- •Конспект лекций
- •Лекция №1 системы теплоснабжения Потребители тепловой энергии
- •Расхода теплоты на отопление, вентиляцию, гвс и технологические нужды
- •Лекция №2 Часовые, суточные и годовые графики теплового потребления. Тепловые характеристики режима здания различного назначения
- •Тепловой баланс производственных помещений
- •Классификация систем теплоснабжения
- •2) Установка гвс с верхним баком- аккумулятором.
- •Закрытые и открытые системы теплоснабжения
- •5. Схема присоединения местных систем отопления и гвс в однотрубных водяных системах.
- •1) Независимая схема отопления и установка гвс с верхним баком-аккумулятором
- •Схемы присоединения абонентов к паровым, водяным сетям.
- •Паровые системы теплоснабжения
- •Лекция №5 Групповые и местные тепловые подстанции. Схемы присоединения тепловых пунктов.
- •Местные и центральные тепловые пункты
- •Лекция №6 Расчет гидравлических параметров тепловых сетей Задачи гидравлического расчета
- •Пьезометрический график
- •Лекция 7 Задачи теплового расчета сети . Тепловые потери в тепловых сетях
- •Лекция №8 Основные технико – экономические предпосылки элементов конструкции теплосетей
- •Лекция №9 Система газоснабжения. Газообразное топливо
- •Лекция №10 Основные элементы промышленных систем газоснабжения
- •Лекция №11 Устройство газопроводов
- •Лекция №12 Регуляторные пункты и установки
- •Лекция №13 Классификация промышленных систем газоснабжения
- •Лекция №14 Расход газа бытовыми потребителями
- •Лекция №15 Расходы газа промышленными предприятиями
Классификация систем теплоснабжения
Системой теплоснабжения называется комплекс устройств по выработке, транспорту и использованию теплоты.
Снабжение теплотой потребителей (систем отопления, вентиляции, на технологические, процессы и горячее водоснабжение зданий) состоит из трех взаимосвязанных процессов: сообщения теплоты теплоносителю, транспорта теплоносителя и использования теплового потенциала теплоносителя. В соответствии с этим каждая система теплоснабжения состоит из трех звеньев: источника теплоты, трубопроводов и систем теплопотребления с нагревательными приборами.
Системы теплоснабжения классифицируются по следующим основным признакам: по мощности, виду источника теплоты и виду теплоносителя. По мощности системы теплоснабжения характеризуются дальностью передачи теплоты и числом потребителей. Они могут быть местными и централизованными. Местными называют системы теплоснабжения, в которых три основных звена объединены и находятся или в одном помещении, или в смежных помещениях и применяются только в гражданских небольшого объема зданиях или в небольших вспомогательных зданиях на промышленных площадках, удаленных от основных производственных корпусов. Примером таких систем являются печи, газовое или электрическое отопление. В этих случаях получение теплоты и передача ее воздуху помещений объединены в одном устройстве и расположены в отапливаемых помещениях. Централизованными системы теплоснабжения называются в том случае, когда от одного источника теплоты полается теплота для многих помещений или зданий. Простейшей формой централизованного теплоснабжения является система снабжения теплотой одного здания любого объема от одного источника теплоты. Как правило, такими системами называют системы отопления зданий, получающих теплоту от котельного агрегата, установленного в подвале здания. От этого котельного агрегата может подаваться теплота для систем вентиляции и горячего водоснабжения этого здания.
По виду источника теплоты системы централизованного теплоснабжения разделяют на районное теплоснабжение и теплофикацию. При районном теплоснабжении источником теплоты служит районная котельная, а при теплофикации — ТЭЦ (теплоэлектроцентраль).
Теплоноситель получает теплоту в районной котельной (или ТЭЦ) и по наружным трубопроводам, которые носят название тепловых сетей, поступает в системы отопления и вентиляции промышленных, общественных и жилых зданий. В нагревательных приборах, расположенных внутри зданий, теплоноситель отдает часть аккумулированной в нем теплоты и отводится по специальным трубопроводам обратно к источнику теплоты. Теплофикация от районного теплоснабжения отличается не только видом источника теплоты, но и самим характером производства тепловой энергии. Она может быть охарактеризована как централизованное теплоснабжение на базе комбинированного производства тепловой и электрической энергии.
