Схеми приєднання систем гарячого водопостачання

СХЕМИ ПРИЄДНАННЯ СИСТЕМ ГАРЯЧОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ

В даний час в містах застосовуються дві системи теплоснабженія- закрита з підігрівниками гарячого водопостачання і відкрита з безпосереднім розбором води на побутові потреби з теплової мережі.

Перші підігрівачі гарячого водопостачання в теплових мережах приєднувалися паралельно з опалювальними вузлами. Вони проектувалися і монтувалися спільно з акумуляторами гарячої води. При відсутності верхніх баків в системах такі акумулятори встановлювалися внизу. На рис. 3-10 показані три принципові схеми приєднання систем гарячого водопостачання через підігрівачі: а-без акумулятора, б - з верхнім баком- аккумулятором- в - з нижнім баком-акумулятором. Призначення акумуляторів двояке: резерв на випадок перерви в подачі гарячої води і вирівнювання графіка її споживання.

Резервні баки обов`язково встановлюються у тих споживачів, де неприпустимий перерву в подачі гарячої води. До таких споживачами відносяться лазні, лікарні, іноді готелі з ресторанами, промислові установки з цілодобовим споживанням гарячої води. Баки можуть мати резерв гарячої води з розрахунку 1-2 ч при максимальному водорозборі.

Схема без акумулятора має вельми просту комутацію і всього один авторегулятор. Підігрівач і підводить теплова мережа повинні бути розраховані при такій схемі на максимум гарячого водопостачання. Чим більше відношення максимуму навантаження до середньодобової, тим більше зростає вартість підігрівача.

Зовнішньої мережі. У схемі з верхнім акумулятором встановлюється вже два авторегулятора і з`являється бак гарячої води. Обсяг бака, наприклад, для житлового будинку повинен в 4-6 разів перевищувати середній годинниковий витрата води. В цьому випадку знижується поверхню нагріву підігрівача і зменшується навантаження на теплову мережу.

Схема з нижнім акумулятором має більш складну комутацію, повинна мати велику кількість апаратури для авторегулирования і дорожчий бак-акумулятор через розрахунку його на підвищений тиск.

У разі приєднання житлових будинків все схеми повинні мати відцентрові насоси Для забезпечення циркуляції води в місцевій системі гарячого водопостачання. У схемі з нижнім акумулятором цей насос одночасно повинен служити і для зарядки бака. При відсутності циркуляційних ліній в системах гарячого водопостачання (наприклад, душові установки, лазні та ін.) Схеми рис. 3-10, а й б можуть працювати без насосів, схеми з нижніми баками - не можуть.

Верхнє розташування баків краще через часткову деаерації води, що послаблює процеси внутрішньої корозії в системах гарячого водопостачання. Часткова деаерація води може бути здійснена і при нижньому розташуванні баків, якщо, їх з`єднати із зовнішнім повітрям, а воду з них подавати в систему гарячого водопостачання з відцентровим насосом (рис. 3-11).

Нормальна робота установок гарячого водопостачання немислима без їх автоматизації, так як різко змінний графік споживання гарячої води і змінна температуру лінії мережної води. Авторегулирования вимагають все три наведені схеми. У схемі 3-10, а авторегулятор повинен підтримувати задану температуру гарячої води. Графік витрати мережної води буде дотримуватися графіку споживання. Для житлового будинку, наприклад, витрата мережної води буде максимальним у вечірні години і мінімальним, практично нульовим - в нічні.

У схемі 3-10, б авторегулювання має не тільки забезпечити задану температуру води, але і задану витрату місцевої води, що йде в бак, так як лише в цьому випадку бак служитиме засобом вирівнювання витрати місцевої води. Найпростіше це можна виконати за допомогою двох авторегуляторів: встановлений на місцевій воді, підтримує заданий її витрата, другий на мережевій воді - задану температуру. При переповненні бака повинен подаватися імпульс на закриття авторегулятора на місцевій воді: закриття авторегулятора на мережевій воді відбудеться автоматично через швидке перегріву місцевої води.

Найбільш складно авторегулювання в схемі 3-10, ст. Тут крім підтримки заданої температури місцевої води необхідно автоматичне керування процесом зарядки і розрядки бака-акумулятора.

В ідеальному вигляді процес управління баком може мислитися наступним чином: при середньодобовому витраті місцевої води він повністю покривається роботою підігрівача, при зниженні витрат місцевої води повинна йти зарядка акумулятора, при підвищенні - його розрядка.

Значне спрощення авторегулирования в цій схемі може бути досягнуто, якщо змінити схему приєднання циркуляційного насоса і забезпечити його постійну роботу протягом доби (рис. 3-12). У цьому випадку насос служить як би авторегулятором, що забезпечує постійну витрату води через підігрівач. Якщо сума витрат води з водопроводу і циркуляційної лінії менше встановленої продуктивності насоса, то інша частина води забирається з акумулятора (зарядка), якщо перевищує, то зайва частина, навпаки, витісняє воду з акумулятора (розрядка). Таку схему і слід застосовувати при нижньому розташуванні баків.

Досить істотне значення для нормального забезпечення споживачів і економії у витраті тепла і води має робота циркуляційних насосів. Особливе значення це набуває при протяжних мережах, які об`єднують групу будівель. Відсутність надійної циркуляції через все системи і стояки гарячого водопостачання веде до охолодження води і великим слив охолодженої

Води. У той же час робота циркуляційних насосів в години максимуму водорозбору також шкідлива (за винятком схеми по рис. 3-12). З цих причин досить важливо автоматизувати роботу циркуляційних насосів.

При індивідуальних подогревателях в житлових будинках циркуляційні насоси дуже часто завдають великі незручності через що викликається шуму. У більшості випадків, як зазначалося, шум викликається поганим якістю виконання самих насосів і двигунів. За нормами всі насосні установки тепер проектуються тільки в виносних приміщеннях. Велика вартість споруди таких прибудов є одним з основних мотивів переходу до застосування центральних теплових пунктів, які розташовані в окремих будівлях. Застосування безшумних насосів, а також систем гарячого водопостачання з природною циркуляцією виключить цей мотив при виборі місця установки підігрівача гарячого водопостачання.

В установках гарячого водопостачання, що працюють від підігрівачів, велике значення має захист трубопроводів і підігрівачів від внутрішньої корозії і накипоутворення. Процеси внутрішньої корозії особливо активні при м`якій воді, накипоутворення - при жорсткій.

Принципово існують два напрямки в методах захисту систем від внутрішньої корозії. Перше - виконання систем гарячого водопостачання з коррозійнностійких матеріалів. Друге - створення в теплових пунктах спеціальних установок по обробці води. Звичайно, перший напрямок є кращим, особливо по експлуатаційних витрат, так як не вимагає обслуговування ніяких додаткових елементів і установок. Однак в сучасних умовах цей напрямок не завжди може бути реалізовано. Абсолютно корозієстійких матеріалами для спорудження систем гарячого водопостачання можуть бути практично лише пластмаси. Але виробництво дешевих пластмасових труб для гарячої води т = 100 ° С поки не освоєно. Тому відповідно до СНиП для систем гарячого водопостачання повинні застосовуватися сталеві оцинковані труби. Вельми важливо, щоб з`єднання оцинкованих труб між собою вироблялося зварюванням в середовищі захисного вуглекислого газу.

Найбільш уражаються внутрішньою корозією сталеві рушникосушки, що встановлюються у ванних кімнатах. На їх частку припадає від 70 до 90% всіх корозійних поразок. За рекомендацією ОТІ найбільш доцільно перейти на застосування чавунних полотенцесушителей. Дуже важливо, щоб при експлуатації системи гарячого водопостачання перебували завжди під надлишковим тиском. Вельми часто в години максимуму водорозбору верхні частини систем не мають води, інтенсивно захоплюють повітря, який через циркуляційну лінію проходить по всій системі.

З метою запобігання від внутрішньої корозії вельми важливе значення має підтримка постійної, нормальної температури води, що подається. Згідно СНиП П-Г.10-62 температура води повинна підтримуватися в межах 60-75 ° С. Якщо в системі не передбачено природною деаерації води, то слід підтримувати температуру на рівні близько 60 ° С незалежно від температури гріючої води. Бажано навіть знизити температуру до 50-55 ° С, якщо це не викликає скарг споживачів і розлади режиму роботи системи внаслідок збільшення витрат води. Зниження температури води, що подається доцільно тому, що веде до зменшення кількості кисню, що виділяється, що і уповільнює процес корозії. Цілком неприпустима подача води різко змінної температури, тому обладнання підігрівальні установок гарячого водопостачання автоматичними регуляторами абсолютно обов`язково. Процеси внутрішньої корозії систем гарячого і холодного водопостачання помітно сповільнюються, якщо подається міським водогоном вода проходить стабілізацію (зазвичай, вапнування) на водопровідних станціях.

Досить ефективним засобом, що оберігає систему гарячого водопостачання від внутрішньої корозії, є часткова деаерація підігрітої води у відкритих баках. Наприклад, якщо водопровідну воду підігріти при атмосферному тиску від 5 до 60 ° С у відкритому баку, то вміст кисню знизиться на 55%, а вуглекислоти на 78%. Видалення вуглекислоти одночасно викликає розпад бікарбонатів кальцію і магнію, що створює на внутрішній поверхні трубопроводів природну плівку, що захищає труби від корозії. Згідно дослідам ОТІ процес дегазації води відбувається майже миттєво, а введення води в баки повинен проводитися над рівнем рідини шляхом розбризкування.

Серед спеціальних способів обробки води в системах гарячого водопостачання деяке поширення набули сталестружечние і доломіту фільтри, що працюють без розриву струменя води, а також вакуумні деаератори. Як ті, так і інші вимагають дуже ретельної організації експлуатації, чого в умовах комунального господарства ПРКА досягти не вдалося.

Схеми приєднання систем гарячого водопостачання споживачів від мереж з безпосереднім водорозбором значно простіше описаних. По суті це установки по змішуванню мережної води з прямого та зворотного труб з метою забезпечення потрібної температури води (60 ° С).

На рис. 3-13 приведена принципова схема приєднання системи гарячого водопостачання. Змішання потоків води з прямого та зворотного труб відбувається в змішувачі 1. Так як витрата води на гаряче водопостачання різко змінний, то змішання повинно бути автоматичним. В регуляторах ОРГРЕС типів ТРЖ і ТРД змішання води відбувається безпосередньо в корпусі регулятора. Щоб уникнути перетікання мережної води з труби, що подає у зворотний передбачається установка зворотного клапана 2. При відсутності автоматичних регуляторів у багатьох теплових мережах, що слід вважати неприпустимим, системи гарячого водопостачання перемикаються персоналом на постачання або з труби, що подає (при високих tu), або з зворотної (при низьких t "). Звичайно, в цьому випадку температуру лінії на розбір води коливається в значних межах. При високих tH вся вода на розбір подається тільки з труби, що подає і система гарячого водопостачання працює під її тиском.

Для забезпечення циркуляції в системі гарячого водопостачання на зворотній трубі встановлюється дросельна шайба 3, розрахована на втрати напору в системі при циркуляції. Як правило, при безпосередньому водорозборі системи гарячого водопостачання працюють без циркуляції.