Некорректными данными. Если величина нехватки напора выходит за рамки реальных значений для данной сети, то имеет место ошибка при вводе исходных данных или ошибка при нанесении схемы сети на карту. Следует проверить правильно ли были занесены следующие данные:
Гидравлическим режимом сети.
Если ошибки при вводе исходных данных отсутствуют, но нехватка напора существует и имеет реальное для данной сети значение, то в этой ситуации определение причины нехватки и способ ее устранения осуществляет сам специалист, работающий с данной тепловой сетью.
Предупреждение Недостаточно напора на источнике Delta=X м. Где Delta необходимый напор.
САМЫЙ НЕБЛАГОПОЛУЧНЫЙ ПОТРЕБИТЕЛЬ: ID=XX.
Рисунок 283. Сообщение о самом плохом потребителе
Данное сообщение выводится при нехватке располагаемого напора на потребителе, где DeltaH − значение напора которого не хватает, м, а ID (ХХ) − индивидуальный номер потребителя для которого нехватка напора максимальна.
Рисунок 284. Сообщение о недостаточном напоре
Дважды щелкните левой кнопкой мыши по сообщению о самом плохом потребителе: соответствующий потребитель замигает на экране.
Данная ошибка может вызвана несколькими причинами:
ID=ХХ "Наименование потребителя" Опорожнение системы отопления (H, м)
Данное сообщение выводится при недостаточном напоре в обратном трубопроводе для предотвращения опорожнения системы отопления верхних этажей здания, полный напор в обратном трубопроводе должен быть не менее суммы геодезической отметки, высоты здания плюс 5 метров на заполнение системы. Запас напора на заполнение системы может быть изменён в настройках расчета ().
ХХ − индивидуальный номер потребителя, у которого происходит опорожнение системы отопления, Н - напор, в метрах которого недостаточно;
ID=ХХ "Наименование потребителя" Напор в обратном трубопроводе выше геодезической отметки на Н, м
Данное сообщение выдается при давлении в обратном трубопроводе выше допустимого по условиям прочности чугунных радиаторов (более 60 м. вод. ст.), где ХХ - индивидуальный номер потребителя и Н - превышающее геодезическую отметку значение напора в обратном трубопроводе.
Максимальный напор в обратном трубопроводе можно задать самостоятельно в настройках расчетов. ;
ID=ХХ "Наименование потребителя" Не подобрать сопло элеватора. Ставим максимальный
Данное сообщение может появиться при наличии больших нагрузок на отопление или при неверном выборе схемы подключения, которая не соответствует расчетным параметрам. ХХ - индивидуальный номер потребителя, для которого не подобрать сопло элеватора;
ID=ХХ "Наименование потребителя" Не подобрать сопло элеватора. Ставим минимальный
Данное сообщение может появиться при наличии очень малых нагрузок на отопление или при неверном выборе схемы подключения, которая не соответствует расчетным параметрам. ХХ − индивидуальный номер потребителя, для которого не подобрать сопло элеватора.
Предупреждение Z618: ID=XX "XX" Количество шайб на подающем трубопроводе на СО больше 3 (YY)
Данное сообщение означает что в результате расчета количество шайб, необходимое для регулировки системы более 3 штук.
Так как минимальный диаметр шайбы по-умолчанию составляет 3 мм (указывается в настройках расчёта «Настройка расчета потерь напора»), а расход на систему отопления потребителя ID=XX очень маленький, то в результате расчета определяется общее количество шайб и диаметр последней шайбы (в базе данных потребителя).
То есть сообщение вида: Количество шайб на подающем трубопроводе на СО больше 3 (17) предупреждает, что для наладки данного потребителя следует установить 16 шайб диаметром 3 мм и 1 шайбу, диаметр которой определяется в базе данных потребителя.
Предупреждение Z642: ID=XX Элеватор на ЦТП не работает
Данное сообщение выводится в результате поверочного расчета и означает, что элеваторный узел не функционирует.
По результатам расчета водопроводных сетей для различных режимов водопотребления определяются параметры водонапорной башни и насосных агрегатов, обеспечивающих работоспособность системы, а также свободные напоры во всех узлах сети.
Для определения напора в точках питания (у водонапорной башни, на насосной станции) необходимо знать требуемые напоры потребителей воды. Как указывалось выше, минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственно-питьевом водоразборе на вводе в здание над поверхностью земли при одноэтажной застройке должен быть не менее 10 м (0,1 МПа), при большей этажности на каждый этаж необходимо добавлять 4 м.
В часы наименьшего водопотребления напор для каждого этажа, начиная со второго, допускается принимать 3 м. Для отдельных многоэтажных зданий, а также групп зданий, расположенных в повышенных местах, предусматривают местные установки подкачки. Свободный напор у водоразборных колонок должен быть не менее 10 м (0,1 МПа),
В наружной сети производственных водопроводов свободный напор принимают по техническим характеристикам оборудования. Свободный напор в сети хозяйственно-питьевого водопровода у потребителя не должен превышать 60 м, в противном случае для отдельных районов или зданий предусматривают установку регуляторов давления или зонировании системы водоснабжения. При работе водопровода во всех точках сети должен быть обеспечен свободный напор не менее нормативного.
Свободные напоры в любой точке сети определяют как разность отметок пьезометрических линий и поверхности земли. Пьезометрические отметки для всех расчетных случаев (при хозяйственно-питьевом водопотреблении, при пожаре и др.) вычисляют исходя из обеспечения нормативного свободного напора в диктующей точке. При определении пьезометрических отметок задаются положением диктующей точки, т.е, точки, имеющей минимальный свободный напор.
Обычно диктующая точка расположена в наиболее неблагоприятных условиях как в отношении геодезических отметок (высокие геодезические отметки), так и в отношении удаленности от источника питания (т.е. сумма потерь напора от источника питания до диктующей точки будет наибольшая). В диктующей точке задаются напором, равным нормативному. Если в какой-либо точке сети напор окажется меньше нормативного, то положение диктующей точки задано неверно, В этом случае находят точку, имеющую наименьший свободный напор, принимают ее за диктующую и расчет напоров в сети повторяют.
Расчет системы водоснабжения на работу во время пожара производят в предположении его возникновения в наиболее высоких и удаленных от источников питания точках территории, обслуживаемой водопроводом. По способу тушения пожара водопроводы бывают высокого и низкого давления.
Как правило, при проектировании систем водоснабжения следует принимать противопожарный водопровод низкого давления, за исключением небольших населенных пунктов (менее 5 тыс. человек). Устройство противопожарного водопровода высокого давления должно быть экономически обоснованно,
В водопроводах низкого давления повышение напора производится лишь на время тушения пожара. Необходимое повышение напора создается передвижными пожарными насосами, которые подвозятся к месту пожара и забирают воду из водопроводной сети через уличные гидранты.
Согласно СНиП напор в любой точке сети противопожарного водопровода низкого давления на уровне поверхности земли при пожаротушении должен быть не менее 10 м. Такой напор необходим для предотвращения возможности образования в сети вакуума при отборе воды пожарными насосами, что, в свою очередь, может вызывать проникновение в сеть через неплотности стыков почвенной воды.
Кроме того, некоторый запас давления в сети требуется для работы пожарных автонасосов с целью преодоления значительных сопротивлений во всасывающих линиях.
Система пожаротушения высокого давления (обычно принимается на промышленных объектах) предусматривает подачу к месту пожара установленного нормами пожарного расхода воды и повышение давления в водопроводной сети до величины, достаточной для создания пожарных струй непосредственно от гидрантов. Свободный напор в этом случае должен обеспечивать высоту компактной струи не менее 10 м при полном пожарном расходе воды и расположении ствола брандспойта на уровне наивысшей точки самого высокого здания и подаче воды по пожарным рукавам длиной 120 м:
Нсв пож = Н зд + 10 + ∑h ≈ Н зд + 28 (м)
где Н зд — высота здания, м; h — потери напора в рукаве и стволе брандспойта, м.
В водопроводе высокого давления стационарные пожарные насосы оборудуют автоматикой, обеспечивающей пуск насосов не позднее чем через 5 мин после подачи сигнала о возникновении пожара, Трубы сети должны быть выбраны с учетом повышения давления при пожаре. Максимальный свободный напор в сети объединенного водопровода не должен превышать 60 м водяного столба (0,6 МПа), а в час пожара — 90 м (0,9 МПа).
При значительных перепадах геодезических отметок снабжаемого водой объекта, большой протяженности водопроводных сетей, а также при большой разнице в величинах требуемых отдельными потребителями свободных напоров (например, в микрорайонах с разной этажностью застройки) устраивают зонирование водопроводной сети. Оно может быть обусловлено как техническими, так и экономическими соображениями.
Разделение на зоны производят исходя из следующих условий: в наиболее высоко расположенной точке сети должен быть обеспечен необходимый свободный напор, а в ее нижней (или начальной) точке напор не должен превышать 60 м (0,6 МПа).
По типам зонирования водопроводы бывают с параллельным и последовательным зонированием. Параллельное зонирование водопровода применяют при больших диапазонах геодезических отметок в пределах площади города. Для этого формируют нижнюю (I) и верхнюю (II) зоны, которые обеспечиваются водой соответственно насосными станциями I и II зон с подачей воды с разными напорами по отдельным водоводам. Зонирование осуществляется таким образом, чтобы на нижней границе каждой зоны давление не превышало допустимого предела.
Схема водоснабжения с параллельным зонированием
1 — насосная станция II подъема с двумя группами насосов; 2— насосы II (верхней) зоны; 3 — насосы I (нижней) зоны; 4 — напорно-регулирующие емкости
Q[КВт] = Q[ГКал]*1160;Перевод нагрузки из Гкал в КВт
G[м3/час] = Q[КВт]*0.86/ Δ T ; где Δ T – разница температур между подачей и обраткой.
Пример:
Температура подачи от тепловых сетей Т1 – 110 ˚ С
Температура подачи от тепловых сетей Т2 – 70 ˚ С
Расход нагревающего контура G = (0,45*1160)*0,86/(110-70) = 11,22м3/час
А вот для нагреваемого контура с температурным графиком 95/70, расход будет уже совсем другим: = (0,45*1160)*0,86/(95-70) = 17,95м3/час.
Отсюда можно сделать вывод: чем меньше температурный напор (разность температур между подачей и обраткой), тем больше необходим расход теплоносителя.
Подбор циркуляционных насосов.
При подборе циркуляционных насосов систем отопления, ГВС, вентиляции, необходимо знать характеристики системы: расход теплоносителя,
который необходимо обеспечить и гидравлическое сопротивление системы.
Расход теплоносителя:
G[м3/час] = Q[КВт]*0.86/ Δ T ; где Δ T – разница температур между подачей и обраткой;
Гидравлическое сопротивление системы должны предоставить специалисты, которые рассчитывали саму систему.
Например:
считаем систему отопления с температурным графиком 95 ˚ С /70 ˚ С и нагрузкой 520 КВт
G[м3/час] =520*0.86/ 25 = 17,89 м3/час ~ 18 м3/час;
Сопротивление системы отопления составило ξ = 5 метров ;
В случае независимой системы отопления, нужно понимать, что к этому сопротивлениюв 5 метров добавится сопротивление теплообменника. Для этого нужно посмотреть его расчёт. Для примера, пусть это значение составит 3 метра. Итак, получается суммарное сопротивление системы: 5+3 = 8 метров.
Теперь вполне можно подобрать циркуляционный насос с расходом 18 м3/час и напором 8 метров .
Например вот такой:
В данном случае, насос подобран с большим запасом, он позволяет обеспечить рабочую точку расход/напор на первой скорости своей работы. Если по какой-либо причине, этого напора окажется недостаточно, насос возможно «разогнать» до 13 метров на третьей скорости. Оптимальным вариантом считается вариант насоса, который поддерживает свою рабочую точку на второй скорости.
Так же вполне возможно вместо обыкновенного насоса с тремя или одной скоростью работы поставить насос со встроенным частотным преобразователем, например такой:
Этот вариант исполнения насоса, конечно же, наиболее предпочтителен, поскольку позволяет наиболее гибко производить настройку рабочей точки. Единственным недостатком является стоимость.
Так же необходимо помнить о том, что для циркуляции систем отопления необходимо предусматривать два насоса в обязательном порядке (основной/резервный), а для циркуляции линии ГВС вполне возможно поставить один.
Система подпитки. Подбор насоса системы подпитки.
Очевидно, что насос подпитки необходим лишь в случае применения независимых систем, в частности отопления, где греющий и нагреваемый контур
разделены теплообменником. Сама система подпитки необходима для поддержания постоянного давления во вторичном контуре на случай возможных утечек
в системе отопления, а также для заполнения самой системы. Сама система подпитки состоит из прессостата, соленойдного клапана, расширительного бака.
Насос подпитки устанавливается лишь в том случае, когда давления теплоносителяв обратке не хватает для заполнения системы (не позволяет пьезометр).
Пример:
Давление обратного теплоносителя от теплосетей Р2 = 3 атм.
Высота здания с учётом тех. Подполья = 40 метров.
3атм. = 30 метров;
Необходимая высота = 40 метров + 5 метров (на излив) = 45 метров;
Дефицит напора = 45 метров – 30 метров = 15 метров = 1,5 атм.
Напор насоса подпитки понятен, он должен составлять 1,5 атмосферы.
Как определить расход? Расход насоса принимается в размере 20% от объёма системы отопления.
Принцип работы системы подпитки следующий.
Прессостат (устройство для измерения давления с релейным выходом) измеряет давление обратного теплоносителя в системе отопления и имеет
предварительную настройку. Для данного конкретного примера эта настройка должна составлять приблизительно 4,2 атмосферы с гистерезисом 0.3.
При падении давления в обратке системы отопления до 4,2 атм., прессостат замыкает свою группу контактов. Тем самым подаёт напряжение на соленойдный
клапан (открытие) и насос подпитки (включение).
Подпиточный теплоноситель подаётся до тех пор, пока давление не повысится до значения 4,2 атм + 0,3 = 4,5 атмосфер.
Расчёт регулирующего клапана на кавитацию.
При распределении располагаемого напора между элементами теплового пункта, необходимо учитывать возможность кавитационных процессов внутри тела
клапана, которые с течением времени будут его разрушать.
Максимально допустимый перепад давления на клапане можно определить по формуле:
ΔP max = z*(P1 − Ps) ; бар
где: z – коэффициент начала кавитации, публикуется в технических каталогах по подбору оборудования. У каждого производителя оборудования он свой, но среднее значение обычно в диапазоне 0,45-06.
Р1 – давление перед клапаном, бар
Рs – давление насыщение водяного пара при заданной температуре теплоносителя, бар,
к оторое определяется по таблице:
Если расчётный перепад давления использованный для подбора Kvs клапана не более
ΔP max , кавитация возникать не будет.
Пример:
Давлениеперед клапаном Р1 = 5 бар;
Температура теплоносителя Т1 = 140С;
Z клапана по каталогу = 0,5
По таблице, для температуры теплоносителя в 140С определяем Рs = 2,69
Максимально допустимый перепад давления на клапане составит:
ΔP max = 0,5*(5 - 2,69) = 1,155 бар
Более этого перепада терять на клапане нельзя – начнётся кавитация.
А вот если температура теплоносителя была бы ниже, например 115С, что более приближено к реальным температурам тепловой сети, максимальный перепад
давления был бы больше:ΔP max = 0,5*(5 – 0,72) = 2,14 бар.
Отсюда можно сделать вполне очевидный вывод: чем больше температура теплоносителя, тем меньший перепад давления возможен на регулирующем клапане.
Для того чтобы определить скорость потока. Проходящего через трубопровод, достаточно воспользоваться формулой:
;м/с
G – расход теплоносителя через клапан, м3/час
d – условный диаметр выбранного клапана, мм
Необходимо учитывать тот факт, что скорость потока проходящего через участок трубопровода не должна превышать 1 м/сек.
Наиболее предпочтительна скорость потока в диапазоне 0,7 – 0,85 м/с.
Минимальная же скорость должна составлять 0,5 м/с.
Критерий выбора системы ГВС, как правило, определяется из технических условий на подключение: теплогенерирующая компания очень часто прописывает
тип системы ГВС. В случае, если тип системы не прописан, следует придерживаться простого правила: определение по соотношению нагрузок здания
на ГВС и отопление.
Если0.2
Соответственно,
ЕслиQгвс/Qотопления< 0.2 илиQгвс/Qотопления>1 ; необходима одноступенчатая система ГВС.
Сам принцип работы двухступенчатой системы ГВС основан на рекуперации тепла из обратки контура отопления:обратный теплоноситель контура отопления
проходит через первую ступень ГВС и подогревает холодную воду с 5С до 41…48С. При этом сам обратный теплоноситель контура отопления остывает до 40С
и уже холодным сливается в тепловую сеть.
Вторая же ступень ГВС догревает холодную воду с 41…48С после первой ступени до положенных 60…65С.
Преимущества двухступенчатой системы ГВС:
1) За счёт рекуперации тепла обратки контура отопления, в тепловую сеть поступает охлаждённый теплоноситель, что резко уменьшает вероятность перегрева
обратки. Этот момент крайне важен для теплогенерирующих компаний, в частности, тепловых сетей. Сейчас получает распространение проведение расчётовтеплообменников первой ступени ГВС на минимальную температуру в 30С, чтобы ещё более холодный теплоноситель сливался в обратку теплосети.
2) Двухступенчатая система ГВС более точно поддаётся регулированию температуры горячей воды, которая идёт на разбор потребителю и температурные колебания
на выходе из системы значительно меньше. Это достигается благодаря тому, что регулирующий клапан второй ступени ГВС, в процессе своей работы регулирует
только небольшую часть нагрузки, а не всю целиком.
При распределении нагрузок между первой и второй ступенями ГВС, очень удобно поступать следующим образом:
70% нагрузки – 1 ступень ГВС;
30% нагрузки – 2 ступень ГВС;
Что это даёт.
1) Поскольку вторая (регулируемая) ступень получается небольшой, то в процессе регулирования температуры ГВС, температурные колебания на выходе из
системы оказываются незначительными.
2) Благодаря такому распределению нагрузки ГВС, в процессе расчёта мы получаем равенство расходов и как следствие равенство диаметров в обвязке теплообменников.
Расход на циркуляцию ГВС должен составлять не менее 30% от расхода разбора ГВС потребителем. Это минимальная цифра. Для увеличения надёжности
системы и стабильности регулирования температуры ГВС, расход на циркуляцию можно увеличить до значения 40-45%. Это делается не только для поддержания
температуры горячей воды, когда нет разбора потребителем. Это делается для компенсации «просадки» ГВС в момент пикового разбора ГВС, поскольку расход
циркуляции будет поддерживать систему в момент заполнения объёма теплообменника холодной водой для нагрева.
Бывают случаи неправильного расчёта системы ГВС, когда вместо двухступенчатой системы, проектируют одноступенчатую. После монтажа такой системы,
в процессе пуско-наладки, специалист сталкивается с крайней нестабильностью работы системы ГВС. Здесь уместно даже говорить о неработоспособности,
которая выражается большими температурными колебаниями на выходе из системы ГВС с амплитудой в 15-20С от заданной уставки. Например, когда уставка
составляет 60С, то в процессе регулирования,температурные колебания происходят в диапазоне от 40 до 80С. В данном случае изменения настроек
электронного регулятора (ПИД – составляющие, время хода штока и т.п.)результата не дадут, поскольку принципиально не верно рассчитана гидравлика ГВС.
Выход здесь один: ограничивать расход холодной воды и максимально увеличивать циркуляционную составляющую ГВС. В этом случае, в точке смешения
меньшее количество холодной воды будет смешиваться с большим количеством горячей (циркуляционной) и система будет работать стабильней.
Таким образом,производится какая-то имитация двухступенчатой системы ГВС за счёт циркуляции ГВС.
Рабочее давление в системе отопления — важнейший параметр, от которого зависит функционирование всей сети. Отклонения в ту или иную сторону от предусмотренных проектом значений не только снижают эффективность отопительного контура, но и ощутимо сказываются на работе оборудования, а в особых случаях могут даже вывести его из строя.
Конечно, определенный перепад давления в системе отопления обусловлен принципом ее устройства, а именно разницей давления в подающем и обратном трубопроводах. Но при наличии более значительных скачков следует принимать незамедлительные меры.
- Статическое давление. Эта составляющая зависит от высоты столба воды либо другого теплоносителя в трубе или емкости. Статическое давление существует даже в том случае, если рабочая среда находится в покое.
- Динамическое давление. Представляет собой силу, которая воздействует на внутренние поверхности системы при движении воды или другой среды.
Выделяют понятие предельного рабочего давления. Это максимально допустимая величина, превышение которой чревато разрушением отдельных элементов сети.
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:
- 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.
- 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:
- Перед котельной установкой (или котлом) и на выходе из нее. В этой точке определяется давление в котле.
- Перед циркуляционным насосом и после него.
- На вводе магистрали отопления в здание или сооружение.
- Перед регулятором давления и после него.
- 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.
В задачу гидравлического расчета входят:
Определение диаметра трубопроводов;
Определение падения давления (напора);
Определение давлений (напоров) в различных точках сети;
Увязка всех точек сети при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.
По результатам гидравлического расчета можно решить следующие задачи.
1. Определение капитальных затрат, расхода металла (труб) и основного объема работ по прокладке тепловой сети.
2. Определение характеристик циркуляционных и подпиточных насосов.
3. Определение условий работы тепловой сети и выбора схем присоединения абонентов.
4. Выбор автоматики для тепловой сети и абонентов.
5. Разработка режимов эксплуатации.
a. Схемы и конфигурации тепловых сетей.
Схема тепловой сети определяется размещением источников тепла по отношению к району потребления, характером тепловой нагрузки и видом теплоносителя.
Удельная протяженность паровых сетей на единицу расчетной тепловой нагрузки невелика, поскольку потребители пара – как правило, промышленные потребители – находятся на небольшом расстоянии от источника тепла.
Более сложной задачей является выбор схемы водяных тепловых сетей вследствие большой протяженности, большого количества абонентов. Водяные ТС менее долговечны, чем паровые вследствие большей коррозии, больше чувствительны к авариям из-за большой плотности воды.
Рис.6.1. Однолинейная коммуникационная сеть двухтрубной тепловой сети
Водяные сети разделяют на магистральные и распределительные. По магистральным сетям теплоноситель подается от источников тепла в районы потребления. По распределительным сетям вода подается на ГТП и МТП и к абонентам. Непосредственно к магистральным сетям абоненты присоединяются очень редко. В узлах присоединения распределительных сетей к магистральным устанавливаются секционирующие камеры с задвижками. Секционирующие задвижки на магистральных сетях обычно устанавливаются через 2-3 км. Благодаря установке секционирующих задвижек уменьшаются потери воды при авариях ТС. Распределительные и магистральные ТС с диаметром меньше 700 мм делаются обычно тупиковыми. В случае аварий для большей части территории страны допустим перерыв в теплоснабжении зданий до 24 часов. Если же перерыв в теплоснабжении недопустим, необходимо предусматривать дублирование или закольцовку ТС.
Рис.6.2. Кольцевая тепловая сеть от трех ТЭЦ Рис.6.3. Радиальная тепловая сеть
При теплоснабжении крупных городов от нескольких ТЭЦ целесообразно предусмотреть взаимную блокировку ТЭЦ путем соединения их магистралей блокировочными связями. В этом случае получается кольцевая тепловая сеть с несколькими источниками питания. Подобная схема имеет более высокую надежность, обеспечивает передачу резервирующих потоков воды при аварии на каком-либо участке сети. При диаметрах магистралей, отходящих от источника тепла 700 мм и менее, обычно применяют радиальную схему тепловой сети с постепенным уменьшением диаметра трубы по мере удаления от источника и снижения присоединенной нагрузки. Такая сеть наиболее дешевая, но при аварии теплоснабжение абонентов прекращается.
b. Основные расчетные зависимости
