki:

Nie przekraczać dopuszczalnych ciśnień: w źródłach ciepła i sieciach ciepłowniczych: 1,6-2,5 MPa - dla sieciowych ogrzewaczy parowo-wodnych typu PSV, dla stalowych kotłów wodnych gorącej wody, stalowych rur i kształtek; w jednostkach abonenckich: 1,0 MPa - dla sekcyjnych podgrzewaczy ciepłej wody; 0,8-1,0 MPa - dla konwektorów stalowych; 0,6 MPa - dla grzejników żeliwnych; 0,8 MPa - dla grzejników;

Zapewnienie nadciśnienia we wszystkich elementach systemu zaopatrzenia w ciepło, aby zapobiec kawitacji pomp i chronić system zaopatrzenia w ciepło przed wyciekiem powietrza. Przyjmuje się, że minimalna wartość nadciśnienia wynosi 0,05 MPa. Z tego powodu linia piezometryczna rurociągu powrotnego we wszystkich trybach musi znajdować się co najmniej 5 m nad punktem najwyższego budynku. Sztuka.;

We wszystkich punktach instalacji grzewczej ciśnienie musi być utrzymywane powyżej ciśnienia pary nasyconej wody przy maksymalnej temperaturze wody, aby woda nie zagotowała się. Z reguły niebezpieczeństwo wrzenia wody najczęściej występuje w rurociągach zasilających sieci ciepłowniczej. Minimalne ciśnienie w rurociągach zasilających przyjmuje się zgodnie z projektową temperaturą wody sieciowej, tabela 7.1.

Tabela 7.1

Linia braku wrzenia musi być narysowana na wykresie równolegle do terenu na wysokości odpowiadającej nadwyżkowi ciśnienia przy maksymalnej temperaturze płynu chłodzącego.

Graficznie, reżim hydrauliczny jest dogodnie przedstawiony w postaci wykresu piezometrycznego. Wykres piezometryczny zbudowany jest dla dwóch reżimów hydraulicznych: hydrostatycznego i hydrodynamicznego.

Celem opracowania reżimu hydrostatycznego jest zapewnienie niezbędnego ciśnienia wody w systemie zaopatrzenia w ciepło, w dopuszczalnych granicach. Dolna granica ciśnienia powinna zapewniać napełnienie systemów odbiorników wodą i wytworzyć niezbędne ciśnienie minimalne, aby chronić system zaopatrzenia w ciepło przed wyciekiem powietrza. Tryb hydrostatyczny jest opracowywany z pracującymi pompami uzupełniającymi i bez cyrkulacji.

Reżim hydrodynamiczny opracowywany jest na podstawie danych z obliczeń hydraulicznych sieci ciepłowniczych i zapewnia jednoczesną pracę pomp uzupełniających i sieciowych.

Rozwój reżimu hydraulicznego sprowadza się do budowy wykresu piezometrycznego, który spełnia wszystkie wymagania dla reżimu hydraulicznego. Tryby hydrauliczne sieci ogrzewania wodnego (wykresy piezometryczne) należy opracować dla okresów ogrzewania i nieogrzewania. Wykres piezometryczny pozwala na: określenie ciśnienia w rurociągach zasilających i powrotnych; dostępne ciśnienie w dowolnym punkcie sieci ciepłowniczej, biorąc pod uwagę ukształtowanie terenu; zgodnie z dostępnym ciśnieniem i wysokością budynków wybierz schematy połączeń konsumenckich; wybrać automatyczne regulatory, dysze windy, urządzenia dławiące dla lokalnych systemów odbiorców ciepła; wybrać pompy sieciowe i uzupełniające.

Budowanie wykresu piezometrycznego(ryc. 7.1) wykonuje się w następujący sposób:

a) zaznacza się podziałki wzdłuż osi odciętych i rzędnych oraz wykreśla teren i wysokość zabudowy kwartałów. Wykresy piezometryczne są budowane dla głównych i rozdzielczych sieci ciepłowniczych. W przypadku głównych sieci ciepłowniczych można przyjąć skalę: poziomą M g 1: 10000; pion M przy 1:1000; dla rozdzielczych sieci ciepłowniczych: M g 1:1000, M in 1:500; Znak zerowy osi y (osie ciśnienia) jest zwykle przyjmowany jako znak najniższego punktu sieci grzewczej lub znak pomp sieciowych.

b) określa się wartość upadu statycznego, która zapewnia wypełnienie instalacji odbiorczych i stworzenie minimalnego upadu. To wysokość najwyższego budynku plus 3-5 metrów wody.

Po zastosowaniu terenu i wysokości budynków określa się wysokość statyczną systemu

H c t \u003d [H zd + (3¸5)], m (7.1)

gdzie N zd to wysokość najwyższego budynku, m.

Głowica statyczna H st jest rysowana równolegle do osi odciętej i nie powinna przekraczać maksymalnej wysokości roboczej dla układów lokalnych. Wartość maksymalnego ciśnienia roboczego wynosi: dla systemów grzewczych z grzałkami stalowymi oraz dla grzałek - 80 metrów; dla instalacji grzewczych z grzejnikami żeliwnymi - 60 metrów; dla niezależnych schematów połączeń z powierzchniowymi wymiennikami ciepła - 100 metrów;

c) Następnie budowany jest reżim dynamiczny. Wysokość ssania pomp sieciowych Ns jest dobierana arbitralnie, która nie powinna przekraczać wysokości statycznej i zapewnia niezbędne ciśnienie na wlocie, aby zapobiec kawitacji. Rezerwa kawitacyjna w zależności od pomiaru pompy wynosi 5-10 m.a.c.;

d) z warunkowego przewodu ciśnieniowego na ssaniu pomp sieciowych, straty ciśnienia na rurociągu powrotnym DH arr głównego rurociągu sieci ciepłowniczej (linia A-B) są sekwencyjnie wykreślane na podstawie wyników obliczeń hydraulicznych. Wielkość ciśnienia w przewodzie powrotnym musi spełniać wymagania określone powyżej podczas konstruowania przewodu ciśnienia statycznego;

e) wymagane ciśnienie dyspozycyjne jest przesunięte na ostatniego abonenta DH ab, od warunków pracy windy, nagrzewnicy, mieszacza i sieci ciepłowniczych rozdzielczych (linia B-C). Przyjmuje się, że wartość ciśnienia dyspozycyjnego w miejscu połączenia sieci dystrybucyjnych wynosi co najmniej 40 m;

f) począwszy od ostatniego węzła rurociągów, straty ciśnienia w rurociągu zasilającym głównej linii DH pod (linia C-D) są przesunięte. Ciśnienie we wszystkich punktach rurociągu zasilającego, w zależności od stanu jego wytrzymałości mechanicznej, nie powinno przekraczać 160 m;

g) wykreśla się straty ciśnienia w źródle ciepła SC um (linia D-E) i uzyskuje się ciśnienie na wylocie pomp sieciowych. W przypadku braku danych utratę głowy w komunikacji CHP można przyjąć jako 25-30 m, a dla kotłowni okręgowej 8-16 m.

Ciśnienie pomp sieciowych jest określane

Ciśnienie pomp uzupełniających jest określone przez ciśnienie w trybie statycznym.

W wyniku takiej konstrukcji uzyskuje się początkową postać wykresu piezometrycznego, który pozwala ocenić ciśnienie we wszystkich punktach systemu zaopatrzenia w ciepło (ryc. 7.1).

Jeśli nie spełniają wymagań, zmień położenie i kształt wykresu piezometrycznego:

a) jeżeli przewód ciśnieniowy rurociągu powrotnego przecina wysokość budynku lub znajduje się w odległości mniejszej niż 3¸5 m od niego, to wykres piezometryczny należy podnieść tak, aby ciśnienie w rurociągu powrotnym zapewniało napełnienie układu;

b) jeżeli wartość maksymalnego ciśnienia w rurociągu powrotnym przekracza dopuszczalne ciśnienie w nagrzewnicach i nie można jej obniżyć poprzez przesunięcie wykresu piezometrycznego w dół, to należy ją zmniejszyć instalując pompy wspomagające w rurociągu powrotnym;

c) jeżeli przewód niewrzący przecina przewód ciśnieniowy w rurociągu zasilającym, to za punktem przecięcia może zagotować się woda. Dlatego ciśnienie wody w tej części sieci ciepłowniczej należy zwiększyć poprzez przesunięcie wykresu piezometrycznego w miarę możliwości w górę lub zainstalowanie pompy wspomagającej na rurociągu zasilającym;

d) jeżeli maksymalne ciśnienie w urządzeniu ciepłowni źródła ciepła przekracza wartość dopuszczalną, wówczas na rurociągu zasilającym instalowane są pompy wspomagające.

Podział sieci ciepłowniczej na strefy statyczne. Wykres piezometryczny jest opracowywany dla dwóch trybów. Po pierwsze, w trybie statycznym, gdy w systemie zaopatrzenia w ciepło nie ma obiegu wody. Zakłada się, że układ jest napełniony wodą o temperaturze 100°C, eliminując tym samym konieczność utrzymywania nadciśnienia w rurkach cieplnych w celu uniknięcia zagotowania chłodziwa. Po drugie, dla reżimu hydrodynamicznego - w obecności cyrkulacji chłodziwa w układzie.

Opracowanie harmonogramu rozpoczyna się w trybie statycznym. Lokalizacja pełnej linii ciśnienia statycznego na wykresie powinna zapewniać, że wszyscy abonenci są podłączeni do sieci ciepłowniczej zgodnie ze schematem zależnym. W tym celu ciśnienie statyczne nie powinno przekraczać dopuszczalnego ze stanu wytrzymałości instalacji abonenckich i powinno zapewniać napełnienie lokalnych instalacji wodą. Obecność wspólnej strefy statycznej dla całego systemu zaopatrzenia w ciepło upraszcza jego działanie i zwiększa jego niezawodność. W przypadku znacznej różnicy rzędnych geodezyjnych ziemi ustanowienie wspólnej strefy statycznej jest niemożliwe z następujących powodów.

Najniższe położenie poziomu ciśnienia statycznego określa się z warunków napełnienia lokalnych układów wodą i zapewnienia w najwyższych punktach układów najwyższych budynków znajdujących się w strefie największych znaków geodezyjnych, nadciśnienia co najmniej 0,05 MPa. Nacisk ten okazuje się być niedopuszczalnie wysoki dla budynków zlokalizowanych w tej części terenu, która ma najniższe oznaczenia geodezyjne. W takich warunkach konieczne staje się podzielenie systemu zaopatrzenia w ciepło na dwie strefy statyczne. Jedna strefa dla części terenu z niskimi znakami geodezyjnymi, druga - z wysokimi.

Na ryc. 7.2 przedstawia wykres piezometryczny oraz schemat ideowy sieci ciepłowniczej dla obszaru o znacznej różnicy rzędnych geodezyjnych poziomu terenu (40m). Część terenu przylegająca do źródła zaopatrzenia w ciepło posiada zerowe oznaczenia geodezyjne, w części peryferyjnej terenu ślady wynoszą 40m. Wysokość budynków to 30 i 45m. O możliwość napełniania instalacji grzewczych budynków wodą III i IV zlokalizowanej na znaku 40m i tworzącym nadwyżkę 5m w najwyższych punktach systemów, poziom pełnej wysokości statycznej powinien znajdować się na znaku 75m (linia 5 2 - S 2). W tym przypadku wysokość statyczna będzie wynosić 35m. Jednak wysokość 75m jest niedopuszczalna dla budynków I oraz II znajduje się na zero. Dla nich dopuszczalna najwyższa pozycja całkowitego poziomu ciśnienia statycznego odpowiada 60m. W związku z tym w rozważanych warunkach niemożliwe jest ustanowienie wspólnej strefy statycznej dla całego systemu zaopatrzenia w ciepło.

Możliwym rozwiązaniem jest podzielenie systemu ciepłowniczego na dwie strefy o różnych poziomach całkowitego ciśnienia statycznego - dolna o poziomie 50m (linia S t-Si) oraz górny o poziomie 75m (linia S 2 -S2). Dzięki temu rozwiązaniu wszyscy odbiorcy mogą być podłączeni do systemu zaopatrzenia w ciepło zgodnie ze schematem zależnym, ponieważ ciśnienia statyczne w dolnej i górnej strefie mieszczą się w dopuszczalnych granicach.

Aby po zatrzymaniu cyrkulacji wody w układzie poziomy ciśnień statycznych były ustalane zgodnie z przyjętymi dwiema strefami, na skrzyżowaniu znajduje się urządzenie oddzielające (ryc. 7.2 6 ). Urządzenie to zabezpiecza sieć ciepłowniczą przed zwiększonym ciśnieniem w momencie zatrzymania pomp obiegowych, automatycznie dzieląc ją na dwie niezależne hydraulicznie strefy: górną i dolną.

Gdy pompy obiegowe zatrzymują się, spadkowi ciśnienia w rurociągu powrotnym górnej strefy zapobiega regulator ciśnienia „do siebie” RDDS (10), który utrzymuje stałe, zadane ciśnienie HRDDS w punkcie wyboru impulsu. Kiedy ciśnienie spada, zamyka się. Spadek ciśnienia w przewodzie zasilającym zapobiega zamontowany na nim zawór zwrotny (11), który również się zamyka. W ten sposób RDDS i zawór zwrotny dzielą sieć ciepłowniczą na dwie strefy. Do zasilania górnej strefy zamontowana jest pompa wspomagająca (8), która pobiera wodę z dolnej strefy i dostarcza ją do górnej. Wytworzona przez pompę wysokość podnoszenia jest równa różnicy między głowicami hydrostatycznymi górnej i dolnej strefy. Dolna strefa zasilana jest przez pompę uzupełniania 2 i sterownik uzupełniania 3.

Rysunek 7.2. System grzewczy podzielony na dwie strefy statyczne

a - wykres piezometryczny;

b - schemat ideowy systemu zaopatrzenia w ciepło; S 1 - S 1 - linia całkowitej statycznej głowy dolnej strefy;

S 2 - S 2, - linia całkowitej statycznej wysokości górnej strefy;

N p.n1 - ciśnienie wytwarzane przez pompę uzupełniającą dolnej strefy; N p.n2 - ciśnienie wytwarzane przez pompę uzupełniającą górnej strefy; N RDDS - głowica, do której ustawione są regulatory RDDS (10) i RD2 (9), ΔN RDDS - ciśnienie uruchamiane na zaworze regulatora RDDS w trybie hydrodynamicznym; I-IV- abonenci; 1-zbiornikowa woda uzupełniająca; 2,3 - pompa uzupełniająca i regulator uzupełniania dolnej strefy; 4 - przednia pompa; 5 - główne podgrzewacze parowo-wodne; 6-pompa sieciowa; 7 - szczytowy kocioł ciepłej wody; osiem , 9 - pompa uzupełniająca i regulator uzupełniania dla strefy górnej; 10 - regulator ciśnienia „do siebie” RDDS; 11-zawór zwrotny

Regulator RDDS jest ustawiony na ciśnienie Nrdds (rys. 7.2a). Regulator posuwu RD2 jest ustawiony na to samo ciśnienie.

W trybie hydrodynamicznym regulator RDDS utrzymuje ciśnienie na tym samym poziomie. Na początku sieci pompa uzupełniająca z regulatorem utrzymuje ciśnienie H O1. Różnica między tymi głowicami służy do pokonania oporów hydraulicznych w rurociągu powrotnym pomiędzy urządzeniem rozdzielającym a pompą obiegową źródła ciepła, reszta ciśnienia jest uwalniana w węźle dławiącym na zaworze RDDS. Na ryc. 8,9, a tę część ciśnienia przedstawia wartość ΔНRDDS. Węzeł dławiący w trybie hydrodynamicznym pozwala na utrzymanie ciśnienia w przewodzie powrotnym górnej strefy nie niższego niż dopuszczalny poziom ciśnienia statycznego S 2 - S 2 .

Linie piezometryczne odpowiadające reżimowi hydrodynamicznemu pokazano na ryc. 7.2a. Najwyższe ciśnienie w rurociągu powrotnym u odbiorcy IV wynosi 90-40 = 50m, co jest dopuszczalne. Ciśnienie w przewodzie powrotnym dolnej strefy również mieści się w dopuszczalnych granicach.

W rurociągu zasilającym maksymalne ciśnienie za źródłem ciepła wynosi 160 m, co nie przekracza dopuszczalnego z warunku wytrzymałości rury. Minimalna wysokość piezometryczna w rurociągu zasilającym wynosi 110 m, co zapewnia, że ​​chłodziwo nie wykipi, ponieważ przy temperaturze projektowej 150 ° C minimalne dopuszczalne ciśnienie wynosi 40 m.

Wykres piezometryczny opracowany dla trybów statycznych i hydrodynamicznych zapewnia możliwość połączenia wszystkich abonentów zgodnie ze schematem zależnym.

Innym możliwym rozwiązaniem dla trybu hydrostatycznego systemu zaopatrzenia w ciepło pokazano na ryc. 7.2 to połączenie części abonentów według niezależnego schematu. Mogą być tutaj dwie opcje. Pierwsza opcja- ustawić łączny poziom ciśnienia statycznego na 50m (linia S 1 - S 1) i połączyć budynki znajdujące się na górnych znakach geodezyjnych według niezależnego schematu. W tym przypadku wysokość statyczna w nagrzewnicach woda-woda budynków w górnej strefie po stronie chłodziwa grzejnego wyniesie 50-40 = 10 m, a po stronie chłodziwa podgrzanego zostanie wyznaczona wysokością budynków. Drugą możliwością jest ustawienie całkowitego ciśnienia statycznego na ok. 75 m (linia S 2 - S 2) przy połączeniu budynków strefy górnej według schematu zależnego, a budynków strefy dolnej według niezależnego jeden. W takim przypadku wysokość statyczna w podgrzewaczach woda-woda po stronie chłodziwa grzewczego będzie wynosić 75 m, tj. mniej niż wartość dopuszczalna (100 m).

Główny 1, 2; 3;

Dodaj. 4, 7, 8.