абонентов к тепловым сетям. Оборудование абонентских вводов.
Саранск 2002
Схемы присоединения систем отопления и вентиляции абонентов к тепловым сетям. Оборудование абонентских вводов.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Изучить схемы присоединения систем отопления и вентиляции к тепловым сетям, оборудование абонентских вводов, элеваторное и безэлеваторное присоединение.
Научиться выбирать элеватор, производить расчет и выбор сопла, диаметр отверстия дроссельной диафрагмы, считать коэффициент смешения элеватора.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.
Схемы присоединения систем отопления и вентиляции к тепловым сетям.
Схемы присоединения систем отопления и вентиляции к тепловым сетям могут быть зависимые и независимые (рис. 4-3, 4-4, 4-1 )
При зависимой схеме вода из тепловых сетей поступает непосредственно в нагревательные приборы систем отопления и вентиляции. При независимой схеме вода из тепловой сети проходит через подогреватели. В этом случае применяются два теплоносителя – греющий (вода из тепловых сетей) и нагреваемый (вода, циркулирующая в местных системах отопления.
Оборудование абонентских вводов при зависимой схеме значительно проще и дешевле, чем при независимой. Независимая схема применяется, когда давление в обратном трубопроводе тепловой сети превосходит допускаемое для нагревательных приборов местных систем или перепад давления недостаточен для работы по зависимой схеме.
По санитарным нормам вода, проступающая в нагревательные приборы отопительных систем жилых зданий, не должна превышать 95°С, поэтому широкое распространение получила схема с элеватором.
Безэлеваторное присоединение.
Непосредственное безэлеваторное присоединение потребителей к теплосетям (табл.) возможно при совпадении температурных режимов потребителя и тепловых сетей (при условии установки шайб перед системами отопления).
Температура обратной воды в системах с безэлеваторным присоединением к теплосетям и в системах со смешением должна быть 70 °С.
Для исключения возможности вскипания воды в системе отопления при непосредственном (безэлеваторном) присоединении давление в обратной линии теплосети должно быть не менее давления, соответствующего температуре кипения воды.
Минимальное давление в обратной магистрали принимается:
0,176 МПа (1,8 кгс/см2) при Т = 130 °С
0,264 МПа (2,7 кгс/см2) при Т = 140 °С
0,382 МПа (3,9 кгс/см2) при Т = 150 °С
Если давление в обратной магистрали меньше статического давления местной системы, то для предохранения последней от опорожнения устанавливается регулятор давления «до себя» (либо в элеваторном узле, либо в квартальном тепловом пункте, теплоцентре).
Регулятор давления (подпора) должен иметь шунтирующую (обводную) линию с обратным клапаном, который срабатывает в случаях, когда расход воды на горячее водоснабжение превышает расход на отопление.
Системы водяного отопления,
присоединяемые к тепловой сети через элеватор
Присоединение системы отопления к тепловой сети через элеватор имеет пока еще большое применение. Так присоединяют все ранее рассмотренные системы: однотрубные и двухтрубные, с верхней и нижней разводкой, тупиковые и с попутным движением воды.
Промышленность выпускает водоструйные элеваторы чугунные и стальные. Наиболее широкое распространение получили стальные элеваторы типа ВТИ Мосэнерго (рис. 11.68). Основными частями каждого типа элеватора являются конусообразное сопло, камера всасывания, горловина и диффузор. Высокотемпературная вода, поступающая из тепловой сети в сопло элеватора, на выходе имеет большую скорость движения, за счет которой в камере всасывания давление становится значительно ниже, чем в обратной магистрали системы отопления. В результате этого охлажденная вода из системы по патрубку поступает в элеватор и смешивается с водой тепловой сети. В диффузоре скорость движения смешанной воды снижается, а давление повышается до величины, обеспечивающей циркуляцию воды в системе отопления.
Система водяного отопления, непосредственно присоединенная к тепловой сети через водоструйный элеватор, показана на рис. 11.69. Принципиальная схема теплового пункта с элеватором приведена на рис.11.70.
Основной расчетной характеристикой для элеватора служит так называемый коэффициент смешения q', представляющий собой отношение массы подмешиваемой охлажденной воды Сп к массе воды Сс, поступающей из тепловой сети в элеватор:
Cп t1 – t2
q'= ──────── = ──────────────
Cc t2 – t3
где t1 - температура воды, поступающей в элеватор из тепловой сети;
t2 - температура смешанной воды после элеватора, поступающей в систему отопления;
t3 - температура охлажденной воды, поступающей из системы отопления.
В расчетах принимают коэффициент смешения с запасом в 15%, т.е.
q = 1,15q’.
Определить величину коэффициента смешения необходимо для выявления основного размера элеватора – диаметра горловины dг, см, перехода камеры смешения в диффузор
Определить величину коэффициента смешения необходимо для выявления основного размера элеватора - диаметра горловины dг, см, перехода камеры смешения в диффузор (см. рис. 11.68):
G2см (l + q)2
dг = 1.5 l √ ──────────────
Рсист (11.76)
где Gcм - количество воды, циркулирующей в системе отопления, т/ч;
pсист - гидравлическое сопротивление системы отопления, кПа.
Количество воды, циркулирующей в системе отопления Gcм, т/ч, определяется по формуле
3.6 å Q
Gсм = ──────────────
c(t2 – t3)1000 (11.77)
где åQ -суммарный расход тепла на отопление, Вт;
с - теплоемкость воды, кДж/(кг К);
3,6 - коэффициент перевода единиц Вт в кДж/ч.
После подбора серийного элеватора (ВТИ Мосэнерго), имеющего диаметр горловины, близкий к полученному ( табл. 11.16), можно определить диаметр сопла де, см, пользуясь следующей приближенной зависимостью:
dг
dс = ──────────────
l + q (11.78)
Т а б л и ц а 11.16. Подбор элеватора по диаметру горловины
№ элеватора
Диаметр горловины, мм
Давление рэ, кПа, которое необходимо иметь перед элеватором для обеспечения нормальной его работы, определяется по выражению
рэ = 1.4 ( 1 + q ) 2pсист (11.78a)
Серийный элеватор удобно подбирать, пользуясь номограммой, приведенной в справочной литературе [24, 28], предварительно определив приведенный расход, т/ч, смешанной воды по формуле
100 * Gсм
Gпр = ──────────────
√ рсист (11.78)
где pсист, Па, давление в системе
и коэффициент подмешивания по формуле (11.75).
Оптимальный диаметр горловины элеватора (в миллиметрах) определяется по формуле: