Зависимая схема присоединения системы отопления к тепловым сетям


Присоединение систем отопления к тепловым сетям

В тепловом пункте здания присоединение системы водяного отопления к централизованным тепловым сетям может осуществляться по зависимой или независимой схемам. При зависимой схеме присоединения теплоноситель централизованных тепловых сетей используется непосредственно в системе отопления.

При независимой схеме присоединения применяется теплообменник, разделяющий теплоносители системы отопления и тепловых сетей. При­оритетной является зависимая схема, как наиболее дешевая и простая в монтаже и эксплуатации. Независимая схема присоединения используется при недостаточном или высоком для эксплуатируемой системы отопления гидро­статическом давлении на вводе тепловой сети в тепловой пункт здания.

Зависимая схема присоединения может быть непосредственной (рис. а) или с применением узла смешения (рис. 6).

Оптимальным является вариант схемы присоединения, показанный на рисунке а, при которой обеспечивается непосредственная обратная связь между пользователем тепловой энергии и теплопроизводителем при регулировании производства теплоты. Однако такое прямое присоединение возможно только при использовании низкотемпературных тепловых сетей с постоянными в течение года параметрами теплоносителя, например 80-60°С, и только для двухтрубных систем отопления с радиаторными дросселирующими термостатами. Тепловые сети в данном случае реагируют на изменение спроса потребителя в теплоте через датчики перепада давления на вводах, с помощью которых электронными регуляторами изменяется подача сетевых насосов тепловых сетей (количественное регулирование).

Схема, приведенная на рисунке б применяется для подсоединения к тепловым сетям, расчетные температурные параметры которых выше параметров системы отопления.

Водоструйный элеватор на рисунок в сочетает в себе функции смесителя и циркуляционного насоса, но с низким КПД. Данная схема широко применяется для нерегулируемых систем отопления, так как является простой и надежной в эксплуатации, не нуждается в электроэнергии.

В практике автоматизации и переоборудования тепловых узлов имело место использование схемы рисунок г, с установкой клапана 2 перед элеватором 1. Такой подход является неверным, так как при дросселировании потока клапаном 2 резко падают насосные качества элеватора. Поэтому разработчики обычно дополнительно устанавливают в эту схему насос и обратный клапан, для которых элеватор становится только помехой. При его устранении имеет место схема рисунке е. При наличии достаточного для работы элеватора перепада давления на вводе хорошие характеристики имеет узел смешения в виде регулируемого водоструйного элеватора (рисунок д), в котором с помощью сервомотора изменяется сечение сопла элеватора.

Зависимая схема присоединения системы водяного отопления к тепловым сетям

а — схема непосредственного присоединения;

б — схема присоединения с узлом смешения;

в — узел смешения в виде нерегулируемого водоструйного элеватора;

г — то же с регулирующим клапаном (неправильное решение);

д — то же в виде регулируемого водоструйного элеватора;

е — то же с регулирующим двухходовым (дросселирующим) клапаном и подмешивающим I или циркуляционным II насосом;

ж — то же с регулирующим смесительным трехходовым клапаном и подмешивающим I или циркуляционным II насосом;

з — то же в виде гидравлического разделителя с регулирующим двухходовым (дросселирующим) клапаном и циркуляционным насосом III;

и — то же в виде четырехходового регулирующего клапана и циркуляционного насоса III;

1 — водоструйный нерегулируемый элеватор;

2 — регулирующий двухходовой (дросселирующий) клапан;

3 — водоструйный регулируемый элеватор;

4 — регулирующий смесительный трехходовой клапан;

5 — обратный клапан;

6 — гидравлический разделитель;

7 — четырехходовой регулирующий клапан

Схемы смешения, показанные на рисунках е, ж наиболее распространены при присоединении к централизованным тепловым сетям. Схема с использованием трехходового клапана 4 (рисунок ж) отличается значительно более широким диапазоном коэффициента смешения по сравнению со схемой на рисунке е. Подмешивающий насос I используется при наличии достаточного для работы системы отопления перепада давления на вводе тепловых сетей. В противном случае устанавливается циркуляционный насос II.

Смесительные узлы с использованием гидравлического разделителя 6 (рисунок з) и четырехходового клапана 7 (рисунок и) применяются в основном при присоединении к местным тепловым сетям от ведомственной, ин­дивидуальной или т.п. котельной. Такой способ присоединения благоприятен для устойчивой работы котлов, особенно при использовании котлов на твердом топливе. Применяются разделители вертикальные соосные, верти­кальные со сдвигом подсоединенных к нему трубопроводов отопления относительно трубопроводов тепловых сетей (показан на рисунке з), а также горизонтальные. Конструкция гидравлического разделителя проста и представляет собой трубу круглого или прямоугольного сечения, площадь поперечного сечения которой примерно в 10...20 раз больше суммарного поперечного сечения подсоединяемых к ней 4-х трубопроводов.

На рисунках условно не показано оборудование, приборы и арматура, обязательно монтируемые в тепловом пункте: счетчик коммерческого учета теплоты, сетчатые и осадочные фильтры, регулятор перепада давления, регулятор-ограничитель температуры обратной воды (может не устанавливаться), датчики регуляторов и дистанционных контрольных приборов, термометры, манометры, запорная арматура и арматура для слива опорожнения оборудования теплового пункта.

При независимой схеме присоединения применяются скоростные теплообменники различного типа: гладкотрубные, спиральнотрубные, пластинчатые (как правило, одноходовые разборные или полуразборные).

enginerishka.ru

Схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям

При проектировании систем отопления в качестве теплоносителя в них используют, как правило, воду, температуру которой принимают согласно СНиП. Например, в системах отопления жилых и общественных зданий температура теплоносителя (воды) не должна превышать 95 °С для двухтрубных и 105 °С для однотрубных систем отопления.

Определяющее значение на выбор схемы подключения системы отопления оказывают температурные и гидравлические условия работы тепловых сетей. В зависимости от этого системы отопления присоединяют к тепловым сетям по зависимой или независимой схемам.

В зависимых схемах присоединения теплоноситель в отопительные приборы поступает непосредственно из тепловых сетей. Таким образом, один и тот же теплоноситель циркулирует как в тепловой сети, так и в отопительной системе.

В независимых схемах присоединения теплоноситель из тепловой сети поступает в подогреватель, в котором его теплота используется для нагревания воды, заполняющей местную систему отопления. При этом сетевая вода и вода в местной системе отопления разделены поверхностью нагрева и таким образом сеть и система отопления полностью гидравлически изолированы друг от друга.

При зависимой схеме присоединения гидравлические условия работы тепловых сетей оказывают непосредственное влияние на системы отопления. В этом случае применяется либо непосредственное (если позволяет температурный график работы системы теплоснабжения), либо элеваторное присоединение систем отопления жилых и общественных зданий к тепловой сети ис.2.9).

Рис. 2.9. Зависимые схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям: а – непосредственное присоединение; б – элеваторное присоединение; 1 – подающий трубопровод; 2 – обратный трубопровод; 3 – отопительные приборы; 4 – манометр; 5 – термометр; 6 – грязевик; 7 – запорная арматура (задвижка); 8 – воздушник; 9 – сужающее устройство, счетчик жидкости;

10 – элеватор (струйный насос)

Зависимое присоединение отопительных установок по схеме рис. 2.9, а применяют, как правило, в системах отопления промышленных предприятий. Такая схема применима также в жилых и общественных зданиях, если температура воды в подающей магистрали теплосети не превышает 95 – 105 °С.

Если температура сетевой воды в подающей магистрали теплосети превышает 105 °С и располагаемый напор на вводе достаточен для работы струйного насоса - элеватора (10 – 15 м вод. ст.), то систему отопления присоединяют к теплосети по схеме, представленной на рис. 2.9, б. В этом случае необходимая температура воды, поступающей в систему отопления, достигается за счет смешения в элеваторе высокотемпературной сетевой воды из подающей магистрали с обратной водой из системы отопления.

При зависимом присоединении качество теплоснабжения во многом зависит от качества изготовления и монтажа элеватора. При изготовлении элеваторов с особой тщательностью следует следить за соосностью сопла и камеры смешения, за качеством обработки внутренних поверхностей сопла и камеры смешения. Невыполнение этих требований может привести к снижению КПД струйного насоса, увеличению потерь напора, засорению сопла элеватора и, как следствие, к нарушению циркуляции в системе отопления.

Преимуществом элеватора как смесительного устройства является простота и надежность эксплуатации.

Основной характеристикой элеватора является коэффициент смешения (коэффициент инжекции), который представляет собой отношение расхода подсасываемой (инжектируемой) элеватором воды, к расходу воды через сопло элеватора.

