Теплофикация и тепловые сети. И тепловые

• Название: И тепловые
• Анкор: Теплофикация и тепловые сети
• Дата: 27.03.2022
• Размер: 2.4 Mb.
• Имя файла: Теплофикация и тепловые сети.docx
• Тип: Учебник; #420164
• страница: 17 из 101

2 — приемная камера, 3 — камера смеше­ния, 4 — диффузор

рость воды на выходе из сопла элеватора, необходимая для создания эффекта инжек­ции. При потере напора в циркуляционном контуре местной отопительной системы 1—1,5 м и обычно требующихся коэффици­ентах инжекции¹⁵ около 1,5—2,5 разность напоров подающей и обратной линий долж­на составлять 8—15 м. Элеватор создает практически постоянный коэффициент ин­жекции (смешения). Поэтому расход воды в местной отопительной установке изменя­ется прямо пропорционально расходу сете­вой воды через сопло элеватора.

Основными преимуществами элеватора как смесительного устройства являются простота и надежность работы. В условиях эксплуатации элеватор не требует постоян­ного обслуживания.

Серьезный недостаток схемы с элева­торным смешением (см. рис. 3.6, б) — от­сутствие автономной, т.е. независимой от тепловой сети, циркуляции воды в местной отопительной установке. При прекращении подачи сетевой воды в сопло элеватора, на­пример при аварийном выключении тепло­вой сети, прекращается циркуляция воды в отопительной установке, что может при­вести к замораживанию воды в ней. От ука­занных недостатков свободна схема при­соединения с центробежным смесительным насосом (см. рис. 3.6, в). В нормальных ус­ловиях насос 16 забирает охлажденную во­ду из обратной линии отопительной уста­новки и подает ее на смешение с горячей водой, поступающей через клапан регуля­тора расхода РР 12 подающей линии тепло­вой сети.

При аварийном отключении тепловой сети насос 16 осуществляет циркуляцию воды в отопительной установке, что пре­дотвращает ее замораживание в течение от­носительно длительного периода (8—12 ч).

Более универсальное решение получают при совместной установке в узле присоединения эле­ватора 15 и центробежного насоса 16 (см. рис. 3.6, л). При такой схеме присоединения в нормальных условиях насос 16 выключен Циркуляция воды в местной системе осуществ­ляется элеватором 15 за счет энергии сетевой во­ды, поступающей из тепловой сети. Насос 16 включается в работу только в периоды осущест­вления количественного регулирования или ре­гулирования «пропусками», что обычно имеет место только при наиболее высоких наружных температурах отопительного сезона (z_H > О °C), когда для поддержания нормальной внутренней температуры в отапливаемых зданиях подача се­тевой воды в отопительные установки должна сокращаться или периодически полностью пре­кращаться.

Насос 16 используется также для создания циркуляции воды в отопительных установках при аварийных ситуациях в тепловой сети По условиям комфорта в отапливаемых помеще­ниях насос 16, устанавливаемый на абонентских вводах, должен работать бесшумно

В том случае, когда присоединение отопи­тельных установок к тепловой сети осуществля­ется через ГТП, можно ограничиться одним об­щим смесительным насосом 16 на группу зда­ний, чем обеспечивается автономная циркуля­ция воды в отопительных установках Независи­мо от этого элеваторы могут быть установлены на вводах в каждое здание.

Для поддержания постоянного расхода воды из тепловой сети в отопительную 91

систему на абонентских вводах (см. рис. 3.6, а— в) установлены регуляторы расхода 12. Импульсом для работы этих регуляторов является перепад давлений в каком-либо дроссельном органе — шайбе или сопле эле­ватора.

