При неровном рельефе местности, когда значительное количество потребителей тепла выходят за границу нормального гидравлического режима, систему теплоснабжения разбивают на независимые по напору зоны.

на рисунке 6.1 показаны принципиальные схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям:

1. зависимая схема с использованием элеватора при зависимом присоединении (рисунок 6.а);

2. зависимая схема с использованием элеватора и регулятора давления от себя или регулятора подпора (рисунок 6.1б, 6.1в);

3. зависимая схема с насосом на перемычке (рисунок 6.1д);

4. зависимая схема, когда температура воды в подающей магистрали тепловой сети равна 100…95 °С;

5. независимая схема с теплообменником (рисунок 6.1г).

На рисунке 6.2 показан пример построения пьезометрического графика для промышленного сектора по данным гидравлического расчета, таблица 5.13.

На рисунке 6.3 показан пример построения пьезометрического графика для коммунально-бытового сектора по данным гидравлического расчета, таблица 5.16.

После построения пьезометрического графика необходимо дать:

1. общую характеристику;

2. анализ влияния напоров (давлений) на способы подключения потребителей к тепловым сетям;

Рисунок 6.1 – Принципиальные схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям

Общая характеристика

1. На рисунках 6.2 и 6.3 видно, что давление в падающем трубопроводе достаточно и гарантирует в нем не вскипание воды, так как линия R-L-X-W не пересекается с пьезометрической линией подающей магистрали.

2. линия N-P не пересекает линии систем отопления, следовательно, в них не будет вскипания воды.

3. Калориферы, допускающие напор 80 м, можно устанавливать в нижних этажах всех зданий.

4. опорожнения систем не будет, так как пьезометрическая линия обратной магистрали не пересекает местные системы отопления.

1, 2, 4, 6 – абоненты; S-S – линия статического напора; Z-Z – линия на 60 м ниже линии S-S; а₂-Б₄ – линия давления на всасывающей стороне сетевых насосов; А₂-Б₂ – пьезометрическая линия обратной магистрали;

А₁-Б₁ – пьезометрическая линия подающей магистрали;

N-Р и R-L-X-W – линии не вскипания воды в системах отопления зданий и в подающей магистрали; H_т – потеря напора паро-водяном теплообменнике, м; Н_н = (Н_п1 + Н_вс + Н_т) – напор развиваемый сетевым насосом, м; Н_п1 – потери напора в тепловой сети, м; ∆Н₆, ∆Н₄, ∆Н₂, ∆Н₁ – располагаемые напоры для присоединения абонентов к тепловой сети

Рисунок 6.1 – пьезометрический график для промышленного сектора (t₁=115°С)

8, 9, 11 – точки присоединения квартальных сетей к магистрали;

S-S – линия статического напора; Z-Z – линия на 60 м ниже линии;

А₂-Б₂ – пьезометрическая линия обратной магистрали;

А₁-Б₁ – пьезометрическая линия подающей магистрали;

N-Р и R-L – линии не вскипания воды в подающей магистрали и в системах отопления зданий; Н_н – напор в нагнетательном патрубке сетевого насоса (Н_п1 + Н_т); Н_т – напор пароводяного бойлера (теплообменника); Н_вс – напор у всасывающего патрубка сетевого насоса; Н_п1 – потери напора в тепловой сети; Н_ст – полный статический напор тепловой сети (напор подпиточного насоса); 9, 9' – последний потребитель в квартальной ветви 8-10

Рисунок 6.3 – пьезометрический график для коммунально-бытового сектора (t₁ =118°С)

Анализ влияния напоров (давлений) в тепловой сети на присоединение абонентских систем проводится по рисунку 6.2 для промышленного сектора.

По пьезометрическому графику видно:

1. все абоненты находятся в зоне непосредственного присоединения

(между линиями S-S и Z-Z);

2. при работе сетевых насосов в обратной магистрали и в статическом режиме напор не более 60 м, то есть, не опасен для чугунных радиаторов отопления. Опорожнение систем отопления не возможно как при статическом, так и при динамическом режиме;

3. располагаемый напор на вводе в здания достаточен (более 15 м) для самой дешевой и распространенной схеме зависимого присоединения с элеваторным смешением (рисунок 8.а) или непосредственного присоединения, когда температура воды в подающей магистрали равна 95 °С;

4. калориферы приточных систем вентиляции, допускающие напор 80 м, можно устанавливать в здании на нулевой отметке.

7. подбор насосов

насосы подбираются по общепринятой методике по известным параметрам (расходу и напору) с помощью рабочих характеристик.

В закрытых системах устанавливаются не менее двух насосов, а в открытых – не мене трех, один из которых является резервным.

Если для работы сети требуется установка четырех насосов, то резервные насосы не предусматриваются.

Сетевые насосы создают циркуляцию сетевой воды в системе теплоснабжения.

Производительность (расход воды) G_н.с, (кг/с, т/ч, м³/ч) определяется по расходу воды в головном участке тепловой сети, то есть, равен расчетному расходу теплоносителя при выходе из котельной.

Напор Н_н.с, м, (давление р_н.с, Па) развиваемый насосом идет на преодоление сопротивлений в источнике теплоты ∆Н_кот, в тепловой сети ∆Н_т.с, м, в концевом источнике потребления тепла ∆Н_и:

, (7.1)

где ∆Н_кот ≈ 20м (котел паровой); ∆Н_кот ≈ 1м (котел водяной);

∆Н_т.с – по гидравлическому расчету;

∆Н_и – по способу присоединения к тепловой сети.

для регулирования расхода воды в системе теплоснабжения строим характеристику сети, используя уравнение:

, (7.2)

где S – характеристика сети, (мч²)/т² или (Пас²)/кг² или (Пач²)/м⁶.

из уравнения (7.2) определяется характеристика сети

. (7.3)

Затем, задавая произвольные расходы воды определить для каждого расхода потери напора ∆Н (давления ∆р кПа) и данные занести в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 – данные для построения характеристики сети