Кроме источника теплоты, все другие элементы в системах районного теплоснабжения и теплофикация одинаковы. Однако, как правило, охват централизованным теплоснабжением, т, е. количество снабжаемых теплотой абонентов, при теплофикации значительно выше, чем при районном теплоснабжении.
Теплоносителем называется среда, которая передает теплоту от источника теплоты к нагревательным приборам систем отопления, вентиляция и горячего водоснабжения.
По виду теплоносителя системы теплоснабжения делятся на две группы — на водяные и паровые системы теплоснабжения. Из названия ясно, что в водяных системах теплоснабжения основным теплоносителем служит вода, а в паровых — пар. В нашей стране для городов, и жилых районов в качестве теплоносителя используют воду.
На промышленных площадках в промышленных районах для систем теплоснабжения применяют воду и пар. Пар в основном применяется для технологических потребностей. В последнее время имеется тенденция применения и на промышленных объектах единого теплоносителя - воды, которая используется и при технологических процессах. Применение единого теплоносителя упрощает схему теплоснабжения, ведет к уменьшению капитальных затрат и способствует качественной и дешевой эксплуатации. Эффект передачи теплоты при применении воды заключается в том, что непрерывно двигающаяся от источника теплоты по трубопроводам и нагревательным приборам вода в последних за счет соприкосновения с относительно холодной их поверхностью охлаждается (снижает температуру) и тем самым передает часть переносимой с ней теплоты воздуху помещения в системах отопления. В системах вентиляции горячая вода отдает теплоту нагреваемому наружному воздуху, а в системах горячего водоснабжения — водопроводной воде. Следовательно, до систем теплопотребления (нагревательных приборов) вода имеет более высокую температуру, чем после них. Количество воды, проходящей в единицу времени через нагревательный прибор, остается, как правило, неизменным, меняется только ее температура.
Эффект передачи теплоты воздуху помещений (наружному воздуху или водопроводной воде) при применении пара состоит в передаче через стенки нагревательного прибора теплоты, равной количественно скрытой теплоте парообразования.
В системах теплоснабжения применяется только насыщенный пар, так как перегретый пар сразу теряет свой перегрев при соприкосновении с относительно холодными поверхностями нагревательных приборов. Перед транспортировкой пара по паропроводам его в ряде случаев перегревают, чтобы к потребителям из-за попутного охлаждения он был доставлен уже в состоянии насыщенного пара.
К теплоносителям, применяемым в системах централизованного теплоснабжения, предъявляются санитарно-гигиенические, технико-экономические и эксплуатационные требования. Главное санитарно-гигиеническое требование заключается в том, что любой теплоноситель не должен ухудшать в закрытых помещениях санитарных условий для находящихся в них людей. С этой точки зрения теплоноситель не должен обладать высокой температурой, так как это может вести к высокой температуре поверхностей нагревательных приборов, вызывать разложение пыли органического происхождения и неприятно воздействовать на человеческий организм. Средняя температура поверхности нагревательных приборов не должна быть выше 70—80°С в жилых и общественных зданиях. В промышленных зданиях допускается более 100°С.
Технико-экономические требования к теплоносителю сводятся к тому, чтобы при применении того или иного теплоносителя стоимость трубопроводов, по которым транспортируется теплоноситель, была наименьшей, а также малой была масса нагревательных приборов и обеспечен наименьший расход топлива для нагрева помещений, вентиляционного воздуха и водопроводной воды.
С эксплуатационной точки зрения теплоноситель должен обладать качествами, позволяющими проводить центральную (из одного места, например, котельной)регулировку тепловой отдачи систем теплопотребления. Необходимость изменять расходы теплоты в системах отопления и вентиляции вызвана переменными температурами наружного воздуха.
Эксплуатационным показателем теплоносителя считается также срок службы отопительно-вентиляционных систем при применении того или иного теплоносителя.
Если сравнить по перечисленным основным показателям воду и пар, можно отметить следующие преимущества их друг перед другом.