Потеря напора в сопле элеватора в десятки раз превышает потерю напора в отопительной системе. Поэтому основным сопротивлением местной системы является сопротивление сопла элеватора, которое зависит от его геометрических размеров (диаметра сечения сопла); коэффициент смешения, создаваемый элеватором, является величиной неизменной. При постоянном коэффициенте смешения расход воды в системе отопления изменяется пропорционально расходу сетевой воды через сопло элеватора, т.е. при прекращении подачи сетевой воды в сопло элеватора циркуляция воды в местной системе прекратится.

Избежать этого можно, если установить на абонентском вводе вместо элеватора смесительный насос (рис. 2.10). При аварийном отключении тепловой сети такой насос осуществляет циркуляцию воды в системе отопления, что предотвращает ее замораживание в течение довольно длительного времени (8 – 12 часов).

При необходимости смесительный насос может быть установлен на подающем или обратном трубопроводах системы отопления. В первом случае насос, кроме смешения, выполняет функции повысительного насоса, во втором случае - циркуляционного насоса.

Смесительные насосы устанавливаются, как правило, в местных тепловых пунктах, поэтому к ним предъявляются повышенные требования по виброшумовым характеристикам. Немаловажным критерием подбора смесительных насосов являются также их габаритные размеры.

Преимуществом смесительного насоса перед струйным является повышение надежности работы системы отопления, обеспечение циркуляции воды в системе отопления при недостаточном располагаемом напоре на вводе, возможность автоматического регулирования расхода воды и гидравлической защиты системы отопления.

Достоинством зависимой схемы присоединения является простота и относительно невысокая стоимость абонентских установок по сравнению с независимой схемой. Кроме того, при зависимом присоединении в абонентской установке может быть получен больший, чем при независимом присоединении, перепад температур сетевой воды, что способствует снижению расхода воды в теплосети и, соответственно, уменьшению диаметров трубопроводов теплосети и снижению капитальных затрат в тепловые сети.

Основным недостатком зависимых схем присоединения отопительных установок является влияние гидравлического режима работы тепловых сетей на режим работы системы отопления. Отопительные приборы имеют, как правило, пониженную механическую прочность по сравнению с другими элементами системы теплоснабжения. Например, предел механической прочности чугунных радиаторов составляет 6 кгс/см2, стальных радиаторов – 10 кгс/см2. Превышение этих пределов может привести к авариям в абонентских установках. Низкая механическая прочность отопительных приборов существенно снижает надежность работы и усложняет эксплуатацию крупных систем теплоснабжения, что объясняется наличием большого количества абонентов с разнородной тепловой нагрузкой и протяженных систем транспорта теплоты. Существенным недостатком зависимой схемы присоединения с элеваторным смешением является также невозможность применения местного регулирования тепловой нагрузки системы отопления, так как при изменении расхода сетевой воды через элеватор может произойти прекращение циркуляции воды в системе отопления, опрокидывание циркуляции или опорожнение системы отопления.

Независимое присоединение систем отопления позволяет исключить влияние гидравлического режима теплосети и влияние суточной неравномерности нагрузки горячего водоснабжения на работу систем отопления. Применение независимых схем присоединения обусловлено повышением требований к надежности теплоснабжения, а также все возрастающей долей строительства зданий повышенной этажности. Согласно нормативным документам по независимой схеме допускается присоединять системы отопления и вентиляции зданий с числом этажей 12 и выше, а также при обосновании системы отопления и вентиляции других потребителей теплоты. Независимая схема присоединения системы отопления представлена на рис. 2.11.

Основным элементом независимой схемы присоединения является промежуточный теплообменник – водо-водяной подогреватель, в котором вода, циркулирующая в системе отопления, нагревается до необходимой температуры. В качестве греющей среды в таком теплообменнике используется сетевая вода. Циркуляция воды в системе отопления осуществляется при помощи насоса.

При независимом присоединении систем отопления требуются дополнительные капиталовложения в системы теплоснабжения и несколько усложняется эксплуатация оборудования тепловых пунктов и абонентских установок за счет появления дополнительных элементов: промежуточного теплообменника и циркуляционного насоса. Кроме того, при независимой схеме присоединения система теплоснабжения должна работать по повышенному температурному графику для компенсации недогрева воды в промежуточном теплообменнике.

Несмотря на недостатки, независимая схема присоединения отопительных установок обладает целым рядом преимуществ, основным из которых является существенное повышение надежности работы систем теплоснабжения. В системе теплоснабжения появляется возможность поддерживать уровень давлений, превышающий допустимый по условиям механической прочности отопительных приборов, что очень важно для крупных систем транспорта теплоты. Повышается также надежность работы систем отопления за счет исключения возможности опорожнения. Возможность применения местного регулирования при независимом присоединении позволяет повысить качество работы отопительных установок за счет исключения колебании температуры внутреннего воздуха отапливаемых помещений относительно значений, определенных СНиП и санитарно-гигиеническими нормами.

megaobuchalka.ru

Классификация систем теплоснабжения по теплоносителю. Схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям. Определение расчетных расходов воды. Расчет тепловой изоляции

                            Теплоснабжение

Лекция №9

1.  Классификация систем теплоснабжения по теплоносителю.

ВОДА

ПАР

  1. При транспортировке незначительное падение потенциала по длине

      Поэтому для обеспечения      

      требуемой температуры                             

      возможно поддерживать в отборе    

      турбины  

  1. Сохранение в чистоте и полностью конденсата после основных подогревателей на ТЭЦ( теплота на нужды отопления, вентиляции и ГВ вырабатывается в основных подогревателях на ТЭЦ) –достоинство
  1. Возможность центрального качественного регулирования тепловой нагрузки – достоинство
  1. Простота узла ввода в ТЦП или ИТП.
  1. Невозможность покрытия технологической нагрузки на пару –недостаток.
  2. В связи сростом давления  не-  

      возможно применять в высотных   

      зданиях ( недостаток)

  1. Большой расход эл./ энергии на 

      перекачку  теплоносителя.

  1. При транспортировке, падение давления составляет 1-1,5 ат/км трассы, и т.к. пар движется к потребителю под собственным давлением, для работы системы необходимо поддерживать в отборе турбины давление            10-15 атм, что приводит к снижению эл./энергии на ТЭЦ.
  2. энергосистема задает долю возврата конденсата потребителю, в любом случае часов конденсата теряется. Кроме того, конденсат возвращается загрязненным . Все это приводит к увеличению нагрузки на химводоочистку и подпитку источника – недостаток.
  3. Так как температура пара связана сего производительностью регулировку системы путем изменения температуры без изменения давления невозможно, поэтому паровые системы регулируются только пропусками.
  4. На вводе устанавливается дополнительное оборудование:

конденсатоотводчики, конденсатные насосы и пр.  -  

           ( недостаток.)

      5  .Универсальность: покрывает все    

           виды топлива нагрузок   

           (достоинство)

6  Так как давление пара мало по сравнению с водой, паровые системы используются в высотных зданиях ( достоинство)

7  Расход эл./ энергии на перекачку конденсата незначителен, т.к. конденсата значительно меньше воды.

Вывод: Пар используется только в тех случаях, когда он необходим на технологию,

во всех остальных случаях  используется вода.

  1. По способу организации движения теплоносителя системы бывают:

а) Замкнутые двухтрубные

Устанавливаются для преобладающей коммунально-бытовой нагрузки систем ГВ; Система отопления может быть как зависимая, так и независимая.

 Трехтрубная

Применяются на промышленном предприятии с постоянной нагрузкой на технологию. В этом случае прокладываетя отдельная ветка Т1 , т.к. нагрузка на     

    ГВ не зависит от температуры  Н.В. при  такой схеме поверхность бойлера горячей воды получается минимальной.

Четырехтрубные.

Такая сжема применяется для недольших жилых поселков притеплоснабжении от котельной.

Б) Полуразомкнутые.

Применяется при коммунально-бытовой нагрузке. Система отопления может быть, как зависимой так и независимой.

В) Разомкнутые

Вся вода после отопления и вентиляционных установок

Используется для горячего водоснабжения. Рациональная, когда

                                или как временная схема в начальный период

строительства.

  1. По способу присоединения систем отопления к тепловым сетям.

                                                             

                      Зависимые                             Независимые                                

·  Непосредственное соединение

·  Элеваторное

·  Насосное.

4.   По способу присоединения систем ГВ

                         

Открытые                                  Закрытые

·  С аккумулятором             параллельные

и без аккумулятора              последовательные

·  С циркуляцией и              смешанные            

без циркуляции                предвключенные

·  С подмешиванием

холодной воды и без.

Лекция 10.

Схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям

1.  Зависимые.  

2. 

1) Непосредственные присоединения применяются, если температура теплоносителя в местной системе соответствует температуре в пепловой сети при теплоснабжении от наружных тепловых сетей промышленных зданий.

При теплоснабжении от котельной  с температурой 95-70·С,105-70·С возможно применение для жилых зданий. Излишки напора на вводе гасят дроссельной шайбой.

2.Элеваторные

Применяется , когда температура воды в тепловых сетях больше требуемой температуры в местной системе, при этом D Н рас.  15 м. Вод.ст.

vunivere.ru

Зависимая и независимая схемы присоединения систем отопления к тепловой сети

В тепловом пункте здания присоединение системы водяного отопления к централизованным тепловым сетям может осуществляться по зависимой или независимой схемам. При зависимой схеме присоединения теплоноситель централизованных тепловых сетей используется непосредственно в системе отопления. При независимой схеме присоединения применяется теплообменник, разделяющий теплоносители системы отопления и тепловых сетей. Приоритетной является зависимая схема, как наиболее дешевая и простая в монтаже и эксплуатации. Независимая схема присоединения используется при недостаточном или высоком для эксплуатируемой системы отопления гидростатическом давлении на вводе тепловой сети в тепловой пункт здания.

Зависимая схема присоединения может быть непосредственной (рис. 1.7 а) или с применением узла смешения (рис. 1.76).

Оптимальным является вариант схемы присоединения, показанный на рис. 1.7 а, при которой обеспечивается непосредственная обратная связь между пользователем тепловой энергии и теплопроизводителем при регулировании производства теплоты. Однако такое прямое присоединение возможно только при использовании низкотемпературных тепловых сетей с постоянными в течение года параметрами теплоносителя, например 80- 60°С, и только для двухтрубных систем отопления с радиаторными дросселирующими термостатами. Тепловые сети в данном случае реагируют на изменение спроса потребителя в теплоте через датчики перепада давления на вводах, с помощью которых электронными регуляторами изменяется подача сетевых насосов тепловых сетей (количественное регулирование).

Схема, приведенная на рис. 1.76 применяется для подсоединения к тепловым сетям, расчетные температурные параметры которых выше параметров системы отопления.

Водоструйный элеватор на рис. 1.1 в сочетает в себе функции смесителя и циркуляционного насоса, но с низким КПД. Данная схема широко применяется для нерегулируемых систем отопления, так как является простой и надежной в эксплуатации, не нуждается в электроэнергии. В практике автоматизации и переоборудования тепловых узлов имело место использование схемы рис 11 г с установкой клапана 2 перед элеватором 1 Такой подход является неверным, так как при дросселировании потока клапаном 2 резко падают насосные качества элеватора Поэтому разработчики обычно дополнительно устанавливают в эту схему насос и обратный клапан, для которых элеватор становится только помехой При его устранении имеет место схема рис 1 1е При наличии достаточного для работы элеватора перепада давления на вводе хорошие характеристики имеет узел смешения в виде регулируемого водоструйного элеватора (рис 11д), в котором с помощью сервомотора изменяется сечение сопла элеватора

Схемы смешения, показанные на рис 1 le, 1 7ж наиболее распространены при присоединении к централизованным тепловым сетям Схема с использованием трехходового клапана 4 (рис 11 ж) отличается значительно более широким диапазоном коэффициента смешения по сравнению со схемой на рис 1 Те Подмешивающий насос / используется при наличии достаточного для работы системы отопления перепада давления на вводе тепловых сетей В противном случае устанавливается циркуляционный насос II Смесительные узлы с использованием гидравлического разделителя 6 (рис 1 1з) и четырехходового клапана 7 (рис 1 7 м) применяются в основном при присоединении к местным тепловым сетям от ведомственной, индивидуальной или т п котельной Такой способ присоединения благоприятен для устойчивой работы котлов, особенно при использовании котлов на твердом топливе Применяются разделители вертикальные соосные, вертикальные со сдвигом подсоединенных к нему трубопроводов отопления относительно трубопроводов тепловых сетей (показан на рис 1 7з), а также горизонтальные Конструкция гидравлического разделителя проста и представляет собой трубу круглого или прямоугольного сечения, площадь поперечного сечения которой примерно в 10 20 раз больше суммарного поперечного сечения подсоединяемых к ней 4-х трубопроводов

На рис 1 7 условно не показано оборудование, приборы и арматура, обязательно монтируемые в тепловом пункте счетчик коммерческого учета теплоты, сетчатые и осадочные фильтры, регулятор перепада давления, регулятор-ограничитель температуры обратной воды (может не устанавливаться), датчики регуляторов и дистанционных контрольных приборов, термометры, манометры, запорная арматура и арматура для слива опорожнения оборудования теплового пункта

При независимой схеме присоединения применяются скоростные теплообменники различного типа гладкотрубные, спиральнотрубные, пластинчатые (как правило, одноходовые разборные или полуразборные) Один из вариантов схемы независимого присоединения системы отопления к тепловым сетям показан в примере раздела 1 7

cyberpedia.su


Смотрите также