Присоединение теплопотребляющих систем к тепловым сетям. Тепловые пункты. Схемы присоединения ТПС к тепловым сетям

· Схема присоединения ТПС к тепловым сетям

Схемы присоединения систем отопления к теплосети подразделяются на зависимые и независимые. При зависимой схеме теплоноситель в отопительные приборы поступает непосредственно из теплосети, поэтому давление в местных системах определяется режимом давления в наружной теплосети. В свою очередь возможны ситуации (например отопление высокоэтажных зданий), когда высокое давление в местной системе передается в теплосеть и вызывает в ней недопустимое повышение давления. В таких случаях применяют независимую схему присоединения местной системы через подогреватель, при которой она гидравлически изолируется от теплосети. Давление в местной системе не зависит от давления в теплосети; местная система оборудуется расширительным баком, создающим собственное независимое гидростатическое давление.

Независимая схема присоединения существенно сложнее и дороже за счет установки громоздких подогревателей, ее применение имеет вынужденный характер и прибегать к ней следует только в особых случаях.

Основной схемой присоединения следует считать зависимую. На рис. 8.17 показаны разновидности зависимой схемы присоединения местной системы. На рис. 8.17, а дана самая простая схема с непосредственным присоединением местной системы, которая применима для промышленных предприятий, допускающих высокую температуру в отопительных приборах. Обычно расчетная температура в теплосети (150°С) выше допустимой в местных системах отопления жилищно-коммунальных потребителей (95 °С). В этих случаях необходимо снижать температуру поступающей в систему воды. При наличии достаточной разности давлений в подающей и обратной трубе (0,08...ОД 5 МПа) применяется схема с установкой элеватора на вводе, подмешивающего обратную воду к высокотемпературной сетевой воде из подающего трубопровода.

Недостатками элеватора являются низкий КПД, необходимость повышения давления в наружной теплосети, а также прекращение циркуляции воды в местной системе при отключении наружной теплосети, что может привести к размораживанию приборов. В том случае, когда располагаемая разность давлений в теплосети недостаточна для эффективной работы элеватора, применяют схему «в с насосным подмешиванием обратной воды». Недостатком насосного смешения является создаваемый шум, что требует выноса насоса в отдельное помещение.

Наиболее универсальна схема «г» с совместной установкой элеватора и насоса на перемычке, при которой насос используется только в Периоды отключения тепловой сети. При теплоносителе в виде пара присоединение технологических потребителей, калориферов производится либо непосредственно, либо через редукционный клапан, снижающий давление до допустимого. Системы водяного отопления присоединяют к теплосети через "пароводяной теплообменник.

На рис. 8.17, д показана независимая схема присоединения местных установок к теплосети через водоводяные теплообменники, применяемая для многоэтажных зданий.

· Назначение, виды, схемы и оборудования тепловых пунтов.

Тепловые пункты. Тепловой пункт является связующим звеном между теплосетью и потребителем и представляет собой узел присоединения его к теплосети. Назначение теплового пункта заключается в подготовке теплоносителя для использования потребителем в части поддержания нормативной температуры и давления, регулирования расхода, а также учета потребления теплоты. Тепловые пункты подразделяются на индивидуальные (ИТП) — для присо­единения систем отопления, вентиляции, технологических потребителей, горячего водоснабжения одного здания и центральные (ЦТП) — для присоединения систем нескольких зданий.

В соответствии с назначением в тепловых пунктах размещаются элеваторы, смесительные насосы, теплообменники системы горячего водоснабжения, приборы контроля и регулирования параметров теплоносителей, устройства защиты от коррозии и отложений накипи в системах горячего водоснабжения (ГВС). ЦТП возникли в связи с широким распространением потребления горячей воды. Наиболее громоздким и дорогостоящим оборудованием теплового пункта являются теплообменники ГВС с автоматикой поддержания постоянной температуры воды. Применение ЦТП позволяет уменьшить число теплообменников ГВС, разместить циркуляционные насосы и оборудование подготовки воды для ГВС.

На рис. 8.18 показана схема ИТП для системы отопления. Основным элементом схемы является элеватор, осуществляющий снижение температуры сетевой воды до 95 °С.

Регулятор расхода 5 обеспечивает поддержание постоянного расхода воды в местной системе. Две пары задвижек 5 и 1 служат для отключения теплового пункта от тепловых сетей при

Рис. 8.17. Схема присоединения местных систем отопления и горячего водоснабжения в двухтрубных водяных системах.

гидравлических испытаниях сети и отопительной системы. С помощью водосчетчика б и термометров 5 осуществляется контроль качества потребляемой теплоты, манометры контролиру­ют давление в системе. Грязевик 2 защищает от шлама отопительную систему, а 7 — водомер. На рис. 8.19 показана схема ЦТП с зависимым присоединением системы отопления и двухсту­пенчатым присоединением к тепловой сети подогревателей ГВС. В ЦТП установлены подмешивающие насосы 5, одновременно осуществляющие циркуляцию в системе отопления, а также циркуляционные насосы ГВС 13. Подогреватели ГВС могут работать по одной из двухступенчатых схем: последовательной (задвижка 10 открыта, задвижка 11 закрыта) или смешанной (задвижка 10 закрыта, задвижка 11 открыта). В летний период система отопления отключается закрытием задвижек 12 в сетевая вода после подогревателя второй ступени ГВС через открытую задвижку 11 перепускается в подогреватель первой ступени ГВС. Основным автоматическим устройством системы отопления является регулятор расхода РР 6, поддерживающий постоянный расход воды в отопительной системе. Для ГВС обязательным элементом является регулятор температуры РТ 7, поддерживающий заданную температуру горячей воды.

