Динамика давления в системе отопления группы зданий с расширительным баком

В системе водяного отопления группы зданий при теплоснабжении от собственной тепловой станции расширительный бак устанавливают в самом высоком здании (с учетом рельефа местности). Соединительные трубы бака подключают к наружному обратному теплопроводу, а не к местной магистрали здания, во избежание отключения бака от остальной части системы при ремонте местных теплопроводов.

Динамика давления в системе отопления группы зданий с расширительным баком

Исследуем динамику давления, например, в общей системе отопления четырех зданий, самое высокое из которых удалено от тепловой станции.

Гидростатическое давление в этой системе при бездействии циркуляционного насоса, находящегося на тепловой станции (штрихпунктирная линия), определяется положением уровня воды в расширительном баке (точка О), установленном в наиболее высоком здании, над рассматриваемой точкой какой-либо части системы. Наибольшим оно будет в наружных теплопроводах и во внутренних теплопроводах в подвалах.

image062

Изменение гидростатического давления в наружных теплопроводах системы отоплений группы зданий

При действии насоса гидростатическое давление, как уже известно, изменяется во всех точках системы, кроме точки постоянного давления в месте присоединения труб расширительного бака; в нашем случае кроме точки О в обратном теплопроводе у здания IV. В зоне нагнетания от нагнетательного патрубка насоса (точка А) до точки О оно увеличивается, в зоне всасывания от точки О до всасывающего патрубка насоса (точка И) уменьшается в зависимости от потери давления в теплопроводах. Изменение давления показано на рис. сплошными наклонными пьезометрическими линиями.

Разность между гидростатическим давлением в подающем и обратном наружных теплопроводах на вводе их в каждое здание определяет насосное циркуляционное давление, как располагаемое Давление для создания циркуляции воды в местных теплопроводах. На рисунке это циркуляционное давление выражается сплошными вертикальными линиями. Как видно, для местной системы отопления здания IV насосное циркуляционное давление наименьшее - ΔpIV, для здания I - наибольшее.

В местной системе отопления здания I гидростатическое давление должно изменяться от давления в точке Б (на вводе подающего теплопровода в здание) до давления в точке 3 (в обратном теплопроводе). Давление в точке 3 в нашем примере оказывается ниже минимального гидростатического давления, необходимого для заполнения водой местной системы отопления здания I (давление в точке 2). Во избежание скопления воздуха и нарушения циркуляции воды необходимо повысить гидростатическое давление в обратной магистрали местной системы до давления в точке 2. Для этого можно поднять расширительный бак (что конструктивно затруднительно), уменьшить наклон обратной пьезометрической линии, увеличив диаметр обратного теплопровода (вследствие чего повысится стоимость его прокладки), или установить на местной обратной магистрали регулятор давления типа «до себя». Такой регулятор давления должен понижать давление от р2 до Р3 (Δррд23) при пропуске расчетного расхода воды в местной системе отопления здания I.

Гидростатическое давление в точке Б не должно превышать предельно допустимого (рабочего) давления для всех элементов (арматуры, отопительных приборов) местной системы отопления. В случае необходимости гидростатическое давление в подающем теплопроводе может быть искусственно снижено до некоторого значения в точке I, при котором обеспечиваются целость этих элементов и вместе с тем циркуляция воды в местных теплопроводах. Давление понижается при помощи, например, регулятора давления «после себя» или диафрагмы, причем расчетная разность давления составляет ΔрдБ1.

В результате понижения давления в местной подающей магистрали до p1 и повышения давления в местной обратной магистрали до р2 насосное циркуляционное давление для местной системы отопления здания I составит ΔpI12.

Циркуляционным насосом на тепловой станции создается давление, как видно из рис., равное сумме потери давления в зонах нагнетания Δрнаг и всасывания Δрвс.

При значительной величине Δрвс понижение гидростатического давления во всасывающем патрубке насоса может сопровождаться кавитацией.

Кавитация (лат. cavitas - пустота) - нарушение сплошности потока- возникает в результате появления пузырей воздуха (переходящего из растворенного состояния в свободное) и пара (вследствие вскипания воды при понижении давления до давления водяного пара при определенной температуре). Кавитационные пузыри, возникая и исчезая, вызывают многократные удары струй воды о стенки насоса. Кавитация сопровождается снижением к. п. д. насоса, шумом и разрушением (изъязвлением) поверхности колеса и корпуса насоса.

Кавитация, скорее всего, может возникать в циркуляционном насосе протяженной системы отопления группы малоэтажных зданий (например, в сельскохозяйственном строительстве).

Для устранения кавитации величина Δрвс (выраженная в м вод. ст.) ограничивается: практически она должна быть меньше гидростатическо- го давления в бездействующем насосе (в статическом режиме) по крайней мере на 5 м вод. ст. Так, например, если разность уровней установки расширительного бака и насоса составляет 7 м (бак размещается в двухэтажном здании), то потеря давления в теплопроводах зоны всасывания (от точки О до точки И на рис.) не должна превышать 2 м вод. ст. Очевидно, что при малоэтажной застройке расширительный бак следует помещать поблизости от тепловой станции.

В системе отопления группы многоэтажных зданий скорее возможна не кавитация в насосе, а чрезмерное повышение гидростатического давления. Повышение давления, опасное для целости отдельных элементов системы отопления, может произойти при перемещении расширительного бака из одного здания в другое.

image063

Изменение гидростатического давления в теплопроводах системы отопления при переносе расширительного бака в новое здание I.

Перемещение расширительного бака из• одного здания, ближайшего к тепловой станции, в другое, несколько более высокое и удаленное от нее, не вызывает заметного изменения гидростатического давления как при бездействии, так и при работе циркуляционного насоса. Однако перемещение бака в здание более высокое и близко расположенное к тепловой станции может вызвать значительное повышение давления в отдельных частях системы отопления. Это произойдет вследствие увеличения не только высоты здания, но и протяженности зоны нагнетания (если бак, как обычно, будет присоединен к обратному теплопроводу).

На рис. показано изменение давления в оборудовании тепловой станции, в наружных и местных теплопроводах системы отопления четырех зданий при первоначальном положении расширительного бака (в точке I) в здании IV (сплошные пьезометрические линии) и после его перемещения (в точку 2) в новое здание I (пунктирные линии). Можно установить, что давление в элементах тепловой станции возрастет при этом на значительно большую величину Δp, чем можно было бы ожидать при увеличении высоты здания на h м. Давление в точке A2 может превысить рабочее давление, установленное как предельно допустимое для оборудования и арматуры станции. Из рисунка также видно увеличение давления во всех теплопроводах, причем и здесь повышение давления может оказаться недопустимым для элементов местных систем отопления зданий и прежде всего здания, наиболее удаленного от станции (здание IV).

Для снижения давления в оборудовании тепловой станции в этом случае можно перенести место включения циркуляционного насоса из обратного в общий подающий теплопровод (давление понизится до величины в точке Б2); в местной системе отопления здания IV может быть применена понизительная насосная подстанция или независимая схема присоединения к наружным теплопроводам.


Похожие материалы:
Новые материалы:
Предыдущие материалы:

 

Черный цвет в интерьере - дизайн

Черный цвет в интерьере - дизайн

Существуют люди, которые предпочитают черный цвет в интерьере, но существуют и такие, которые будут его критиковать. Самым распространенным сочетанием является: черная цветовая гамма с белой.

 

Декоративные подушки в интерьере – что нужно знать

Декоративные подушки в интерьере – что нужно знать

Подушки - идеальный материал для декорирования интерьера. С их помощью можно легко и быстро преобразить пространство, придав ему особый характер и уникальность.

 

Большие идеи для маленьких кухонь

Большие идеи для маленьких кухонь

Конечно же, все мы мечтаем о прекрасных больших кухнях. Читаем о них в журналах по дизайну, а иногда видим в квартире лучшей подруги. Но наша кухня выглядит иначе, и мы должны смириться с обстоятельствами, в которых живем.