Преимущества воды: 1) сравнительно низкая температура воды, а следовательно, температура поверхности нагревательных приборов; 2) возможность транспортирования воды на большие расстояния без уменьшения ее теплового потенциала; 3) возможность центрального регулирования тепловой отдачи систем теплопотребления; 4} возможность ступенчатого подогрева воды на ТЭЦ с использованием низких давлений пара и увеличения таким образом выработки электрической энергии на тепловом потреблении; 5) простота присоединений водяных систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения к тепловым сетям; 6) сохранение конденсата греющего пара на ТЭЦ или в районных котельных; 7) большой срок службы систем отопления и вентиляции.
Преимущества пара: 1) возможность применения пара не только для тепловых потребителей, по также для силовых и технологических нужд; 2) быстрый прогрев и быстрое остывание систем парового отопления, что представляет собой ценность для помещений с периодическим обогревом;
3) пар низкого давления (обычно применяемый в системах отопления зданий) имеет малую объемную массу (примерно в 1650 раз меньше объемной массы воды); это обстоятельство в паровых системах отопления позволяет не учитывать гидростатическое давление и создает возможность применять пар в качестве теплоносителя в многоэтажных зданиях; паровые системы теплоснабжения по тем же соображениям могут применяться при самом неблагоприятном рельефе местности теплоснабжаемого района; 4) более низкая первоначальная стоимость паровых систем ввиду меньшей поверхности нагревательных приборов и меньших диаметров трубопроводов; 5) простота начальной регулировки вследствие самораспределения пара; 6) отсутствие расхода энергии на транспортирование пара.
К недостаткам пара можно отнести дополнительно: 1) повышенные потери теплоты паропроводами из-за более высокой температуры пара; 2) срок службы паровых систем отопления значительно меньше, чем водяных, из-за интенсивной коррозии внутренней поверхности конденсатопроводов. Принимая во внимание сказанное, несмотря на некоторые преимущества пара как теплоносителя, последний применяется для систем теплоснабжения и отопительных систем значительно реже воды и то лишь для тех помещений, где нет долговременного пребывания людей. Строительными нормами и правилами паровое отопление разрешается применять в торговых помещениях, банях, прачечных, кинотеатрах, в промышленных зданиях. В жилых зданиях паровые системы не применяются.
В системах воздушного отопления и вентиляции любых зданий разрешается применение пара в качестве первичного (нагревающего воздух) теплоносителя. Применять его также можно для нагревания водопроводной воды в системах горячего водоснабжения.
Параметрами теплоносителей называют температуру и давление. Вместо давления в практике эксплуатации широко пользуются другой единицей — напором.
Напор и давление связаны зависимостью:
(1)
где Н — напор, м; Р — давление, Па; р — плотность теплоносителя, кг/м3; g —ускорение свободного падения, м/с2.
Вода как теплоноситель характеризуется различными температурами до системы теплопотребления (нагревательного прибора) и после системы теплопотребления.
Мощность теплового потока, кВт, отдаваемого водой, Q характеризуется формулой:
(2)
где G — количество воды, проходящей через систему теплопотребления, кг/с; с — удельная теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг.°С); t1 — температура воды до системы теплопотребления (после источника теплоты), °С;
t2 — температура воды после системы теплопотребления (до источника теплоты), °С.
В современных системах теплоснабжения применяют следующие значения температур воды:
а) t1 = 105°С (95°С); k = 70°С
в системах отопления жилых и общественных зданий;
б) t1 = 150°С; t2 = 70°С .
В системах централизованного теплоснабжения от котельной или ТЭЦ, а также в системах отопления промышленных зданий. Температура воды в системах теплоснабжения должна соответствовать давлению, при котором не будет вскипания (например, вода при температуре 150°С должна иметь давление не ниже 0,4 МПа).
Повышение температуры воды в источнике теплоснабжения (у генератора теплоты) ведет к снижению количества перекачиваемой воды, уменьшению диаметров труб и расходов энергии на перекачку.
Сказанное будет ясно, если формулу (2) решить относительно расхода воды, кг/с,
(3)
Для передачи того же количества теплоты Q тем меньше потребуется воды G, чей больше разность температур (t1-t2).
Для перехода от массы перекачиваемой воды к ее объему V, м3/с, используют формулу:
(4)
где G — расходы воды, кг/с; р — плотность воды, кг/м3,
В системах теплоснабжения применяется пар различных давлений, МПа:
В системах парового отопления низкого давления - 0,005 - 0,07
В системах парового отопления высокого давления - >0,07
Для технологии применяется пар с различными более высокими давлениями. Мощность тепловой отдачи пара, кВт, в системе теплопотребления Q и количество пара G для передачи этого же количества теплоты определяются по формулам (5) — (7):
(5)
где G — количество пара, кг/с;
i — энтальпия сухого насыщенного пара, кДж/кг;
tнас — температура насыщения пара, °С.
Теплоемкость конденсата ск, как и воды, равна 4,19 кДж/(кг.°С),поэтому энтальпия конденсата tнас ск равна 4,19 tнас.
Для пара низкого давления формула может быть упрощена
(6)
где r — скрытая теплота парообразования, равная 2260 кДж/кг. Расход пара (и конденсата), кг/с,
(7)
(8)
где r — скрытая теплота парообразования, равная 2260 кДж/кг. Расход пара (и конденсата), кг/с,
Лкция №4
Водяные, паровые системы теплоснабжения, схемы присоединения
Водяные системы теплоснабжения
Закрытые и открытые системы и их особенности
Водяные системы различают по числу теплопроводов, передающих воду в одном направлении: однотрубные, двухтрубные и многотрубные. Однотрубная система может быть применена в том случае, когда теплоноситель полностью используется у потребителей и не должен возвращаться в районную котельную или на ТЭЦ.
Примером такой системы может служить централизование снабжение горячей водой на бытовые цели (горячее водоснабжение).
Двухтрубные системы с тепловой сетью, состоящей из двух теплопроводов — подающего и обратного, являются самыми распространенными. В этом случае по подающему теплопроводу вода подается к потребителям, а по обратной линии от потребителей охлажденная вода подается на ТЭЦ или в районную котельную. Применение в основном двухтрубных систем вызывается тем, что они пригодны для снабжения теплотой однородных потребителей, т, е. систем отопления и вентиляции, работающих, но одинаковым режимам. При этом вся тепловая энергия подается одного потенциала, т. е. вода одинаковой температуры при заданной температуре наружного воздуха. Соединение двухтрубной системы теплоснабжения на нужды отопления и вентиляции с однотрубной системой горячего водоснабжения приводит к трехтрубной системе теплоснабжения.
Если система горячего водоснабжения имеет также два теплопровода, причем второй применяется как вспомогательный для создания циркуляции с целью устранить остывание воды при малом водоразборе вся система теплоснабжения вместе с двумя теплопроводами на отопление и вентиляцию и будет называться четырех трубной.
Трехтрубные или четырех трубные системы применяются в промышленных районах, где рациональнее в ряде случаев выделить горячее водоснабжение и технологические установки на третью трубу, так как источником теплоснабжения для горячего водоснабжения и технологии могут быть отдельные бойлерные группы или утилизационные установки по использованию отбросной теплоты. Трехтрубная система теплоснабжения может быть выполнена по схеме: две подающие трубы — на отопление и горячее водоснабжение и общая обратная.
Водяные системы теплоснабжения по способу присоединения систем горячего водоснабжения разделяются на две группы: закрытые и открытые системы горячего водоснабжения подогреватели выпускаются с диаметрами корпусов от 50 до 500 мм. Вода из тепловой сети проходит между латунными трубками подогревателя и нагревает водопроводную воду, которая проходит внутри трубок. Подогретая водопроводная вода поступает к водоразборным, кранам системы горячего водоснабжения.
На схеме Д показан аккумулятор горячей воды 2, который применяется для сглаживания колебаний расхода воды в течение суток и в том случае, когда тепловая сеть работает с перерывами, а горячая вода требуется в любой час суток или при неравномерной нагрузке горячего водоснабжения (больницы, бани, гостиницы, промышленные предприятия). Этот аккумулятор постепенно заполняется нагретой водопроводной водой, которая может расходоваться во время перерывов работы тепловой сети или при большой потребности в горячей воде.
Желание уменьшить количество сетевой воды для нагрева водопроводной воды (при этом будут уменьшены диаметры труб тепловых сетей, мощность насосов и другое оборудование установок теплоснабжения) вызвало появление схемы присоединения потребителей с разнородной нагрузкой, выполненной, как показано на рис. 1. Эта схема носит название последовательной двухступенчатой; она была предложена и внедрена проф. Е. Я. Соколовым. По этой схеме водопроводная вода нагревается,в двух подогревателях, сначала в первом — обратной водой после отопительной системы, а потом во втором — сетевой водой, которая затем поступает в отопительную систему здания, в котором оборудуется система горячего водоснабжения. Температура обратной сетевой воды в этом случае уменьшается, на ТЭЦ можно для ее нагрева использовать пар более низкого давления (из вакуумных отборов паровых турбин), что улучшает экономику выработки электроэнергии на тепловом потреблении.
Рис. 1. Принципиальная схема закрытой двухступенчатой схемы присоединения разнородных потребителей.
1 - элеватор; 2 - калорифер; 3 -система отопления; 4 - система горячего водоснабжения; 5 - водоподогреватель первой ступени; 6 - то же второй ступени; 7 - бак-аккумулятор горячей воды; 8 - источник теплоснабжения.
Кроме последовательной двухступенчатой схемы, в некоторых случаях применяется смешанная схема присоединения абонентов с разнородной нагрузкой. По этой схеме водопроводная вода подогревается сначала в подогревателе обратной водой после отопительной системы, а затем в другом подогревателе сетевой водой, которая поступает затем в обратный трубопровод пункта. Второй подогреватель установлен параллельно с отопительной системой, а первый — последовательно.
Узлы –В,Г,Ц могут быть выполнены для каждого отдельного здания в этом случае они называются индивидуальными тепловыми пунктами (ИТП). В ряде случаев эти же узлы могут быть общими для группы жилых и общественных зданий и образовывать центральный тепловой пункт (ЦТП). Двухступенчатая последовательная схема (рис. 1), а также смешанная могут применяться как на ИТП, так и на ЦТП, Обычно на ЦТП подогревательная установка горячего водоснабжения, центральная подогревательная или смесительная установка отопления подкачивающие насосы холодного водоснабжения, аккумуляторы горячей воды, устройства для водоподготовки водопроводной воды, автоматические регуляторы контрольно-измерительные приборы.
Как было показано, при закрытой системе количество воды, циркулирующей в тепловой сети, остается неизменным, так как во всех абонентских установках (отопительно-вентиляционные системы и системы горячего водоснабжения зданий) вода выполняет, только функции греющего теплоносителя и не отбирается из трубопроводов. Основными недостатками закрытых систем являются: а) усложнение оборудования абонентских вводов; б) коррозия в системах горячего водоснабжения зданий, так как в них поступает водопроводная подогретая вода, содержащая кислород (отсутствие деаэрации); в) выпадение накипи в подогревателях горячего водоснабжения на тепловых пунктах при повышенной жесткости водопроводной воды.
Рис 2. Открытая двухтрубная водяная система.
А - система отопления с непосредственным присоединение ; Б - система отопления с элеваторным присоединением; В - система отопления с насосным подмешиванием; Г- система горячего водоснабжения без циркуляционной линии; Д- смешение горячего водоснабжения с циркуляционной линией; Е - установка для использования отработавшего пара промышленного предприятия; К- установка для использования горячей воды от технологического оборудования; С - сульфитная установка;
1-подающий теплопровод; II - то же обратный; III - отработавший пар,
IV - деаэрированная умягчённая вода; V- горячая вода из промышленной установки.
Открытая двухтрубная водяная система теплоснабжения представлена на рис. 2. Вода от ТЭЦ (или районной котельной) поступает к потребителям по теплопроводу I. Обратная вода подается по теплопроводу II. Системы отопления (узлы А, В и В) присоединяются к тепловой сети по тем же схемам, что и при закрытой системе.
Принципиально иные схемы присоединения систем горячего водоснабжения представлены на узлах Г и Д. По трубам 1 и 2 вода из тепловой сети может поступать к смесителю 3, а от него по трубе 4 к кранам системы горячего водоснабжения. Для исключения возможности перетекания воды из подающего в обратный теплопровод устанавливается обратный клапан 5. При помощи смесителя возможно регулирование температуры воды, поступающей о систему горячего водоснабжения, которая должна быть постоянной и равной 60°С.
