Расчетные расходы теплоносителя

Расчетные расходы теплоносителя. Зимний расчётный часовой расход сетевой воды для гидравлического расчёта двухтрубных водяных сетей принимают равным сумме расчётных зимних часовых расходов воды потребителями, которые, в свою очередь, равны сумме расчётных часовых расходов воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, определяемых по формулам.

Летний расчётный часовой расход сетевой воды для гидравлического расчёта двухтрубных водяных тепловых сетей принимают равным сумме летних расчётных часовых расходов воды потребителями на горячее водоснабжение, определяемых по формулам, приведённым в таблице 10. Зимний и летний расчётные часовые расходы сетевой воды для гидравлического расчёта отдельных тепловых сетей для горячего водоснабжения принимают равными сумме зимних и летних расчётных часовых расходов воды потребителями на горячее водоснабжение, определяемых по формулам.

Зимний расчётный часовой расход пара для гидравлического расчёта паропроводов определяют как сумму расчётных максимальных тепловых расходов пара потребителями на технологические процессы, отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

Расчётный часовой расход пара для гидравлического расчёта паропроводов насыщенного пара определяют, учитывая дополнительный расход пара, который идёт на возмещение конденсирующего пара. Номограмма для определения коэффициента сопротивления трения в переходной области Re< Рисунок 7 2.4. Схемы тепловых сетей Тепловые сети являются одним из узлов комплекса сооружений системы централизованного теплоснабжения, включающего источник тепла, тепловую сеть и местные системы потребителей тепла.

По своему назначению тепловые сети в соответст¬вии с классификацией подразделяют¬ся на следующие категории: магистральные — от источника тепла до территории промышленных предприятий и микрорайонов (или квар¬талов) населенных мест; распределительные — от магистральных тепловых сетей по территории промышленных предприятий и микрорайонов (или кварталов) населенных мест до узлов ответвлений тепловых сетей к отдельным зда¬ниям; ответвления к отдельным зданиям — от распреде¬лительных тепловых сетей (в отдельных случаях от ма¬гистральных) до ввода в здание (до обреза фундамента или стены здания). Схемы тепловых сетей в зависимости от взаимного размещения источников тепла и потребителей могут быть: 1. Лучевыми (радиальными) с прокладкой от одного источника тепла отдельных магистралей в районы раз¬мещения тепловых потребителей (рисунок 8), эти магист¬рали могут быть одинарными или дублированными.

При теплоснабжении от нескольких источников лу¬чевые магистрали, как правило, соединяются между собой перемычками (рисунок 9). Перемычки между магистралями одного или не¬скольких источников тепла предназначены для прове¬дения летних ремонтов с наименьшим ограничением потребителей бытового горячего водоснабжения. 2. Кольцевыми с прокладкой от источника тепла к од¬ной группе потребителей не менее двух магистралей, соединяющихся между собой в районе размещения пот¬ребителей, обеспечивая двухстороннюю подачу тепла.

Лучевые схемы с дублированными магистралями или кольцевые применяются для подачи тепла к потре¬бителям, не допускающим перерывов в подаче тепла.

В зависимости от теплоносителя тепловые сети под¬разделяются на водяные, паровые и сети сбора и воз¬врата конденсата (конденсатопроводы). Водяные тепловые сети могут быть закрытыми и открытыми в зависимости от способа подачи тепла к местным системам горячего водоснабжения.

В закрытой системе вода в местную систему горя¬чего водоснабжения поступает из системы питьевого водопровода и подогревается в водоводяных подогрева¬телях, установленных на вводе тепловой сети в каждое здание или группу зданий В открытой системе вода для местной системы го¬рячего водоснабжения отбирается непосредственно из тепловой сети на вводе ее в каждое здание или группу зданий. 1 — источник тепла, 2 — магистраль 3 — перемычки Рисунок 8 - Лучевая схема тепловых сетей города при одном источнике тепла 1, 2, 3, 4 — источники тепла Рисунок 9 - Схема тепловых сетей города при нескольких источниках тепла Отобранная из тепловых сетей вода компенсируется таким же количеством воды на ТЭЦ или в котельной.

Водяные сети подразделяются на одно, двух, трех- и четырехтрубные.

Однотрубные водяные сети применяют для центра¬лизованной подачи воды на бытовое горячее водоснаб¬жение или на технологические процессы при установке у всех потребителей местных баков аккумуляторов го¬рячей воды, рассчитанных на подачу среднечасового (за сутки) количества воды, или же при присоединении потребителей с круглосуточным непрерывным расходом воды. В однотрубных системах для совместной подачи тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабже¬ние вода, охлажденная в системах отопления и венти¬ляции, используется полностью для бытового горячего водоснабжения.

Равенство в расходах воды, поступающей от ис¬точника тепла и использованной на горячее водоснаб¬жение, достигается повышением ее температуры до 180— 200° С, увеличением полезного перепада температур, по¬дачей от основного источника тепла базовой нагрузки и местным аккумулированием горячей воды после си¬стем отопления.

Разработаны две принципиально различные схемы однотрубных тепловых сетей — с прокладкой одной трубы до каждого потребите¬ля (рисунок 10) и с прокладкой одной трубы только на транзитном участке магистрали.

Во второй схеме источник тепла, снимающий пику тепловой нагрузки, размещается в районе тепловых пот¬ребителей в узле перехода однотрубной магистрали в двухтрубные тепловые сети. Первая схема может быть реализована без слива, если у всех потребителей отношение среднечасовой (за неделю) нагрузки горячего водоснабжения к рас¬четной часовой нагрузке отопления составляет не ме¬нее 0,55—0,65. Вторая схема может быть всегда выпол¬нена без слива воды. При отношении среднечасовой (за неделю) нагрузки горячего водоснабжения к расчетной часовой нагрузке отопления порядка 20-25% эта схема обеспечивает коэффициент теплофикации около 0,5 (по данным с сайта http://www.skladrabot.ru/). Двухтрубные водяные сети являются основными для совместной подачи тепла на отопление, вентиляцию и бытовое горячее водоснабжение жилых районов и промышленных предприятий (рисунки 11, 12). Двухтрубные бытовые сети применяются так же для подачи воды на бытовое горячее водоснабжение или технологические процессы, когда суточный режим воды приводит к остыванию воды ниже допустимых пределов и при этом отсутствует возможность установки у потребителей местных баков аккумуляторов. Согласно рисунку 11 принципиальная схема двухтрубной водяной тепловой сети открытого типа включает следующие составляющие: 1 — турбина; 2 — пиковый котел; 3 — подогреватель сетевой воды; 4 — конденсатор; 5—химводоочистка; 6- подогреватель подпиточной воды; 7 — вакуумный деаэратор; 8 — бак-аккумулятор; 9 — подпиточные насосы; 10 — сетевые насосы; 11 — трубопро¬вод воды питьевого водопровода; 12 — обратный трубопровод; 13 — подающий трубопровод; 14 — энергетический котел; 15 — сме¬ситель; 16 — бак-аккумулятор местной системы горячего водоснабжения; 17 — циркуляционный насос местной системы горячего водоснабжения; 18 — калорифер системы вентиляции. 1 — турбина; 2 — химводоочистка; 3 — сетевые насосы: 4 — подогреватели сетевой воды; 5 — деаэратор; 6 — пиковый котел; 7—энер-гетический котел; 8 — местные системы потребителей Рисунок 10. Принципиальная схема однотрубной водяной сети при теплоснабжении от ТЭЦ Рисунок 11 - Принципиальная схема двухтрубной водяной сети с непосредственным водоразбором на го¬рячее водоснабжение—открытая система.

Источник тепла - ТЭЦ Рисунок 12 - Принципиальная схема закрытой двухтрубной водяной сети На схеме, изображенной на рисунке 12, указаны основные компоненты двухтрубной водяной теплосети закрытого типа: 1— трубопровод подпиточной воды; 2 — подпиточный насос; 3 — первая группа сетевых насосов; 4 — первая ступень сетевых подогревателей; 5 — вторая группа сетевых насосов; 6 — вторая ступень сетевых подогревателей; 7 — пико¬вый котел; 8— котел энергетический; 9 — турбина. 2.5. ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ Перенос теплоты и холода по трубопроводам осуществляют при помощи жидкостей или газов, называемых теплоносителями.

