Гидравлический режим тепловых сетей

Транскрипт

1 ТЕМА 7 ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ 7.1 Основы гидравлического режима Гидравлическим режимом определяется взаимосвязь между расходом теплоносителя и давлением в различных точках системы в данный момент времени. Расчетный гидравлический режим характеризуется распределением теплоносителя в соответствии с расчетной тепловой нагрузкой абонентов. Давление в узловых точках сети и на абонентских вводах равно расчетному. Наглядное представление об этом режиме дает пьезометрический график, построенный по данным гидравлического расчета. Однако в процессе эксплуатации расход воды в системе изменяется. Переменный расход вызывается неравномерностью водопотребления на горячее водоснабжение, наличием местного количественного регулирования разнородной нагрузки, а также различными переключениями в сети. Изменение расхода воды и связанное с ним изменение давления приводят к нарушению как гидравлического, так и теплового режима абонентов. Расчет гидравлического режима дает возможность определить перераспределение расходов и давлений в сети и установить пределы допустимого изменения нагрузки, обеспечивающие безаварийную эксплуатацию системы. Гидравлические режимы разрабатываются для отопительного и летнего периодов времени. В открытых системах теплоснабжения дополнительно рассчитывается гидравлический режим при максимальном водоразборе из обратного и подающего трубопроводов. Расчет гидравлического режима базируется на основных уравнениях гидродинамики. В тепловых сетях, как правило, имеет место квадратичная зависимость падения давления Р (Па) от расхода: P= V, (7.l) где характеристика сопротивления, представляющая собой падение давления при единице расхода теплоносителя, Па/(м 3 /ч) ; V расход теплоносителя, м 3 /ч.

2 Значение характеристики сопротивления находится из совместного решения уравнений (7.1), (6.8), (6.9): P R ( l л + l э) ( l + l э) = = = A s ρ ; (7.) 5,5 V V d 0,5 k A 0,0894 э s =, (7.3) z где z = 3600 с; A s постоянный коэффициент, зависящий от шероховатости стенок трубопроводов: Эквивалентная шероховатость стенки трубы k э, м 0,000 0,0005 0,001 0,5 A м ч с 8, , , , Как следует из уравнений (7.) и (7.3), характеристика сопротивления зависит от геометрических размеров сети, шероховатости стенок трубопроводов и плотности теплоносителя. При известных расходах и соответствующим им потерям давления характеристика сопротивления находится из уравнения (7.1). При разработке гидравлического режима часто используют линейную единицу давления, называемую напором. Рис Характеристика тепловой сети и насоса: 1 расчетная характеристика; характеристика сети после отключения абонента; 3 характеристика насоса Рис. 7.. Последовательное (а) и параллельное (б) соединение участков

3 Графическое изображение потерь напора от расхода является характеристикой сети. Характеристика тепловой сети представляет собой квадратичную параболу, проходящую через начало координат (рис. 7.1). Пересечение характеристики сети с характеристикой насоса (точка А) определяет режим работы насоса на данную сеть. В процессе эксплуатации характеристика сопротивления сети изменяется в связи с присоединением новых абонентов, отключением части нагрузки, при изменении шероховатости стенок трубопроводов. Определим характеристику сопротивления разветвленной сети, состоящей из ряда последовательно и параллельно соединенных участков. Общие потери давления Р в сети, состоящей из последовательно соединенных участков с неизменным расходом V (рис. 7.,а), складываются из потерь давления на каждом участке P= P1+ P + P3, (7.4) где P1, P, P3 потери давления на отдельных участках сети Выразив потери давления через расход и характеристики сопротивления по формуле (7.1), получим V = V + V + V, (7.5) 1 3 где характеристика сопротивления сети; 1,, 3 характеристики сопротивления ее составных участков. Отсюда следует = (7.6) Следовательно, суммарная характеристика сопротивления последовательно соединенных участков сети равна сумме характеристик сопротивления этих участков. При параллельном соединении (рис.7.,б) общий расход в сети равен сумме расходов на ответвлениях V = V1+ V + V3. (7.7)

4 Расход воды согласно выражению (7.1) может быть представлен в виде Р Р1 Р Р3 V = ; V1 = ; V = ; V3 = ; (7.8) 1 Ввиду равенства потерь давления в параллельно соединенных участках сети ( P= P1 = P = P3) выражение (7.7) примет вид = + + ; (7.9) 1 3 Величина 1/ представляет собой гидравлический показатель, называемый проводимостью, равный расходу воды при перепаде давления в 1 Па: 1 V a = =. (7.10) P С учетом зависимости (7.10) получим a = a1+ a + a3, (7.11) где а проводимость сети; a1, a, a 3 проводимости отдельных ее участков, м 3 /ч Па 0,5. Таким образом, суммарная проводимость параллельно соединенных участков равна сумме проводимостей этих участков. На основе равенств (7.6) и (7.11) определяется характеристика сопротивления разветвленной сети по известным проводимостям или характеристикам сопротивления отдельных ее участков. С помощью полученных зависимостей производится расчет гидравлического режима системы. 7. Расчет гидравлического режима В автоматизированной системе с регуляторами РР для отопления и регуляторами температуры РТ для горячего водоснабжения расход воды у абонентов определяется только величиной их тепловой нагрузки. Постоянство заданного расхода на отопительном вводе поддерживается настрой-

5 кой регулятора: при уменьшении располагаемого давления на вводе увеличивается степень открытия клапана регулятора. Расчет гидравлического режима такой системы сводится к определению потерь давления при известных расходах воды. В случае отсутствия на вводах авторегуляторов изменение расходов и давления в сети вызывает перераспределение расходов в магистральных трубопроводах и на абонентских вводах. Расчет гидравлического режима дает возможность определить расходы воды и соответствующие им потери давления при изменившихся условиях работы системы. Рис Схема тепловой сети и пьезометрический график: СН сетевой насос Исходными данными служат: схема сети, расчетный пьезометрический график и давление на коллекторах ТЭЦ. Рассмотрим схему тепловой сети, имеющей п абонентов (рис. 7.3). Характеристики сопротивления магистральных участков обозначим соответственно I, II, III,…, N, а характеристики сопротивления абонентов с учетом ответвлений 1,, 3,…, n. Суммарный расход воды в сети равен V, расход воды на абонентских вводах V i (с индексом, соответствующим его номеру). Начиная с первого абонента, запишем условия равенства потерь давления в параллельных участках сеги A 1 A и A n A: P = V = V, (7.1) n где 1-n характеристика сопротивления сети от абонента 1 до n-го включительно со всеми ответвлениями, определяемая по формулам (7.6) и (7.11). Из уравнения (7.1) найдем относительный расход воды у абонента 1: V V 1 1 n 1 = =. (7.13) V 1

6 Для абонентского ввода можно записать: P = V ( ) = n V V1, (7.14) где -n суммарная характеристика сопротивления сети от абонента до n-го включительно со всеми ответвлениями. Но, с другой стороны, перепад давлений в узле А равен: P = ( + )( V V) = V. (7.15) 1 II n 1 1 n Из совместного решения уравнений (7.14) и (7.15) найдем относительный расход воды у второго абонента V V 1 n n = =, (7.16) V II n где II n = II + n. По аналогии для любого m-го абонента системы, состоящей из n потребителей, получим: V V m 1 n n 3 n m n m = =. (7.17) V m II n III n M n Таким образом, если известны суммарный расход воды и характеристики сопротивления отдельных участков сети, то можно найти расход воды через любую абонентскую установку. 7.3 Гидравлическая устойчивость систем теплоснабжения Под гидравлической устойчивостью понимают способность системы сохранять постоянный расход теплоносителя на абонентских вводах при изменении условий работы других потребителей. Гидравлическая устойчивость количественно оценивается коэффициентом гидравлической устойчивости У макс = V V, (7.18)

7 где V /, V макс соответственно расчетный и максимально возможный расход сетевой воды на абонентском вводе. Коэффициент гидравлической устойчивости У= 1 может быть в принципе достигнут установкой на вводах регуляторов расхода, автоматически обеспечивающих постоянство расхода воды в абонентских системах. В реальных условиях эксплуатации У 1 В неавтоматизированной системе любые переключения в сети изменяют расходы воды у абонентов. Так, например, при отключении части нагрузки расход воды в тепловой сети уменьшается, что приводит к снижению потерь давления в сети и к росту располагаемых давлений на вводах. Расход воды у оставшихся абонентов возрастает. Отклонение фактического расхода от расчетной величины вызывает гидравлическую разрегулировку абонентских систем. Максимальная разрегулировка абонентской системы произойдет в том случае, когда останется включенным только один потребитель. Падение давления в сети при этом будет настолько незначительным, что, пренебрегая им, можно принять располагаемый перепад давлений на вводе равным расчетному давлению сетевого насоса. Тогда, заменив в равенстве (7.18) отношение расходов воды отношением потерь давления, получим V Раб Раб 1 У = = = = ; (7.19) макс V Рн Раб + Рс Рс 1+ Р где Р аб располагаемое давление на вводе при расчетном расходе воды; Р С потери давления в сети при расчетном режиме; Р н = Р аб — Р с давление сетевого насоса. Из выражения (7.19) следует, что гидравлическая устойчивость системы повышается с уменьшением потерь давления в магистральных сетях и с увеличением гидравлического сопротивления абонентских установок. С этой целью целесообразно уменьшение диаметров вводов, установка на вводах дроссельных шайб. Задвижки на магистральных трубопроводах должны быть полностью открыты. Некоторые случаи разрегулировки сети приведены на рис При частичном прикрытии запорной арматуры на вводе в здание или полном отключении абонента характеристика сопротивления сети увеличивается, что приводит к снижению общего расхода воды в системе. Потери давления на участке от источника теплоснабжения до отключенного абонента 3 аб

8 уменьшаются, в результате чего возрастают давления на вводах (рис. 7.4, а ). Расход воды у всех оставшихся абонентов возрастает. Такая разрегулировка, когда знак изменения расходов у всех абонентов одинаков, называется соответственной. Для количественной оценки разрегулировки сопоставим расходы воды у абонентов. Отношение расходов у абонентов 4 и 6 из уравнения (7.17) составляет: V V V =. (7.0) Как следует из выражения (7.0), отношение расходов воды зависит только от характеристики сопротивления сети на участках от абонента 4 до конечной точки сети. Поэтому при изменении характеристики сопротивления на каком-либо участке сети у всех абонентов, расположенных между этим участком и концевой точкой сети, степень изменения расхода одинакова. Такая разрегулировка называется пропорциональной. Она имеет место у абонентов 4, 5, 6. У абонентов, расположенных между источником теплоснабжения и местом изменения сопротивления, происходит непропорциональная разрегулировка, причем чем ближе абонент расположен к источнику теплоснабжения, тем меньше изменение перепада давлений и, следовательно, расхода. Ближайшие к ТЭЦ абоненты обладают, как правило, большей гидравлической устойчивостью. Если частично прикрыть задвижку на магистральном трубопроводе, то общий расход воды в системе сократится. Однако изменение расходов воды у абонентов будет неодинаковым. Так, частичное прикрытие задвижки на обратной магистрали (рис 7.5, в) сокращает расход сетевой воды и потери давления в сети. Располагаемые давления на вводах абонентов, расположенных между источником теплоснабжения и задвижкой, увеличиваются. Поэтому расходы воды у абонентов 1 и возрастают. Повышение давления в обратной магистрали перед задвижкой приводит к уменьшению располагаемых давлений у абонентов, находящихся перед задвижкой. Расходы воды в абонентских системах 3 6 уменьшаются. В системе происходит несоответственная разрегулировка, при которой знак изменения расходов у абонентов неодинаков.

9 7.4 Регулирование давления в тепловых сетях 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 Рис.7.4. Пьезометрический график и схема подпитки сети с нейтральной точкой у всасывающего патрубка сетевого насоса: РП регулятор подпитки; ДК дренажный клапан 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. 7.4). Давление подпиточного насоса, выбранное из условия заполнения системы водой, сохраняется неизменным и при динамическом режиме, что обеспечивает наиболее простую схему подпиточного устройства.

10 В разветвленных тепловых сетях (рис. 7.5) 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 по- Рис. 7.5 Пьезометрические графики разветвленной сети с нейтральной точкой на одной из магистралей вышению давления в магистралях района I (график ). 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.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Важнейшей задачей при проектировании и эксплуатации систем теплоснабжения является разработка эффективного гидравлического режима, обеспечивающего надежную работу тепловых сетей.

Под надежной работой подразумевается:

1) обеспечение требуемых напоров перед абонентами ( );

2) исключение вскипания теплоносителя в подающей магистрали;

3) исключение опорожнения систем отопления в зданиях, а значит последующего завоздушивания при повторном пуске;

4) исключение опасных превышений давления у потребителей, вызывающих возможность порыва труб и отопительной арматуры.

Под гидравлическим режимом тепловой сети понимают взаимную связь между давлениями (напорами) и расходами теплоносителя в различных точках сети в данный момент времени.

Гидравлический режим тепловой сети изучают с помощью построения графика давлений (пьезометрического графика).

График строится после проведения гидравлического расчета трубопроводов. Он позволяет наглядно ориентироваться в гидравлическом режиме работы тепловых сетей при различном режиме их работы, с учетом влияния рельефа местности, высоты зданий, потерь давления в тепловых сетях. По этому графику можно легко определить давление и располагаемый напор в любой точке сети и абонентской системе, подобрать соответствующее насосное оборудование насосных станций и схему автоматического регулирования гидравлического режима работы ИТП.

Рассмотрим пьезометрический график для тепловой сети, располо­женной на местности со спокойным рельефом (рис. 7.1). Плоскость с нулевой отметкой совмещена с отметкой расположения теплоподготовительной установки. Профиль основной магистрали 1—2—3—III совме­щен с вертикальной плоскостью, в которой вычерчен пьезометрический график. В точке 2 к магистрали присоединено ответвление 2—I. Это от­ветвление имеет свой профиль в плоскости, перпендикулярной основной магистрали. Для возможности изображения профиля ответвления 2—I на пьезометрическом графике повернем его на 90° против часовой стрел­ки вокруг точки 2 и совместим c плоскостью профиля основной маги­страли. После совмещения плоскостей профиль ответвления займет на графике положение, отображаемое линией 2— . Аналогично строим профиль и для ответвления 3— .


Рассмотрим работу двухтрубной системы теплоснабжения, принци­пиальная схема которой показана на рис. 7.1,в. Из теплоподготовительной установки Т высокотемпературная вода с поступает в по­дающий теплопровод в точке П1 с полным напором в подающем коллек­торе источника теплоснабжения ( здесь — на­чальный полный напор после сетевых насосов (точка K); — потери напора сетевой воды в теплоподготовительной установке). Так как гео­дезическая отметка установки сетевых насосов , полные напоры в начале сети равны пьезометрическим напорам и соответствуют избыточ­ным давлениям в коллекторах источника теплоснабжения. Горячая вода по подающей магистрали 1—2—3—III и ответвлениям 2—I и 3—II по­ступает в местные системы потребителей тепла I, II, III. Полные напоры в подающей магистрали и ответвлениях изображены графиками напоров П1—ПIII, П2—ПI, П3—ПII. Охлажденная вода по обратным трубопро­водам направляется к источнику теплоснабжения. Графики полных дав­лений в обратных теплопроводах изображены линиями OIII—О1, OII— О3, ОI—О1.

Разность напоров в подающей и обратной линиях для любой точ­ки сети называется располагаемым напором. Так как подающий и обрат­ный трубопроводы в любой точке имеют одну и ту же геодезическую от­метку, располагаемый напор равен разности полных или пьезометриче­ских напоров:

(7.1)

У абонентов располагаемые напоры равны: ;

; . Полный напор в конце обратной линии перед сетевым насосом на обратном коллекторе источника тепло­снабжения равен . Следовательно, располагаемый

напор в коллек­торах теплоподготовительной установки

. (7.2)

Сетевой насос повышает давление воды, поступающей из обратной линии, и направляет ее в теплоподготовительную установку, где она на­гревается до . Насос развивает напор .

Рис. 7.1. Пьезометрический график (а), однолинейная схема трубопроводов (б) и схе­ма двухтрубной тепловой сети (в)

I—III — абоненты; 1, 2, 3 — узлы; П — подающая линия; О — обратная линия; Н — напоры; Т —теплоподготовительная установка; СИ — сетевой насос; РД — регулятор давления; Д — точка от­бора импульса для РД; ПН — подпиточный насос; Б — бак подпиточной воды; ДК — дренажныйклапан.

Потери напора в подающей и обратной линиях равны разности пол­ных напоров в начале и конце трубопровода. Для подающей магистрали они равны , а для обратной .

Описанный гидродинамический режим наблюдается при работе се­тевого насоса. Положение пьезометрической линии обратного трубопро­вода в точке О1 поддерживается постоянным в результате работы подпиточного насоса ПН и регулятора давления РД. Напор, развиваемый подпиточным насосом при гидродинамическом режиме, дросселируется клапаном РД таким образом, чтобы в точке отбора импульса давления Д из байпасной линии сетевого насоса поддерживался напор , рав­ный полному напору, развиваемому подпиточным насосом.

На рис. 7.2 показаны график напоров в линии подпитки и в байпас­ной линии, а также принципиальная схема подпиточного устройства.

Рис. 7.2. График напоров в линии подпитки 1—2 и в байпасной линии сетевого насоса 2—3 (а) и схема подпиточного устройства (б):

Н — пьезометрические напоры; — поте­ри напора в дроссельных органах регуля­тора давления РД и в задвижках А и В; СН, ПН — сетевой и подпиточный насосы; ДК — дренажный клапан; Б — бак подпиточной воды

Перед подпиточным насосом полный напор условно принимаем равным нулю. Подпиточный насос ПН развивает напор . Этот напор будет в трубопроводе до регулятора давления РД. Потерями напора на трение на участках 1—2 и 2—3 пренебрегаем ввиду их малости. В байпасной линии теплоноситель движется от точки 3 к точке 2. В задвижках А и В срабатывается весь напор, развиваемый сетевым насосом. Степень за­крытия этих задвижек регулируют таким образом, чтобы в задвижке А был сработан напор и полный напор после нее был равен .

В задвижке В срабатывается напор , причем (здесь — напор после РД). Регулятор давления под­держивает постоянное давление в точке Д между задвижками А и В. При этом в точке 2 будет поддерживаться напор , а на клапане РД будет срабатываться напор .

При увеличении утечки теплоносителя из сети давление в точке Д начинает снижаться, клапан РД приоткрывается, увеличивается подпит­ка тепловой сети и давление восстанавливается. При сокращении утечки давление в точке Д начинает повышаться и клапан РД прикрывается. Если при закрытом клапане РД давление будет продолжать расти, на­пример в результате прироста объема воды при повышении ее темпера­туры, в работу включится дренажный клапан ДК, поддерживающий по­стоянное давление «до себя» в точке Д, и сбросит избыток воды в дре­наж. Так работает подпиточное устройство при гидродинамическом ре­жиме. При остановке сетевых насосов прекращается циркуляция тепло­носителя в сети и во всей системе напор падает вплоть до . Регуля­тор давления РД открывается, а подпиточный насос ПН поддерживает во всей системе постоянный напор .

Таким образом, при втором характерном гидравлическом режиме — статическом — во всех точках системы теплоснабжения устанавливается полный напор, развиваемый подпиточным насосом. В точке Д как при гидродинамическом, так и при статическом режимах поддерживается постоянный напор .Такая точка называется нейтральной.

Ввиду большого гидростатического давления, создаваемого столбом воды, и высокой температуры транспортируемой воды возникают жест­кие требования к допустимому диапазону давлений как в подающем, так и в обратном трубопроводах. Эти требования накладывают ограни­чения на возможное расположение пьезометрических линий как при статическом, так и при гидродинамическом режимах.

Для исключения влияния местных систем на режим давления в сети будем считать, что они присоединены по независимой схеме, при которой гидравлические режимы тепловой сети и местных систем автономны. В таких условиях к режиму давлений в сети предъявляются излагаемые ниже требования.

При работе тепловой сети и при разработке графика пьезометрических напоров должны быть соблюдены следующие условия (как при динамическом, так и при статическом режимах), которые перечисляются в порядке очередности их проверки при построении графика.

1. Пьезометрический напор в обратном трубопроводе сети должен быть выше статического уровня подсоединенных систем (высоты зданий Нзд) не менее чем на 5 м (запас), иначе давление в обратном трубопроводе Нобр будет меньше статического давления здания Нзд и уровень воды в зданиях установится на высоте напора обратного пьезометра, а над ним возникнет вакуум (оголение системы), который вызовет подсос воздуха в систему. На графике это условие выразится тем, что линия обратного пьезометра должна пройти на 5 м выше здания:

Нобр Нзд + 5 м; Нст Нзд + 5 м.

2. В любой точке обратной магистрали пьезометрический напор должен быть не менее 5 м, чтобы не было вакуума и подсоса воздуха в сеть (5 м – запас). На графике это условие выражается тем, что пьезометрическая линия обратной магистрали и линия статического напора в любой точке сети должны идти не менее чем на 5м выше уровня земли:

Нобр Нз + 5 м; Нст Нз + 5 м.

3. Напор на всасе сетевых насосов (напор подпитки Но) должен быть не менее 5 м, чтобы обеспечить залив насосов водой и отсутствие кавитации:

Но 5 м.

4. Давление воды в системе отопления должно быть меньше максимально допустимого, которое могут выдержать отопительные приборы (6 кгс/см2). На графике это условие выражается тем, что на вводах в здания пьезометрические напоры в обратной магистрали и статический уровень сети не должны быть выше Ндоп=55 м (с запасом 5 м):

Нобр — Нз 55 м; Нст — Нз 55 м.

5. В подающем трубопроводе до элеватора, где температура воды выше , должно поддерживаться давление не менее давления кипения воды при температуре теплоносителя – принимается с запасом; (для статического уровня это не обязательно):

Нs=20 м при и Нs=40 м при .

На графике это условие выразится тем, что линия напоров в подающем трубопроводе должна быть соответственно на величину Нs выше наивысшейточки перегретой воды в системе отопления (для жилых зданий это будет уровень земли, а для промышленных зданий –высшаяточка перегретой воды в цехах):

Нпод Нs + 5 м.

6. Статический уровень местных систем (уровень верха зданий) не должен создавать в системах других зданий давление больше максимального допустимого для них, иначе при остановке сетевых насосов произойдет раздавливание приборов этих систем за счет давления воды высоко расположенных зданий. На графике это условие выразится тем, что уровни высоко расположенных зданий не должны превышать больше чем на 55 м уровни земли у других зданий.

7. Давление в любой точке системы не должно превышать максимально допустимое из условий прочности оборудования, деталей и арматуры. Обычно принимают максимальное избыточное давление Рдоп=16…22 кгс/см2. Это означает, что и пьезометрический напор в любой точке подающего трубопровода (от уровня земли) должен быть не менее Ндоп – 5 м (с запасом5 м):

Нпод – Нз Ндоп – 5 м.

8. Располагаемый напор (разность пьезометрических напоров в подающем и обратном трубопроводах) на вводах в здания должен быть не менее потери напора в системе абонента:

Нр = Нпод – Нобр Нзд.

Таким образом, пьезометрический график позволяет обеспечить эффективный гидравлический режим тепловой сети и подобрать насосное оборудование.

Контрольные вопросы

1. Изложите основные задачи выбора режима давлений водяных тепловых сетей из условия надежности работы системы теплоснабжения.

2. Что такое гидродинамический и статический режимы работы тепловой сети? Обоснуйте условия определения положения статического уровня.

3. Представьте методику построения пьезометрического графика.

4. Изложите требования к определению положения на пьезометрическом графике линий давления в подающей и обратной магистралях тепловой сети.

5. На основе каких условий на пьезометрическом графике наносятся наносятся уровни допустимых максимальных и минимальных пьезометрических напоров для подающей и обратной линий системы теплоснабжения?

>Справочник строителя | Эксплуатация тепловых сетей

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ И ИХ РЕГУЛИРОВАНИЕ

Общие принципы гидравлического расчета трубопроводов систем водяного отопления подробно изложены в разделе Системы водяного отопления. Они же применимы и для расчета теплопроводов тепловых сетей, но с учетом некоторых их особенностей. Так в расчетах теплопроводов принимаются турбулентное движение воды (скорость воды больше 0,5 м/с, пара — больше 20-30 м/с, т.е. квадратичная область расчета), значения эквивалентной шероховатости внутренней поверхности стальных труб больших диаметров, мм, принимают для: паропроводов — k = 0,2; водяной сети — k = 0,5; конденсатопроводов — k = 0,5-1,0.

Расчетные расходы теплоносителя по отдельным участкам теплосети определяются как сумма расходов отдельных абонентов с учетом схемы присоединения подогреватели ГВС. Кроме того, необходимо знать оптимальные удельные падения давления в трубопроводах, которые предварительно определяются технико-экономическим расчетом. Обычно их принимают равными 0,3-0,6 кПа (3-6 кгс/м2) для магистральных тепловых сетей и до 2 кПа (20 кгс/м2) — для ответвлений.

При гидравлическом расчете решаются следующие задачи: 1) определение диаметров трубопроводов; 2) определение падения давления-напора; 3) определение действующих напоров в различных точках сети; 4) определение допустимых давлений в трубопроводах при различных режимах работы и состояниях теплосети.

При проведении гидравлических расчетов используются схемы и геодезический профиль теплотрассы, с указанием размещения источников теплоснабжения, потребителей теплоты и расчетных нагрузок. Для ускорения и упрощения расчетов вместо таблиц используются логарифмические номограммы гидравлического расчета (рис. 1), а в последние годы — компьютерные расчетные и графические программы.

Рисунок 1. Номограмма для гидравлического расчета трубопроводов

ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ГРАФИК

При проектировании и в эксплуатационной практике для учета взаимного влияния геодезического профиля района, высоты абонентских систем, действующих напоров в тепловой сети широко пользуются пьезометрическими графиками. По ним нетрудно определить напор (давление) и располагаемое давление в любой точке сети и в абонентской системе для динамического и статического состояния системы. Рассмотрим построение пьезометрического графика, при этом будем считать, что напор и давление, падение давления и потеря напора связаны следующими зависимостями: Н = р/γ, м (Па/м); ∆Н = ∆р/ γ, м (Па/м); и h = R/ γ (Па), где Н и ∆Н — напор и потеря напора, м (Па/м); р и ∆р — давление и падение давления, кгс/м2 (Па); γ — массовая плотность теплоносителя, кг/м3; h и R — удельная потеря напора (безразмерная величина) и удельное падение давления, кгс/м2(Па/м).

При построении пьезометрического графика в динамическом режиме за начало координат принимают ось сетевых насосов; взяв эту точку за условный нуль, строят профиль местности по трассе основной магистрали и по характерным ответвлениям (отметки которых отличаются от отметок основной магистрали). На профиле в масштабе вычерчивают высоты присоединяемых зданий, затем, приняв предварительно напор на всасывающей стороне коллектора сетевых насосов Нвс = 10-15 м, наносится горизонталь А2Б4 (рис. 2, а). От точки А2 откладывают по оси абсцисс длины расчетных участков теплопроводов (с нарастающим итогом), а по оси ординат из концевых точек расчетных участков — потери напора Σ∆Н на этих участках. Соединив верхние точки этих отрезков, получим ломаную линию А2Б2, которая и будет пьезометрической линией обратной магистрали. Каждый вертикальный отрезок от условного уровня А2Б4 до пьезометрической линии А2Б2 обозначает собой потери напора в обратной магистрали от соответствующей точки до циркуляционной насосной на ТЭЦ. От точки Б2 в масштабе откладывается вверх необходимый располагаемый напор для абонента в конце магистрали ∆Наб, который принимается равным 15-20 м и более. Полученный отрезок Б1Б2 характеризует напор в конце подающей магистрали. От точки Б1 откладывается вверх потеря напора в подающем трубопроводе ∆Нп и проводится горизонтальная линия Б3А1.

Рисунок 2. Пьезометрический график: а — построение пьезометрического графика; б — пьезометрический график двухтрубной тепловой сети

От линии А1Б3 вниз откладываются потери напора на участке подающей линии от источника теплоты до конца отдельных расчетных участков, и строится аналогично предыдущему пьезометрическая линия A1B1 подающей магистрали.

При закрытых системах ЦТС и равных диаметрах труб подающей и обратной линий пьезометрическая линия A1B1 является зеркальным отображением линии А2Б2. От точки А, откладывается вверх потеря напора в бойлерной ТЭЦ или в контуре котельной ∆Нб (10-20 м). Давление в подающем коллекторе будет Нн, в обратном — Нвс, а напор сетевых насосов — Нс.н.

Важно отметить, что при непосредственном присоединении местных систем обратный трубопровод теплосети гидравлически связан с местной системой, при этом давление в обратном трубопроводе целиком передается местной системе и наоборот.

При первоначальном построении пьезометрического графика напор на всасывающем коллекторе сетевых насосов Нвс был принят произвольно. Перемещение пьезометрического графика параллельно самому себе вверх или вниз позволяет принять любые давления на всасывающей стороне сетевых насосов и соответственно в местных системах.

При выборе положения пьезометрического графика необходимо исходить из следующих условий:

1. Давление (напор) в любой точке обратной магистрали не должно быть выше допускаемого рабочего давления в местных системах, для новых систем отопления (с конвекторами) рабочее давление 0,1 МПа (10 м вод. ст.), для систем с чугунными радиаторами 0,5-0,6 МПа (50-60 м вод. ст.).

2. Давление в обратном трубопроводе должно обеспечить залив водой верхних линий и приборов местных систем отопления.

3. Давление в обратной магистрали во избежание образования вакуума не должно быть ниже 0,05-0,1 МПа (5-10 м вод. ст.).

4. Давление на всасывающей стороне сетевого насоса не должно быть ниже 0,05 МПа (5 м вод. ст.).

5. Давление в любой точке подающего трубопровода должно быть выше давления вскипания при максимальной (расчетной) температуре теплоносителя.

6. Располагаемый напор в конечной точке сети должен быть равен или больше расчетной потери напора на абонентском вводе при расчетном пропуске теплоносителя.

7. В летний период давление в подающей и обратной магистралях принимают больше статического давления в системе ГВС.

Статическое состояние системы ЦТ. При остановке сетевых насосов и прекращении циркуляции воды в системе ЦТ она переходит из динамического состояния в статическое. В этом случае давления в подающей и обратной линиях теплосети выровняются, пьезометрические линии сливаются в одну — линию статического давления, и на графике она займет промежуточное положение, определяемое давлением подпиточного устройства источника СЦТ.

Давление подпиточного устройства устанавливается персоналом станции или по наивысшей точке трубопровода местной системы, непосредственно присоединенной к теплосети, или по давлению паров перегретой воды в высшей точке трубопровода. Так, например, при расчетной температуре теплоносителя Т1 = 150 °С давление в высшей точке трубопровода с перегретой водой установится равным 0,38 МПа (38 м вод. ст.), а при Т1 = 130 °С — 0,18 МПа (18 м вод. ст.).

Однако во всех случаях статическое давление в низкорасположенных абонентских системах не должно превышать допускаемого рабочего давления 0,5-0,6 МПа (5-6 атм). При его превышении эти системы следует переводить на независимую схему присоединения. Понижение статического давления в тепловых сетях может быть осуществлено путем автоматического отключения от сети высоких зданий.

В аварийных случаях, при полной потере электроснабжения станции (остановка сетевых и подпиточных насосов), произойдет прекращение циркуляции и подпитки, при этом давления в обеих линиях теплосети выровняются по линии статического давления, которое начнет медленно, постепенно понижаться в связи с утечкой сетевой воды через неплотности и охлаждения ее в трубопроводах. В этом случае возможно вскипание перегретой воды в трубопроводах с образованием паровых пробок. Возобновление циркуляции воды в таких случаях может привести к сильным гидравлическим ударам в трубопроводах с возможным повреждением арматуры, нагревательных приборов и др. Во избежание такого явления циркуляцию воды в системе ЦТ следует начать только после восстановления путем подпитки теплосети давления в трубопроводах на уровне не ниже статического.

Для обеспечения надежной работы тепловых сетей и местных систем необходимо ограничить возможные колебания давления в тепловой сети допустимыми пределами. Для поддержания требуемого уровня давлений в тепловой сети и местных системах в одной точке тепловой сети (а при сложных условиях рельефа — в нескольких точках) искусственно сохраняют постоянное давление при всех режимах работы сети и при статике с помощью подпиточного устройства.

Точки, в которых давление поддерживается постоянным, называются нейтральными точками системы. Как правило, закрепление давления осуществляется на обратной линии. В этом случае нейтральная точка располагается в месте пересечения обратного пьезометра с линией статического давления (точка НТ на рис. 2, б), поддержание постоянного давления в нейтральной точке и восполнение утечки теплоносителя осуществляются подпиточными насосами ТЭЦ или РТС, КТС через автоматизированное подпиточное устройство. На линии подпитки устанавливаются автоматы-регуляторы, работающие по принципу регуляторов «после себя» и «до себя» (рис. 3).

Рисунок 3. Принципиальная схема автоматизации подпитки тепловой сети на теплоисточнике: 1 — сетевой насос; 2 — подпиточный насос; 3 — подогреватель сетевой воды; 4 — клапан регулятора подпитки

Напоры сетевых насосов Нс.н принимаются равными сумме гидравлических потерь напора (при максимальном — расчетном расходе воды): в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети, в системе абонента (включая вводы в здание), в бойлерной установке ТЭЦ, пиковых котлах ее или в котельной. На источниках теплоты должно быть не менее двух сетевых и двух подпиточных насосов, из которых — по одному резервному.

Величина подпитки закрытых систем теплоснабжения принимается равной 0,25 % объема воды в трубопроводах тепловых сетей и в абонентских системах, присоединенных к теплосети, ч.

При схемах с непосредственным водоразбором величина подпитки принимается равной сумме расчетного расхода воды на ГВС и величины утечки в размере 0,25 % вместимости системы. Вместимость теплофикационных систем определяется по фактическим диаметрам и длинам трубопроводов или по укрупненным нормативам, м3/МВт:

Разводящие и внутриквартальные тепловые сети городов (до вводов в здания) 10
Тепловые сети поселков 12
Тепловые сети промышленных предприятий 8
Системы отопления жилых и общественных зданий 25-33
Системы вентиляции общественных зданий 6,5
Отопление и вентиляция цехов 9

Сложившаяся по признаку собственности разобщенность в организации эксплуатации и управления системами теплоснабжения городов самым отрицательным образом сказывается как на техническом уровне их функционирования, так и на их экономической эффективности. Выше отмечалось, что эксплуатацией каждой конкретной системы теплоснабжения занимается несколько организаций (подчас «дочерних» от основной). Однако специфика систем ЦТ, в первую очередь тепловых сетей, определяется жесткой связью технологических процессов их функционирования, едиными гидравлическими и тепловыми режимами. Гидравлический режим системы теплоснабжения, являющийся определяющим фактором функционирования системы, по своей природе крайне неустойчив, что делает системы теплоснабжения трудноуправляемыми по сравнению с другими городскими инженерными системами (электро-, газо-, водоснабжение).

Ни одно из звеньев систем ЦТ (источник теплоты, магистральные и распределительные сети, тепловые пункты) самостоятельно не может обеспечить требуемые технологические режимы функционирования системы в целом, а, следовательно, и конечный результат — надежное и качественное теплоснабжение потребителей. Идеальной в этом смысле является организационная структура, при которой источники теплоснабжения и тепловые сети находятся в ведении одного предприятия-структуры.

Базовые понятия

Необходимо учитывать, что давление в системе отопления подразумевает исключительно параметр, при котором учитывается только избыточное значение, без учета атмосферного. Характеристики тепловых приборов учитывают именно эти данные. Расчетные данные берутся исходя из общепринятых округленных констант. Они помогают понять в чем измеряется отопление:

0,1 МПа соответствуют 1 Бар и примерно равно 1 атм

Небольшая погрешность будет при замерах на разных высотах над уровнем моря, но экстремальными ситуациями будем пренебрегать.

В понятие рабочего давления в системе отопления входят два значения:

Статическое давление – это величина, обусловленная высотой столба воды в системе. При расчетах принято принимать, что десятиметровый подъем обеспечивает дополнительно 1 амт.

Динамическое давление нагнетают циркуляционные помпы, перемещая теплоноситель по магистралям. Оно не определяется исключительно параметрами насосов.

Одним из важных вопросов, появляющихся во время проектирования схемы разводки, бывает, какое давление в системе отопления. Для ответа понадобится учесть способ циркуляции:

  • В условиях естественной циркуляции (без водяной помпы) достаточно иметь небольшое превышение над статическим значением, чтобы теплоноситель самостоятельно циркулировал по трубам и радиаторам.
  • Когда определяется параметр для систем с принудительной подачей воды, то его значение в обязательном порядке должно быть значительно выше статического, чтобы по максимуму использовать КПД системы.

При расчетах необходимо учитывать допустимые параметры отдельных элементов схемы, например, эффективную эксплуатацию радиаторов под высоким давлением. Так, чугунные секции в большинстве случаев не способны выдерживать напор более 0,6 МПа (6 атм).

Запуск системы отопления многоэтажного дома не обходится без установленных регуляторов давления на нижних этажах и дополнительных помпах, поднимающих давление, на верхних этажах.

Методика контроля и учета

Чтобы контролировать давление в отопительной системе частного дома или в собственной квартире, необходимо в разводку вмонтировать манометры. Они будут учитывать исключительно превышение значения над атмосферным параметром. В основе их работы использован деформационный принцип и трубка Бредана. Для замеров, используемых в работе автоматической системы, уместными окажутся аппараты, использующие электроконтактный тип работы.

Давление в системе частного дома

Параметры врезки этих датчиков регламентированы Госехнадзором. Даже если не предполагаются какие-либо проверки со стороны контролирующих органов, то желательно соблюдать правила и нормы, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию систем.

Врезка манометра осуществляется посредством трехходовых кранов. Они позволяют выполнять продувку, обнуление либо замену элементов без вмешательства в работу отопления.

Понижение давления

Если давление в системе отопления многоэтажного дома или в системе частного строения падает, то основной причиной в такой ситуации является возможная разгерметизация отопления на каком-то участке. Контрольные замеры проводятся при выключенных циркуляционных насосах.

Проблемный участок необходимо локализовать, а также надо выявить точное место течи и устранить ее.

Параметр давления в многоквартирных домах отличается высоким значением, так как приходится работать с высоким столбом воды. Для девятиэтажки нужно удерживать около 5 атм, при этом в подвале манометр будет показывать цифры в пределах 4-7 атм. На подводе к такому дому общая теплотрасса обязана иметь 12-15 атм.

Рабочее давление в системе отопления частного дома принято удерживать на уровне 1,5 атм с холодным теплоносителем, а при нагреве оно поднимется до 1,8-2,0 атм.

Когда значение у принудительных систем падает ниже 0,7-0,5 атм, то происходит блокировка насосов на прокачку. Если уровень давления в отопительной системе частного дома дойдет до 3 атм, то в большинстве котлов это будет восприниматься как критический параметр, при котором сработает защита, стравливая избыток теплоносителя автоматически.

Повышение давления

Такое событие встречается реже, но к нему также нужно подготовиться. Основной причиной служит проблема с циркуляцией теплоносителя. Вода в какой-то точке практически стоит без движения.

Таблица увеличения объема воды при нагреве

Причины бывают в следующем:

  • происходит постоянная подпитка системы, за счет чего в контур поступает дополнительный объем воды;
  • случается влияние человеческого фактора, за счет которого были на каком-то участке перекрыты задвижки или пропускные краны;
  • бывает, что автоматический регулятор отсекает поступление теплоносителя от катальной, такая ситуация возникает, когда автоматика пытается понизить температуру воды;
  • нечастым случаем является блокирование воздушной пробкой прохода теплоносителя; в этой ситуации достаточно стравить часть воды, удалив воздух через кран Маевского.

Для справки. Что такое кран Маевского. Это устройство для спуска воздуха из радиаторов центрального водяного отопления, которое можно открыть с помощью специального разводного ключа, в крайних случаях – отверткой. В быту именуется краном для выпуска воздуха из системы.

Борьба с перепадами давления

Давление в системе отопления многоэтажного дома, так же как и в собственном доме, можно выдерживать на стабильном уровне без существенных перепадов. Для этого применяют вспомогательное оборудование:

  • система воздухоотводов;
  • расширительные бачки открытого или закрытого типа
  • клапаны аварийного сброса.

Причины возникновения перепадов давления бывают разные. Чаще всего встречается его понижение.

ВИДЕО: Давление в расширительном баке котла

Какое давление в системе следует считать оптимальным?

Таблица предельного давление в системе отопления.

При проектировании отопления давление теплоносителя в системе рассчитывают исходя из этажности здания, общей длины трубопроводов и количества радиаторов. Как правило, для частных домов и коттеджей оптимальные значения давления среды в отопительном контуре находятся в диапазоне от 1,5 до 2 атм.

Для многоквартирных домов высотой до пяти этажей, подключенных к системе центрального отопления, давление в сети поддерживают на уровне 2-4 атм. Для девяти- и десятиэтажных домов нормальным считается давление в 5-7 атм, а в более высоких постройках — в 7-10 атм. Максимальное давление регистрируется в теплотрассах, по которым теплоноситель транспортируется от котельных к потребителям. Здесь оно достигает 12 атм.

Для потребителей, расположенных на разной высоте и на различном расстоянии от котельной, напор в сети приходится корректировать. Для его понижения применяют регуляторы давления, для повышения — насосные станции. Следует, однако, учитывать, что неисправный регулятор может стать причиной повышения давления на отдельных участках системы. В некоторых случаях при падении температуры эти приборы могут полностью перекрывать запорную арматуру на подающем трубопроводе, идущем от котельной установки.

Во избежание подобных ситуаций настройки регуляторов корректируют таким образом, чтобы полное перекрытие клапанов было невозможно.

Автономные системы отопления

Расширительный бак в автономной системе отопления.

При отсутствии централизованного теплоснабжения в домах устраивают автономные отопительные системы, в которых теплоноситель подогревается индивидуальным котлом небольшой мощности. Если система сообщается с атмосферой через расширительный бачок и теплоноситель в ней циркулирует за счет естественной конвекции, она называется открытой. Если сообщения с атмосферой нет, а рабочая среда циркулирует благодаря насосу, систему называют закрытой. Как уже было сказано, для нормального функционирования таких систем давление воды в них должно составлять примерно 1,5-2 атм. Такой низкий показатель обусловлен сравнительно малой протяженностью трубопроводов, а также небольшим количеством приборов и арматуры, результатом чего становится сравнительно малое гидравлическое сопротивление. Кроме того, из-за небольшой высоты таких домов статическое давление на нижних участках контура редко превышает 0,5 атм.

На этапе запуска автономной системы ее заполняют холодным теплоносителем, выдерживая минимальное давление в закрытых системах отопления 1,5 атм. Не стоит бить тревогу, если через некоторое время после заполнения давление в контуре понизится. Потери давления в данном случае обусловлены выходом из воды воздуха, который растворился в ней при заполнении трубопроводов. Контур следует развоздушить и полностью заполнить теплоносителем, доводя его давление до 1,5 атм.

После разогрева теплоносителя в системе отопления его давление несколько увеличится, достигнув при этом расчетных рабочих значений.

Меры предосторожности

Прибор для измерения давления.

Поскольку при проектировании автономных систем отопления в целях экономии запас прочности закладывают небольшой, даже невысокий скачок давления до 3 атм может вызвать разгерметизацию отдельных элементов или их соединений. Для того чтобы сгладить перепады давления вследствие нестабильной работы насоса или изменения температуры теплоносителя, в закрытой системе отопления устанавливают расширительный бачок. В отличие от аналогичного устройства в системе открытого типа, он не имеет сообщения с атмосферой. Одна или несколько его стенок делаются из упругого материала, благодаря чему бачок выполняет функцию демпфера при скачках давления или гидроударах.

Наличие расширительного бачка не всегда гарантирует поддержание давления в оптимальных пределах. В ряде случаев оно может превысить максимально допустимые значения:

  • при неверном подборе емкости расширительного бачка;
  • при сбоях в работе циркуляционного насоса;
  • при перегреве теплоносителя, что бывает следствием нарушений в работе автоматики котла;
  • вследствие неполного открытия запорной арматуры после проведения ремонта или профилактических работ;
  • из-за появления воздушной пробки (это явление может провоцировать как рост давления, так и его падение);
  • при снижении пропускной способности грязевого фильтра по причине его чрезмерной засоренности.

Поэтому во избежание аварийных ситуаций при устройстве отопительных систем закрытого типа обязательной является установка предохранительного клапана, который сбросит излишки теплоносителя в случае превышения допустимого давления.

Что делать, если падает давление в системе отопления

Давление в расширительном баке.

При эксплуатации автономных отопительных систем наиболее частыми являются такие аварийные ситуации, при которых давление плавно или резко снижается. Они могут быть вызваны двумя причинами:

  • разгерметизацией элементов системы или их соединений;
  • неполадками в котле.

В первом случае следует обнаружить место утечки и восстановить его герметичность. Сделать это можно двумя способами:

  1. Визуальным осмотром. Этот метод применяется в тех случаях, когда отопительный контур проложен открытым способом (не путать с системой открытого типа), то есть все его трубопроводы, арматура и приборы находятся на виду. Прежде всего внимательно осматривают пол под трубами и радиаторами, стараясь обнаружить лужицы воды или следы от них. Кроме того, место утечки можно зафиксировать по следам коррозии: на радиаторах или в местах соединений элементов системы при нарушении герметичности образуются характерные ржавые потеки.
  2. С помощью специального оборудования. Если визуальный осмотр радиаторов ничего не дал, а трубы проложены скрытым способом и не могут быть осмотрены, следует обратиться к помощи специалистов. Они располагают специальным оборудованием, которое поможет обнаружить утечку и устранить ее, если владелец дома не имеет возможности сделать это самостоятельно. Локализация точки разгерметизации осуществляется достаточно просто: вода из отопительного контура сливается (для таких случаев в нижней точке контура на этапе монтажа врезают сливной кран), затем в него с помощью компрессора закачивается воздух. Место утечки определяется по характерному звуку, который издает просачивающийся воздух. Перед запуском компрессора с помощью запорной арматуры следует изолировать котел и радиаторы.

Если проблемное место представляет собой одно из соединений, его дополнительно уплотняют паклей или ФУМ-лентой, а затем подтягивают. Лопнувший трубопровод вырезают и приваривают на его место новый. Узлы, не подлежащие ремонту, просто меняют.

Если герметичность трубопроводов и других элементов не вызывает сомнений, а давление в закрытой системе отопления все-таки падает, следует поискать причины этого явления в котле. Проводить диагностику самостоятельно не следует, это работа для специалиста, имеющего соответствующее образование. Чаще всего в котле обнаруживаются следующие дефекты:

Устройство системы отопления с манометром.

  • появление микротрещин в теплообменнике из-за гидроударов;
  • заводской брак;
  • выход из строя подпиточного крана.

Весьма распространенной причиной, по которой падает давление в системе, является неправильный подбор емкости расширительного бачка.

Хотя в предыдущем разделе говорилось, что это может стать причиной роста давления, никакого противоречия тут нет. Когда растет давление в системе отопления, срабатывает предохранительный клапан. При этом теплоноситель сбрасывается и его объем в контуре уменьшается. В результате со временем давление будет снижаться.

Контроль давления

Для визуального контроля давления в сети отопления чаще всего применяют стрелочные манометры с трубкой Бредана. В отличие от цифровых приборов, такие манометры не требуют подключения электрического питания. В автоматизированных системах используют электроконтактные датчики. На отводе к контрольно-измерительному прибору следует обязательно устанавливать трехходовой кран. Он позволяет изолировать манометр от сети при проведении обслуживания или ремонта, а также используется для удаления воздушной пробки или сброса прибора на ноль.

Инструкции и правила, регламентирующие эксплуатацию отопительных систем, как автономных, так и централизованных, рекомендуют устанавливать манометры в таких точках:

  1. Перед котельной установкой (или котлом) и на выходе из нее. В этой точке определяется давление в котле.
  2. Перед циркуляционным насосом и после него.
  3. На вводе магистрали отопления в здание или сооружение.
  4. Перед регулятором давления и после него.
  5. На входе и выходе фильтра грубой очистки (грязевика) для контроля уровня его загрязненности.

Все контрольно-измерительные приборы должны проходить регулярную поверку, подтверждающую точность выполняемых ими измерений.

Как исправить ситуацию при перепаде?

Тут все предельно просто. Во-первых, вам необходимо взглянуть на манометр, который имеет несколько характерных зон. Если стрелка находится в зеленой, то все нормально, а если замечено, что падает давление в системе отопления, то показатель будет в белой зоне. Есть еще красная, она сигнализирует о повышении. В большинстве случаев можно справиться своими силами. Для начала вам необходимо найти два клапана. Один из них служит для нагнетания, второй – стравливания носителя из системы. Дальше все просто и понятно. При недостаче носителя в системе, необходимо открыть клапан нагнетания и проследить за манометром, установленном на котле. Когда стрелка дойдет до необходимого значения, закрываете вентиль. В случае если нужно стравливание, все делается аналогичным образом с единственным различием в том, что нужно взять с собой посудину, куда будет сливаться вода из системы. Когда стрелка манометра покажет норму, закручиваете вентиль. Зачастую именно так «лечится» перепад давления в системе отопления. А сейчас давайте пойдем дальше.

Как температура носителя влияет на давление?

После того как закрытая система водоснабжения будет смонтирована, закачивается определенное количество теплоносителя. Как правило, давление в системе должно быть минимальным. Это обусловлено тем, что вода пока еще холодная. Когда носитель будет греться, произойдет его расширение и, как следствие, давление внутри системы несколько увеличится. В принципе, вполне разумно регулировать количество атмосфер, регулируя температуру воды. В настоящее время используются расширительные баки, они же гидроаккумуляторы, которые аккумулируют внутри себя энергию и не допускают увеличения напора. Принцип работы системы предельно прост. Когда рабочее давление в системе отопления достигает 2 Атм, в работу включается расширительный бак. Гидроаккумулятор отбирает в себя излишки теплоносителя, тем самым поддерживая напор на необходимом уровне. Но бывает так, что расширительный бак полон, излишку воды деваться некуда, в этом случае в системе может возникнуть критическое избыточное давление (более 3 Атм.). Чтобы спасти систему от разрушения, включается предохранительный клапан, удаляющий лишний объем воды.

О тестировании на герметичность

В обязательном порядке необходимо проверять систему на наличие утечек. Это делается для того, чтобы работа отопления была эффективной и не имела сбоев. В многоэтажных зданиях с центральным отоплением чаще всего прибегают к испытанию холодной водой. В этом случае, если давление воды в системе отопления падает более чем на 0,06 МПа за 30 минут или за 120 минут теряется 0,02 МПа, необходимо искать места порывов. Если же показатели не выходят за пределы нормы, то можно запускать систему и начинать отопительный сезон. Проверка с горячей водой осуществляется непосредственно перед отопительным сезоном. В этом случае носитель подается под давлением, которое является максимальным для оборудования.

Как вы видите, разобраться с данным вопросом довольно просто. Если вы используете автономное отопление, то рабочее давление в системе должно составлять примерно 0,7-1,5 Атм. В остальных же случаях многое зависит от этажности здания, а также степени износа батарей и радиаторов. Во всех случаях необходимо позаботиться об установке расширительного бака, который исключит возникновение гидроударов и при необходимости понизит давление. Помните о том, что желательно хотя бы 1 раз в 2-3 года перед отопительным сезоном осуществлять прочистку труб от накипи и других продуктов распада.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *