05.03.2021

Давление в теплосети – статическое испытательное давление в городской системе отопления, зачем делать расчет при перед испытанием, фото и видео примеры

Содержание

Давление теплосети на вводе в здание. Регулирование давления в тепловых сетях

Рассмотрим что такое давление отопительной системы, какое оно должно быть (его расчет) из чего состоит, как регулируется, и о чем сигнализируют его перепады.
[содержание h3 h4]

Для начала определим — говоря про давление в системе отопления, в расчет берется избыточное давление, а не абсолютное. Все характеристики котлов, и тепловых сетей описываются именно этим параметром, манометры также показывают его. Избыточное давление отличается от абсолютного на величину атмосферного. В расчет обычно берется, что оно на 0,1 МПа или 1 Бар (атмосферу) меньше, хотя точное значение может колебаться, так как атмосферное давление непостоянно и зависит от высоты над уровнем моря и метеорологических процессов.

Рабочее давление в системе отопления складывается из двух величин это:

  1. Статическое — обусловленное высотой столба воды системе отопления. В расчет можно брать то, что 10 метров создают давление в 1 атмосферу;
  2. Динамическое — которое создают насосы для циркуляции теплоносителя, а также конвективное течение воды от нагрева. При этом следует учитывать, что оно не определяется только характеристиками сетевых насосов, так как на него большое влияние оказывает регулятор отопления, который перераспределяет потоки теплоносителя. Также регулятор зачастую включает в свою схему повысительные насосы или элеваторы.

Наиболее часто задаваемый вопрос — какое давление теплоносителя должно быть в системе отопления дома, и как производится его расчет? Здесь также возможны два варианта:

  1. Если мы говорим о , то оно на небольшую величину превышает статическое давление в системе;
  2. Если мы говорим о системе с принудительным движением теплоносителя, то оно обязательно выше чем статическое, и выбирается возможно большим для обеспечения высокого КПД системы.

В расчет берутся предельно допустимые значения для элементов отопительной системы, например чугунные радиаторы, как правило, не могут работать при давлении более 0,6 МПа.

Если мы берем в качестве примера дома большой этажности, то там приходится использовать регулятор давления на нижних уровнях и насосы для повышения напора воды на верхних этажах.

Как контролировать давление в системе?

Для контроля в различных точках системы отопления врезают манометры, причем (как уже говорилось выше) они фиксируют избыточное давление. Как правило, это деформационные

статическое испытательное давление в городской системе отопления, зачем делать расчет при перед испытанием, фото и видео примеры

Содержание:

1. Зачем давление в системе
2. Виды рабочего давления в отопительной конструкции
3. Показатели нормального давления
4. Испытательное давление
5. Проверка герметичности системы отопления

Теплоснабжающая конструкция большого многоэтажного дома представляет собой сложный механизм, способный эффективно функционировать при условии соблюдения множества параметров элементов, входящих в него. Одним из них считается рабочее давление в системе отопления. От этого значения зависит не только качество передаваемого воздуху тепла, но также надежное и безопасное функционирование обогревательного оборудования. 

Давление в системе теплоснабжения многоэтажных зданий должно отвечать определенным требованиям и нормам, установленным и прописанным в СНиПах. При наличии отклонений от требуемых значений возможно возникновение серьезных проблем, вплоть до невозможности эксплуатировать отопительную систему. 

рабочее давление в системе отопления

Зачем давление в системе


Многих потребителей интересует, зачем давление в системе отопления и что от него зависит. Дело в том, что оно оказывает непосредственное влияние на эффективность и качество обогрева помещений дома. Благодаря рабочему напору удается добиться наибольшей производительности теплоснабжающей системы по причине гарантированного поступления теплоносителя в трубопроводы и радиаторы в каждую квартиру многоэтажного дома. 
 
Постоянное и стабильное давление в городской системе отопления позволяет сократить потери тепла и доставлять теплоноситель к потребителям почти такой же температуры, как и при нагреве воды в теплоагрегате котельной (прочитайте также: «Температура теплоносителя в системе отопления: нормы»). 

Виды рабочего давления в отопительной конструкции


Напор в конструкции обогрева многоэтажного строения бывает нескольких видов:
  1. Статическое давление системы отопления является показателем того, с каким усилием объем жидкости в зависимости от высоты воздействует на трубопроводы и радиаторы. При этом при проведении расчетов уровень напора на поверхности жидкости равен нулю.
  2. Динамическое давление возникает в процессе движения жидкого теплоносителя по трубам. Оно воздействует на трубопровод и радиаторы изнутри.
  3. Допустимое (максимальное) рабочее давление в системе отопления – это параметр нормального и безаварийного функционирования теплоснабжающей конструкции. 
 

статическое давление системы отопления

Показатели нормального давления


Во всех отечественных многоэтажных домах, построенных как несколько десятков лет тому назад, так и в новостройках, система обогрева функционирует по закрытым схемам при помощи принудительного передвижения теплоносителя. Идеальными считаются условия эксплуатации, когда работает система отопления под давлением, равным 8-9,5 атмосферы. Но в старых домах в теплоснабжающей конструкции может наблюдаться потеря давления, а соответственно показатели напора снижаться до отметки 5 -5,5 атмосферы. Читайте также: «Что такое перепад давления в системе отопления».
Выбирая трубы и радиаторы для замены их в квартире, расположенной в многоэтажном доме, следует учитывать начальные показатели. Иначе отопительное оборудование будет работать нестабильно и даже возможно полное разрушение схемы теплоснабжения, которая стоит немалых денег. 

То, какое давление в отопительной системе многоэтажного здания должно быть, диктуют стандарты и другие регулирующие документы.

Как правило, достичь необходимых параметров по ГОСТу невозможно, поскольку на рабочие показатели оказывается влияние со стороны разных факторов:

  1. Мощность оборудования, необходимого для подачи теплоносителя. Параметры давления в отопительной системе многоэтажки определяются на теплопунктах, где происходит нагрев теплоносителя для подачи через трубы в радиаторы.
  2. Состояние оборудования. И на динамическое, и на статическое давление в теплоснабжающей конструкции непосредственно влияет уровень износа элементов котельной таких, как генераторы теплоты и насосов. Немаловажное значение имеет расстояние от дома до теплопункта.
  3. Диаметр трубопроводов в квартире. Если при проведении ремонта своими руками владельцы квартиры установили трубы большего диаметра, чем на входном трубопроводе, то произойдет снижение параметров давления.
  4. Расположение отдельной квартиры в многоэтажке. Безусловно, необходимое значение напора определяют, согласно нормам и требованиям, но на практике немало зависит от того, на каком этаже находится квартира и ее расстояние от общего стояка. Даже когда жилые комнаты располагаются недалеко от стояка, натиск теплоносителя в угловых помещениях всегда ниже, поскольку там часто имеется крайняя точка трубопроводов.
  5. Степень износа труб и батарей. Когда элементы отопительной системы, расположенные в квартире, прослужили не один десяток лет, то некоторого снижения параметров оборудования и производительности не избежать. Когда имеют место подобные проблемы, желательно изначально произвести замену изношенных труб и радиаторов и тогда удастся избежать аварийных ситуаций. 

Испытательное давление


Жильцам многоквартирных домов известно, каким образом коммунальные службы совместно со специалистами энергетических компаний проверяют давление теплоносителя в отопительной системе. Обычно они до начала отопительного сезона подают в трубы и батареи теплоноситель под напором, величина которого приближается к критическим отметкам. 
Используют давление при испытании системы отопления для того, чтобы протестировать работоспособность всех элементов теплоснабжающей конструкции в экстремальных условиях и выяснить, насколько эффективно будет передаваться тепло от котельной в многоэтажный дом. 

Когда подается испытательное давление системы отопления нередко ее элементы приходят в аварийное состояние и требуют ремонта, поскольку изношенные трубы начинают протекать и в радиаторах образуются пробоины. Избежать подобных неприятностей поможет своевременная замена устаревшего отопительного оборудования в квартире.

испытательное давление системы отопления

При проведении испытаний контроль параметров выполняют при помощи специальных приборов, установленных в самой низкой (обычно это подвал) и самой высокой (чердачное помещение) точках многоэтажки. Все произведенные замеры в дальнейшем анализируют специалисты. При наличии отклонений необходимо обнаружить неполадки и немедленно их устранить. 

Проверка герметичности системы отопления


Для обеспечения эффективной и надежной работы системы обогрева, не только проверяют давление теплоносителя, но и тестируют оборудование на герметичность. Как это происходит, видно на фото. В результате можно проконтролировать наличие протечек и предотвратить поломку оборудования в самый ответственный момент.

Проверку герметичности осуществляют в два этапа:

  • испытание с использованием холодной воды. Трубопроводы и батареи в многоэтажном здании наполняют теплоносителем, не нагревая его, и замеряют показатели давления. При этом его значение в течение первых 30 минут не может составить менее стандартных 0,06 МПа. Через 2 часа потери не могут быть более 0,02 МПа. При отсутствии порывов отопительная система многоэтажки дальше будет функционировать без проблем;
  • испытание с применением горячего теплоносителя. Отопительную систему тестируют до начала отопительного периода. Воду подают под определенным сдавливанием, его значение должно быть наиболее высоким для оборудования. 
 
Чтобы добиться оптимального значения давления в системе отопления расчет схемы ее обустройства лучше всего доверить специалистам-теплотехникам. Сотрудники таких фирм не только могут произвести соответствующие испытания, но еще и промоют все ее элементы. 
Тестирование проводят перед началом запуска отопительного оборудования, иначе цена ошибки бывает слишком дорогостоящей, а, как известно, аварию устранить при минусовых температурах довольно сложно. 

От параметров давления в схеме теплоснабжения многоэтажного дома зависит, насколько комфортно можно проживать в каждой комнате. В отличие от собственного домовладения с автономной системой обогрева в многоэтажке у владельцев квартир не имеется возможность самостоятельно регулировать параметры отопительной конструкции, в том числе температуру и подачу теплоносителя. 

система отопления под давлением

Но жильцы многоэтажных домов при желании могут установить такие измерительные приборы как манометры в подвале и в случае малейших отклонений давления от нормы сообщать об этом в соответствующие коммунальные службы. Если после всех предпринятых действий потребители по-прежнему недовольны температурой в квартире, возможно, им следует подумать над организацией альтернативного отопления.
Как правило, напор в трубопроводах отечественных многоэтажных зданий не превышает предельные нормы, но все же установка индивидуального манометра не будет лишней.


Пьезометрический график | Пьезометрический график теплосети

      Здравствуйте! Для того, чтобы построить пьезометрический график, или как я его называю, график давлений, необходимо:

1. Схема тепловой сети, с разветвлениями по участкам. На схеме должны быть указаны диаметры трубопроводов, их протяженность, номера участков и др.данные.

2. Профиль магистрали (условно принимают отметку земли).

3. Гидравлический расчет тепловой сети. Это вообще ключевой момент. Про гидравлический расчет теплосети я писал в этой статье.

4. Высота зданий по теплотрассе.

5. Напор концевого абонента тепловой сети.

      В последнем, пятом пункте напор у концевого абонента принимается, как правило, равным необходимому располагаемому напору перед элеватором (для графика 150/70 °C – не менее 15 м.в.ст., для графика 130/70 °C — не менее 12 м.в.ст.). Необходимый напор умножается на коэффициент 1,5. Если есть вероятность и перспектива дальнейшего строительства зданий, то необходимый напор принимают не менее 20 м.в.ст.

      Если все вышеприведенные исходные данные у вас есть, то можно начинать составление пьезометрическиго графика. Пьезометрический график (рис.1) состоит из следующих элементов:

1. Линия давлений в подаче

2. Линия давлений в обратке

3. Линия статического давления

      Вот здесь то и пригодятся результаты гидравлического расчета тепловой сети, так как уклоны в линии подачи, и в линии обратки характеризуют падение давления в теплосети. И чем больше цифровые значения падения давления, тем круче линия графика давления (пьезометрического графика).

     Линия, замыкающая подачу и обратку у концевого потребителя, отображает необходимый потребный напор, и принимается из исходных данных.

     Линия, замыкающая линию подачи и обратки в начале тепловой сети (от теплоисточника) означает суммарное падение давления подачи и обратки и концевого ввода (напор у вывода из теплоисточника).

     Линия давлений обратки пьезометрического графика должна быть достаточно высокой, это говорит о наполнении местных систем теплоснабжения зданий. Также она не должна пересекать здания на графике. Это — условие бесперебойности теплоснабжения. Но одновременно минимальная линия давлений пьезометрического графика в обратке должна быть такой, чтобы не повредились чугунные радиаторы отопления. Об этом чуть ниже по тексту.

      Выполнение всех этих условий очень зависит от рельефа и от высоты зданий по теплотрассе. Ввиду этого начальную точку линии давлений зачастую приходится искать методом подбора.

     Если профиль местности достаточно спокойный, то построение пьезометрического графика начинают с нейтральной точки. Нейтральную точку у всасывающего патрубка сетевого насоса принимаем так, чтобы обратка магистрали теплосети располагалась на 3-5 м.в.ст. выше, чем наиболее высоко расположенное здание.

      Какими же требованиями к режимам давлений в тепловой сети следует руководствоваться при построении пьезометрического графика? Рассмотрим два режима давлений в тепловой сети. А именно, динамический — режим, когда работают сетевые насосы. И статический режим — когда сетевые насосы выключены. При динамическом режиме необходимо выполнение следующих требований.

Для обратного трубопровода:

1. Давление в обратке должно быть выше статического давления в местных системах отопления, а значит линия обратки должна располагаться на графике выше любого из зданий, и с запасом на 3 — 5 м.в.ст.

2. Максимальное давление должно быть не выше 60 м.в.ст. Это необходимо для того, чтобы не разрушались чугунные ралиаторы отопления.

3. Минимальное давление должно быть не меньше 5 м.в.ст. Это необходимо для того, чтобы не происходил подсос воздуха в трубопровод теплоснабжения, и не происходил разрыв циркуляции во внутренних системах теплоснабжения и коррозия.

Для подающего трубопровода:

     Минимальное давление принимаем из условия невскипания теплоносителя в теплосети:

при t1 = 130 °С — 18 м.в.ст.

при t1 = 140 °С — 27 м.в.ст.

при t1 = 150 °С — 39 в.ст.

      Рассмотрим теперь статистический режим. Это режим для линии статического давления. Как известно, статическое давление создается при помощи подпиточного насоса. Это давление обеспечивает заполнение внутренних систем отопления даже при остановке сетевых насосов. Следовательно, в межотопительный период в тепловой сети и местных внутренних системах отопления должно быть давление выше статического, для того, чтобы не было попадания воздуха и коррозии трубопроводов.

      Значит, минимальное давление должно быть не меньше высоты самого высокого здания. Плюс запас по давлению 3 — 5 м.в.ст. Максимальное же давление принимаем 60 м.в.ст. Если давление будет больше, то есть вероятность разрушения радиаторов отопления. Особенно это касается чугунных радиаторов.


Роль статического давления в системе отопления: Инструкция +Видео

Давление в сети можно разделить на две главные составляющиеСтатическое давление в системе отопления и его расчет. Давление рабочего типа в отопительной системе является самым важным параметром, от которого и зависит работа всей сети. Отклонение в любую сторону от значений, которые предусмотрены в проекте, не только понижает эффективность контура отопления, но и в значительной мере сказывается на работоспособности оборудования, а в отдельных случаях иногда даже выводит оборудование из строя.

Обратите внимание, что определенные перепады в отопительной системе обусловлены принципом устройства, и заключается это в разнице давлений в обратном и подающем трубопроводе. При наличии скачков, которые больше этого значения, следует принимать незамедлительные меры.

Общие сведения

Вопросы по термину

Давление в сети можно разделить на две главные составляющие:

  1. Статическое давление в системе отопления. Такая составляющая будет зависеть от высота водного столба или любого другого теплоносителя, который есть в емкости и трубах. Такое давление есть даже в том случае, если все находится в состоянии покоя.
  2. Динамическое давление. Оно представляет собой особую силу, которая может воздействовать на внутренние поверхности системе при движении водной или другой среды.

Также есть отдельное понятие, как предельное рабочее давление. Это величина, максимальная допустимая, и если ее превысить, это будет чревато разрушением некоторых элементов сети.

Какое давление в отопительной системе можно считать оптимальным

Во время проектирования отопительной системы давление воды (теплоносителя) внутри системы рассчитывают по этажности здания, общей длине труб и суммарного количества радиаторов. Как правило, для коттеджей и частных домов оптимальные показания давления среды в контуре отопления расположены в диапазоне т 1.5-2 атм.

Для домов, в которых много квартир и их высота ограничивается пятью этажами, а также те, которые подключены к системе центрального отопления, давление в сети колеблется от 2 до 4 атм. Для домов в 9-10 этажей считается нормальным давлением от 5 до 7 атм, а при постройках, которые выше 10 этажей, нормой будет давление от 7 до 10 атм.

Для тех потребителей, которые находятся на разной высоте и на разном расстоянии от котельной, напор в сети можно скорректировать. Для снижения давления используют особые регуляторы давления, а для того, чтобы повысить – станции с насосами. Но все же следует учитывать, что неисправный регулятор иногда становится причиной повышения давления на определенных участках системы. В определенных случаях, если падает температура, такие приборы могут в полной мере перекрыть запорную арматуру на трубопроводе подающего типа, который идет от котельной установки. Чтобы избежать таких ситуаций, следует скорректировать настройки регулятором так, чтобы клапана не были полностью перекрыты.

Автономные отопительные системы

Если в доме нет централизованного снабжения теплом, то обычно устанавливать автономные отопительные системы, которые отличаются от центрального теплоснабжения тем, что теплоноситель прогревается благодаря работе индивидуального котла малой мощности. Если система выполнена так, что она сообщается с атмосферой через бачок расширения и теплоноситель циркулирует благодаря естественной конвекции, ее можно называть открытой.

Если нет никакого пути сообщения с атмосферой, а рабочая среда циркулирует за счет насоса, система называется закрытой. Как уже было упомянуто, для нормальной работы такой системы давление должно быть от 1.5 до 2 атм. Такой показатель обусловлен небольшой протяженностью трубопровода, а еще малым количеством приборов и арматуры, в результате чего получается относительно небольшое гидравлическое сопротивление. Помимо этого, из-за малой высоты домов статическое давление в системе отопления  на нижнем участке контура редко превышает 0,5 атм.

При запуске автономной системы ее следует заполнить холодной водой или другим теплоносителем, и выдержать минимальное давление в закрытой системе на 1.5 атм. Не бейте тревогу, если спустя какое-то время после того, как контур заполнится, давление станет ниже. Потеря давления в этом случае обусловлена тем, что из воды выходит воздух, который был при заполнении трубопровода. Контур требуется развоздушить и полностью залить водой, а после довести давление до 1.5 атм. После того, как теплоноситель будет разогрет в отопительной системе, его давление немного увеличится и достигнет расчетного рабочего значения.

Меры безопасности

Меры безопасностиТак как при проектировании автономных отопительных систем для экономии закладывают небольшой запас прочности, но даже небольшой скачок давления до 3 атм может привести к разгерметизации отдельных элементов или их соединения. Для того, чтобы сглаживать перепады давления из-за нестабильности работы насоса или изменения температурного показателя теплоносителя, в закрытую систему отопления следует установить расширительный бачок. В отличие от похожего устройства, которое используют в системе открытого типа, в этом случае нет сообщения с атмосферой. Одна или даже несколько стенок делают из упругого материала, за счет чего бачок играет роль демпфера во время гидроударов или скачков давления.

То, что установлен расширительный бачок, не всегда может дать гарантию на поддержание оптимального показателя давления.

В определенных случаях оно может даже превышать максимально допустимые значения:

  1. При неправильном выборе емкости в качестве расширительного бачка.
  2. Во время сбоев при работе циркулярного насоса.
  3. Во время перегревания теплового носителя, и это бывает из-за нарушения в работе автоматической коробки котла.
  4. Из-за неполного открытия арматуры для запора после проведения профилактических или ремонтных работ.
  5. Из-за образования воздушной пробки (это может и спровоцировать рост давления, а может и падение).
  6. Во время снижения пропускной способности грязевого фильтра из-за загрязненности.

По этой причине чтобы избежать аварийные ситуации при создании отопительных систем закрытого типа, следует обязательно устанавливать предохранительный клапан, который будет сбрасывать лишний теплоноситель при превышении допустимого значения давления.

Что делать, если в системе упало давление

Во время использования отопительных систем автономного типа самыми частными являются такие аварийные ситуации, во время которых давление будет резко или плавно снижаться.

Они бывают вызваны по двум причинам:

  • Что делать, если в системе упало давлениеРазгерметизация системных элементов или соединений.
  • Неполадки в работе котла.

Если речь идет о первом случае, следует обнаружить место утечки и восстановить герметичность.

Это можно сделать двумя способами:

  1. Визуальный осмотр. Данный метод можно использовать в тех случаях, когда контур отопления проложен открытым способом (не путайте  с системой открытого типа), т.е. все приборы, трубопроводы и арматура на виду. Для начала следует хорошо осмотреть пространство под трубами и радиаторами, а также постараться найти следы воды или лужи. Помимо этого, места протечек можно легко определиться по коррозии – на местах соединений или радиаторах во время нарушения герметичность появляются характерные потеки ржавчины.
  2. При помощи особого оборудования. Если не получилось ничего обнаружить во время визуального осмотра, а трубы проложены скрытым методом и их невозможно осмотреть, тогда следует обратиться за помощью к специалистам, который имеют особое оборудование. При помощи него они смогут обнаружить утечку и устранить, если владелец дома не может сделать это сам. Локализация места разгерметизации выполняется очень просто – сливаем воду из отопительного контура, и для этого в нижней части контура при монтажных работах следует врезать кран, а после закачивают воздух в трубы при помощи компрессоры. Так, у вас получится обнаружить место утечки по звуку просачивающегося воздуха. Перед тем, как запустить компрессор, следует изолировать радиаторы и котел при помощи запорной арматуры.

Если проблемное место – это одно из множества соединений, его следует дополнительно уплотнить пи помощи пакли или ФУМ ленты, а после подтянуть его. Лопнувший трубопровод нужно вырезать и приварить на место нового. Узлы, которые не подлежат ремонту, следует просто заменить. Если герметичность трубопровода и прочих элементов не вызвала ни доли сомнения, а давление в закрытой отопительной системе падает, следует начать поиск причины в котле. Провести диагностику своими руками не получится, так как это работа специалистов, которые имеют особое образование.

Чаще всего в котле можно найти такие дефекты:

  • Заводской брак.
  • Образование микроскопических трещин вследствие гидроударов в теплообменнике.
  • Выход из строя крана подпитки.

Достаточно распространенной причиной, из-за которой падает давление внутри системы, является неверный выбор емкости для расширительного бачка. Хотя в разделе выше говорилось, что это может стать причиной повышения давления, противоречий нет, так как когда растет статическое давление в отопительной системе, сразу же сработает клапан предохранительного типа. При этом теплоноситель будет сброшен и его количество в контуре уменьшится, из-за чего спустя определенное время давление понизится.

Контроль давления

Для контроля давления визуально в сети отопления все чаще стали использовать стрелочные виды манометров с трубкой Бредана. В отличие от приборов цифрового типа, такие манометры не требуют подключения электропитания. В системах, которые автоматизированы, используются электронноконтактные датчики. Не забудьте, что на отводе к измерительному контрольному прибору следует обязательно установить трехходовой кран, который дает возможность изолировать манометр от сети во время проведения профилактических или ремонтных работ, а еще используется для того, чтобы удалить воздушную пробку или сбросить прибор на ноль.

Правила и инструкции, в которых регламентируется эксплуатация системы отопления, причем и автономная, и централизованная, рекомендуют установку манометра в следующих точках:

  1. Перед котельной установкой/котлом, а также на выходе из нее. В этой точке вы получите точное значение давления в котле.
  2. Перед насосом для циркуляции и после него.
  3. На вводе магистрали отопительной системы в здание/строение.
  4. До регулятора давления и после него.
  5. На выходе и входе фильтра грубой очистки для того, чтобы контролировать уровень загрязненности.

Учтите  и то, что все измерительные контрольные приборы должны быть регулярно проверены, чтобы точность выполняемых ими измерений была подтверждена.

Регулирование давления в тепловых сетях — Мегаобучалка

 

Для обеспечения надежной работы тепловой сети и абонентских установок необходимо ограничить изменение давления в системе допустимыми пределами. При этом особое значение имеет режим подпитки и изменение давления в обратной магистрали. Повышение давления в обратном трубопроводе может вызвать недопустимый рост давлений в отопительных системах, присоединенных по зависимым схемам. Падение давления приводит к опорожнению верхних точек местных систем и к нарушению циркуляции в них.

Для ограничения колебаний давления в системе в одной, а при сложном рельефе местности в нескольких точках сети изменяют давление в зависимости от режима работы системы. Такие точки называются точками регулируемого давления. В тех случаях, когда по условиям работы системы давление в этих точках поддерживается постоянным как при статическом, так и при динамическом режимах, они называются нейтральными.

Постоянное давление в нейтральной точке поддерживается автоматически подпиточным устройством.

В небольших по протяженности сетях, когда статическое давление может быть равно давлению у всасывающего патрубка сетевого насоса, нейтральная точка О устанавливается у всасывающего патрубка сетевого насоса (рис. 6.3). Давление подпиточного насоса, выбранное из условия заполнения системы водой, сохраняется неизменным и при динамическом режиме, что обеспечивает наиболее простую схему подпиточного устройства.

В разветвленных тепловых сетях (рис. 6.4) закрепление нейтральной точки на одной из магистралей не обеспечивает необходимой устойчивости гидравлического режима. Допустим, что нейтральная точка О закреплена на обратной магистрали района II (график 1). При сокращении расхода воды в сетях этого района потери давления в трубопроводах уменьшаются, что при постоянном давлении в точке О приводит к росту давления у всасывающего патрубка сетевого насоса и к соответствующему повышению давления в магистралях района I (график 2).

 

  Рис. 6.3. Пьезометрический график и схема подпитки сетки с нейтральной точкой у всасывающего патрубка сетевого насоса: РП – регулятор подпитки; ДК – дренажный клапан Рис. 6.4. Пьезометрические графики разветвленной сети с нейтральной точкой на одной из магистралей

 



При прекращении циркуляции в сети района II, давление во всасывающем патрубке сетевого насоса повысится до статического. Это приведет к дальнейшему росту давления во всех точках системы района I (график 3) и может быть причиной аварий в абонентских системах.

Поэтому нейтральную точку не следует размещать ни на одной из работающих магистралей. Закрепление нейтральной точки должно быть сделано на специально выполненной перемычке у сетевого насоса. Во время работы насоса в перемычке происходит циркуляция воды. Падение давления в перемычке равно падению давления в сети (рис. 6.5, а). Давление в нейтральной точке используется в качестве импульса, регулирующего величину подпитки.

При падении давления в системе и понижении давления в точке О увеличивается открытие регулятора подпитки РП и возрастает подача воды подпиточным насосом. С ростом давления в сети, например, при повышении температуры сетевой воды, давление в нейтральной точке возрастает, и клапан РП прикрывается, уменьшая подачу воды. Если после закрытия клапана РП давление продолжает расти, то дренажный клапан ДК сливает часть воды, давление восстанавливается.

 

 

Рис. 6.5. Пьезометрический график и схема подпитки сети с нейтральной точкой на перемычке сетевого насоса: АОВ – пьезометрический график перемычки;
I, II, III – пьезометрические графики соответственно районов I, II, III

 

Регулирование давления в сети можно осуществить с помощью регулировочных вентилей 1 и 2 на перемычке насоса (рис. 6.5, а). Так, частичное прикрытие вентиля 1 увеличивает давление у всасывающего патрубка сетевого насоса, что приводит к росту давления в сети. При полностью закрытом вентиле 1 циркуляция в перемычке прекращается, и давление у всасывающего патрубка Нвс становится равным давлению в точке О. Давление в системе возрастает. Пьезометрический график перемещается вверх параллельно самому себе и занимает предельно высокое положение. Если закрыт регулировочный вентиль 2 (рис. 6.5), то давление на нагнетательном патрубке сетевого насоса становится равным давлению в нейтральной точке. Пьезометрический график переместится вниз до предельно низкого положения.

При сложном рельефе местности с большой разностью геодезических отметок или в случае присоединения группы зданий повышенной этажности не всегда представляется возможным принять одну величину гидростатического давления для всех абонентов. В этих условиях необходимо разделить систему на зоны с независимым гидравлическим режимом (рис. 6.6).

Основная нейтральная точка О закрепляется на перемычке сетевого насоса СН. Статическое давление SI – SI придерживается автоматически регулятором подпитки РП1 и подпиточным насосом ПН1. Дополнительная нейтральная точка ОII размещается на обратной линии в зоне II. Постоянное давление в ней поддерживается с помощью регулятора давления «до себя» РДДС. В случае прекращения циркуляции в сети и падения давления в верхней зоне РДДС закрывается, одновременно закрывается и обратный клапан ОК, установленный на подающей линии. Благодаря этому верхняя зона гидравлически изолируется от нижней. Подпитка верхней зоны осуществляется с помощью подпиточного насоса ПНII и регулятора подпитки РПII по импульсу давлений в точке ОII.

 

 

Рис. 6.6. Пьезометрический график и схема тепловой сети с двумя нейтральными точками

 

Рассмотренная выше технология регулирования давления по так называемой нейтральной точке является общепринятой в учебной литературе, однако редко используется на практике. Как правило, в большинстве систем теплоснабжения основной точкой регулирования давления является точка в обратной магистрали теплоисточника во всасывающем трубопроводе сетевых насосов. Использование этой точки позволяет обеспечить надежную работу сетевых насосов, однако не гарантирует надежного гидравлического режима всей системы. Так, в открытых системах теплоснабжения при максимальном водоразборе возможно опорожнение верхних этажей зданий через обратную магистраль. На кафедре ТГВ УлГТУ разработана современная технология регулирования давления в тепловых сетях по давлению у критического, наиболее неблагополучного абонента (рис. 6.7).

 

Рис. 6.7. Схема и пьезометрический график системы теплоснабжения: 1 – местные системы отопления; 2 – подающая магистраль; 3 – обратная магистраль; 4 – теплоподготовительная установка; 5 – сетевой насос; 6 – подпиточный насос; 7 – бак-аккумулятор; 8 – датчик давления; 9 – регулирующий орган регулятора подпитки

 

В момент максимального водоразбора падает давление сетевой воды в обратной магистрали (линия 2’ на пьезометрическом графике). Снижение давления улавливает датчик давления, установленный на обратной магистрали теплосети в точке подключения «неблагополучной» местной системы отопления. Сигнал от датчика направляется на регулятор подпитки. Подпиточный насос увеличивает подачу воды из бака-аккумулятора в тепловую сеть до тех пор, пока давление не повысится до величины, обеспечивающей минимальный избыточный напор в обратной магистрали тепловой сети (линия 2” на пьезометрическом графике).

 

 

4.2 Определение потерь давления на участках тепловой сети

Потери давления, Па на участках тепловой сети складываются из потерь давления на трение по длине трубопровода (линейные потери) и в местных сопротивлениях:

Потери давления на трение определяются по формуле:

где длина участка трубопровода, м;

удельные потери давления, Па/м, определяются по формуле:

где коэффициент трения;

внутренний диаметр участка трубопровода, м;

плотность теплоносителя, кг/м3;

скорость движения теплоносителя, м/с.

Потери давления в местных сопротивлениях определяют по формуле:

где сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Потери давления в местных сопротивлениях могут быть также вычислены по формуле:

где эквивалентная длина местных сопротивлений, которую определяют по формуле:

При известном располагаемом давлении для всей сети, а также для ответвлений предварительно определяют ориентировочные средние удельные потери давления , Па/м:

где суммарная протяженность расчетной ветви (ответвления), на потери давления, в которой используется величина .

коэффициент, учитывающий долю потерь давления в местных сопротивлениях. Различные значения коэффициента приведены в [11, табл. 6.2].

При неизвестном располагаемом перепаде давления удельные потери давления на участках главной магистрали могут быть приняты в пределах 30-80 Па/м, для ответвлений – по располагаемому перепаду давления, но не более 300 Па/м.

Невязка между потерями давления в ответвлениях и располагаемым давлением не должна превышать 10%. Если такая увязка невозможна, то излишний напор на ответвлениях должен быть погашен соплами элеваторов, дроссельными диафрагмами и авторегуляторами потребителей.

Конечные результаты гидравлического расчета следует перевести в м.вод.ст., если по его данным предполагается построение пьезометрического графика.

ПРИМЕР 5. Определить потери давления на участках 1, 2, 3 расчетной схемы магистральной тепловой сети (рисунок 5) . Суммарный расчетный расход сетевой воды для всех участков взять из примера 4. Для компенсации температурных деформаций предусмотреть сальниковые компенсаторы.

Рисунок 5. Расчетная схема магистральной тепловой сети

Решение:

  1. Вначале производим расчет главной магистрали. Для участков 1, 2 исходя из расчетных расходов сетевой воды и нормируемым потерям давления R=30-80 Па/м по номограмме (приложение 10) определяем диаметры труб, действительные значения удельных потерь Rд и скорость движения теплоносителя ω и результаты занесем в таблицу 5.

Таблица 5 – Гидравлический расчет тепловой сети

№ участка

G, т/ч

Длина, м

dн xS, мм

ω, м/с,

Rд, Па/м

P, Па

H, м

L

Lэ

Lп

1

274

800

55

855

325×8

1,05

38

32490

3,31

2

171

1000

45

945

273×7

0,87

33

34485

3,52

3

103

700

46

746

219×6

0,89

44

32824

3,35

  1. По известным диаметрам на участках главной магистрали определим сумму коэффициентов местных сопротивлений , их эквивалентные длины , приведенные длины, а также потери давления:

На участке №1 имеется головная задвижка (, тройник на проход при разделении потока (. (Значения коэффициентов местных сопротивлений определяются по приложению 11).

Количество сальниковых компенсаторов на участке №1 определим в зависимости от длины участка L и максимального допустимого расстояния между неподвижными опорами. По приложению 12 для Dу = 300 мм это расстояние составляет 100 м. Следовательно на участке № 1 длиной 800 м необходимо предусмотреть 8 сальниковых компенсаторов.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке составляет:

По приложению 13 эквивалентная длина при kэ = 0,0005 м составляет 14 м.

Эквивалентная длина участка №1 составит:

Определяем приведенную длину участка №1:

Определим потери давления на участке № 1:

или в линейных единицах измерения при 𝜌=1000 кг/м3:

Аналогичный расчет выполним для участка №2 главной магистрали:

на данном участке имеется внезапное сужение трубопровода (, задвижка( , 10 сальниковых компенсаторов

Сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке составляет:

Эквивалентная длина участка №2 составит:

Приведенная длина участка №2:

Потери давления на участке 2:

или в линейных единицах измерения:

  1. Затем приступаем к расчету ответвления. По принципу увязки

потери давления ΔP от точки деления потоков до концевых точек

(кварталов) для различных ветвей системы должны быть равны между

собой. Поэтому при гидравлическом расчете ответвления необходимо стремиться к выполнению следующего условия: .

В соответствии с этим условиями найдем ориентировочные удельные потери давления для ответвления

Коэффициент , учитывающий долю потерь давления на местные сопротивления, определим по формуле:

тогда

Ориентируясь на Па/м, определим по номограмме (приложение 10) диаметр трубопроводов, действительные удельные потери давления на трение , скорость движения теплоносителя и потери давления на участке 3. (таблица 5).

На участке №3 имеется внезапное сужение трубопровода (, тройник на ответвление при разделении потока , 2 задвижки , 8 сальниковых компенсаторов (

Сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке составляет:

Эквивалентная длина участка №3 составит:

Приведенная длина участка №3:

Потери давления на участке № 3 составят:

или в линейных единицах измерения:

Определим невязку потерь давления на ответвлении 3

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *