For normal drift må det tilgjengelige hodet være. Hydraulisk beregning av et vannvarmesystem. Hydraulisk beregning av vannvarmesystemer ved hjelp av spesifikke tap av friksjonstrykk

På en piezometrisk graf i en skala er terrenget, høyden på de festede bygningene, trykket i nettverket plottet. Fra denne grafen er det enkelt å bestemme hodet og det tilgjengelige hodet når som helst i nettverket og abonnentsystemene.

For det horisontale planet for trykkavlesningen blir nivå 1 - 1 vedtatt (se fig. 6.5). Linje P1 - P4 er en graf over strømningen til strømningen. Linje O1 - O4 - en graf over returlinjens trykk. H  o1 er det totale trykket på kildetilførselsmanifolden; H  sn - trykket fra strømpumpen; H  St - fulle pumpens fulle trykk, eller det fulle statiske trykket i oppvarmingsnettet; N til  - fullt trykk i T.K. på utløpsrøret til hovedpumpen; D H  t - trykktap i varmebehandlingsanlegget; H  p1 - \u200b\u200bfullt trykk på forsyningsmanifolden, H  n1 \u003d H  k - D H  t. Engangstrykk av nettverksvann ved kraftvarmeoppsamleren H 1 =H  n1 - H  O1. Trykk hvor som helst i nettverket jeg  betegnet som H  n i H  oi - totaltrykk i frem- og returledningen. Hvis den geodetiske høyden på et tidspunkt jeg  er der Z  jeg ,   da er det piezometriske trykket på dette tidspunktet H  p i - Z  jeg , H  o i   - Z  i henholdsvis fremover og bakover. Engangshode på punktet jeg  det er forskjell på piezometrisk trykk i fremre og bakre rørledninger - H  p i - H  oi. Det tilgjengelige trykket i varmenettet i tilkoblingsnoden til abonnenten D er H 4 = H  n4 - H  O4.

Figur 6.5. Skjema (a) og piezometrisk graf (b) for et to-rørs oppvarmingsnett

Tap av trykk i strømningslinjen i seksjon 1 - 4 er   . Tap av trykk i returledningen i seksjon 1 - 4 er   . Under drift av nettpumpen, trykket H  st matpumpe reguleres av en trykkregulator til H  O1. Når nettpumpen stopper, settes et statisk hode i nettverket H  Kunst utviklet av en sminkepumpe.

I den hydrauliske beregningen av dampledningen er det mulig å ikke ta hensyn til profilen til dampledningen på grunn av den lave damptettheten. Trykk tap for abonnenter, for eksempel   avhenger av abonnentens tilkoblingsplan. Med heisblanding D H  e \u003d 10 ... 15 m, med heisfri inngang - D n  BE \u003d 2 ... 5 m, i nærvær av varmeovner D H  n \u003d 5 ... 10 m, med pumpeblanding D H  ns \u003d 2 ... 4 moh.

Krav til trykkregimet i varmenettet:

På ethvert tidspunkt i systemet må trykket ikke overstige den maksimalt tillatte verdien. Rørledninger til varmeforsyningssystemet er designet for 16 ata, rørledninger til lokale systemer - for trykk 6 ... 7 ata;

For å unngå luftlekkasjer når som helst i systemet, bør trykket være minst 1,5 ata. I tillegg er denne tilstanden nødvendig for å forhindre kavitasjon av pumpene;

Når som helst i systemet, bør trykket ikke være mindre enn metningstrykket ved en gitt temperatur for å unngå kokende vann.

Driftstrykket i varmesystemet er den viktigste parameteren som funksjonen til hele nettverket er avhengig av. Avvik i en eller annen retning fra verdiene gitt av prosjektet reduserer ikke bare effektiviteten til varmekretsen, men påvirker også driften av utstyret betydelig, og kan i spesielle tilfeller til og med deaktivere det.

Et visst trykkfall i varmesystemet skyldes selvfølgelig prinsippet om dets innretning, nemlig trykkforskjellen i tilførsels- og returledninger. Men hvis det er mer betydelige sprang, bør det iverksettes umiddelbare tiltak.

1. Statisk trykk. Denne komponenten avhenger av høyden på vannsøylen eller annet kjølevæske i røret eller tanken. Statisk trykk eksisterer selv om mediet er i ro.
2. Dynamisk trykk. Det er en kraft som virker på systemets indre overflater når vann eller et annet medium beveger seg.

Tildel konseptet med å begrense arbeidspress. Dette er den maksimalt tillatte verdien, hvis overskudd er full av ødeleggelse av individuelle nettverkselementer.

Hvilket trykk i systemet bør anses som optimalt?

Trykkgrensetabell i varmesystemet.

Ved utforming av oppvarming beregnes kjølevæsketrykket i systemet basert på antall etasjer i bygningen, den totale lengden på rørledningene og antall radiatorer. Som regel, for private hus og hytter, er de optimale verdiene for trykket til mediet i varmekretsen i området fra 1,5 til 2 atm.

For boligblokker med en høyde på opptil fem etasjer koblet til et sentralvarmesystem opprettholdes trykket i nettet på et nivå på 2-4 atm. For hus med ni og ti etasjer anses et trykk på 5-7 atm som normalt, og i høyere bygninger - ved 7-10 atm. Det maksimale trykket registreres i varmeledninger, gjennom hvilket kjølevæsken transporteres fra kjelerom til forbrukere. Her når den 12 atm.

For forbrukere som befinner seg i forskjellige høyder og i forskjellige avstander fra kjelerommet, må trykket i nettverket justeres. Trykkregulatorer brukes til å senke den, og pumpestasjoner brukes til å øke den. Det må imidlertid tas i betraktning at en feil regulator kan forårsake en økning i trykket i visse deler av systemet. I noen tilfeller, når temperaturen synker, kan disse enhetene helt sperre avstengningsventilene på forsyningsrøret som kommer fra kjelanlegget.

