К тепловым сетям

Тема 6. Присоединение теплопотребляющих систем

Тепловые пункты, их схемы, классификация. Оборудование тепловых пунктов.

Вопросы темы:

1. Зависимая и независимая схемы подключения к тепловым сетям.

2. Тепловые пункты. Классификация.

3. Центральные тепловые пункты.

4. Оборудование тепловых пунктов.

К тепловым сетям предъявляются следующие требования: обеспечение на вводе у абонента заданных параметров теплоносителя (его температуры, количества и перепада давлений в подающей и обратной магистралях), а также соответствие режима отпуска тепловой энергии на станции или в котельной режиму потребления системой отопления. Сложность обеспечения требуемых параметров теплоносителя у каждого абонента при разветвленных тепловых сетях с многочисленным количеством и разнообразных по высоте (от 1 до 30 этажей) зданий, расположенных в различных пунктах по трассе, а также при сложном рельефе местности обусловливает различное присоединение систем отопления при централизованном теплоснабжении. Однако, главным показателем, на основе которого выбирают способ присоединения, является располагаемое давление в подающей и обратной магистралях тепловой сети.

Зависимое присоединение систем отопления к водяным сетям осуществляется по нескольким схемам (рисунок), при которых гидравлический режим систем отопления зависит от режима тепловых сетей и определяется располагаемым давлением на вводе каждого абонента.

Непосредственная схема (рисунок) применяется в тех случаях, когда давление и температура теплоносителя в тепловой сети полностью соответствуют требованиям режима работы системы отопления, т.е. когда графики изменения температур воды в тепловой сети и системе отопления полностью совпадают. Например, для присоединения жилых зданий температура в подающей магистрали тепловой сети на вводе не должна превышать 95 ⁰С, для производственных зданий – 150 ⁰С. При этой схеме вода из тепловой сети поступает через клапан регулятора расхода в систему отопления, проходит через нагревательные приборы, охлаждается в них и возвращается в тепловую сеть.

Схема с элеватором (рисунок) применяется для присоединения систем отопления преимущественно жилых и общественных зданий, когда температура воды в подающей магистрали тепловой сети превышает (например, 150 ⁰С) нормируемую температуру на поверхности нагревательных приборов (95 ⁰С). При этом требуется определенный перепад давлений на вводе между подающей и обратной магистралями для создания скорости воды на выходе из сопла элеватора, обеспечивающей инжекцию необходимого количества охлажденной воды из обратной магистрали, и осуществления циркуляции воды в отопительной системе.

При этой схеме присоединения вода из подающей магистрали (например, с температурой 150 ⁰С) поступает в элеватор 2, где смешивается с определенным количеством охлажденной воды (например, с температурой 70 ⁰С), забираемой по перемычке 3 из обратной магистрали отопления. Количество инжектируемой воды зависит от температуры воды перед элеватором, температуры воды за элеватором и температуры воды в обратной магистрали отопления. Чтобы при указанных температурах воды обеспечить температуру за элеватором, равную 95 ⁰C, требуется иметь коэффициент инжекции (смешения), равный 2,2. Следовательно, из обратной магистрали отопления в элеватор поступает охлажденной воды в 2,2 раза больше, чем из подающей тепловой сети. Из общего количества воды, циркулирующей в системе отопления, оставшаяся часть (не попавшая в элеватор) возвращается в тепловую сеть в том же количестве, какое поступило в элеватор из сети.

Схема с элеватором получила широкое распространение благодаря устойчивой работе при изменении (в определенных пределах) теплового и гидравлического режимов в тепловых сетях. Преимущества элеваторов – простота и надежность работы, не требуется постоянного наблюдения, производительность регулируется подбором необходимого диаметра сопла.

Недостатком данной схемы является то, что не обеспечивается независимая от тепловой сети циркуляция воды в системе отопления. При аварийном отключении тепловой сети прекращается циркуляция в системе отопления, в результате чего создается опасность замерзания воды. Если перепад давлений на вводе в подающей и обратной магистралях тепловой сети недостаточен для нормальной работы элеватора, то применяют зависимые схемы присоединения систем отопления с установкой смесительных или подмешивающих насосов вместо элеваторов.

Схема с насосом 4 на перемычке (рисунок) применяется при недостаточном перепаде давлений в подающей и обратной магистралях тепловой сети для преодоления гидравлического сопротивления системы отопления, а также при достаточном перепаде давлений, но если давление в обратной магистрали превышает статическое давление в системе отопления более чем на 0,05 МПа.

Схема с насосом 5 на подающей трубе (рисунок) применяется при недостаточном давлении в подающей магистрали тепловой сети для обеспечения невскипания воды в верхних точках системы, а также при давлении в подающей магистрали тепловой сети, равном или меньшем, чем статическое давление системы отопления.

Схема с насосом 6 на обратной трубе (рисунок) применяется при давлении в подающей магистрали тепловой сети меньшем, чем в обратной магистрали, или при давлении в обратной магистрали, превышающем допустимый предел для данной системы.

Независимое присоединение систем отопления к водяным сетям с водоподогревателем 7 (рисунок) применяется в том случае, когда режимы работы системы отопления и тепловых сетей не совпадают, при этом давление теплоносителя значительно больше или значительно меньше, чем в системе отопления. По этой схеме присоединяют здания, расположенные в низменных местах или на возвышенностях, а также высотные здания. Вода из подающей магистрали тепловой сети поступает в водо-водяной подогреватель 7, где нагревает воду, циркулирующую в системе отопления. Охлажденная вода из подогревателя возвращается в тепловую сеть.

Давление в системе отопления определяется высотой расположения расширительного сосуда. В этом случае при наличии независимых изолированных гидравлических режимов в тепловой сети и системах отопления обеспечиваются наиболее экономичные перепады давлений и температур. Кроме того, загрязнения из системы отопления не попадают в тепловую сеть. Появляется возможность местного пофасадного регулирования в дополнение к центральному в зависимости от теплоустойчивости здания.

Присоединение систем отопления к паровым сетям выполняется по независимой и зависимой схемам.

Независимую схему (рисунок) применяют при водяных системах отопления. В тепловом пункте для нагрева воды, циркулирующей в системе отопления, устанавливают пароводяной подогреватель 1 с конденсационным горшком 2.

Непосредственную схему (рисунок) применяют в производственных зданиях. Если давление в паропроводе превышает допустимое для данной системы отопления, то на вводе устанавливают редукционный клапан 3. Конденсат от нагревательных приборов через конденсатоотводчики поступает в конденсационный бак 4, откуда перекачивается насосом 5 в конденсатопровод. Число конденсатоотводчиков в системе зависит от конкретного расположения нагревательных приборов. Их устанавливают индивидуально для каждого прибора или один на несколько приборов.