На рис. 3.6, г показана независимая схе­ма присоединения отопительной установки к водяной тепловой сети. Вода из подаю­щей линии тепловой сети проходит через водо-водяной подогреватель (теплообмен­ник) 9, в котором она через стенку нагрева­ет вторичную воду, циркулирующую в ото­пительной установке абонента. Охлажден­ная сетевая вода возвращается в обратную линию тепловой сети. Циркуляция воды в местной отопительной установке осуществ­ляется насосом 16. Давление в приборах ме­стной отопительной установки определяет­ся высотой расположения расширительного резервуара 10, который обычно устанавли­вается в верхней точке здания. Изменение объема воды в местной системе при ее на­греве или охлаждении, а также возможные утечки воды через неплотности компенси­руются за счет изменения объема воды в расширителе 10.

Установки горячего водоснабжения присоединяются к тепловой сети через во­до-водяные теплообменники (см. рис. 3.6, д и е). Сетевая вода из подающей линии теп­ловой сети через клапан регулятора темпе­ратуры 13 проходит через водо-водяной по­догреватель 6, в котором она через стенку нагревает воду, поступающую из водопро­вода. Охлажденная сетевая вода после по­догревателя поступает в обратную линию тепловой сети. Импульсом для регулятора температуры является температура водо­проводной воды после подогревателя.

Холодная вода поступает из водопрово­да через регулятор давления «после себя» (РДПС) 11, задачей которого является под­держание заданного постоянного давления водопроводной воды на абонентском вводе, проходит через подогреватель 6, в котором она нагревается сетевой водой, и затем по­ступает в местную систему горячего водо­снабжения.

У абонентов, потребляющих большое количество горячей воды (бани, прачеч­ные, бассейны) и имеющих неравномерный график нагрузки горячего водоснабжения, обычно устанавливаются аккумуляторы горячей воды, задачей которых является выравнивание графика тепловой нагрузки, а также создание запаса горячей воды на случай внезапного перерыва в работе теп­ловой сети.

В схеме, показанной на рис. 3.6, д, акку­мулятор горячей воды / расположен в верх­ней точке установки, а в схеме, показанной на рис. 3.6, е — в нижней [139]. При верх­ней установке аккумулятора зарядка его производится под напором водопровода, а разрядка — под статическим напором само­го аккумулятора. Циркуляция воды в мест­ной системе осуществляется насосом 16.

При нижней установке аккумулятора за­рядка его производится насосом 16, а раз­рядка — водопроводным напором. В этой схеме насос 16 постоянно находится в рабо­те. При малом водоразборе на горячее водо­снабжение под действием напора насоса 16 происходит циркуляция воды через аккуму­лятор 1 и через замкнутый контур местной системы горячего водоснабжения насос — подогреватель — местная система — обрат­ный клапан 5 — насос.

При увеличении водоразбора из местной системы горячего водоснабжения циркуля­ция воды через аккумулятор и контур мест­ной системы горячего водоснабжения, соз­даваемая насосом 16, ослабляется. При большом водоразборе изменяется направ­ление движения воды через аккумулятор. Холодная вода поступает из водопровода одновременно во всасывающую линию на­соса 16 и в аккумулятор 1. Холодная вода поступает снизу в аккумулятор 1 и вытесня­ет из его верхней части горячую воду, кото­рая поступает в водоразбор совместно с по­

догретой водопроводной водой из подогре­вателя 6.

На схемах рис. 3.6, а—е показано при­соединение к тепловой сети абонентов с од­ним видом тепловой нагрузки — отопле­нием или горячим водоснабжением.

Присоединение абонентов, имеющих два вида тепловой нагрузки, потребляющих одновременно теплоту как для отопления, так и для горячего водоснабжения, показа­но на рис. 3.6, ж—м. Такое сочетание двух видов тепловой нагрузки характерно для современных жилых домов, оборудованных системами отопления и горячего водоснаб­жения.

На рис. 3.6, ж показано параллельное присоединение на одном абонентском вво­де горячего водоснабжения и отопительной установки. При такой схеме расход сетевой воды на абонентском вводе определяется арифметической суммой расходов воды на отопление и горячее водоснабжение.

Расход сетевой воды на отопление под­держивается постоянно на расчетном уровне регулятором расхода 12. Расход сетевой во­ды на горячее водоснабжение является рез­копеременной величиной. Регулятор темпе­ратуры 13 изменяет этот расход в соответст­вии с нагрузкой горячего водоснабжения.