For å unngå slike situasjoner justeres regulatorenes innstillinger slik at fullstendig ventillukking ikke er mulig.

Autonome varmesystemer

Ekspansjonstank i et autonomt varmesystem.

I mangel av sentralisert varmeforsyning i husene er det anordnet autonome varmesystemer der kjølevæsken varmes opp av en individuell kjele med liten kraft. Hvis systemet kommuniserer med atmosfæren gjennom en ekspansjonstank og kjølevæsken i den sirkulerer på grunn av naturlig konveksjon, kalles det åpent. Hvis det ikke er kommunikasjon med atmosfæren, og arbeidsmediet sirkulerer takket være pumpen, kalles systemet lukket. Som allerede nevnt, for normal funksjon av slike systemer, bør vanntrykket i dem være omtrent 1,5-2 atm. En så lav indikator skyldes den relativt lille lengden på rørledningene, så vel som et lite antall innretninger og beslag, noe som resulterer i en relativt liten hydraulisk motstand. I tillegg, på grunn av den lave høyden til slike hus, overstiger det statiske trykket på de nedre delene av kretsen sjelden 0,5 atm.

I stadiet med å starte et autonomt system er det fylt med kaldt kjølevæske, motstå et minimumstrykk på 1,5 atm i lukkede varmesystemer. Ikke slå alarmen hvis trykket i kretsen etter en tid etter utfylling synker. Trykk tapet i dette tilfellet skyldes frigjøring av luft fra vannet, som løste seg opp i det når du fyller rørledningene. Kretsen skal være luftblåst og fullstendig fylt med kjølevæske, og bringe trykket til 1,5 atm.

Etter å ha oppvarmet kjølevæsken i varmesystemet, vil trykket øke noe og når de beregnede driftsverdiene.

Forholdsregler

Instrument for måling av trykk.

Siden man utformer autonome varmesystemer, for å spare sikkerhet, legges en liten sikkerhetsmargin, kan til og med et lavtrykkshopp på opptil 3 atm føre til trykkavlastning av enkeltelementer eller deres forbindelser. For å jevne ut trykkfall på grunn av ustabil drift av pumpen eller endringer i kjølevæskets temperatur, installeres en ekspansjonstank i et lukket varmesystem. I motsetning til en lignende enhet i et åpent system, har det ingen kommunikasjon med atmosfæren. En eller flere av veggene er laget av elastisk materiale, slik at tanken fungerer som spjeld under trykkstøt eller vannhammer.

Tilstedeværelsen av en ekspansjonstank garanterer ikke alltid at trykket holdes innenfor optimale grenser. I noen tilfeller kan det overstige de tillatte maksimale verdiene:

• med feil valg av kapasiteten til ekspansjonstanken;
• i tilfelle funksjonsfeil i sirkulasjonspumpen;
• når kjølevæsken overopphetes, noe som er en konsekvens av brudd i driften av kjeleautomasjonen;
• på grunn av ufullstendig åpning av stengeventiler etter reparasjoner eller forebyggende vedlikehold;
• på grunn av utseendet til en luftplugg (dette fenomenet kan provosere både en økning i trykk og dets fall);
• mens du reduserer gjennomstrømningen av skittfilteret på grunn av overdreven tilstopping.

Derfor, for å unngå ulykker når du installerer varmesystemer av en lukket type, er det obligatorisk å installere en sikkerhetsventil som vil tømme overflødig kjølevæske i tilfelle overskridelse av tillatt trykk.

Hva gjør du hvis trykket i varmesystemet synker

Trykk i ekspansjonstanken.

Under driften av autonome varmesystemer er de vanligste slike nødsituasjoner der trykket gradvis eller kraftig synker. De kan være forårsaket av to grunner:

• trykkavlastning av systemelementer eller forbindelser derav;
• funksjonsfeil i kjelen.

I det første tilfellet bør lekkasjen oppdages og tettheten gjenopprettes. Det er to måter å gjøre dette på:

1. Visuell inspeksjon. Denne metoden brukes i tilfeller der varmekretsen er lagt på en åpen måte (for ikke å forveksle med et åpent system), det vil si at alle rørledninger, beslag og innretninger er i tydelig syn. Først av alt, inspiser gulvet nøye under rørene og radiatorene, og prøv å finne vannpytter eller spor etter dem. I tillegg kan stedet for lekkasje fikses ved spor av korrosjon: på radiatorene eller ved leddene til elementene i systemet, i tilfelle lekkasje, dannes karakteristiske rustne lekkasjer.
2. Bruke spesialutstyr. Hvis en visuell inspeksjon av radiatorene ikke gir noe, og rørene legges på en skjult måte og ikke kan inspiseres, bør du søke hjelp fra spesialister. De har spesialutstyr som hjelper til med å oppdage en lekkasje og eliminere den hvis eieren av huset ikke er i stand til å gjøre det selv. Lokaliseringen av trykkavlastningspunktet er ganske enkelt: vannet fra varmekretsen tappes (for slike tilfeller settes en avløpsventil inn i det nedre punktet på kretsen på installasjonsfasen), deretter pumpes luft inn i den ved hjelp av en kompressor. Lekkasjeposisjonen bestemmes av den karakteristiske lyden som luften lekker ut. Før du starter kompressoren, må du isolere kjelen og radiatorene ved hjelp av avstengningsventiler.

Hvis problemet er en av tilkoblingene, forsegles det i tillegg med slep eller FUM-tape, og strammes deretter. En burst-rørledning kuttes ut og en ny sveises på sin plass. Uforanderlige komponenter endres ganske enkelt.

Hvis tettheten til rørledninger og andre elementer ikke er i tvil, og trykket i det lukkede varmesystemet fortsatt synker, bør du se etter årsakene til dette fenomenet i kjelen. Diagnostikk selv skal ikke være, dette er en jobb for en spesialist som har passende utdanning. Oftest blir følgende feil oppdaget i kjelen:

Varmeanlegg med trykkmåler.

• utseendet til mikrokrakker i varmeveksleren på grunn av vannhammer;
• fabrikkfeil;
• feil på feedkranen.

En veldig vanlig årsak til at trykket i systemet synker er feil valg av kapasiteten til ekspansjonstanken.

Selv om forrige seksjon sa at dette kan forårsake økt press, er det ingen motsetning her. Når trykket i varmesystemet stiger, aktiveres sikkerhetsventilen. I dette tilfellet tappes kjølevæsken ut og volumet i kretsen synker. Som et resultat, over tid, vil trykket avta.

Trykkregulering

For visuell styring av trykk i varmenettet brukes ofte pilemåler med et Bredan-rør. I motsetning til digitale instrumenter, krever ikke slike trykkmålere elektrisk kraft. I automatiserte systemer brukes elektriske sensorer. En treveisventil må installeres på kranen til instrumentet. Den lar deg isolere trykkmåleren fra nettverket under vedlikehold eller reparasjon, og brukes også til å fjerne luftbelastning eller tilbakestille instrumentet til null.

Instruksjoner og regler for drift av varmesystemer, både autonome og sentraliserte, anbefaler å installere trykkmålere på slike punkter:

1. Før installasjonen av kjelen (eller kjelen) og ved utgangen fra den. På dette tidspunktet bestemmes trykket i kjelen.
2. Før og etter sirkulasjonspumpen.
3. Ved inngangen til varmestrømmen i en bygning eller struktur.
4. Før og etter trykkregulatoren.
5. Ved inn- og utløpet til grovfilteret (sumpen) for å kontrollere forurensningsnivået.

All instrumentering må gjennomgå regelmessig verifisering, og bekrefter nøyaktigheten av målingene deres.

Tilgjengelig trykkfall for å skape vannsirkulasjon, Pa, bestemmes av formelen

hvor ДРн - trykk opprettet av sirkulasjonspumpe eller heis, Pa;

ДРе - naturlig sirkulasjonstrykk i designringen på grunn av vannkjøling i rør og varmeapparater, Pa;

I pumpesystemer er det tillatt å ikke ta hensyn til ДРе hvis det er mindre enn 10% av Дрн.

Det tilgjengelige trykkfallet ved inngangen til bygningen er Дрр \u003d 150 kPa.

Beregning av naturlig sirkulasjonstrykk

Det naturlige sirkulasjonstrykket som oppstår i konstruksjonsringen til et vertikalt en-rørssystem med en nedre ledning, justerbar med lukkeseksjoner, Pa, bestemmes av formelen

hvor er den gjennomsnittlige økningen av vanntetthet med en reduksjon i temperaturen med 1 ° C, kg / (m3 ?? C);

Den vertikale avstanden fra varmesentralen til kjølesentralen

varmeinnretning, m;

Strømningshastigheten for vann i stigerøret, kg / t, bestemmes av formelen

Beregning av pumpens sirkulasjonstrykk

Verdien, Pa, velges i samsvar med den tilgjengelige trykkforskjellen ved innløpet og blandingskoeffisienten U i henhold til nomogram.

Tilgjengelig differensialtrykk ved innløpet \u003d 150 kPa;

Væskeparametere:

I varmenettet er f1 \u003d 150 ° C; f2 \u003d 70 ° C;

I varmesystemet er t1 \u003d 95 ° C; t2 \u003d 70 ° C;

Vi bestemmer blandingskoeffisienten med formelen

µ \u003d ф1 - t1 / t1 - t2 \u003d 150-95 / 95-70 \u003d 2,2; (2.4)

Hydraulisk beregning av vannvarmesystemer ved hjelp av spesifikke tap av friksjonstrykk

Beregning av sirkulasjonsringen

1) Hydraulisk beregning av hovedsirkulasjonsringen utføres gjennom stigerøret 15 på det vertikale en-rørs vannoppvarmingssystemet med en lavere ledningsnett og frigjøring av kjølemiddelet.

2) Vi deler fcc til bosettingssteder.

3) For et foreløpig valg av rørdiameter, bestemmes en hjelpemengde - gjennomsnittsverdien av det spesifikke trykktapet fra friksjon, Pa, per 1 meter rør i henhold til formelen

hvor er det tilgjengelige trykket i det vedtatte varmesystemet, Pa;

Den totale lengden på hovedsirkulasjonsringen, m;

Korreksjonsfaktor, som tar hensyn til andelen lokale trykktap i systemet;

For et varmesystem med pumpesirkulasjon er andelen lokale motstandstap b \u003d 0,35, og friksjonstap b \u003d 0,65.

4) Vi bestemmer strømningshastigheten til kjølevæsken i hver seksjon, kg / t, i henhold til formelen

Parametrene til kjølevæsken i forsynings- og returrørene til varmesystemet,? C;

Spesifikk massevarkkapasitet på vann lik 4.187 kJ / (kg ?? C);

Regnskapskoeffisient for ytterligere varmestrøm under avrunding over beregnet verdi;

Regnskapskoeffisient for ytterligere varmetap ved varmeenheter ved eksterne gjerder;

6) Vi bestemmer koeffisientene for lokal motstand i designområdene (og summen deres er skrevet i tabell 1) etter.

Tabell 1

7) I hver seksjon av hovedsirkulasjonsringen bestemmer vi trykktapet på den lokale motstanden Z, i henhold til, avhengig av summen av de lokale motstandskoeffisientene V0 og vannhastigheten i området.

8) Vi sjekker lageret av tilgjengelig differansetrykk i sirkulasjonsringen i henhold til formelen

hvor er det totale trykktapet i hovedsirkulasjonsringen, Pa;

I tilfelle av en dødgang, bør det gjenværende trykktapet i sirkulasjonsringene ikke overstige 15%.

Den hydrauliske beregningen av hovedsirkulasjonsringen er oppsummert i tabell 1 (vedlegg A). Som et resultat oppnår vi det gjenværende trykktapet

Beregning av en liten sirkulasjonsring

Vi utfører en hydraulisk beregning av den sekundære sirkulasjonsringen gjennom stigerøret 8 i ett-rørs vannvarmesystemet

1) Vi beregner det naturlige sirkulasjonstrykket på grunn av kjølevann i varmeelementene til stigerøret 8 i henhold til formelen (2.2)

2) Bestem strømningshastigheten for vann i stigerøret 8 i henhold til formelen (2.3)

3) Vi bestemmer det tilgjengelige trykkfallet for sirkulasjonsringen gjennom sekundærstigerøret, som skal være lik de kjente trykktapene i HCC-seksjonene, justert for forskjellen i det naturlige sirkulasjonstrykket i sekundær- og hovedringene:

15128,7+ (802-1068) \u003d 14862,7 Pa

4) Vi finner gjennomsnittsverdien av det lineære trykktapet med formelen (2.5)

5) I henhold til verdien, Pa / m, strømningshastigheten til kjølevæsken på stedet, kg / t, og de maksimalt tillatte hastighetene for kjølevæsken, bestemmer vi den foreløpige rørdiameteren dу, mm; faktisk spesifikt trykktap R, Pa / m; faktisk kjølevæskehastighet V, m / s, av.

6) Vi bestemmer koeffisientene for lokal motstand i designområdene (og summen deres er skrevet i tabell 2) etter.

7) I området for den lille sirkulasjonsringen bestemmer vi trykktapet på den lokale motstanden Z, i henhold til, avhengig av summen av de lokale motstandskoeffisientene V0 og vannhastigheten i området.

8) Den hydrauliske beregningen av den lille sirkulasjonsringen er oppsummert i tabell 2 (vedlegg B). Kontroller den hydrauliske justeringen mellom hoved- og små hydrauliske ringer i henhold til formelen

9) Bestem det nødvendige trykktapet i gasspyleren i henhold til formelen

10) Bestem diameteren på gasspylen i henhold til formelen

På stedet er det påkrevd å installere en gasspyler med en diameter på den indre passasjen DN \u003d 5 mm

Q [KW] \u003d Q [Gcal] * 1160; Overføring av last fra Gcal til KW

G [m3 / time] \u003d Q [kW] * 0,86 / ΔT; hvor ΔT  - temperaturforskjell mellom strømning og retur.

Et eksempel:

Tilførselstemperatur fra varmeanlegg T1 - 110˚ C

Tilførselstemperatur fra varmenett T2 - 70˚ C

Strømningshastigheten til varmekretsen G \u003d (0,45 * 1160) * 0,86 / (110-70) \u003d 11,22 m3 / time

Men for en oppvarmet krets med en temperaturgraf på 95/70, vil strømningshastigheten være helt annerledes: \u003d (0,45 * 1160) * 0,86 / (95-70) \u003d 17,95 m3 / time.

Av dette kan vi konkludere: jo lavere temperaturhode (temperaturforskjellen mellom tilførsel og retur), desto mer er behovet for kjølevæske.

Valg av sirkulasjonspumper.

Når du velger sirkulasjonspumper for oppvarming, varmt vann til hus, ventilasjon, må du kjenne til systemets egenskaper: kjølevæskestrøm,

som er nødvendig for å gi systemet og hydraulisk motstand.

Kjølevæske strømningshastighet:

G [m3 / time] \u003d Q [kW] * 0,86 / ΔT; hvor ΔT  - temperaturforskjell mellom forsyning og retur;

hydraulisk systemmotstand bør gis av spesialister som beregnet selve systemet.

For eksempel:

vi vurderer et varmesystem med en temperaturplan på 95˚ C / 70˚ Med en belastning på 520 kW

G [m3 / time] \u003d 520 * 0,86 / 25 \u003d 17,89 m3 / time~ 18 m3 / time;

Motstanden til varmesystemet utgjordeξ \u003d 5 m ;

Når det gjelder et uavhengig varmesystem, må det forstås at varmevekslerens motstand tillegges denne motstanden på 5 meter. For å gjøre dette, må du se på beregningen. La for eksempel denne verdien være 3 meter. Så den totale motstanden til systemet oppnås: 5 + 3 \u003d 8 meter.

Nå er det fullt mulig å hente 18 sirkulasjonspumpem3 / time og et trykk på 8 meter.

For eksempel, slik:

I dette tilfellet er pumpen valgt med stor margin, den lar deg gi et driftspunktflyt / trykk med den første hastigheten på arbeidet. Hvis dette trykket ikke er nok, kan pumpen "spres" til 13 meter ved tredje hastighet. Det beste alternativet er versjonen av pumpen, som opprettholder driftspunktet med en andre hastighet.

I stedet for en vanlig pumpe med tre eller en driftshastighet er det også mulig å sette en pumpe med en innebygd frekvensomformer, for eksempel dette:

Denne versjonen av pumpen er selvfølgelig mest å foretrekke, siden den tillater den mest fleksible justeringen av driftspunktet. Den eneste ulempen er kostnadene.

Det er også nødvendig å huske at for sirkulasjon av varmesystemer er det nødvendig å tilveiebringe to pumper uten å mislykkes (hoved / standby), og for sirkulasjonen av varmtvannsledningen er det fullt mulig å sette en.

Ladesystemet. Valg av en sminkepumpe.

Det er åpenbart at sminkepumpen bare er nødvendig hvis det brukes uavhengige systemer, spesielt oppvarming, der varme- og varmekretsen

atskilt med varmeveksler. Selve sminkesystemet er nødvendig for å opprettholde et konstant trykk i sekundærkretsen i tilfelle mulige lekkasjer

i varmesystemet, så vel som å fylle selve systemet. Selve sminkesystemet består av en trykkbryter, en magnetventil og en ekspansjonstank.

Ladepumpen installeres bare når kjølevæsken i returen ikke er nok til å fylle systemet (piezometeret tillater ikke).

Et eksempel:

Trykket fra returkjølemediet fra varmenettet P2 \u003d 3 atm.

Bygningens høyde, tatt i betraktning disse. Underjordisk \u003d 40 meter.

3 atm \u003d 30 meter;

Nødvendig høyde \u003d 40 meter + 5 meter (ved tut) \u003d 45 meter;

Trykkunderskudd \u003d 45 meter - 30 meter \u003d 15 meter \u003d 1,5 atm.

Trykket på sminkepumpen er klart, den skal være 1,5 atmosfærer.

Hvordan bestemme flyten? Pumpens strømningshastighet tas i mengden 20% av volumet til varmesystemet.

Prinsippet for drift av ladesystemet er som følger.

Trykkbryteren (trykkmålingsenhet med reléutgang) måler trykket på returkjølevæsken i varmesystemet og har

preset. For dette spesielle eksemplet, bør denne innstillingen være på omtrent 4,2 atmosfærer med en hysterese på 0,3.

Når trykket i retur av varmesystemet synker til 4,2 atm, lukker trykkbryteren gruppen av kontakter. Dermed gir den magneten strøm

ventil (åpning) og sminkepumpe (inkludering).

Kjølevæske tilføres til trykket stiger til 4,2 atm + 0,3 \u003d 4,5 atmosfærer.

Beregning av reguleringsventilen for kavitasjon.

Når du fordeler det tilgjengelige trykket mellom elementene i et varmepunkt, er det nødvendig å ta hensyn til muligheten for kavitasjonsprosesser inne i kroppen

ventiler som vil ødelegge det over tid.

Det maksimalt tillatte trykkfallet over ventilen kan bestemmes ved formelen:

APmax  \u003d z * (P1 - Ps); baren

hvor: z - koeffisient for begynnelsen av kavitasjon, publisert i tekniske kataloger for valg av utstyr. Hver utstyrsprodusent har sine egne, men gjennomsnittsverdien ligger vanligvis i området 0,45-06.

P1 - trykk foran ventilen, stangen

Ps - trykkmetning av vanndamp ved en gitt kjølevæsketemperatur, bar,

tilotoribestemt av tabellen:

Hvis den beregnede trykkforskjellen som brukes til å velge Kvs-ventilen ikke er mer enn

APmax, vil kavitasjon ikke forekomme.

Et eksempel:

Trykk før ventil P1 \u003d 5 bar;

Varmebærertemperatur Т1 \u003d 140С;

Z ventilkatalog \u003d 0,5

I følge tabellen bestemmer vi for kjølevæsketemperaturen i 140СR \u003d 2,69

Det maksimalt tillatte trykkfallet over ventilen er:

APmax  \u003d 0,5 * (5 - 2,69) \u003d 1,155 bar

Mer enn denne forskjellen kan ikke gå tapt på ventilen - kavitasjon vil begynne.

Men hvis temperaturen på kjølevæsken ville være lavere, for eksempel 115C, som er nærmere de virkelige temperaturene i varmenettet, er den maksimale forskjellen

trykk ville være større: ΔPmax  \u003d 0,5 * (5 - 0,72) \u003d 2,14 bar.

Fra dette kan vi gjøre en veldig åpenbar konklusjon: jo høyere temperaturen på kjølevæsken er, jo mindre er trykkfallet på reguleringsventilen.

For å bestemme strømningshastigheten. Når du går gjennom rørledningen, er det nok å bruke formelen:

; m / s

G - strømningshastighet gjennom ventilen, m3 / time

d er den nominelle diameteren til den valgte ventilen, mm

Det er nødvendig å ta hensyn til det faktum at strømningshastigheten som passerer gjennom rørledningsdelen ikke skal overstige 1 m / s.

Mest foretrukket er en strømningshastighet i området 0,7 - 0,85 m / s.

Minste hastighet skal være 0,5 m / s.

Kriteriet for valg av varmtvannssystem bestemmes vanligvis ut fra de tekniske forholdene for tilkoblingen: det varmegenererende selskapet foreskriver ofte

type varmtvannssystem for husholdninger. Hvis typen system ikke er registrert, bør du følge en enkel regel: bestemmelse av forholdet mellom bygningslaster

for varmt vann og oppvarming.

om 0.2   - nødvendig to-trinns varmtvannssystem;

Følgelig

om Qgvs / Qheating< 0.2   eller QGWS / Qheating\u003e 1  ; er nødvendig ett-trinns varmtvannssystem.

Prinsippet for drift av et to-trinns varmtvannssystem er basert på varmegjenvinning fra retur av varmekretsen: omvendt varmemedium til varmekretsen

passerer gjennom det første stadiet av varmtvannsforsyning og varmer kaldt vann fra 5C til 41 ... 48C. I dette tilfellet kjøler det motsatte kjølevæsken til selve varmekretsen seg ned til 40C

og allerede kaldt smelter sammen til et varmenettverk.

Det andre stadiet av varmtvannsforsyning varmer opp kaldt vann fra 41 ... 48C etter første trinn til settet 60 ... 65C.

Fordeler med et totrinns varmtvannssystem:

1) På grunn av varmegjenvinningen ved retur av varmekretsen, kommer et avkjølt kjølevæske inn i oppvarmingsnettet, noe som reduserer sannsynligheten for overoppheting kraftig

retur flyter. Dette øyeblikket er ekstremt viktig for varmegenererende selskaper, spesielt varmenett. Nå for tiden blir beregninger av varmevekslerne i det første trinnet med varmtvannsforsyning til en minimumstemperatur på 30 ° C blitt utbredt, slik at et enda kjøligere kjølevæske smelter sammen i returvarmenettverket.

2) To-trinns varmtvannssystem er mer presis tilgjengelig for å kontrollere temperaturen på varmt vann, som går til forbrukeren og temperatursvingninger

ved avkjørselen fra systemet er mye mindre. Dette oppnås på grunn av det faktum at reguleringsventilen i det andre varmtvannssteget, i prosessen med sin drift, regulerer

bare en liten del av belastningen, og ikke helheten.

Når man fordeler belastningen mellom første og andre trinn i varmtvannsforsyningen, er det veldig praktisk å fortsette som følger:

70% av belastningen - 1 trinn med varmtvannsforsyning;

30% av belastningen - 2 stadier av varmtvannsforsyning;

Hva gir det.

1) Siden det andre (justerbare) trinnet er lite, og i prosessen med å regulere temperaturen på varmtvannsforsyningen, temperatursvingninger ved utløpet til

systemer viser seg å være ubetydelige.

2) På grunn av denne fordelingen av varmtvannsbelastningen får vi i beregningsprosessen like kostnader og som et resultat like diametre i rørledningen til varmevekslerne.

Strømningshastigheten for varmtvannssirkulasjon må være minst 30% av strømningshastigheten for varmtvannsforsøk fra forbrukeren. Dette er minste antall. For å øke påliteligheten

system og stabilitet for å regulere temperaturen på varmt vann, kan strømningshastigheten for sirkulasjon økes til en verdi av 40-45%. Dette er ikke bare å opprettholde

varmtvannstemperatur når det ikke er noen analyse fra forbrukeren. Dette gjøres for å kompensere for "nedtrekking" av varmtvann på tidspunktet for topp varmtvannsanalyse, siden strømningshastigheten

systemet vil opprettholde sirkulasjonen ved fylling av volumet av varmeveksleren med kaldt vann for oppvarming.

Det er tilfeller av feil beregning av DHW-systemet, når de i stedet for et totrinns system designer et enkelttrinn. Etter å ha installert et slikt system,

under idriftsettelse blir spesialisten møtt med ekstrem ustabilitet i driften av varmtvannsanlegget. Det er aktuelt å snakke om inoperabilitet,

som uttrykkes ved store temperatursvingninger ved utløpet til varmtvannsanlegget med en amplitude på 15-20C fra et gitt settpunkt. For eksempel når innstillingen

er 60С, da i temperaturen mellom 40 og 80С forekommer temperatursvingninger. I dette tilfellet, endre innstillingene

elektronisk regulator (PID - komponenter, stangtid for stangen, etc.) vil ikke gi noe resultat, siden d.h.w.-hydraulikken er grunnleggende feilberegnet.

Det er bare en vei ut: å begrense strømmen av kaldt vann og maksimere sirkulasjonskomponenten i varmtvannsforsyningen. I dette tilfellet på blandingspunktet

mindre kaldt vann vil blandes med mer varmt (sirkulerende), og systemet vil fungere mer stabilt.

Dermed utføres en slags imitasjon av et totrinns varmtvannssystem på grunn av sirkulasjon av varmtvann.

Generelle prinsipper for hydraulisk beregning av rørledninger til vannvarmesystemer beskrevet i detalj i seksjonen Vannvarmesystemer. De er også anvendelige for beregning av varmeledninger i oppvarmingsnett, men tar hensyn til noen av funksjonene deres. I beregningene av varmeledninger aksepteres turbulent bevegelse av vann (vannhastigheten er større enn 0,5 m / s, dampen er større enn 20-30 m / s, dvs. det kvadratiske beregningsområdet), den ekvivalente ruheten til den indre overflaten av stålrør med store diametre, mm, ta for: damprørledninger - k \u003d 0,2; vannnett - k \u003d 0,5; kondensatrørledninger - k \u003d 0,5-1,0.

De estimerte kjølevæskekostnadene for individuelle deler av varmesystemet bestemmes som summen av kostnadene for individuelle abonnenter, under hensyntagen til tilkoblingsplanen for varmtvannsberederne. I tillegg er det nødvendig å kjenne til de optimale spesifikke trykkfallene i rørledningene, som tidligere er bestemt av den tekniske og økonomiske beregningen. Vanligvis blir de tatt lik 0,3-0,6 kPa (3-6 kgf / m 2) for hovedvarmenett og opp til 2 kPa (20 kgf / m 2) for grener.

Ved hydraulisk beregning løses følgende oppgaver: 1) bestemmelse av rørledningsdiametere; 2) bestemmelse av trykkfall; 3) bestemmelse av effektive trykk på forskjellige punkter i nettverket; 4) bestemmelse av tillatte trykk i rørledninger under forskjellige driftsforhold og varmeforsyningsforhold.

Ved gjennomføring av hydrauliske beregninger brukes ordninger og den geodetiske profilen til varmeanlegget, som indikerer plasseringen av varmeforsyningskilder, varmekonsumenter og designbelastninger. For å fremskynde og forenkle beregningene, i stedet for tabeller, brukes logaritmiske nomogrammer for hydraulisk beregning (fig. 1), og i de senere år, datamaskinberegning og grafiske programmer.

Figur 1

PIEZOMETRIC SCHEDULE

Ved utforming og i operasjonell praksis blir piezometriske grafer mye brukt for å ta hensyn til den gjensidige påvirkningen av den geodetiske profilen til området, høyden på abonnentsystemer, driftstrykket i oppvarmingsnettet. Det er enkelt å bestemme hode (trykk) og tilgjengelig trykk på et hvilket som helst punkt i nettverket og i abonnentsystemet for systemets dynamiske og statiske tilstand. Tenk på konstruksjonen av en piezometrisk graf, vi antar at hode og trykk, trykkfall og trykktap er relatert av følgende forhold: N \u003d p / y, m (Pa / m); ΔН \u003d Δр / γ, m (Pa / m); og h \u003d R / y (Pa), hvor H og ∆H er trykket og trykktapet, m (Pa / m); p og ∆p - trykk og trykkfall, kgf / m 2 (Pa); y er massetettheten til kjølevæsken, kg / m 3; h og R - spesifikt trykktap (dimensjonsløs verdi) og spesifikt trykkfall, kgf / m 2 (Pa / m).

Når du konstruerer en piezometrisk graf i dynamisk modus, tas aksen til nettverkspumpene som opprinnelsen til koordinater; tar dette punktet som en betinget , bygger de en terrengprofil langs hovedveien og på karakteristiske grener (merkene avviker fra merkene på hovedveien). Høyden på bygningene som skal kobles sammen tegnes i en profil i en skala, og har tidligere tatt trykket på sugesiden av samleren til nettverkspumpene Н vs \u003d 10-15 m, blir den horisontale А 2 Б 4 påført (fig. 2, a). Fra punkt A 2 er lengdene av de beregnede seksjonene av varmerørene (med et kumulativt totalmål) plottet langs abscisseaksen, og trykktapet Σ∆Н i disse seksjonene langs ordinatene fra sluttpunktene til de beregnede seksjoner. Når vi har koblet de øvre punktene i disse segmentene, oppnår vi en ødelagt linje A 2 B 2, som vil være den piezometriske linjen til returlinjen. Hvert vertikalt segment fra det betingede nivå A 2 B 4 til den piezometriske linjen A 2 B 2 representerer trykktapet i returledningen fra det tilsvarende punktet til sirkulasjonspumpen ved TPP. Fra punkt B 2 legges det nødvendige tilgjengelige trykket for abonnenten ved enden av motorveien ∆Н ab, som antas å være 15–20 m eller mer, opp i en skala. Det resulterende segment B 1 B 2 kjennetegner trykket ved enden av tilførselsledningen. Fra punkt B 1 blir trykktap i tilførselsrøret ∆H p lagt opp og en horisontal linje B 3 A 1 tegnet.

Figur 2  a - konstruksjon av en piezometrisk graf; b - piezometrisk graf av et to-rørs oppvarmingsnett

Fra linjen A 1 B 3 nedover plottes tapstap på tilførselsledningsseksjonen fra varmekilden til slutten av de enkelte beregningsseksjoner, og den piezometriske linjen A 1 B 1 på tilførselsledningen er konstruert på samme måte som den forrige.

Med lukkede sentralvarmesystemer og like rørdiametere på tilførsels- og returledningene er den piezometriske linjen A 1 B 1 et speilbilde av linjen A 2 B2. Fra punkt A er trykktap i kjelen CHP eller i kjelekretsen ∆Нb (10–20 m) lagt opp. Trykket i forsyningsmanifolden vil være N n, motsatt - N sol, og trykket fra strømpumpene - N s.n.

Det er viktig å merke seg at med direkte tilkobling av lokale systemer, er returrøret til varmesystemet hydraulisk koblet til det lokale systemet, mens trykket i returrøret overføres fullstendig til det lokale systemet og omvendt.

Ved den innledende konstruksjonen av den piezometriske grafen ble trykket på inntaksmanifolden til hovedpumpene H sun vilkårlig vedtatt. Hvis du flytter den piezometriske grafen parallelt med seg selv opp eller ned, kan du akseptere et hvilket som helst trykk på sugesiden av nettverkspumpene, og følgelig i lokale systemer.

Når du velger plasseringen av det piezometriske diagrammet, er det nødvendig å gå videre fra følgende forhold:

1. Trykket (trykket) på ethvert punkt på returledningen må ikke være høyere enn det tillatte arbeidstrykket i lokale systemer, for nye varmesystemer (med konvektorer), arbeidstrykket er 0,1 MPa (10 m vann), for systemer med støpejernsradiatorer 0,5-0,6 MPa (50-60 m vann.

2. Trykket i returledningen skal sikre at de øvre linjene og apparatene til lokale varmesystemer er fylt med vann.

3. Trykket i returledningen for å unngå dannelse av vakuum bør ikke være lavere enn 0,05-0,1 MPa (5-10 m vann. Art.).

4. Trykket på sugesiden av strømpumpen må ikke være lavere enn 0,05 MPa (5 m vann).

5. Trykket på ethvert punkt i tilførselsrøret må være høyere enn koketrykket ved den maksimale (beregnede) temperaturen på kjølevæsken.

6. Det tilgjengelige hodet i sluttpunktet for nettverket skal være lik eller større enn det estimerte trykktapet ved abonnentinngangen med den estimerte strømmen av kjølevæsken.

7. Om sommeren tar trykket i forsynings- og returledningene mer statisk trykk i varmtvannsanlegget.

Statisk tilstand for sentralvarmesystemet. Når nettverket pumper stopper og vannsirkulasjonen i DH-systemet stopper, går det fra en dynamisk tilstand til en statisk. I dette tilfellet vil trykket i tilførsels- og returledningene til varmesystemet utjevnes, de piezometriske linjene smelter sammen til én - linjen med statisk trykk, og på grafen vil den innta en mellomstilling, bestemt av trykket fra sminkeanordningen til SCT-kilden.

Trykket fra sminkeanordningen innstilles av stasjonspersonalet enten på det høyeste punktet i rørledningen til det lokale systemet som er direkte koblet til varmeanlegget, eller ved damptrykket fra overopphetet vann på det høyeste punktet i rørledningen. Så for eksempel ved en beregnet kjølemiddeltemperatur Ti \u003d 150 ° C, vil trykket ved det høyeste punktet av rørledningen med overopphetet vann bli satt til lik 0,38 MPa (38 m vannsøyle), og ved T1 \u003d 130 ° C - 0,18 MPa (18 m vann.).

I alle tilfeller bør imidlertid det statiske trykket i lavtliggende abonnentsystem ikke overstige det tillatte arbeidstrykket på 0,5-0,6 MPa (5-6 atm). Hvis det overskrides, bør disse systemene overføres til en uavhengig tilkoblingsplan. Senking av det statiske trykket i oppvarmingsnett kan gjøres ved automatisk å koble høye bygninger fra nettverket.

I nødstilfeller, med fullstendig tap av strømforsyning til stasjonen (avstengning av strømnettet og sminkepumper), vil sirkulasjonen og ladingen stoppe, mens trykket i begge varmeledningene vil utjevnes langs den statiske trykkledningen, som langsomt vil begynne å avta på grunn av lekkasje av strømnettet gjennom lekkasjer og avkjøling i rørledningene. I dette tilfellet er det mulig å koke overopphetet vann i rørledninger med dannelse av dampplugger. Gjenopptakelse av vannsirkulasjon i slike tilfeller kan føre til alvorlige hydrauliske sjokk i rørledninger med mulig skade på beslag, varmeinnretninger, etc. For å unngå dette fenomenet, bør vannsirkulasjonen i DH-systemet først starte etter at trykket i rørledningene er gjenopprettet ved å fylle opp varmesystemet på et nivå som ikke er lavere enn statisk.

For å sikre pålitelig drift av oppvarmingsnett og lokale systemer, er det nødvendig å begrense de mulige trykksvingningene i varmenettet til akseptable grenser. For å opprettholde det nødvendige trykknivået i varmenettet og lokale systemer på et punkt i varmenettet (og under vanskelige terrengforhold - på flere punkter), opprettholdes kunstig konstant trykk under alle driftsforhold i nettverket og under statiske forhold ved bruk av en sminkeanordning.

Punkter der trykket holdes konstant kalles systemneutrale punkter. Som regel er presset fast på returlinjen. I dette tilfellet er nøytralt punkt i krysset mellom det inverse piezometeret med den statiske trykklinjen (NT-punktet i fig. 2, b), konstant trykk ved nøytralt punkt og påfylling av kjølevæskelekkasjen opprettholdes av sminkepumper av den termiske kraftstasjonen eller RTS, KTS gjennom en automatisert sminkeanordning. På sminkelinjen installeres automatiske kontroller som fungerer på basis av "etter seg selv" og "foran seg selv" regulatorer (fig. 3).

Figur 3 1 - nettverkspumpe; 2 - sminkepumpe; 3 - vannvarmer; 4 - sammensetning av ventilregulator

Trykket fra hovedpumpene N s.n blir tatt lik summen av tap av hydraulisk hode (ved maksimal beregnet vannføring): i forsynings- og returledninger i varmenettet, i abonnentens system (inkludert innganger til bygningen), i kjeleanlegget til det termiske kraftverket, eller i dets toppkjeler eller i fyrrom. Varmekilder må ha minst to hoved- og to sminkepumper, hvorav en sikkerhetskopi.

Mengden av lading av lukkede varmeforsyningssystemer tas lik 0,25% av volumet av vann i rørledningene til varmenett og i abonnentsystemer koblet til varmeanlegget, h.

I ordninger med direkte vannuttak tas ladningsverdien til å være lik summen av den estimerte vannføringen til varmtvannsforsyningen og lekkasjegraden i mengden 0,25% av systemkapasiteten. Kapasiteten til varmesystemer bestemmes av de faktiske diametrene og lengdene på rørledningene eller i henhold til konsoliderte standarder, m 3 / MW:

Uenigheten som har utviklet seg på grunnlag av eierskap i organisasjonen av drift og styring av varmeforsyningssystemer i byer, har den mest negative effekten både på det tekniske nivået for deres funksjon og deres økonomiske effektivitet. Det ble bemerket over at flere organisasjoner (noen ganger “datterselskaper” fra det viktigste) er involvert i driften av hvert spesifikt varmeforsyningssystem. Spesifikasjonene til DH-systemer, først og fremst varmenettverk, bestemmes imidlertid av den stive tilkoblingen av de teknologiske prosessene for deres funksjon, av ensartede hydrauliske og termiske modus. Den hydrauliske modusen til varmeforsyningssystemet, som er den avgjørende faktoren for driften av systemet, er ekstremt ustabil i sin natur, noe som gjør varmeforsyningssystemer vanskelige å administrere sammenlignet med andre bytekniske systemer (strøm, gass, vann).

Ingen av delene i fjernvarmeanleggene (varmekilde, overførings- og distribusjonsnett, varmeenheter) alene kan gi de nødvendige teknologiske modusene for at systemet som helhet skal fungere, og følgelig er det endelige resultatet pålitelig og høy kvalitet varmeforsyning til forbrukerne. Ideell i denne forstand er en organisasjonsstruktur der varmekilder og varmenettverk styres av en enkelt foretaksstruktur.