При централизованном теплоснабжении в качестве теплоносителя применяют, как правило, воду. Она недорога, практически несжимаема, способна переносить количество теплоты при равных объемах почти в 100 раз больше, чем водяной пар. В то же время имеет ряд недостатков, усложняющих проектирование и эксплуатацию систем.

Ее плотность, объем и вязкость зависят от температуры; температура кипения – от давления; кислородорастворимость – от температуры и давления.

Кроме того, она имеет большую плотность и вступает в химические и электрохимические реакции с металлами, что заставляет защищать инженерные системы от их разрушения.

Одним из методов защиты систем от деструктивных воздействий воды является применение оборудования, соответствующего ее качеству.

Контактирующие с водой элементы, как обязательное минимальное требование, выполняют из устойчивых к коррозии металлов: специальной латуни, хромированной стали, нержавеющей стали.

Уплотнители изготавливают из устойчивых к растворенным в воде химическим веществам: бутадиенакрилонитрильного и этиленпропиленового каучука, фторопласта.

Несмотря на специально подготовленное оборудование, к качеству воды предъявляют высокие требования, особенно, в современных автоматически регулируемых инженерных системах здания.

Регулирование и контроль параметров воды в них осуществляют отверстиями и каналами весьма малых проходных сечений.

От их состояния зависит эффективность работы системы в целом и ее элементов в частности, поэтому качество воды должно быть не нормативно декларируемым, а реализованным на практике.

Особенно это относится к нашей стране, где только начинается процесс перехода от морально и физически устаревших систем к новым системам, а также осуществляется попытка их совмещения. По отечественной норме для закрытых и открытых систем теплоснабжения с вакуумной деаэрацией необходимо использовать воду питьевую по ГОСТ 2874-82, а при наличии термической деаэрации в закрытых системах допускается применение технической воды. Такое нормирование по ряду важных показателей зачастую не обеспечивает должной защиты систем от коррозии, которая способствует загрязнению теплоносителя.

Но даже при высоком исходном качестве теплоносителя, в современных системах теплоноситель необходимо дополнительно фильтровать от загрязнений, попадающих при монтаже и эксплуатации оборудования.

Современным мировым направлением независимого присоединения к теплосети является применение местных (квартирных, котеджных) тепловых пунктов.

Такие тепловые пункты начали применять уже и в Казахстане.

При их использовании необходимо уделять внимание добавкам к воде, снижающим температуру ее кристаллизации.

Наибольшее распространение получили коммерческие антифризы на основе этиленгликоля и пропиленгликоля.

Ими защищают системы отопления периодического действия от разрушения путем предотвращения перехода воды при ее остывании из жидкого в твердое агрегатное состояние.

Кроме того, имеющимися в составе антифриза ингибиторами коррозии, предотвращают деструкцию внутренних поверхностей элементов этих систем вследствие химических либо электрохимических процессов при взаимодействии с водой.

Добавки к воде влияют на гидравлические и теплотехнические характеристики оборудования системы. Менее существенное воздействие, по сравнению с этиленгликолем, оказывает пропиленгликоль.

Особого внимания заслуживает обеспечение качества воды в процессе эксплуатации системы горячего водоснабжения.

В последние десятилетия выявлено, что данная система является со временем источником заражения легионеллами.

Опасность этой тенденции весьма значительна, поскольку последствия для человека могут быть трагичны.

В современной отечественной практике проектирования систем горячего водоснабжения эта проблема не только не решается, но иногда даже усугубляется.

Так, проектирование систем горячего водоснабжения с циркуляцией воды под действием только гравитационного давления не позволяет автоматизировать процесс дезинфекции трубопроводов при помощи терморегуляторов на циркуляционных трубопроводах.

Этими терморегуляторами, повсеместно применяемыми за рубежом, защищают системы от легионеллы и получают экономический эффект от рационального обеспечения циркуляции воды. 2.6