Приєднання систем опалення - студопедія

Приєднання систем опалення

ВОДЯНІ СИСТЕМИ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

Схема приєднання систем опалення до теплових мереж залежить від: необхідність зниження потенціалу на вводе- наявного перепаду тисків на вводе- тиску в зворотній магістралі теплової мережі в точці приєднання системи опалення.

1. Безпосереднє приєднання системи опалення до теплової мережі.

Без зниження температури води до теплової мережі безпосередньо приєднуються системи опалення промислових будівель, в яких за нормами допускається підвищена температура теплоносія до 150 ° С (рис. 2.1).

Мал. 2.1. Схема приєднання системи опалення до теплової мережі

2. Приєднання систем опалення через елеватор.

Максимальна температура води в лінії подачі теплової мережі, як правило, дорівнює 150 ° С (СНиП), але в деяких системах вона досягає 170 - 190 ° С. Максимальна ж температура води в місцевій системі опалення по санітарно-гігієнічним нормам не повинна перевищувати 95 - 105 ° С. Для зниження температури води в прямому трубопроводі системи опалення застосовують елеватори (рис. 2.2а).

Мал. 2.2. Схема приєднання системи опалення до теплової

мережі - а, конструктивна схема елеватора - б: 1 - сопло

елеватора- 2 - камера смешенія- 3 - горловина

Елеватор виконує дві функції - служить змішувачем і збудників циркуляції в системі опалення. Елеватор був розроблений професором Чапліним в 20-х роках і з тих пір широко застосовується в країні (рис. 2.2б).

Переваги. простота конструкції і надійність в роботі. Коефіцієнт змішування:

(2.1)

Необхідний коефіцієнт змішування елеватора забезпечується при коливаннях тисків на вводе- зміни його дуже незначні.

Недоліки. малий ККД (10-15%) і неможливість приєднання в кінцевих ділянках теплової мережі при малих перепадах тисків, недостатніх для роботи елеватора- при аварії в тепловій мережі неможливо забезпечити автономну циркуляцію води в місцевих системах опалення, що при низьких температурах зовнішнього повітря призводить до сильного вистиванію приміщень-постійне рівність жорстко пов`язує гідравлічний і температурний режими в місцевих системах опалення та теплових мережах. При високих температурах зовнішнього повітря (перелом), що не дозволяє зменшувати G тс води в системі опалення. При постійному коефіцієнті змішування при зменшенні G тс зменшується G під. отже зменшується G о. що призводить до разрегуліровка систем опалення.

Наявний напір перед елеватором:

, м в.ст, (2.2)

де? Р С - втрати тиску в системі опалення, м в.ст.

Якщо? Р С = 1 м в.ст, U = 1, отже? Р Е = 6 м в.ст.

Для усунення недоліків в останні роки розроблені і застосовуються елеватори з регульованим соплом, тобто елеватори зі змінним регульованим перетином сопла.

Мал. 2.3. Конструктивна схема елеватора з регульованим соплом:

1 - сопло- 2 - камера смешенія- 3 - горловина;

4 - регулююча ігла- 5 - витік регулюючої голки;

6 - механізм для переміщення голки

Такі елеватори дозволяють в певних межах змінювати коефіцієнт підмішування.

Значно більші можливості з регулювання системи опалення має схема приєднання зі змішувальними насосами. Насос може бути розташований на подачі, на звороті і на перемичці між Т1 і Т2.

3. Насос на перемичці.

Мал. 2.4. Схеми регулювання систем опалення

Насос, встановлений на перемичці, забирає воду з зворотної лінії системи опалення та подає її на змішання з гарячою водою, яка надходить з теплової мережі (рис. 2.4а).

При аварійному відключенні теплової мережі, насос здійснює циркуляцію води в місцевих системах опалення, ніж запобігає її заморожування протягом відносно тривалого періоду (8-12 год): G н = G підміна -? Н н =? Н АВ

4. Насос на подачі або обратке.

В кінцевих ділянках теплової мережі, де зазвичай застосовуються схеми приєднання зі змішувальним насосом, різниця напорів не тільки мала, але і схильні до добовим і сезонним коливанням. Ці коливання іноді настільки значні, що можуть призвести до недоотримання необхідної кількості мережевої води і теплоти споживачам. Саме в цих випадках установка насоса на подачі або обратке дозволяє при роботі насоса отримати додаткову необхідну циркуляцію (рис. 2.4.б).

Більше застосування має схема з насосом на обратке, тому що в кінцевих ділянках теплової мережі, де найбільш вживані ці схеми, часто тиску в зворотній магістралі підвищені. Однак в цих випадках слід враховувати можливу зупинку циркуляційного насоса і не допускати при цьому перевищення тиску в системі опалення вище робочого. Якщо тиск в системі опалення при зупинці насоса перевищить Р раб .. надійніше застосовувати незалежну систему опалення.

При теплопостачанні високих будівель або розташованих на високих відмітках місцевості іноді застосовують схему з насосом на подачі (рис. 2.4В), але, як правило, в цьому випадку слід віддати перевагу теж незалежної схемою: G н = G о.

Наявність насосів в цих схемах дозволяє проводити більш досконале регулювання системи опалення.

Для установки допускаються тільки малошумні бесфундаментних насоси.

Для спрощення та уточнення регулювання системи опалення повинні мати пологу характеристику. У цьому випадку незалежно від кількості води, що подається з мережі система опалення буде працювати з постійною витратою циркуляційної води, що забезпечить правильний розподіл її по стояках і нагрівальних приладів.

Мал. 2.4. Графік роботи насоса: 1-характеристика насоса;

2-характеристика мережі.

При всіх схемах насосного змішування відключення насоса призводить до вступу в систему опалення гарячої води з теплової мережі, що може привести до її пошкодження. Правда, кількість води, що поступає буде невеликим, тому що втрати напору в системі в кілька разів перевищують втрати напору в перемичці у насоса. Необхідно передбачати захисний пристрій, яке б повністю відключало систему опалення при повній зупинці насосів.

Необхідно встановлювати з робочим і резервний насос.

Всі ці недоліки насосних систем привели до створення схеми, що поєднує і елеватор і насос (рис. 2.4г).

5. Схема з елеватором та насосом.

У цьому випадку вихід з ладу насоса призведе до зниження коефіцієнта змішання, але не знизить його до нуля, як при схемах з чисто насосним змішанням.

Ці схеми можуть бути застосовані, коли різниця напорів перед елеватором? Н ЕЛ не може забезпечити необхідний коефіцієнт змішування, але не менше 5 м .в.ст.

За допомогою цієї схеми можна здійснити поетапне регулювання температури води, що подається в зоні перелому. Тривалість переломного періоду від 0-10 ° С може досягати 1000 і більше годин за опалювальний період. Перевитрата теплоти на опалення в цей період через подачу води в мережу з температурою 70-75 ° С небажаний.

Установка насоса на введенні з нормально працюючим елеватором дозволяє при включенні насоса підвищити коефіцієнт змішування, а значить знизити температуру t1 в системі опалення.

6. Схема з регулятором тиску.

При проектуванні системи опалення зустрічаються випадки, коли натиск в зворотній лінії теплової мережі виявляється нижче необхідного гідростатичного тиску для системи опалення.

У цьому випадку на звороті встановлюють регулятор тиску РД (рис. 2.6), який і повинен створити необхідний підпір в системі опалення з запасом 5 м (з умови заповнення системи опалення водою в статичному режимі).

Розрахунковий перепад перед елеватором? Н ЕЛ повинен визначатися з урахуванням втрат в регуляторі тиску.

Мал. 2.6. Схема підключення системи опалення до теплової мережі з РД

на звороті

Регулятор тиску може запобігти спуск води із системи опалення через обратку при зупинці теплової мережі. Щоб повністю зберегти воду в системі опалення на подачі встановлюють зворотний клапан.

7. Безелеваторние системи.

У всіх розглянутих схемах приєднання системи опалення існує гідравлічна і типова зв`язок між тепловою мережею і місцевими системами опалення. Тому всі ці системи отримали назву «залежні».

Основним недоліком залежних систем є саме гідравлічний зв`язок теплової мережі з нагрівальним приладом абонентських установок, які, як правило, мають знижену міцність (механічну), що обмежує межі допустимих тисків теплової мережі: чавунні радіатори - Р доп = 60 м - сталеві радіатори - Р доп = 100 м - конвектори - Р доп = 160 м. Перевищення зазначених тисків може привести до аварій.

Це знижує надійність і ускладнює експлуатацію систем теплопостачання, тому що при великому протяжності мереж і великій кількості абонентів втрати тиску в мережі коливаються і змінюються в широких межах. При цьому рівень тисків в мережі часто перевищує допустимий для абонентів.

У тих випадках, коли різниця між Р доп нагрівального приладу і Р розр в тепловій мережі невелика, навіть невелике збільшення тиску в обратке теплової мережі може привести до розриву нагрівальних приладів в системі опалення. Тому за умовами надійності роботи систем теплопостачання незалежна схема приєднання є кращою.

У тих же випадках, коли тиск в тепловій мережі в статичних умовах перевищує Р доп абонентів, застосування незалежної схеми приєднання є обов`язковим.

8. Незалежна схема приєднання.

Мал. 2.7. Незалежна схема приєднання системи опалення до

теплової мережі: 1 - лінія підживлення системи опалення з

обратки теплової мережі

При незалежних схемах система опалення приєднується до теплової мережі через поверхневий підігрівач. Система опалення в цьому випадку працює під тиском власного розширювального бака. Якщо система опалення розрахована на роботу з? T = 105-70 ° С. то в уникненні закипання води розширювальний бак повинен бути піднятий над системою опалення на 2,5-3 м.

При системі опалення з перекинутої циркуляцією це можна не передбачати. Щоб уникнути накипоутворення у водонагрівачі, рекомендується підживлення системи опалення проводити з зворотної лінії теплової мережі (рис. 2.7), в якій циркулює пом`якшена і Деаерірованная вода.

При нормальній експлуатації системи опалення витоку води в ній незначні, що дає можливість заповнювати розширювальний бак не частіше 1 разу на місяць. Заповнення розширювального бака проводиться по перемичці, виконуваної для надійності з двома кранами.

Основа даної схеми: наявність у схемі підігрівача дозволяє здійснити більш раціональний режим регулювання опалювального навантаження. Це доцільно при наявності в графіку центрального регулювання зони постійних температур мережної води при плюсовій температурі зовнішнього повітря. Ця схема дозволяє здійснювати регулювання пропусками по мережевій воді, тому що робота циркуляційного насоса дозволяє не переривати опалення приміщень, продовжуючи його на поступово зменшується температурі води.

До недоліків схеми відносяться: а) наявність додаткового дорогого обладнання: підігрівач, циркуляційний насос, розширювальний бак і т.д.- б) збільшення розмірів теплового пункта- в) додаткові витрати на обслуговування і ремонт обладнання-г) збільшені витрати на електроенергію- д ) збільшення питомої витрати води в теплової мережі і збільшення Т2 в середньому на 3-4 ° С.