Схемы ТП при недостаточном напоре в обратной линии

Если напор в обратной линии ТП при расчетном или каком-либо переменном режиме оказывается меньше высоты местных систем и не может обеспечить их залив, необ­ходимо увеличить напор путем установки на обратной линии регулятора давления «до себя» (регулятора подпора). Давление, поддерживае­мое этим регулятором, назначают обычно на 0,3—0,8 кгс/см² (0,03—0,08 МПа) больше, чем статическое давление местных систем. Меньшую величину избыточного давления (0,3-0,5 кгс/см²) (0,03-0,05 МПа) назначают при регуляторе подпора непрямого действия.

Рис. 4.54. Схемы тепловых пунктов при недостаточном напоре в обратной линии Н₀<Н_мс и Н_ст<Н_мс:

а — схема ИТП; б — схема ЦТП; в — пьезометрический график к схеме б; Н„— напор в подающей линии тепловой сети; Н₀ (Р₀) — на­пор (давление) в обратной линии тепловой сети; Н_ст(р_ст) — напор (давление) при статическом режиме тепловой сети; Н_п¹ — напор в подающей линии потребителей; Н₀¹ — напор в обратной линии потребителей; Н_т¹— напор при статическом режиме у потребителей; Н_п^А — напор в подающей линии потребителей при режиме автоном­ной циркуляции; Н₀^А— напор в обратной линии потребителей при режиме автономной циркуляции; Н_мс — высота местных систем; Н_со — высота систем отопления; рабочий режим; статический режим; режим автономной циркуляции; дросселирование напора (указанные обозначения относятся к рис. 4.54—4.65)

Для индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) целесообразно использовать простую схему, показанную на рис. 4.54,а. В этой схеме регулятор подпора — отсечки поддерживает необходимое давление в обратной линии ИТП при работе сети. При наступлении статиче­ского режима регулятор подпора, стремясь поддержать давление настройки, закрывается. Уход воды из местных систем но подающее линии предотвращается обратным клапаном. В этой схеме требования к плотности отклю­чения потребителей при статическом режиме снижены. Поэтому на подающей линии ЦТП допустима установка обратного клапана, а на обратной линии — регулятора давления прямо­го действия.

Для крупных центральных тепловых пунк­тов (ЦТП) с повышенными требованиями к заполнению местных систем при Н_ст<Н_мс необходимо обеспечить высокую герметичность отсечки потребителей в период статического режима. С этой целью в ЦТП устанавливают на подающей и обратной линиях регуляторы давления непрямого действия (рис. 4.54, б). При работе сети регулятор подпора (отсечки), установленный на обратной линии, поддержи­вает необходимое давление в ней. Поддержание давления в подающей линии необходимо лишь для того, чтобы обеспечить постоянную деятельность клапана отсечки на подающей линии и готовность его срабатывания к момен­ту отсечки. При совместной работе обоих клапанов располагаемый напор на выводе ЦТП поддерживается постоянным.

При статическом режиме оба клапана закры­ваются по импульсу падения давления в пода­ющей линии. С падением давления у потреби­телей за отсечными клапанами включается подпиточный насос и открывается регулятор подпитки, который обеспечивает залив местных систем. Установка подпиточного насоса в ЦТП особо необходима при непосредственном водоразборе у потребителей.

Пьезометрический график к схеме 4.54, б показан на рис. 4.54, в.

Схемы ТП при недопустимо высоком дав­лении в обратной линии

Если давление в обратной линии ТП при работе тепловой сети превышает допустимое для нагревательных при­боров систем отопления, на этой линии следует установить подкачивающие насосы. Напор на­сосов выбирают таким, чтобы давление на их всасывающей стороне было ниже допустимого для приборов, но вместе с тем не приводило к опорожнению систем отопления. Схема ИТП при невысоких требованиях к герметичности отсоединения системы отопления показана на рис. 4.55, а. Схему применяют в случаях, когда изменения давления на всасывающей стороне подкачивающих насосов при переменных гид­равлических режимах тепловой сети не при­водят к опорожнению системы отопления. В этих условиях нет необходимости стабилизировать давление в обратной линии.

При аварийном останове подкачивающих насосов для предотвращения недопустимого повышения давления у потребителя произво­дится отсечка ИТП от тепловой сети. Отсечка по обратной линии осуществляется установкой специального обратного клапана, поскольку клапаны, расположенные за насосами, теряют плотность посадки при переходах с рабочего насоса на резервный.

Отсечка по подающей линии выполняется установкой клапана, которому в целях под­держания его работоспособности придают функ­ции регулятора давления «после себя». Импуль­сом на отсечку подающей линии служит исчез­новение напора подкачивающих насосов.

Для предотвращения повышения давления у потребителя в момент отсечки, а также на случай неплотности отсечных клапанов уста­навливают предохранительный клапан, который срабатывает при давлении, несколько меньшем, чем допустимое для нагревательных прибо­ров.

При статическом режиме тепловой сети необходим останов подкачивающих насосов. В противном случае возможны опорожнение потребителя ИТП (при невысоком статическом напоре) и опрокидывание циркуляции в си­стемах отопления соседних потребителей. Им­пульсом на останов подкачивающих насосов служит падение напора в подающей линии тепловой сети. Если напор в подающей линии тепловой сети при ее работе мало отличается от величины статического напора, останов под­качивающих насосов следует производить по импульсу исчезновения располагаемого напора на вводе в ИТП. При останове подкачивающих насосов происходит отсечка системы отопле­ния.

Для повышения срока службы системы отопления при статическом режиме тепловой сети в схеме применяют перемычку с двумя нормально закрытыми задвижками и открытым спускником между ними. Эта перемычка позволяет создать автономную циркуляцию во­ды в системе отопления и существенно отда­лить тем самым момент необходимого слива воды из системы при нарушении работы тепло­вой сети. Подпитку отключенной системы отоп­ления осуществляют открыванием задвижки на подающей линии тепловой сети, при этом за­движка на обратной линии закрыта.

Принци­пиальная схема автоматизации крупного ЦТП показана на рис. 4.55, б. В этом случае раз­ность между напором на всасывающей стороне подкачивающих насосов и высотой местных си­стем невелика, и при переменном режиме тепловой сети системы могут опорожниться. Эту схему применяют и для ИТП, если напор в обратной линии потребителей при перемен­ном режиме тепловой сети не может обеспе­чить залив систем отопления, и в связи с этим необходимо стабилизировать напор во всасы­вающих патрубках подкачивающих насосов.

При останове подкачивающих насосов от­сечка подающей и обратной линий осуществля­ется соответствующими регуляторами давле­ния, срабатывающими при исчезновении напора подкачивающих насосов. При статическом режиме останавливаются насосы, а затем про­изводится отсечка потребителей.

Для крупных ЦТП, а тем более при непо­средственном водоразборе у потребителей необходима подпитка отключенных от тепловой сети потребителей. Подпитка осуществляется по подпиточной линии, оборудованной регуля­тором подпитки. Импульс для регулятора под­питки принимается из подающей линии разводящих тепловых сетей за клапаном отсечки. В нормальном режиме регулятор подпитки закрыт вследствие высокого давления в импуль­сной точке. При отсечке потребителей и по­степенном падении давления в разводящих сетях за ЦТП регулятор подпитки вступает в работу, поддерживая давление у потребителей, не допускающее опорожнение их местных сис­тем.

Рис. 4.55. Схемы тепловых пунктов при не­допустимо высоком давлении в обратной линии Р₀>P_доп, P_ст>P_доп:

а — схема ИТП; б — схема ЦТП; в — пьезо­метрический график к схеме а; г — пьезо­метрический график к схеме б; обозначения напоров см. рис. 4.54.

При организации автономной циркуляции теплоносителя у потребителей величину импуль­са регулятора подпитки следует сохранить по сравнению со статическим режимом, однако точку отбора импульса необходимо перенести на обратную линию (см. рис. 4.55, б).

Схемы ТП при недостаточном напоре в по­дающей линии

Если напор в подающей линии тепловой сети оказывается меньше высоты местных систем, в ТП устанавливают регу­лятор подпора на обратной линии и насос на подающей линии. Давление, поддерживаемое регулятором подпора, выбирают таким, чтобы обеспечить залив местных систем, а напор насо­са должен быть достаточным для преодоления сопротивления разводящих трубопроводов и местных систем при указанном давлении в их обратной линии. Такое же оборудование при­меняют и в том случае, если напор в подающей линии достаточен для залива местных систем, но при работе регулятора подпора не хватает располагаемого напора на выходе из ТП для преодоления сопротивления разводящих трубо­проводов и местных систем.

Простейшая схема ИТП, в которой пони­жены требования к заливу системы отопления при аварийных режимах, показана на рис. 4.56, а. На обратной линии в этой схеме устанавли­вают регулятор подпора прямого действия, который закрывается при останове подкачи­вающих насосов. Слив воды из системы отопле­ния по подающей линии предотвращается обратным клапаном.

При статическом режиме для предупреж­дения опрокидывания циркуляции у соседних потребителей подкачивающие насосы останав­ливаются. Это происходит по импульсу паде­ния давления в подающей линии. Если напор подкачивающего насоса оказывается достаточ­ным при статическом режиме для подачи воды к верхним точкам системы отопления (Н_ст+Н_нас- Н_со> 6 — 10 м), целесообразно устраи­вать перемычки между подающей и обратной линиями, позволяющие организовать автоном­ную циркуляцию теплоносителя при нарушении работы тепловой сети (рис. 4.56, в). Подпитку автономно работающего потребителя осуществляют через обратную линию.

Для крупных ЦТП с большим числом потребителей и особенно при непосредственном водоразборе применяют схему, показанную на рис. 4.56, б. Для создания необходимого давления в обратной линии потребителей в ЦТП устанавливают регулятор подпора непрямого действия, который поддерживает регулируемое давление с высокой точностью и, главное, обеспечивает герметичность отсечки потребителелей по обратной линии. При останове подкачивающих насосов отсечка потребителей от внешней сети осуществляется регулятором давле­ния и обратным клапаном, а их подпитка — включением подпиточного насоса. Необходимое давление подпиточной воды обеспечивает регу­лятор подпитки. Величина настройки этого ре­гулятора определяется высотой присоединенных местных систем, а при непосредственном водоразборе у потребителей дополнительно учиты­вают потери напора по разводящей сети. При непосредственном водоразборе приходится ми­риться с опрокидыванием циркуляции в отсе­ченных системах отопления в теплый период отопительного сезона. При наступлении стати­ческого режима подкачивающие насосы оста­навливаются, и происходит отсечка потребителей от тепловой сети.

Рис. 4.56. Схемы тепловых пунктов при недостаточном напоре в подаю­щей линии (Н_п-∆Н_р<H_мс, Н_ст<Н_мс):

а—схема ИТП; б—схема ЦТП; в— пьезометрический график к схеме а; г — пьезометрический график к схе­ме б; обозначения напоров см. рис. 4.54

В отличие от схемы, показанной на рис. 4.56, а, в рассматриваемой схеме орга­низация автономной циркуляции теплоносителя возможна независимо от величины напора подкачивающих насосов и статического напо­ра. Принципы осуществления автономной цир­куляции аналогичны изложенным при рас­смотрении схемы «подкачка на обратной ли­нии» (см. рис. 4.55, б).

Схемы ТП при недостаточном располагае­мом напоре у потребителей

Увеличить распо­лагаемый напор в ТП можно установкой подкачивающих насосов на обратной или пода­ющей линии. Увеличение располагаемого напора с помощью подкачивающих насосов на обрат­ной линии предпочтительнее, чем установка их на подающей. На обратной линии можно уста­навливать насосы «холодной» воды (t < 100°С), и, кроме увеличения располагаемого напора, эти насосы будут несколько снижать напор в обратной линии местных систем. Лишь при малой разности напоров (Н₀ — H_мс), что пре­пятствует установке насосов на обратной линии, в качестве вынужденного решения следует предусматривать подкачивающие насосы на подающей линии.

При элеваторной схеме присоединения систем отопления недостаток располагаемого на­пора можно устранить установкой на ИТП подмешивающих насосов.