7. Расчет основного и вспомогательного оборудования индивидуального теплового пункта

Схемы присоединения отопительных систем делятся на зависимые и независимые. Наибольшее применение в настоящее время имеют зависимые схемы как более простые. При этих схемах система отопления гидравлически связана с тепловой сетью и работает под давлением, близким к давлению в обратном трубопроводе внешней тепловой сети. Циркуляция воды в системе обеспечивается за счет разности давлений в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети. Разность давлений должна быть достаточной для преодоления потерь давления в системе отопления и в узле присоединения (тепловом пункте).

1-задвижка; 2-регулятор давления "до себя"; 3-грязевик или фильтр; 4-термометр; 5-тепломер (водомер); 6-манометр; 7-регулирующий клапан или регулятор расхода; 8-обратный клапан; 9-водоструйный элеватор.

Подавляющее большинство коммунальных зданий в настоящее время присоединено и продолжает присоединяться по зависимой схеме со смешением с помощью водоструйного элеватора (рис. 7.1). Преимуществами этой схемы являются ее низкая стоимость и, что особенно важно, высокая степень надежности элеватора, несравнимая по величине с другим санитарно-техническим оборудованием.

Ценным преимуществом элеватора как смесительного устройства является создаваемое им практическое постоянство коэффициента смешения при колебаниях перепада давлений перед ним.

Основной рабочей характеристикой элеватора является коэффициент смешения, который определяется по формуле

где τ₁ - температура теплоносителя (воды), поступающая в элеватор из тепловой сети, ^оС; t_Г- температура смешенного теплоносителя после

элеватора, поступающая в систему отопления, ^оС; t₀- температура охлажденного теплоносителя (температура в обратной магистрали), ^оС.

В расчетах коэффициент смешения принимается с запасом 15 %, поэтому

(7.1)

Диаметр горловины водоструйного элеватора d_Г вычисляют по формуле:

(7.2)

где - расход теплоносителя в системе отопления после элеваторного узла, определяемый по формуле:

- расчетное давление в системе отопления для циркуляции

теплоносителя, кПа.

По диаметру горловины подбирают стандартный элеватор по табл.7.1.

Таблица 7. 1.

После выбора стандартного элеватора, имеющего диаметр горловины, ближайший к полученному по расчету, определяют диаметр сопла по приближенной зависимости:

(7.3)

При известном диаметре сопла , см, находят необходимую для действия элеватора разность давлений в наружных теплопроводах (тепловых сетях) при вводе их в здание

(7.4)

где - расход теплоносителя в тепловых сетях, определяется по формуле:

τ₂- температура теплоносителя в обратном трубопроводе тепловых сетей,^оС.

Из формулы (6.4) видно, что вслед за изменением по какой-либо причине Δр_ТС- в наружных теплопроводах изменяется и расход G_ТС , а также расход воды в системе G_c, связанный с расходом G_TC через коэффициент смешения элеватора формулой

(7.5)

Изменение давления и расхода в процессе эксплуатации, не предусмотренное расчетом, вызывает разрегулирование системы отопления, то есть неравномерную теплоотдачу отдельных отопительных приборов. Для его устранения перед водоструйным элеватором (см. рис. 7.1) устанавливают регулятор расхода.

Одним из недостатков водоструйного элеватора является низкий КПД. Достигая наивысшего значения (43%) при малом коэффициенте смешения и особой форме камеры всасывания, КПД стандартного элеватора при высокотемпературной воде практически близок к 10%. Следовательно, в этом случае разность давления в наружных теплопроводах (тепловых сетях) Δр_ТС на их вводе в здание должна превышать не менее чем в 10 раз циркуляционное давление Δр_Н, необходимое для местной системы отопления. При этом, водоструйные элеваторы применяют для систем отопления с потерями давления в них не более 15 кПа.

В настоящее время шире стали применять насосные смесительные установки, учитывая их преимущества перед элеваторами. Некоторое увеличение капитальных вложений и эксплуатационных затрат, связанное с применением смесительных насосов, компенсируется улучшением теплового режима помещений и экономией тепловой энергии, расходуемой на отоплеие.

Л учшими считаются стальные элеваторы конструкции ВТИ-Теплосеть Мосэнерго. Элеватор (рис. 7. 2) состоит из корпуса и сменного сопла. Основные размеры элеваторов указанной конструкции приведены в табл. 7. 2.

Рис. 7. 2. Стальной элеватор ВТИ-Теплосеть Мосэнерго

Таблица 7. 2. Основные размеры элеватора конструкции ВТИ-Теплосеть Мосэнерго

№				Размеры, мм
	L	l	А	Б	d1	d2	d3
1	425	110	90	110	37	51	51
2	425	100	90	110	37	51	51
3	625	145	135	155	49	70	70
4	625	135	135	155	49	70	70
5	625	125	135	155	49	70	70
6	720	175	180	175	80	100	100
7	720	155	180	175	80	100	100

Грязевики (рис. 7.3) или фильтры в водяных тепловых сетях устанавливаются на трубопроводах перед элеватором (насосом), на подающем трубопроводе при вводе в тепловой пункт, на обратном трубопроводе в тепловых пунктах перед регулирующими устройствами, водомерами и т. п.

Скорость воды в поперечном сечении грязевика не должна превышать 0,05 м/с. Учитывая это, диаметр грязевика D _н должен быть не менее

(7.6)

Ру=1,6 и 1,0МПа			DН1, мм	D у., мм	D Н2., мм	D Н., мм	L мм
Исполнение	Н, мм	Масса, кг
-08	360	16,3	45	40	57	159 .	345
-09	360	19.4	57	50	76	159	365
-10	410	29,4	76	70	89	219	425
-11	490	33,5	89	80	108	219	425
-12	525	62,2	108	100	133	325	525
-13	690	70,4	133	125	159	325	525
-14	875	118,0	159	150	219	426	650
-15	1105	266,7	219	200	273	530	850

здесь V _ГР- объем теплоносителя, проходящий через грязевик в час:

Грязевик подбирается по табл. 7. 3 в зависимости от расчетного D _н.

Таблица 7. 3. Грязевик абонентский для тепловых пунктов ТС-569.00.000

Пример обозначения: грязевик ТС-569.00.000-11, D _у =80 мм, Р_у=1,6 МПа.

На подающем теплопроводе, кроме арматуры, показанной на рис. 7.1, имеется регулятор расхода (РР) для стабилизации расхода воды при неравномерном отборе ее через ответвления, а также обратный клапан [6, прил. VII, с. 285-289]. Если применяется автоматизированный водоструйный элеватор, то вместо РР предусматривается регулятор температуры для получения заданной температуры воды, поступающей в систему отопления. Таким образом обеспечивается местное качественное регулирование системы отопления.

На обратном теплопроводе дополнительно устанавливают регулятор давления (РД) с целью поддержания необходимого давления "до себя", то есть в местной системе, для заполнения ее водой.

Обратный клапан и регулятор давления предотвращают вытекание воды из системы отопления при аварии в наружных теплопроводах.

Манометры [7, с. 518-523], расположенные попарно на одном и том же уровне, позволяют судить не только о давлении в каждом теплопроводе, но и о разности давлений, определяющей интенсивность движения теплоносителя.

С помощью трех (четырех) установленных термометров [7, с. 509-517] может быть проверен тепловой режим пункта и системы отопления.

Водомер [7, с. 523-525] является прибором, позволяющим проводить точное распределение теплоносителя по тепловым пунктам. Ежесуточные (или еженедельные) записи водомера позволяют проверять точность проведенной наладки.

Задвижки [6, прил. VIII с. 290-292] служат для отключения теплового пункта и системы отопления; закрытые одновременно четыре задвижки позволяют проводить ремонтные работы на узле (например, смену водомера, прочистку грязевиков-фильтров или замену сопла в элеваторе).

Для удобства эксплуатации каждому оборудованию присваивается сокращенное обозначение и порядковый номер, например, задвижка 3-1 и т. д. Эти обозначения наносятся на поверхности оборудования яркой несмываемой краской.

Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) должны быть встроенными в обслуживаемые ими здания и размещаться в отдельных помещениях на первом этаже у наружных стен здания. Допускается размещать ИТП в технических подпольях или в подвалах зданий и сооружений.

При выборе помещения для местного теплового пункта необходимо исходить из того, что оно должно быть рабочим местом для персонала, осуществляющего обслуживание и ремонт оборудования. Помещение должно быть отдельно выделенным, иметь удобный вход, достаточные размеры, надежно вентилироваться. Полы должны быть бетонные или плиточные, стены и потолки покрашены, помещения должны иметь водопровод, канализацию и электрическое освещение. Размеры помещения тепловых пунктов определяются характером и количеством размещаемого в них оборудования. Ориентировочно эти размеры могут быть приняты для жилых и общественных зданий без горячего водоснабжения - 1,5x4 м при высоте 2 м; для этих же зданий с горячим водоснабжением - 5x8 м при высоте 2,8 м. Трубопроводы с арматурой, а также механическое оборудование без движущихся частей (элеваторы, грязевики и пр.) могут крепиться непосредственно на стенах с помощью закладных деталей (при этом минимальное расстояние от выступающих частей или тепловой изоляции до стены должно быть не менее 200 мм) или в центре на стальных столбиках-опорах. Расстояние от пола до оси трубопровода обратной магистрали элеваторного узла принимается 500 700 мм, а расстояние от оси трубопровода обратной магистрали до оси трубопровода подающей магистрали - 800 мм. Длина элеваторного узла (рис. 7. 1) составляет, в зависимости от размещенного оборудования, 2500-3500 мм.

Для стока воды при ремонте оборудования полы должны проектироваться с уклоном 0,5% в сторону трапа или водосборного приямка. Для дренирования основной массы воды из трубопроводов и оборудования должны быть проложены дренажные линии.

8. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ЕСТЕСТВЕННОЙ