Расчетный напор на вводе теплоснабжения: Информация по потребителю, необходимая для выполнения расчетов

Информация по потребителю, необходимая для выполнения расчетов

Информация по потребителю, необходимая для выполнения расчетов

• Высота здания потребителя, м– задается высота здания, если точной высоты здания не известно, можно принимать условно 3 метра на этаж;

• Номер схемы подключения потребителя– выбирается схема присоединения узла ввода;

• Расчетная темп. сет. воды на входе в потреб.,°C– задается расчетное значение температуры сетевой воды, на которое было выполнено проектирование систем отопления и вентиляции данного потребителя, например 150, 130, 105 или 95 °С.

Данные по системе отопления потребителей

При наличии системы отопления независимо от выбранной схемы необходимо указать:

• Расчетная нагрузка на отопление, Гкал/ч– задается расчетная нагрузка на систему отопления.

  При отсутствии проектных данных расчетные тепловые нагрузки на отопление могут быть определены по наружному объему здания или поверхности нагрева теплопотребляющего оборудования. Нагрузка может быть задана как в Гкал/ч так и в МВт. Как изменить единицы измерений смотрите настройки расчетов;

• Коэффициент изменения нагрузки отопления– задается пользователем в случае необходимости увеличения нагрузки на отопление по сравнению с расчетным значением, например, 1.1, 1.2 и т.д. В этом случае расчетное значение нагрузки на отопление будет увеличено соответственно на 10 или 20%;

• Расчетная темп. воды на входе в СО,°C– задается расчетное значение температуры теплоносителя на входе в систему отопления, на которое было выполнено проектирование, обычно   95 °С;

• Расчетная темп. воды на выходе из СО,°C– задается расчетное значение температуры теплоносителя на выходе из системы отопления, на которое было выполнено проектирование, обычно  70 °С;

• Расчетная темп. внутреннего воздуха для СО,°C– задается расчетное значение температуры воздуха внутри отапливаемых помещений при проектировании системы отопления, например 20, 18, 16 или 10 °С;

• Наличие регулятора на отопление– выбирается из списка наличие регулирующего устройства на систему отопления;

• Максимальное давление в обратном тр-де на СО, м– Задается максимально допустимое давление в обратном трубопроводе на СО для конкретного потребителя. Если поле не задано то по умолчанию используется значение из Настройки расчетов.

• При необходимости, вы можете указать Запас напора на СО при наладке, м – это поле позволяет указать запас напора при проведении наладочного расчета. В этом случае подбираемый располагаемый напор на потребителе будет на заданное значение.

Зависимая система отопления потребителей

Для зависимых схем, с непосредственным, элеваторным или насосным смещением необходимо дополнительно занести следующую информацию:

• Расчетный располагаемый напор в СО, м– задается расчетное значение располагаемого напора (расчетное сопротивление системы отопления, м) при проектирования системы отопления, например 1 метр вод.ст. для элеваторных схем присоединения и 3, 4, 5 м вод.ст. и т.д. для насосных схем присоединения.

Независимая система отопления потребителей

Для независимых схем, подключенных через теплообменный аппарат необходимо дополнительно занести следующую информацию:

1. Количество секций ТО на СО– указывается количество секций теплообменного аппарата на СО  например 1, 2, 3 и т.д;

2. Потери напора в 1-й секции ТО на СО, м– указываются потери напора в одной секции ТО на СО, например 0.5, 1, 1.5 м вод.ст;

3. Количество параллельных групп ТО на СО– указывается количество параллельных групп теплообменного аппарата на СО;

4. Расчетная темп.сет.воды на выходе из ТО, °C– расчетная темп. сетевой воды на выходе из ТО (выход 2ого контура) на систему отопления задается пользователем, например 95 °С;

5. Расчетная темп. сет.воды на выходе из потреб., °C– задается пользователем расчетная темп. сет. воды на выходе из потребителя (выход 1ого контура). Если на выходе из СО (по второму контуру) – 70, то эта температура должна быть выше, чем 70, например 75 °С.

Для поверочного расчета с фактически установленным оборудованием следует указать следующую информацию:

• Фактически установленное оборудование:

  • Коэффициент пропускной способности регулятора СО– задается коэффициент пропускной способности регулятора давления «подпора» в СО;

  • Номер установленного элеватора– задается номер фактически установленного элеватора, например 1, 2, 3;

  • Диаметр установленного сопла элеватора, мм– задается значение диаметра фактически установленного сопла элеватора, например 3, 5, 7 мм.

• Установленные шайбы на систему отопления:

  • Диаметр установленной шайбы на под.тр-де перед СО, мм– задается значение диаметра фактически установленной шайбы на подающем трубопроводе перед СО;

  • Количество установленных шайб на под.тр-де перед СО, шт– задается количество установленных шайб на подающем трубопроводе перед СО;

  • Диаметр установленной шайбы на обр.тр-де после СО, мм– задается значение диаметра фактически установленной шайбы на обратном трубопроводе после СО;

  • Количество установленных шайб на обр.тр-де после СО, шт– задается количество установленных шайб на обратном трубопроводе после СО.