Расчетный расход сетевой воды на горя­чее водоснабжение определяется по макси­мальному значению этой нагрузки и при минимальной температуре воды в подаю­щем трубопроводе тепловой сети. Поэтому суммарный расход сетевой воды получает­ся завышенным, что удорожает систему те­плоснабжения. Расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение можно уменьшить при включении в схему аккуму­лятора горячей воды для выравнивания гра­фика нагрузки горячего водоснабжения. Однако установка аккумулятора горячей воды усложняет оборудование абонентско­го ввода и увеличивает требующиеся габа­риты помещения ввода. Поэтому обычно аккумуляторы горячей воды в жилых домах не устанавливаются, хотя это усложняет ре­жимы работы сети.

При параллельном присоединении сис­тем отопления и горячего водоснабжения се­тевая вода используется на абонентском вво­де недостаточно рационально. Обратная се­тевая вода, возвращаемая из отопительной установки с температурой примерно 40— 70 °C, не используется для подогрева холод­ной водопроводной воды, имеющей на вводе температуру около 5 °C, хотя теплотой об­ратной воды после отопления можно по­крыть значительную долю нагрузки горячего водоснабжения, поскольку температура го­рячей воды, подаваемой в систему горячего водоснабжения, обычно не превышает 60— 65 °C. При рассматриваемой схеме вся теп­ловая нагрузка горячего водоснабжения удовлетворяется за счет теплоты сетевой во­ды, поступающей в водо-водяной подогрева­тель б непосредственно из подающей линии тепловой сети.

Вследствие нерационального использо­вания теплоносителя на абонентском вводе и удовлетворения нагрузки горячего водо­снабжения по максимуму суточного графи­ка получается завышенный расчетный рас­ход воды в городских тепловых сетях. Это вызывает увеличение диаметров тепловых сетей и рост начальных затрат на их соору­жение, а также увеличение расхода элек­трической энергии на перекачку теплоно­сителя.

Расчетный расход воды несколько снижа­ется при двухступенчатой смешанной схеме присоединения установки горячего водо­снабжения и отопительной установки, пред­ложенной П.М. Клушиным (см. рис. 3.6, з).

Особенностью этой схемы является двухступенчатый подогрев воды для горя­чего водоснабжения. В нижней ступени по­догрева 7 холодная вода предварительно по­догревается за счет теплоты воды, возвра­щаемой из абонентской установки, благода­ря чему уменьшается тепловая производи­тельность подогревателя верхней ступени 8 и снижается расход сетевой воды на покры­тие нагрузки горячего водоснабжения.

В рассматриваемой схеме подогреватель нижней ступени 7 включен по сетевой воде последовательно, а подогреватель верхней ступени 8 — параллельно по отношению к отопительной системе.

Преимущество двухступенчатой сме­шанной схемы по сравнению с параллель­ной — меньший расчетный расход сетевой воды благодаря частичному удовлетворе­нию нагрузки горячего водоснабжения за счет теплоты воды, возвращаемой из систе­мы отопления.

При отсутствии аккумуляторов горячей воды расход сетевой воды на горячее водо­снабжение при двухступенчатой смешан­ной схеме, так же как и при схеме, показан­ной на рис. 3.6, ж, должен рассчитываться по максимальной нагрузке горячего водо­снабжения.

Одним из методов выравнивания тепло­вой нагрузки жилых зданий без установки аккумуляторов горячей воды служит при­менение так называемого связанного регу­лирования (см. рис. 3.6, и и к). В этом слу­чае с помощью регулятора расхода 12, уста­новленного на абонентском вводе или на ГТП, поддерживается постоянный расход сетевой воды на удовлетворение суммар­ной тепловой нагрузки отопления и горяче­го водоснабжения.

В этих схемах в качестве теплового ак­кумулятора используется строительная конструкция отапливаемого здания. В пери­од повышенной нагрузки горячего водо­снабжения уменьшается отдача теплоты на отопление. Недоданная теплота компен­сируется в период малых нагрузок горячего водоснабжения. Такой принцип связанного регулирования реализован в схеме, разра­ботанной ВТИ, МЭИ и Теплосетью Мос­энерго (см. рис. 3.6, и). В этой схеме осуще­ствлено двухступенчатое последовательное присоединение установок горячего водо­снабжения и отопления.

Благодаря этому наряду с удовлетворе­нием значительной доли нагрузки горячего водоснабжения за счет теплоты обратной воды происходит выравнивание суточного графика тепловой нагрузки. В этом заклю­чается основное преимущество этой схемы по сравнению со схемой, предложенной Н.К. Громовым (см. рис. 3.6, к), в которой также осуществляется выравнивание гра­фика нагрузки, но теплота обратной сете­вой воды не используется для горячего во­доснабжения.

В двухступенчатой последовательной схеме (см. рис 3.6, и) сетевая вода, посту­пающая из подающей линии тепловой сети, разветвляется на два потока. Один поток проходит через регулятор расхода 12, дру­гой — через водо-водяной подогреватель 8. Сетевая вода, прошедшая через подогрева­тель 8, смешивается затем с потоком воды, прошедшим через регулятор расхода, и об­щий поток воды поступает через элеватор 15 в отопительную установку. Обратная во­да после отопительной установки предвари­тельно проходит через водо-водяной подог­реватель нижней ступени 7, в котором она подогревает холодную воду, поступающую из водопровода. Подогретая водопроводная вода после нижней ступени 7 проходит че­рез водо-водяной подогреватель верхней ступени 8 и направляется в местную систе­му горячего водоснабжения.

В том случае, когда после нижней ступе­ни 7 температура подогретой водопроводной воды достаточна для удовлетворения потре­бителей горячего водоснабжения, pei-улятор температуры 13 перекрывает проход сетевой воды через верхнюю ступень 8. При этом ре­жиме весь поток сетевой воды поступает из подающей линии сети через клапан регуля­тора 12 в отопительную установку.

Если температура водопроводной воды после нижней ступени подогрева 7 ниже требуемой, регулятор температуры 13 от­крывает клапан и на подогреватель верхней ступени 8 ответвляется часть воды, посту-

лающей на абонентский ввод из подающей линии тепловой сети.

При любом положении регулятора тем­пературы расход сетевой воды на абонент­ских вводах остается практически постоян­ным. Это обеспечивается регулятором рас­хода 12, поддерживающим практически по­стоянный перепад давлений в сопле элева­тора 15, через которое проходит весь рас­ход сетевой воды, поступающей на або­нентский ввод. При увеличении регулято­ром 13 расхода сетевой воды через подогре­ватель 8 регулятор 12 прикрывается.

В летний период, когда отопительная ус­тановка отключена, подогреватели верхней и нижней ступеней 8 и 7 включаются в ра­боту последовательно помимо отопитель­ной установки с помощью специальной пе­ремычки (не показанной на схеме). Сетевая вода из подающей линии проходит последо­вательно через подогреватели верхней и нижней ступеней и отводится в обратную линию тепловой сети. Схема движения во­допроводной воды через подогреватели ос­тается неизменной зимой и летом.

В зимний период в часы максимальной нагрузки горячего водоснабжения часть се­тевой воды или вся сетевая вода пропуска­ется через подогреватель верхней ступени 8. Так как в этом подогревателе температура сетевой воды снижается, то снижается так­же температура воды, поступающей в элева­тор 15, и в результате уменьшается отдача теплоты на отопление здания. Теплота, не­доданная на отопление в периоды большой нагрузки горячего водоснабжения, компен­сируется в периоды малой нагрузки горяче­го водоснабжения, когда в элеватор посту­пает поток воды повышенной температуры.