Следовательно, основной особенностью открытых систем теплоснабжения является отсутствие на тепловых пунктах подогревателей горячего водоснабжения и непосредственный разбор воды из тепловой сети для горячего водоснабжения. В этом случае для горячего водоснабжения используется вода, полностью подготовленная на ТЭЦ (деаэрированная и умягченная).Для горячего водоснабжения удобно использовать отходящие (сбросные) теплые воды с температурами 15-30°С, которых много на электростанциях и промышленных предприятиях. Они используются на ТЭЦ для подпитки тепловых сетей после очистки в водоочистительной установке. В этих системах значительно упрощаются тепловые пункты, так как на них отсутствуют громоздкие и дорогие подогреватели горячего водоснабжения. В противовес закрытым системам, для которых подпитка не превышает 1-2% количества циркулирующей воды, в открытых системах, кроме восполнения утечек из-за возможных неплотностей системы, подпитка полностью должна обеспечить расход воды на горячее водоснабжение. Производительность подпиточных устройств доходит до 30—40% расхода циркулирующей воды. При использовании отходящих (сбросных) вод и отработавшего пара промышленных предприятий сбросные воды прямо на местах их возникновения после очистки в водоочистительных установках подаются в обратный теплопровод (узлы Е и К).
В случае непосредственного водоразбора вода в системах горячего водоснабжения не вызывает коррозии трубопроводов, так как из нее деаэрацией удален кислород.
К недостаткам открытых схем можно отнести: а) усложнение и увеличение объема водоподготовительных установок на ТЭЦ и в районной котельной; б) усложнение контроля герметичности системы теплоснабжения. В двухтрубных открытых системах теплоснабжения, как правило, применяются ИТП, Кроме зависимых схем присоединения систем отопления (рис. 2), в открытых системах теплоснабжения может применяться схема независимого присоединения с использованием водоподогргвателей (схема Г рис 1). В этом случае значительно улучшается качество воды поступающей в систему горячего водоснабжения, так как вода из отопительных систем не поступает на водоразбор.
С другой стороны, изменяющееся в широких пределах давление в обратном трубопроводе при непосредственном водоразборе не будет влиять на нормальную работу систем.
В закрытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только в качестве греющей среды, т. е - как теплоноситель, но из сетей потребителем не разбирается. В открытых системах — вода, циркулирующая по тепловым сетям, может частично или полностью разбираться у потребителей горячего водоснабжения.
Рис. 3. Закрытая двухтрубная водяная система.
А - система отопления с непосредственным присоединением; Б - система отопления с элеваторным присоединением; В - система отопления с насосный подмешиванием; Г - система отопления с независимым присоединением; Д - система горячего водоснабжения с применением водоподогревателя (закрытая система).
В закрытых системах теплоснабжения установки горячего водоснабжения присоединяются к тепловым сетям при помощи водоподогревателей. В открытых системах осуществляется непосредственное присоединение. На рис. 3. представлена схема закрытой двухтрубной водяной сети. По подающему теплопроводу I вода подается к потребителям теплоты, а по обратному теплопроводу II охлажденная вода поступает на ТЭЦ или районную котельную.
Схемы
присоединений систем отопления и
вентиляции к тепловым сетям могут быть
зависимые или независимые. При зависимой
схеме вода из тепловых сетей непосредственно
поступает в нагревательные приборы
систем отопления и вентиляции. При
независимой схеме вода из тепловой сети
доходит только до тепловых пунктов
местных систем, т. е. до места присоединения
последних к тепловой сети, и не попадает
в нагревательные приборы, а в специально
предусмотренных подогревателях нагревает
воду, циркулирующую в системах отопления
зданий, и возвращается по обратному
теплопроводу к источнику теплоснабжение.
В этом случае применяются два теплоносителя
- греющий (вода из тепловых сетей) и
нагреваемый (вода, циркулирующая в
местных системах отопления). Имеются
как бы два раздельных контура: по одному
циркулирует вода из тепловой сети,
смешиваясь с водой, циркулирующей по
второму контуру - в местной системе
отопления.
Очевидно, что в этом случае давление
воды в тепловой сети никак не передается
на местные системы, в которых давление
может быть создано только местным
насосом.
Оборудование теплового пункта при зависимой схеме значительно проще и дешевле, чем при независимой. Однако существенный недостаток зависимых схем, состоящий в передаче давления из тепловой сети в местные системы и на нагревательные приборы, в ряде случаев заставляет применять независимые схемы присоединения. Последние применяются в тех случаях, когда уровень давления в обратном теплопроводе тепловой сети превосходит допускаемый для нагревательных приборов местных систем (чугунные радиаторы выдерживают максимальное избыточное давление 0,6 МПа) и в ряде других случаев.
На рис. 3 узлы А, Б и В представляют собой зависимые схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям.
На узле А показана схема непосредственного присоединения, при которой температура в подающем теплопроводе тепловой сети не превосходит предела, установленного санитарными нормами для нагревательных приборов местных систем. Указанная схема применяется в основном для систем отопления промышленных зданий. В большинстве случаев применяется схема В со смесительным устройством, понижающим температуру воды перед поступлением ее из тепловой сети в местную систему. По санитарным нормам вода, поступающая в нагревательные приборы отопительных систем жилых зданий и бытовых помещений промышленных зданий, не может превышать 95 -105° С, в то время как температура воды в подающем теплопроводе тепловой сети доходит до 150° С.
Смесительное устройство, установленное на тепловом пункте, подмешивает к горячей воде из тепловой сети обратную воду, прошедшую нагревательные приборы отопительных систем. В результате смешения после него получается вода пониженной температуры. В качестве смесительного устройства на узле Б применен водоструйный элеватор, а на узле В центробежный насос.
Большинство пунктов жилых зданий в городах оборудовано элеваторами. Вода из подающего теплопровода через подводящий трубопровод I (узел Б, рис. 1) поступает в элеватор 2. Через патрубок 3 к элеватору подсасывается охлажденная вода после нагревательных приборов отопительной системы. Смешенная вода с температурой ниже, чем температура воды в тепловой сети, по трубопроводу 4 подается к нагревательным приборам отопительной системы.
Для работы элеватора требуется напор на вводе не менее 10-15 м. В случае недостаточного напора вместо элеватора ставится на вводе центробежный насос (узел В). Он ставится на перемычке между подающим и обратным теплопроводами и так же, как элеватор, подмешивает к потоку воды из тепловой сети обратную охлажденную воду из отопительной системы. Применение элеватора значительно выгоднее насоса, так как для работы последнего требуется затрата электроэнергии, установка электродвигателя и вместе с тем усложняется обслуживание. На узле Г показана схема независимого присоединения отопительной системы с водоподогревателем 2. Охлажденная, отдавшая теплоту вода по трубе 3 поступает в обратный теплопровод тепловой сети. Циркуляция воды в отопительной системе создается насосом 4.
Водяные системы различают по числу трубопроводов, передающих воду в одном направлении: 1- трубные, 2х- трубные и многотрубные.
Однотрубная система может быть применена в том случае, когда теплоноситель полностью используется у потребителей и не должна возвращаться в районную котельную или ТЭЦ.
2х- трубная система с тепловой сетью, состоящей из 2х трубопроводов – подающего и обратного трубопровода, являются самыми распространенными, по подающему трубопроводу подается к потребителям, по обратной линии от потребителей охлажденная вода подается на ТЭЦ.
Соединения 2х трубной системы теплоснабжения на нужды отопления и вентиляции с однотрубной системой ГВС приводит в трехтрубной системе теплоснабжения.
Если система ГВС имеет такие два теплопровода, причем второй применятся, как вспомогательный для создания циркуляции с целью устранить остывание воды при малом водоразборе, вся система теплоснабжения вместе с двумя теплопроводами на отопление и вентиляцию и будет называться 4х – трубной.
3х и 4х – трубные системы применяются в промышленных районах, где рациональнее в ряде случаях выделить ГВС и технологические установки на третью трубу, так как источником теплоснабжения для ГВС и технологии могут быть отдельные бойлерные группы или утилизационные установки по использованию отбросной теплоты.
3х-трубная система теплоснабжения может быть выполнена по схеме: две подающие трубы на отопление и ГВС и общая обратная.
Водяные системы теплоснабжения по способу присоединения систем ГВС разделяются на две группы: закрытые и открытые.
В закрытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как греющая среда, т.е. как теплоноситель, из сетей потребителем не разбирается.
В открытых – вода циркулирующая по тепловым сетям может частично или полностью разбираться у потребителей ГВС