Данные по Системе Вентиляции потребителей

При наличии системы вентиляции необходимо указать:

• Расчетная нагрузка на вентиляцию, Гкал/ч– задается пользователем по проектным данным в (Гкал/ч). При отсутствии проектных данных расчетные тепловые нагрузки на вентиляцию могут быть определены по наружному объему здания или поверхности нагрева теплопотребляющего оборудования. Нагрузка может быть задана как в Гкал/ч так и в МВт. Как изменить единицы измерений смотрите настройки расчетов;

• Коэффициент изменения нагрузки вентиляции– задается пользователем в случае необходимости увеличения нагрузки на вентиляцию по сравнению с расчетным значением, например, 1. 1, 1.2 и т.д. В этом случае расчетное значение нагрузки на вентиляцию будет увеличено соответственно на 10 или 20%;

• Расчетная темп. наружного воздуха для СВ,°C– задается расчетное значение температуры наружного воздуха для проектирования системы вентиляции, например -20,-15, -11 °с и т.д;

• Расчетная темп. внутреннего воздуха для СВ,°C

  – задается расчетное значение температуры воздуха внутри отапливаемых помещений при проектировании системы вентиляции, например 20, 18, 16 или 10 °С;

• Расчетный располагаемый напор в СВ, м– задается расчетное значение располагаемого напора (расчетное сопротивление калорифера, м вод.ст.) при проектирования системы вентиляции, например 0.5, 1.0, 1.5 м вод.ст;

• Наличие регулирующего клапана на СВ– указывается из списка наличие регулирующего клапана на систему вентиляции.

Для поверочного расчета с фактически установленным оборудованием следует указать следующую информацию:

Установленные шайбы на систему вентиляции:

• Диаметр установленной шайбы на систему вентиляции, мм– задается значение диаметра фактически установленной шайбы на систему вентиляции;

• Количество установленных шайб на систему вентиляции, шт– задается количество установленных шайб на систему вентиляции.

Данные по Системе ГВС потребителей

При наличии системы горячего водоснабжения, независимо от выбранной схемы присоединения следует указать:

• Расчетная средняя нагрузка на ГВС, Гкал/ч– задается пользователем по проектным данным в (Гкал/ч). При отсутствии проектных данных расчетные тепловые нагрузки на горячее водоснабжение могут быть определены по количеству потребителей горячего водоснабжения, в соответствии с указаниями СНиП. Нагрузка может быть задана как в Гкал/ч так и в МВт. Как изменить единицы измерений смотрите настройки расчетов;

• Коэффициент изменения нагрузки ГВС– задается пользователем в случае необходимости увеличения нагрузки на ГВС по сравнению с расчетным значением, например, 1.1, 1.2 и т.д. В этом случае расчетное среднее значение нагрузки на ГВС будет увеличено соответственно на 10 или 20%;

• Число жителей– задается количество жителей для данного узла ввода, для учета часовой неравномерности;

• Температура воды на ГВС,°C– задается температура горячей воды, например 60, 65 и т. д. °С;

• Температура холодной воды, °C– задается температура холодной воды, например 5 °C;

• Наличие регулятора температуры– выбирается из списка наличие регулирующего устройства на систему ГВС;

• Максимальное давление на ГВС, м– задается максимально допустимое давление в обратном трубопроводе на ГВС для конкретного потребителя. Если поле не задано то по умолчанию используется значение из Настройки расчетов;

• Напор насоса в контуре ГВС, м– задается при необходимости напор повысительного насоса в системе ГВС.

• ГВС с открытым водоразбором

• При наличии циркуляционной линии:

  • Доля циркуляции от расхода на ГВС, %- задается доля циркуляционного расхода ГВС от среднечасового расхода или средней нагрузки на ГВС в процентах, например 10, 15, 20. Как это сделать смотрите настройки расчетов;

  • Температура воды в цирк. контуре,°C- задается температура воды в циркуляционном контуре ГВС. Она на 5-10 °С ниже чем температура воды на ГВС, например 45, 50 °С.

• ГВС с закрытым водоразбором и одноступенчатой схемой

  • Количество секций ТО ГВС I ступень- указывается количество секций теплообменного аппарата 1ой ступени на ГВС  например 1, 2, 3 и т.д;

  • Количество паралл. групп ТО ГВС I ступень- указывается количество параллельных групп теплообменного аппарата 1ой ступени на ГВС;

  • Потери напора в одной секции I ступени, м- указываются потери напора в одной секции ТО 1ой ступени на ГВС, например 0. 5, 1, 1.5 м вод.ст;

  • Текущая температура холодной воды, °C– используется для поверочного расчета для закрытой системы ГВС. Задается температура холодной (водопроводной) воды на входе 2 контура нижней ступени;

  • Балансовый коэффициент закр.ГВС- используется при определении балансовой нагрузки в наладочном расчете для закрытых схем ГВС. Балансовая нагрузка определяется как средняя нагрузка ГВС, умноженная на балансовый коэффициент. Коэффициент позволяет пользователю регулировать величину нагрузки (и расхода) на которую производится наладка. Если значение поля не задано, расчет берет значение коэффициента по умолчанию: 1.15 для одноступенчатой схемы, 1.1 для двухступенчатой смешанной, 1.25 для двухступенчатой последовательной.

  При наличии циркуляционной линии:

  • Доля циркуляции от расхода на ГВС, %- задается доля циркуляционного расхода ГВС от среднечасового расхода или средней нагрузки на ГВС в процентах, например 10, 15, 20. Как это сделать смотрите настройки расчетов;

  • Температура воды в цирк. контуре,°C- задается температура воды в циркуляционном контуре ГВС. Она на 5-10 °С ниже чем температура воды на ГВС, например 45, 50 °С.

• Система ГВС с закрытым водоразбором и двухступенчатой схемой

  • Количество секций ТО ГВС I ступень- указывается количество секций теплообменного аппарата 1ой ступени на ГВС  например 1, 2, 3 и т.д;

  • Количество паралл. групп ТО ГВС I ступень- указывается количество параллельных групп теплообменного аппарата 1ой ступени на ГВС;

  • Потери напора в одной секции I ступени, м- указываются потери напора в одной секции ТО 1ой ступени на ГВС, например 0.5, 1, 1.5 м вод.ст;

  • Количество секций ТО ГВС II ступень- указывается количество секций теплообменного аппарата 2ой ступени на ГВС  например 1, 2, 3 и т.д;

  • Количество паралл. групп ТО ГВС II ступень- указывается количество параллельных групп теплообменного аппарата 2ой ступени на ГВС;

  • Потери напора в одной секции II ступени, м- указываются потери напора в одной секции то 2ой ступени на ГВС, например 0.5, 1, 1.5 м вод.ст;

  • Текущая температура холодной воды, °C– используется для поверочного расчета для закрытой системы ГВС. Задается температура холодной (водопроводной) воды на входе 2 контура нижней ступени;

  • Балансовый коэффициент закр.ГВС- используется при определении балансовой нагрузки в наладочном расчете для закрытых схем ГВС. Балансовая нагрузка определяется как средняя нагрузка ГВС, умноженная на балансовый коэффициент. Коэффициент позволяет пользователю регулировать величину нагрузки (и расхода) на которую производится наладка. Если значение поля не задано, расчет берет значение коэффициента по умолчанию: 1.15 для одноступенчатой схемы, 1.1 для двухступенчатой смешанной, 1.25 для двухступенчатой последовательной.

  При наличии циркуляционной линии:

  • Доля циркуляции от расхода на ГВС, %- задается доля циркуляционного расхода ГВС от среднечасового расхода или средней нагрузки на ГВС в процентах, например 10, 15, 20. Как это сделать смотрите настройки расчетов;

  • Температура воды в цирк. контуре,°C- задается температура воды в циркуляционном контуре ГВС. Она на 5-10 °С ниже чем температура воды на ГВС, например 45, 50 °С.

• Для поверочного расчета с фактически установленным оборудованием следует указать следующую информацию:

  Установленные шайбы в системе горячего водоснабжения:

  • Диаметр установленной циркуляционной шайбы на ГВС, мм- задается значение диаметра фактически установленной шайбы на ГВС;

  • Количество установленных циркуляционных шайб на ГВС, шт.- задается количество установленных шайб на ГВС;

  • Диаметр установленной шайбы в циркуляционной линии ГВС, мм- задается значение диаметра фактически установленной шайбы на циркуляционной линии ГВС;

  • Количество установленных шайб в циркуляционной линии ГВС, шт. – задается количество установленных шайб на циркуляционной линии ГВС.

Для расчетов схем с теплообменными аппаратами при различных режимах, следует задать параметры теплообменника на какой-то известный режим. Расчет схем потребителей с параллельным подключением теплообменника на ГВС можно выполнять на:

• Жестко заданные испытательные параметры, «зашитые» в программе: T11 = 70, T12 = 30, а T21 и T22берутся по значениям холодной и горячей воды, заданной на источнике;

• Испытательные параметры, которые пользователь сам может задавать на потребителе. Это могут быть как проектные параметры, так и параметры, измеренные при испытании теплообменного аппарата. Подробнее об испытательных параметрах Испытательные параметры теплообменного аппарата.

При центральном регулировании отпуска теплоты по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (скорректированный или повышенный температурный график) и отсутствии автоматических устройств регулирования дросселирующие устройства или балансировочные клапаны должны устанавливаться на абонентском вводе перед точкой отбора воды на горячее водоснабжение и регулировать два вида нагрузки отопление и ГВС. Для этого следует указать установленные шайбы на вводе:

• Диаметр шайбы на вводе на под.тр-де, мм–  задается диаметр шайбы на вводе на подающем трубопроводе;

• Количество шайб на вводе на под. тр-де, шт– задается количество шайб на вводе на подающем трубопроводе;

• Диаметр шайбы на вводе на обр. тр-де, мм– задается диаметр шайбы на вводе на обратном трубопроводе;

• Количество шайб на вводе на обр. тр-де, шт– задается количество шайб на вводе на обратном трубопроводе.

1.7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ВОДЯНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

25

Гидравлический расчет выполняют по таблицам и номограммам, представленным в [7, 8, 9], а также по номограммам прил. 6. Сначала выполняют расчет главной магистрали. По известным расходам, ориентируясь на рекомендованные величины удельных потерь давления R, определяют диаметры трубопроводов dн×S, фактические удельные потери

давления R, Па/м, а также скорость движения теплоносителя ω, м/с. Условный проход труб независимо от расчетного расхода теплоносителя должен приниматься в тепловых сетях не менее 32 мм. Скорость движения воды не должна быть более 3,5 м/с. Определив диаметры трубопроводов, находят количество компенсаторов на участках и другие виды местных сопротивлений. Потери давления в местных сопротивлениях определяют по формуле (1.54) либо по формуле (1.55). Затем определяют полные потери давления на участках главной магистрали и суммарные по всей ее длине. Далее выполняют гидравлический расчет ответвлений, увязывая потери давления в них с соответствующими частями главной магистрали (от точки деления потоков до концевых потребителей). Увязку потерь давления следует выполнять подбором диаметров трубопроводов ответвлений. Невязка не должна быть более 10 %. Если такая увязка невозможна, то излишний напор на ответвлениях должен быть погашен соплами элеваторов, дроссельными диафрагмами и авторегуляторами потребителей.

Таблицы и номограммы гидравлического расчета, приведенные в [7, 8, 9], составлены для эквивалентной шероховатости труб Кэ = 0,5 мм. При расчете трубопроводов с другой шероховатостью к значениям удельных потерь давления R следует принимать поправочный коэффициент β (см. [8. Табл. 4.14]). Диаметры подающего и обратного трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при совместной подаче теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение должны приниматься, как правило, одинаковыми.

При неизвестном располагаемом перепаде давления в начале теплотрассы удельные потери давления R в магистральных тепловых сетях могут быть приняты согласно рекомендациям [9]:

а) на участках главной магистрали 20–40, но не более 80 Па/м; б) на ответвлениях – по располагаемому перепаду давления, но не

более 300 Па/м.

Для водяных тепловых сетей могут разрабатываться следующие гидравлические режимы:

26

расчетный – по расчетным расходам сетевой воды; зимний – при максимальном отборе воды на горячее водоснабжение из

обратного трубопровода; переходный – при максимальном отборе воды на горячее

водоснабжение из подающего трубопровода; летний – при максимальной нагрузке горячего водоснабжения в

неотопительный период; статический – при отсутствии циркуляции теплоносителя в тепловой

сети;

аварийный.

Эквивалентную шероховатость внутренней поверхности новых стальных труб для водяных тепловых сетей kэ следует принимать равной

0,0005 м;

Гидравлические режимы водяных тепловых сетей (пьезометрические графики) следует разрабатывать для отопительного и неотопительного периодов.

Пьезометрический график позволяет: определить напоры в подающем и обратном трубопроводах, а также располагаемый напор в любой точке тепловой сети; с учетом рельефа местности, располагаемого напора и высоты зданий выбрать схемы присоединения потребителей; подобрать авторегуляторы, сопла элеваторов, дроссельные устройства для местных систем теплопотребления; подобрать сетевые и подпиточные насосы.

Пьезометрические графики строятся для магистральных и квартальных тепловых сетей. Для магистральных тепловых сетей могут быть приняты масштабы: горизонтальный Мг 1:10 000, вертикальный Мв 1:1 000; для квартальных тепловых сетей: Мг 1:1 000, Мв 1:500.

Пьезометрические графики строятся для гидростатического и гидродинамического режимов системы теплоснабжения. За начало координат в магистральных сетях принимают местоположение ТЭЦ. В принятых масштабах строят профиль трассы и высоты присоединенных потребителей (приняв 9–10-этажную застройку). За нулевую отметку оси ординат (оси напоров) принимают обычно отметку низшей точки теплотрассы или отметку сетевых насосов. Строят линию статического напора, величина которого должна быть выше местных систем теплопотребления не менее чем на 5 м, обеспечивая их защиту от «оголения», и в то же время должна быть менее на 10 м (или более) величины максимального рабочего напора для местных систем.

Величина максимального рабочего напора местных систем теплопотребления составляет: для систем отопления со стальными нагревательными приборами и для калориферов – 80 м; для систем

27

отопления с чугунными радиаторами – 60 м; для независимых схем присоединения с поверхностными теплообменниками – 100 м.

Гидростатический напор в системах теплоснабжения при теплоносителе воде должен определяться для температуры сетевой воды, равной 100 °С.

Затем приступают к построению графиков напоров для гидродинамического режима. На оси ординат откладывают требуемый напор у всасывающих патрубков сетевых насосов (30–35 м) в зависимости от марки насоса. Давление и температура воды на всасывающих патрубках сетевых, подпиточных, подкачивающих и смесительных насосов не должны быть ниже давления кавитации и не должны превышать допускаемых значений по условиям прочности конструкций насосов.

Далее, используя результаты гидравлического расчета, строят линию потерь напора обратной магистрали. Величина напоров в обратной магистрали должна соответствовать требованиям, указанным выше при построении линии статического напора. Напор воды в обратных трубопроводах водяных тепловых сетей при гидродинамическом режиме должен быть избыточным (не менее 5 м), быть выше местных систем теплопотребления не менее чем на 5 м, обеспечивая их защиту от «оголения», и в то же время должен быть меньше на 10 м (или более) величины максимального рабочего напора для местных систем теплопотребления. Далее строится линия располагаемого напора для системы теплоснабжения расчетного квартала, величина которого может быть принята 40–50 м.

Затем строится линия потерь напора подающего трубопровода, а также линия потерь напора в коммуникациях источника теплоты (ТЭЦ). При отсутствии данных потери напора в коммуникациях ТЭЦ могут быть приняты равными 25–30 м. Напор во всех точках подающего трубопровода, исходя из условия его механической прочности, не должен превышать 160 м.

Следует также учитывать, что напор в подающих трубопроводах водяных тепловых сетей при работе сетевых насосов должен обеспечить «невскипание» воды при ее максимальной температуре.

Пьезометрический график при изменении напора подпиточного насоса может быть перемещен параллельно себе вверх или вниз, если возникает опасность «оголения» или «раздавливания» местных систем теплопотребления.

При этом необходимо учитывать, чтобы напор на всасывающем патрубке сетевого насоса не превысил предельного значения для принятой марки насоса как по минимуму, так и по максимуму (прил. 19). Под пьезометрическим графиком располагают спрямленную однолинейную схему теплотрассы с ответвлениями, указывают номера и длины участков,

28

диаметры трубопроводов, расходы теплоносителя, располагаемые напоры в узловых точках. На пьезометрическом графике главной магистрали строится график расчетного ответвления.

Пьезометрические графики должны быть построены и для неотопительного периода. В закрытых системах для этого необходимо определить потери напора в подающем и обратном трубопроводах главной магистрали при пропуске максимального расхода сетевой воды на

горячее водоснабжение в неотопительный период Ghmaxs . В открытых

системах	потери напора	в подающей		магистрали	определяют при
пропуске расхода, равного		Ghmaxs	, в обратной магистрали – при пропуске
расхода,	равного 10 %	Ghmaxs	(см. Подбор сетевых		и подпиточных

насосов). Потери напора в коммуникациях источника, а также располагаемый напор перед расчетным кварталом принимают такими же, как и для отопительного периода.

При построении пьезометрического графика для квартальных сетей следует учитывать, что квартальные сети являются продолжением магистральных сетей и линии напоров пьезометрического графика квартальных сетей и при гидростатическом, и при гидродинамическом режимах будут также продолжением соответствующих линий пьезометрического графика магистральных тепловых сетей.

Располагаемый напор в начале квартальных сетей должен быть использован на потери напора в подающей и обратной магистралях квартальных сетей и на потери напора в местных системах теплопотребления зданий кварталов. При построении пьезометрического графика для квартальных сетей располагаемый напор на вводе в здание (при элеваторном присоединении системы отопления) следует принимать равным расчетным потерям напора на вводе и в местной системе с коэффициентом 1,5, но не менее 15 м, а при наличии, кроме элеваторной системы отопления, также и закрытой системы горячего водоснабжения – 25 м. Избыточный напор рекомендуется гасить в авторегуляторах тепловых пунктов зданий.

Напор сетевых насосов Hс.н следует определять для отопительного и

неотопительного периодов и принимать равным сумме потерь напора в оборудовании источника теплоты Hист , в подающем H под и обратном

H обр трубопроводах магистральных тепловых сетей от источника

29

теплоты до наиболее удаленного квартала и в системе теплоснабжения квартала Hкв (включая потери в тепловых пунктах и насосных) при

суммарных расчетных расходах воды по следующей формуле:

Hс.н = Hист + Hпод + Hобр + Hкв .

(1.58)

Потери напора в коммуникациях источника теплоты при отсутствии более точных данных могут быть приняты равными 25–30 м. Потери напора в квартальной системе теплопотребления следует принимать не менее 40–50 м. Потери напора в подающем и обратном трубопроводах для отопительного периода принимают по результатам гидравлического расчета при пропуске суммарных расчетных расходов воды. Для неотопительного периода потери напора в подающих трубопроводах

Hподs могут быть приближенно определены по следующей формуле:

		s		2
Hподs =	Hпод	Gh max		.	(1.59)
		Gd
Потери напора в обратном трубопроводе закрытых систем
теплоснабжения в неотопительный	период		Hобрs		принимают равными

потерям напора в подающем трубопроводе.

Потери напора в обратном трубопроводе открытых систем

теплоснабжения в неотопительный период			Hобрs	могут быть определены
по формуле:
			s
Hобрs =	Hпод	0,1Ghmax			,	(1. 60)
			Gd

где Gd – суммарный расход сетевой воды на головном участке системы теплоснабжения в отопительный период;

Ghmaxs – максимальный расход сетевой воды на горячее водоснабже-

ние в неотопительный период, определяемый по формуле

(1.50):

Gds = G s h max = βGh max .

Подачу (производительность) рабочих насосов следует принимать: а) сетевых насосов для систем теплоснабжения в отопительный период – по суммарному расчетному расходу воды,

определяемому по формуле

h max

Gп.н

30

Gd =Go max + Gv max + k3Ghm ;

(1.61)

б) сетевых насосов для систем теплоснабжения в неотопительный период – по максимальному расходу воды на горячее водоснабжение в неотопительный период, определяемому по формуле (1. 50).

Коэффициент k3 следует принимать с учетом способа регулирования. Число сетевых насосов следует принимать не менее двух, один из которых резервный; при пяти рабочих сетевых насосах, соединённых параллельно в одной группе, допускается резервный насос не устанавливать.

Напор подпиточных насосов Hп.н (см. формулу (1.62)) должен определяться из условий поддержания в водяных тепловых сетях статического напора Нст и преодоления потерь напора в подпиточной линии Hп..л, величина которых, при отсутствии более точных данных,

принимается равной 10–20 м.
Нп.н = Нст + Нп.л ± z,	(1.62)

где z – разность отметок уровня воды в подпиточном баке и оси подпиточных насосов.

Напор подпиточных насосов должен проверяться для условий работы сетевых насосов в отопительный и неотопительный периоды.

Допускается предусматривать установку отдельных групп подпиточных насосов с различными напорами для отопительного, неотопительного периодов и для статического режима.

Подачу подпиточных насосов в закрытых системах

теплоснабжения следует принимать равной расчетному расходу воды на компенсацию утечки из тепловой сети Gут (см. формулу (1.63)), а в

открытых системах – равной сумме максимального расхода воды на горячее водоснабжение G и расчетного расхода воды на компенсацию

утечки Gут (см. формулу (1.64)):

Gп.н =Gут ;	(1.63)
Gп.н =Gут + Gh max .	(1.64)

Расчетный расход воды на компенсацию утечки Gут принимается в

размере 0,75 % от объема воды в системе теплоснабжения, аварийный расход на компенсацию утечки принимается в размере 2 % от объема воды в системе теплоснабжения. Объем воды в системе теплоснабжения допускается принимать равным 65 м3 на 1 МВт расчетного теплового

Взаимосвязь тепловой нагрузки теплообменника и паровой нагрузки

Насыщенный пар используется для подачи первичного тепла технологической жидкости в теплообменнике. Термин «теплообменник» используется для описания всех типов оборудования, в которых осуществляется передача тепла от одной жидкости к другой. Для удобства это широкое определение будет применяться к термину теплообменник. Хотя в основном речь идет о кожухотрубных теплообменниках и пластинчатых теплообменниках, останов может также иметь отношение к приложениям, включая батареи воздухонагревателей, змеевики погружных резервуаров, сосуды с рубашкой и накопительные калориферы.

Приложения с регулированием температуры

В приложениях с регулированием температуры температура вторичной жидкости на входе в теплообменник может меняться со временем. Это означает, что для поддержания постоянной температуры вторичной жидкости на выходе тепло, подводимое к теплообменнику, также должно изменяться. Этого можно добиться, используя регулирующий клапан на входе в первичную сторону теплообменника, как показано на Рисунок 13.2.1..

Регулирующий клапан используется для изменения расхода и давления пара таким образом, чтобы поступление тепла в теплообменник можно регулировать. Модулируя положение регулирующего клапана, можно регулировать температуру вторичной жидкости на выходе. Датчик на выпуске вторичной жидкости контролирует ее температуру и подает сигнал на контроллер. Контроллер сравнивает фактическую температуру с заданной температурой и в результате дает сигнал приводу отрегулировать положение регулирующего клапана.
 
При постоянной площади нагрева и коэффициенте теплопередачи скорость, с которой тепло передается от пара к вторичной жидкости для конкретного теплообменника, определяется средней разностью температур между двумя жидкостями. Большая разница в средних температурах создаст большую скорость теплопередачи и наоборот. При частичном закрытии регулирующего клапана давление пара и разность температур падают. И наоборот, если регулирующий клапан открыт, так что массовый расход пара и, следовательно, давление в теплообменнике повышаются, средняя разница температур между двумя жидкостями увеличивается.
 
Изменение давления пара также немного повлияет на количество тепловой энергии, доступной в конденсирующемся паре, поскольку энтальпия испарения фактически падает с увеличением давления. Это означает, что скрытая теплота, доступная на кг пара, уменьшается по мере увеличения давления пара. Если требуется точность расхода пара, это необходимо учитывать.

Пример 13.2.1

Изготовитель должен спроектировать теплообменник, в котором по спецификации требуется пар под давлением 4 бар изб. для нагрева вторичной воды с 10°C до 60°C. Расход воды должен быть постоянным при всех нагрузках на уровне 1,5 л/с. Предполагается, что 1 литр воды имеет массу 1 кг, поэтому массовый расход = 1,5 л/с x 1 кг/л = 1,5 кг/с.
Производитель использует коэффициент теплопередачи «U» для теплообменника 2 500 Вт/м² °C. Примите удельную теплоемкость воды равной 4,19 кДж/кг °C.

Определить:

(A) расчетную тепловую нагрузку.
(B) Соответствующий расход пара.
(C) Минимальная необходимая площадь обогрева.
Также, если минимальная тепловая нагрузка потребителя возникает при повышении температуры воды на входе до 30°C, определите:
(D) Минимальную тепловую нагрузку.
(E) Соответствующее давление пара в теплообменнике.
(F) Соответствующий расход пара.

Расчеты:

(A) Найдите расчетную тепловую нагрузку, используя уравнение расхода теплопередачи (уравнение 2.6.5):

температура при минимальной нагрузке.

Расчетные значения ΔT _LM можно использовать для точного прогнозирования температуры пара при любых условиях нагрузки, но для этого необходимо использовать логарифмические расчеты. Однако, как только обменник 9Если размер 0013 фиксирован, а расчетные температуры известны, гораздо проще предсказать рабочие температуры, используя то, что можно назвать расчетной постоянной температуры теплообменника (TDC).
Метод TDC не требует логарифмических вычислений. Обратите внимание: TDC нельзя использовать в тех случаях, когда вторичный расход изменяется или где управление достигается за счет изменения уровня конденсата в паровом пространстве.

Примечание. При определении размера теплообменника производители теплообменников обычно используют ΔT _LM метод. После определения размера, зная площадь нагрева и рабочие температуры при полной нагрузке, TDC можно использовать для точного прогнозирования всех рабочих температур, возникающих в результате изменений нагрузки, как показано в следующем тексте.

Рабочие температуры также можно предсказать графически, используя так называемую «диаграмму сваливания». Этот метод обсуждается в модулях 13.5, 13.6 и 13.7.

Расчетная постоянная температуры (ВМТ)

Для любого типа теплообменника с паровым нагревом, в котором вторичная жидкость течет с постоянной скоростью, ВМТ можно рассчитать на основе данных испытаний, указанных производителем для полной нагрузки. Если эти наборы данных недоступны, а теплообменник уже установлен в эксплуатации, TDC можно рассчитать, наблюдая за давлением пара (и определяя температуру пара по таблицам пара) и соответствующие температуры вторичного входа и выхода при любой нагрузке.
TDC – отношение температур пара к температуре воды на входе и выходе; и показано в уравнении 13. 2.2.

Уравнение TDC можно транспонировать, чтобы найти любую переменную, если известны три другие переменные. Следующие уравнения выводятся из уравнения ВМТ (уравнение 13.2.2).
Чтобы найти температуру пара при любой нагрузке, используйте уравнение 13.2.3:

Чтобы найти температуру вторичной жидкости на входе при любой нагрузке, используйте уравнение 13.2.4:

Чтобы найти температуру жидкости на выходе вторичного контура при любой нагрузке, используйте уравнение 13.2.5:

Для любого теплообменника с постоянным расходом вторичного контура рабочую температуру пара можно рассчитать для любой комбинации температуры на входе и на выходе. .
В примере 13.2.1 температура вторичного контура на выходе остается равной 60°C, а минимальная нагрузка возникает при температуре на входе 30°C. Какова температура пара при минимальной нагрузке?
Температура на входе = 30°C
Температура на выходе = 60°C

(E) Найдите соответствующее давление пара и энтальпию пара в теплообменнике при минимальной нагрузке
Из таблиц пара:
Температура пара 115,2°C соответствует давлению пара 0,7 бар изб. .
Удельная энтальпия испарения при 0,7 бар изб. (hfg) = 2 215 кДж/кг

(F) Найдите расход пара при минимальной нагрузке:
Из (D) минимальная тепловая нагрузка составляет 188,5 кВт.
Из (E) hfg составляет 2 215 кДж/кг.

Используя уравнение 2.8.1:

 

Расчет впускного отверстия | Насосы Cat

В любой насосной системе существуют ограничения по расходу и давлению. Использование ограничительных трубопроводов (т. е. трубопроводов малого диаметра, колен) на входе в насос может вызвать потерю потока на стороне всасывания насоса, вызывающую кавитацию в насосе. Впускной патрубок должен быть как минимум на один размер больше впускного фитинга насоса (т. е. впускной фитинг ¾ дюйма требует гибкого армированного шланга диаметром 1 дюйм для всасывающей подачи). Трение также вызовет потерю давления жидкости в компонентах насоса и трубопроводах, расположенных ниже по течению. Вибрацию также можно уменьшить, изолировав впускное и выпускное отверстия насоса с помощью шлангов. Избегайте жесткого подключения насоса к системе трубопроводов.

Фильтрация

Забитые впускные фильтры также могут повлиять на эффективную заливку насоса из-за ограничений, вызванных загрязняющими веществами в фильтрующем элементе. Мы рекомендуем фильтровать жидкость перед подачей в резервуар-накопитель. Входные фильтры насоса будут ограничивать поток на входе насоса, особенно если фильтрующий элемент засорен или ограничен, вызывая кавитацию в насосе. Если используется фильтр на входе, требуется тщательный контроль со стороны обслуживающего персонала для предотвращения кавитации в насосе. Размер впускного фильтра должен быть как минимум в два раза больше расхода насоса.

Условия на входе

Характеристики давления на входе для правильной заливки насоса зависят от конструкции насоса. В идеале все поршневые и плунжерные насосы должны питаться под давлением (поршневые насосы до 40 фунтов на квадратный дюйм и плунжерные насосы на 60–70 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от модели). Редукционные клапаны на входе могут быть настроены таким образом, чтобы при необходимости снизить давление в подаваемой воде. Чрезмерное давление на входе вызовет преждевременный износ уплотнений впускного коллектора. Насос с изношенными входными уплотнениями может втягивать воздух в насос во время заливки, вызывая кавитацию и пульсацию на выходе в условиях всасывания. Те же изношенные впускные уплотнения вызовут внешнюю утечку между головкой и картером в системе с подачей под давлением. При сифонной подаче поршневые насосы имеют давление всасывания – 8,5 фунтов на кв. дюйм изб. Некоторые плунжерные насосы потребляют не более – 5,0 фунтов на квадратный дюйм. Износ уплотнений на входе приведет к вовлечению воздуха в насос, вызывая кавитацию.

Высокая температура на входе также может повлиять на заливку насоса. Для жидкостей с более высокой температурой может потребоваться более высокое давление на входе, чтобы избежать кавитации насоса из-за того, что жидкость находится ближе к точке кипения. Следуйте рекомендациям в Техническом бюллетене 002 относительно впускных отверстий при перекачивании жидкостей с более высокой температурой. Резервуары должны иметь размер, в 6–10 раз превышающий номинальный расход (галлонов в минуту) насоса, чтобы обеспечить постоянный и плавный поток на входе насоса. Резервуар правильного размера также снижает тепловыделение в режиме байпаса. Резервуар должен быть сбит с толку. Резервуары без перегородок создают турбулентный поток, в результате чего воздух попадает в насос во время работы и вызывает кавитацию. Рекомендуется использовать как минимум две перегородки. Рекомендуется использовать запорный клапан низкого расхода для закрытия системы в случае, если в резервуаре заканчивается вода.

Утечка трубопровода на входе фитинга может вызвать кавитацию в системе всасывания. Утечки могут быть вызваны изношенными входными уплотнениями, треснутыми трубами, шлангами и фитингами, не загерметизированными резьбовым герметиком.

Самотечная подача

На приведенном ниже рисунке показаны рекомендации по размерам и конструкции резервуара самотечной подачи. Как указывалось ранее, эта конструкция резервуара должна использоваться для всех методов кормления.

Резервуар должен в 6-10 раз превышать номинальный расход (гал/мин. л/мин) насоса. Резервуары должны быть перекрыты, чтобы не создавался турбулентный поток, вызывающий пузырьки воздуха, которые приводят к кавитации.

• Резервуар должен иметь как минимум две перегородки. Подающая линия должна находиться на противоположной стороне от перегородок и обратной линии.
• Резервуар должен быть закрыт для предотвращения загрязнения.
• Бак должен быть установлен как можно выше над насосом. В идеале уровень жидкости (даже если резервуар почти пуст) должен быть не менее чем на 6,5 футов (2 метра) выше уровня насоса. Применения, близкие к давлению паров жидкости (например, горячая вода), требуют более высокого статического напора.
• Необходимо установить реле низкого уровня или датчик давления на входе, чтобы остановить насос, если уровень в резервуаре упадет слишком низко.
• Наши насосы не выдерживают крупных частиц или абразивов. Свяжитесь с нами для консультации по применению, если вы не уверены в применении.

Всасывающая подача

Поршневые насосы имеют лучшую высоту всасывания, чем плунжерные насосы. Поршневые насосы имеют большую высоту всасывания из-за их сквозной конструкции, конструкции с непрерывным прямотоком и впускных клапанов с механическим приводом. По этой причине поршневые насосы являются предпочтительным выбором для систем всасывания.

Наши насосы не являются самовсасывающими, поэтому рассмотрите возможность установки обратного обратного клапана в нижней части впускной подающей трубы (убедитесь, что поток не ограничен) и вручную заполните насос перед первоначальным запуском, иначе впускное отверстие будет потеряно. заливать, когда насос не работает.

Превышение пределов всасывания наших насосов приведет к нехватке жидкости в насосе и вызовет кавитацию.

• Поршневые насосы: давление всасывания не более 8,5 фунтов на квадратный дюйм (это эквивалентно забору воды вертикально примерно на 20 футов).
• Плунжерные насосы: давление всасывания не более 5 фунтов на квадратный дюйм в некоторых моделях и затопленное впускное отверстие в других моделях (см. лист технических данных для выбранной модели насоса). Всасывание 5,0 фунтов на квадратный дюйм эквивалентно забору воды по вертикали примерно на 11,5 футов.
  • 1,0 фунт/кв. дюйм = 2,31 фут водяного столба
  • 5,0 фунтов на квадратный дюйм = 11,55 футов водяного столба (10,2 дюйма ртутного столба)
  • 8,5 фунтов на кв. дюйм = 19,65 напора воды (17,34 дюйма ртутного столба)
• Примечание. Насосы Cat «Captive Acceleration Tube» нельзя использовать в устройствах с низким входным давлением, таких как всасывающая подача. Поршневым и плунжерным насосам требуется жидкость для смазки при перекачивании, иначе уплотнения будут быстро перегреваться и изнашиваться. Некоторые модели, использующие высокотемпературные уплотнения, допускают кратковременную работу всухую, но насосы не будут работать в течение длительного периода времени без жидкости. Обратитесь в компанию Cat Pumps за помощью.

Подача под давлением

Когда давление жидкости близко к ее давлению пара или невозможно обеспечить адекватный напор, насос может питаться под давлением с помощью бустерного насоса. Для этой цели часто используется центробежный насос.

Для большинства применений с подачей под давлением достаточно входного давления около 20 фунтов на квадратный дюйм. Максимальное входное давление для плунжерного насоса составляет 60-70 фунтов на квадратный дюйм и 40 фунтов на квадратный дюйм для поршневых насосов. Cat Pumps «Captive Acceleration Tube» рекомендуется для систем подачи под давлением с использованием бустерных насосов. См. раздел «Входной трубопровод» данного руководства.

Целесообразно заблокировать основной насос с подпорным насосом, чтобы основной насос не работал всухую, если бустерный насос остановлен, вышел из строя или заблокирован.

Целесообразно установить реле низкого давления (установленное на 21–22 фунта на кв. дюйм, 1,5 бар) на входе насоса и подключить его к пускателю двигателя насоса, когда используется входной фильтр насоса. Это защитит насос в случае засорения фильтра.

Впускной патрубок

• Не подсоединяйте подачу к впускному отверстию насоса. Насос будет вибрировать во время нормальной работы, и вибрация может передаваться по трубопроводу, что может привести к утечке из жестко закрепленных фитингов. Вместо этого используйте гибкий наливной шланг.
• Питание плунжерного насоса может осуществляться либо со стороны впускного коллектора насоса, либо с обеих сторон. Питание насоса от обоих впускных фитингов рекомендуется, когда подача плохая и может возникнуть риск кавитации насоса. Проконсультируйтесь с Cat Pumps, чтобы определить, следует ли использовать метод двойной подачи.
• Поршневой насос питается снизу насоса. Коллектор насоса можно перевернуть, если требуется конструкция с верхней подачей.
• Размер впускного патрубка должен обеспечивать неограниченный поток в насос, чтобы можно было избежать кавитации. Трубопровод должен быть как минимум на один размер больше, чем размер входного фитинга насоса. Более крупная сантехника в этом сценарии лучше.
• Используйте как можно меньше фитингов и изменений направления потока. Используйте полнопроходные фитинги (т. е. не толстостенные гидравлические фитинги). Используйте изогнутые колена большого радиуса или усиленный впускной шланг. Не используйте отводы с малым радиусом.
• По возможности устанавливайте прямую трубу непосредственно перед входным патрубком насоса. В идеале длина должна быть как минимум в 20 раз больше внутреннего диаметра.
• Используйте улавливаемую ускорительную трубку для насосов Cat для применений с длинными участками впускной трубы или при использовании подачи под давлением с бустерным насосом.
• Установите входной шаровой клапан в насос, который может быть отключен от источника питания, если потребуется обслуживание насоса. Мы рекомендуем, чтобы все клапаны в системе были заблокированы, чтобы насос не мог работать, если все клапаны не находятся в правильном положении.
• Если из одного расходного бака будет питаться более одного насоса, предусмотрите отдельные впускные трубы от бака к насосу. Если это невозможно, используйте Y-образный фитинг или тройник для ответвления одной линии подачи к нескольким насосам. Убедитесь, что основная линия подачи имеет достаточный диаметр для одновременного питания всех насосов.

Чтобы убедиться, что поток к насосу достаточен для насоса, можно выполнить простую проверку расхода подачи. Чтобы выполнить проверку, выполните следующую процедуру:

1. При закрытом впускном шаровом кране отсоедините подающую трубу от насоса

2. При почти пустом питающем баке откройте впускной клапан и замерьте поток до градуированной контейнер. Следует соблюдать соответствующую осторожность при выполнении этого процесса с вредными жидкостями.

Пример. Если расход составлял 5 галлонов за 15 секунд, расход из источника в четыре раза превышает количество или 20 галлонов в минуту. Этот расход должен в два раза превышать номинальный расход насоса (10 галлонов в минуту).