В подогревателе нижней ступени 7 зна­чительное количество теплоты обратной воды используется для горячего водоснаб­жения. Все это приводит к уменьшению расчетного расхода воды в сети по сравне­нию со смешанной двухступенчатой схе­мой. При соответствующем температурном режиме теплоподготовительной установки, когда в подающем трубопроводе тепловой сети поддерживается температура, превы­шающая требуемую для отопительных ус­тановок на температурный перепад, ис­пользуемый в подогревателях верхней сту­пени, нагрузка горячего водоснабжения удовлетворяется без дополнительного рас­хода воды в тепловой сети по сравнению с расчетным расходом воды на отопление. Более подробно этот вопрос будет рассмот­рен в § 4.7. Снижение расчетного расхода воды в тепловой сети позволяет уменьшить ее диаметр, снизить начальные затраты на ее сооружение и удешевить транспорт и распределение теплоты.

При двухступенчатом последователь­ном присоединении температура обратной сетевой воды, возвращаемой на ТЭЦ, полу­чается ниже, чем при параллельном присое­динении. Это позволяет использовать на ТЭЦ для подогрева сетевой воды отрабо­тавший пар более низкого давления, отчего возрастает удельная комбинированная вы­работка электрической энергии.

Преимущество двухступенчатой после­довательной схемы (см. рис. 3.6, и) по срав­нению с двухступенчатой смешанной схе­мой (см. рис. 3.6, з) заключается в выравни­вании суточного графика тепловой нагруз­ки и лучшем использовании энтальпии теп­лоносителя, что приводит к дополнительно­му уменьшению расхода воды в сети.

Недостаток двухступенчатой последова­тельной схемы по сравнению с двухступен­чатой смешанной заключается в усложне­нии схемы регулирования ГТП или або­нентских вводов из-за необходимости изме­нения расхода сетевой воды у абонентов, у которых относительная нагрузка горячего водоснабжения (отношение средненедель­ной нагрузки горячего водоснабжения к расчетной отопительной нагрузке) отли­чается от типовой относительной нагрузки, по которой ведется центральное регули­рование.

Указанный недостаток двухступенча­той последовательной схемы устраняется при применении местного автоматическо­го регулирования отопительных установок (см. рис. 3.6, л и м). Двухступенчатая по­следовательная схема присоединения по­лучила широкое применение в городских тепловых сетях при закрытой системе теп­лоснабжения.

Для постоянного обеспечения в водо­разборных кранах горячего водоснабжения у потребителей температуры воды не ниже 50 °C в любое время суток в крупных жи­лых зданиях системы горячего водоснабже­ния выполняются двухтрубными с посто­янной циркуляцией, обеспечиваемой насо­сом 16. В схеме 3.6, е в периоды малого разбора горячей воды у потребителей дав­ление в циркуляционной линии повышает­ся, соответственно возрастает расход воды из циркуляционной линии в насос 16 и уси­ливается циркуляция воды в системе горя­чего водоснабжения.

В периоды большого водоразбора давле­ние в циркуляционной линии снижается и соответственно уменьшается циркуляци­онный расход в системе горячего водоснаб­жения. Однако при этом режиме через по­дающие линии и стояки системы горячего водоснабжения проходит большой расход воды и поэтому выстывание воды на пути между подогревательной установкой и во­доразборными кранами незначительно.

Обратный клапан 5 защищает систему горячего водоснабжения от поступления в нее холодной воды помимо подогревателя.

При двухступенчатой подогреватель­ной установке горячего водоснабжения (см. рис. 3.6, з и и) нагреваемая водопро­водная вода проходит последовательно по схеме противотока через нижний 7 и верх­ний 8 подогреватели. При такой схеме дос­таточно полно используется энтальпия теп­лоносителя.

Во всех ранее рассмотренных схемах присоединения отопительных установок к тепловой сети (см. рис. 3.6, а—в) в качест ве основного регулирующего устройств использован регулятор расхода 12, являю щийся, по существу, регулятором постоян ства расхода, так как его задачей являете поддержание постоянного расхода сетево! воды на отопление. Такой метод регулиро вания принципиально применим толькс в районах с однородной тепловой нагруз кой, когда можно ограничиться только цен тральным качественным perynHpoeaHHev теплоснабжения путем изменения темпера­туры сетевой воды, поступающей после те- плоподготовительной установки источнике теплоты (ТЭЦ или котельной) в подающий трубопровод тепловой сети, по тому же за­кону, по которому изменяется тепловая на­грузка абонентов.

Для теплоснабжения общественных зда­ний, в которых, как правило, доля нагрузки горячего водоснабжения незначительна, но существенна доля вентиляционной нагруз­ки, можно заметно снизить расчетный рас­ход сетевой воды при присоединении вен­тиляционных калориферов по двухступен­чатой схеме, как показано на рис. 3.6, н.

В этой схеме предварительный подогрев воздуха производится в калориферах ниж­ней ступени 23 за счет теплоты обратной се­тевой воды. В зависимости от соотношения расчетных нагрузок вентиляции и отопле­ния выбирается соотношение расчетных на­грузок нижней и верхней ступеней калори­ферной установки.

В современных городах в связи с интен­сивным строительством новых, более ком­фортабельных жилых и общественных зда­ний, оснащенных всеми видами благоуст­ройства, сильно усложнилась структура теп­ловой нагрузки. Возросла доля горячего во­доснабжения и вентиляции в суммарной те­пловой нагрузке.

Для качественного и экономичного теп­лоснабжения всех потребителей в районах с разнородной тепловой нагрузкой одного центрального регулирования недостаточно.

Необходимо в дополнение к центральному регулированию осуществлять групповое и местное регулирование всех видов тепло­вой нагрузки на ГТП^{16 17 18 19} и (или) МТП. Выбор импульса для группового или местного ре­гулирования тепловой нагрузки зависит от типа установок.

Импульсом в установках горячего водо­снабжения обычно служит температура во­допроводной воды после подогревательной установки, в вентиляционных установках — температура нагретого воздуха после кало­риферов.

Выбор импульса для регулирования ото­пительной нагрузки является более слож­ной задачей, так как температура в отдель­ных помещениях отапливаемых зданий мо­жет существенно различаться и зависит не только от количества теплоты, поданной в здание, но и от качества работы отопи­тельной установки здания, условий экс­плуатации отдельных помещений, бытовых тепловыделений, а также от инсоляции и инфильтрации, которые, в свою очередь, зависят от размещения отдельных помеще­ний по отношению к сторонам света и «розе ветров». Поэтому для качественного и эко­номичного удовлетворения нагрузки необ­ходимо в дополнение к групповому и (или) местному регулированию осуществлять ин­дивидуальное регулирование отдельных помещений или отдельных зон, подвержен­ных различному влиянию инсоляции, инфильтрации, бытовых тепловыделений и других условий.

Для группового или местного регулиро­вания отопительной нагрузки используют­ся обычно следующие раздельные импуль­сы или их сочетания [24, 39, 91, 111]:

внутренняя температура представитель­ного помещения или средняя внутренняя температура нескольких помещений;

внутренняя температура устройства, мо­делирующего температурный режим отап­ливаемых зданий;

температура наружного воздуха или ин­тегральный метеорологический показатель, учитывающий наружную температуру и ин­соляцию.

В тех случаях, когда для нормальной ра­боты отопительной установки необходим постоянный расход воды через эту уста­новку, при снижении подачи сетевой воды должен включаться в работу смесительный насос.

На рис. 3.6, л и .и показано присоедине­ние к тепловой сети отопительной установ­ки и установки горячего водоснабжения по двухступенчатой последовательной схеме. На рис. 3.6, л отопительная установка при­соединена по зависимой схеме с элеватором и смесительным насосом, а на рис. 3.6, м — по независимой схеме. В отличие от преды­дущих схем местное регулирование отопи­тельной нагрузки в этих схемах проводится по внутренней температуре отапливаемых зданий с помощью регулятора отопления 14.

Поддержание постоянного расхода воды в местной отопительной системе при сниже­нии регулятором отопления подачи сетевой воды в схеме, приведенной на рис. 3.6, л, лос- тигается за счет работы смесительного насо­са 16. В схеме, показанной на рис. 3.6, м, циркуляционный контур отопительной сис­темы гидравлически изолирован от контура сетевой воды. Циркуляция воды в отопи­тельной установке, осуществляемая насосом 16, поддерживается постоянной.

На рис. 3.8 показано присоединение к тепловой сети отопительных установок и систем горячего водоснабжения группы зданий на ГТП. Регулирование отопитель­ной нагрузки осуществляется с помощью регулятора отопления 14 по импульсу тем­пературы в моделирующем устройстве 26. Смесительный насос 16 обеспечивает по­стоянный расход воды в присоединенных отопительных установках независимо от

97

расхода сетевой воды, поступающей на ГТП через клапан регулятора отопления.

При применении регуляторов отопле­ния, действующих по импульсу внутренней температуры отапливаемых помещений или моделирующего устройства, вместо ре­гуляторов постоянства расхода (РР) значи­тельно повышается резервирующая способ­ность системы теплоснабжения. Создается возможность снижения в необходимых слу­чаях расхода сетевой воды, подаваемой абонентам, при одновременном повышении ее температуры без нарушения теплового режима отапливаемых зданий. Это позволя­ет при аварийных ситуациях резервировать взаимно сблокированные магистрали путем передачи части расхода сетевой воды в смежную магистраль. При применении регуляторов расхода такой метод резерви­рования теплоснабжения путем повышения температуры воды невозможен.

На рис. 3.9 показана трехтрубная закрытая водяная система. Со станции отходят два подаю­щих трубопровода / и //, в которых поддержива­ется различный температурный режим. По тру­бопроводу I вода подается в отопительные и вен­тиляционные установки потребителей. По тру бопроводу // — в установки горячего водоснаб­жения и технологические аппараты. По трубо­проводу 111 вода возвращается от потребителей на станцию [53].

В трехтрубных системах теплоснабжения осуществляется центральное регулирование двух разнородных видов тепловой нагрузки. Темпера­тура воды в подающем трубопроводе / изменяет­ся по закону сезонной нагрузки, а в подающем трубопроводе // поддерживается постоянной. Поскольку к каждой подающей линии присоеди­няется практически однородная тепловая нагруз­ка, то роль местного регулирования значительно упрощается. В этих условиях местное регулиро­вание отопительной нагрузки может произво­диться с помощью регуляторов расхода.

При закрытой системе теплоснабжения водопроводная вода, поступающая в уста­новки горячего водоснабжения, не имеет прямого контакта с сетевой водой, так как подогрев водопроводной воды осуществля­ется на групповых тепловых подстанциях или на абонентских вводах в поверхност­ных водо-водяных подогревателях. Гидрав­лическая изолированность водопроводной воды, поступающей в установки горячего

водоснабжения, от воды, циркулирующей в тепловой сети, — преимущество закры­той системы. Благодаря гидравлической изолированности водопроводной воды от сетевой обеспечивается стабильное качест­во горячей воды, поступающей в установки горячего водоснабжения, такое же как каче­ство водопроводной воды. Чрезвычайно прост санитарный контроль системы горя­чего водоснабжения благодаря короткому пути прохождения водопроводной воды от ввода в здание до водоразборного крана. Прост контроль герметичности теплофика­ционной системы, который проводится по расходу подпитки.

Основные недостатки закрытых систем:

1. 
   выпадение накипи в водо-водяных по­догревателях и трубопроводах местных ус­тановок горячего водоснабжения при ис­пользовании водопроводной воды, имею­щей повышенную карбонатную (времен­ную) жесткость Ж_к > 7 мг-экв/л;
   
2. 
   коррозия местных установок горячего водоснабжения из-за поступления в них не- деаэрированной водопроводной воды;
   
3. 
   сложность оборудования и эксплуата­ции абонентских вводов горячего водоснаб­жения из-за установки водо-водяных подог­ревателей.
   

Особенно интенсивная коррозия возни­кает при мягких водах, имеющих отрица­тельный индекс насыщения (7 < 0) с боль­шим содержанием растворенных агрессив­ных газов О₂ и СО₂, а также при повышен­ной концентрации в воде хлоридов или

сульфитов²⁰. В коррозионно-активных во­дах показатель концентрации водородных ионов pH < 7,2. Поэтому при определенном качестве водопроводной воды приходится при закрытых системах теплоснабжения принимать специальные меры для повыше­ния антикоррозионной стойкости местных установок горячего водоснабжения или ус­танавливать на абонентских вводах специ­альные фильтры для обескислороживания или стабилизации водопроводной воды и для защиты от зашламления, что удоро­жает оборудование и усложняет эксплуата­цию абонентских вводов.

Открытые системы. Основным типом открытых систем теплоснабжения является двухтрубная система (рис. 3.10). Горячая вода поступает со станции к абонентам по трубопроводу 7. Обратная вода возвращает­ся на станцию по трубопроводу /7.

Отопительные установки (рис. 3.10, а— г) присоединяются к тепловой сети по тем же схемам, что и в закрытых системах теп­лоснабжения.

Схемы присоединения установок горя­чего водоснабжения (рис. 3.10, д и е) прин­ципиально отличны от ранее рассмотрен­ных схем. Горячее водоснабжение абонен­тов производится сетевой водой непосред­ственно из тепловой сети. Вода из подаю­щего трубопровода тепловой сети поступа­ет через клапан регулятора температуры 13 в смеситель 22. В этот же смеситель посту­пает вода из обратного трубопровода тепло­вой сети через обратный клапан 5. Регуля­тор температуры, регулируя расход воды из подающего трубопровода, поддерживает в смесителе 22 постоянную температуру смеси (около 60 °C). Из смесителя вода по­ступает в местную систему горячего водо­снабжения Обратный клапан 5 препятству­ет перетеканию воды из подающего трубопровода в обратный. Для выравнива­ния графика нагрузки горячего водоснабже­ния установлены аккумуляторы горячей во­ды: в схеме на рис. 3.10, д — верхний акку­мулятор, в схеме иа рис. 3.10, е — нижний.

Зарядка верхнего аккумулятора произ­водится под напором воды в тепловой сети, 100 а разрядка — под его статическим напором. Для управления нижним аккумулятором предусмотрено специальное автоматиче­ское устройство. Зарядка нижнего аккуму­лятора производится через клапан регуля­тора расхода 12, импульсом для которого является перепад давления на дроссельной шайбе, установленной на главном стояке местной системы горячего водоснабжения.

Когда водоразбор снижается и вследст­вие этого уменьшается перепад на дрос­сельной шайбе, клапан регулятора расхода открывается, часть воды из главного стояка отводится в аккумулятор 7 и он заряжается. При увеличении водоразбора клапан регу­лятора расхода прикрывается. При больших водоразборах аккумулятор переключается на разрядку. В данном случае клапан регу­лятора расхода полностью закрыт. С помо­щью пускового устройства включается в ра­боту насос 16, и вода из аккумулятора пода­ется в систему горячего водоснабжения.

Жилые здания, имеющие обычно два ви­да тепловой нагрузки — отопление и горя­чее водоснабжение, присоединяются к теп­ловой сети (см. рис. 3.10, ж и з). Отопитель­ная установка и установка горячего водо­снабжения присоединены к тепловой сети по принципу несвязанного регулирования (см. рис. 3.10, ж). Обе установки работают независимо друг от друга. Расход сетевой воды в отопительной установке не зависит от нагрузки установки горячего водоснаб­жения и поддерживается постоянным с по­мощью регулятора расхода 12. Расход сете­вой воды на горячее водоснабжение изме­няется в весьма широком диапазоне — от максимального в часы наибольшего водо­разбора до нуля в период отсутствия водо­разбора.

Соотношение расходов воды на горячее водоснабжение из подающей и обратной линий, зависящее от температуры сетевой воды на абонентском вводе, устанавливает­ся регулятором температуры 13. Суммар­ный расход сетевой воды в подающем

Электронная библиотека http://tgv.khstu.ru/