Оборудование тепловых пунктов. Основными элементами оборудования тепловых пунктов являются элеваторы и водоводяные нагреватели. При зависимом присоединении систем отопления к теплосети с расчетной температурой воды более высокой, чем в приборах, применяют элеваторы. Они просты и надежны в эксплуатации и способны обеспечивать стабильный режим отопительной системы приколебаниях гидравлического режима магистральной теплосети.

· Назначение, принцип действия и расчет элеватора

Элеватор (рис. 8.20) состоит из сопла 1 обратной трубы 2 смесительной камеры 3, диффузора 4. Принцип действия элеватора основан на использовании энергии воды, вытекающей с высокой скоростью из сопла для подсоса охлажденной воды из обратного трубопровода системы. Образовавшийся поток смешанной воды поступает в камеру смешения, в которой происходит выравнивание скорости по сечению. В диффузоре за счет плавного снижения скорости имеет место повышение статического давления; в результате за счет разности давлений в конце диффузора и в обратном трубопроводе в системе отопления обеспечивается циркуляция воды.

Основной расчетной характеристикой элеватора является коэффициент смешения, представляющий собой отношение расходов подмешиваемой воды Gn и сетевой воды Gc поступающей в сопло:

и= G_n/G_c=(t₁-t_r)/ (t_r-t₀) (3.1)

где t1,t2,to— температуры воды: в подающей и обратной трубе теплосети и на входе в систему отопления.

Расчет элеватора сводится к определению диаметров смесительной горловины dr и сопла dc

Величина dT = 0,874 JQ (3.2)

Gnp=G_см/√∆p=3600 Q₀/C_В (t_r-t₀) √∆p (3.3)

гдеG_см, Gnp— расходы воды, кг/ч: в системе отопления и приведенный, Q — мощность системы, Вт,

Ар— расчетная потеря напора в отопительной системе, м.

По вычисленному диаметру горловины подбирают соответствующий серийный элеватор типа ВТИ — Мосэнерго и определяют диаметр сопла по приближенной зависимости.

Серийные элеваторы имеют следующие диаметры горловины dj,/

N.......... 12 3 4 5 6 7

d_T,CM...... 15 20 25 30 35 47

Минимальный диаметр сопла принимают во избежание засорения 4 мм.

Необходимое давление сетевой воды перед элеватором, кПа, рассчитывается по уравнению

р_с=14(1+и)²Ар (3.4)

Элеватор можно подобрать по номограмме (рис. 8.21),в которой по оси абсцисс отложена величина Gnp, а по оси ординат — диаметр горловины, соответствующий различным величинам коэффициента смешения.

· Устройство подогревателей для нагрева воды систем отопления и ГВС

Подогреватели устанавливают в тепловых пунктах для нагрева воды ГВС и для систем отопления в случае присоединения по независимой схеме.

Скоростные водоводяные подогреватели имеют корпус из стальных труб наружным диаметром 57 — 426 мм, по краям которых размещены трубные доски с ввальцованными латунными или стальными трубками диаметром 16/14 мм (рис. 8.22). Стальные трубки используются в подогревателях систем отопления, в которых циркулирует вода постоянного состава. Латунные трубки используются в системах ГВС. Длина секций составляет 2 и 4м. Для присоединения к системам отопления и ГВ секции имеют четыре патрубка, соединяются секции между собой калачами на фланцах. Греющую сетевую воду целесообразно пропускать в межтрубном пространстве, а нагреваемую — в трубном для облегчения чистки от накипи. Направление движения теплоносителей выбирается противоточным, а скорости в пределах 1,0 — 1,5 м/с, что позволяет получить высокие коэффициенты теплопередачи 1500 — 2500 Вт/м К. Подогреватели рассчитаны на давление до 1 МПа, при использовании для отопления корпус их снабжается компенсаторами линзового типа.

Пароводяные подогреватели отличаются от водоводяных тем, что нагреваемая вода имеет несколько ходов; при использовании в системах отопления два, а для ГВС - четыре хода. Емкостные подогреватели предназначены для горячего водоснабжения с периодическим водоразбором.

Греющая поверхность образована змеевиками из стальных труб диаметром 33,5 или 48 мм, они предназначены в основном для работы на паре. При использовании в качестве греющего теплоно­сителя воды производительность нагревателей уменьшается. Достоинство емкостных подогревателей — меньшая потребная производительность, так как они работают по накопительному принципу, а недостаток — низкие коэффициенты теплопередачи, составляющие 450 — 700 Вт/м²К.

Дата добавления: 2014-01-05