Presión disponible. Cálculo hidráulico de redes térmicas. Cálculo de la presión de circulación de la bomba

Advertencia Presión insuficiente en la fuente Delta=X m, donde Delta es la presión requerida.

CONSUMIDOR MÁS DIFERENTE: ID=XX.

Figura 283. Mensaje de peor cliente




Este mensaje se muestra cuando no hay suficiente presión disponible sobre el consumidor, donde DeltaH- cuyo valor de presión no es suficiente, m, y identificación (XX)− número individual del consumidor para el que la falta de presión es máxima.



Figura 284. Mensaje de presión insuficiente




Haga doble clic con el botón izquierdo del mouse en el mensaje del peor consumidor: el consumidor correspondiente parpadeará en la pantalla.

Este error puede deberse a varias razones:

1. Datos Incorrectos. Si el valor de la escasez de presión está más allá de los valores reales para una red determinada, entonces hay un error al ingresar los datos iniciales o un error al trazar el diagrama de la red en el mapa. Por favor verifique si la siguiente información ha sido ingresada correctamente:

   

   Modo red hidráulica.

   Si no hay errores al ingresar los datos iniciales, pero hay una escasez de presión y tiene un valor real para esta red, entonces, en esta situación, el especialista que trabaja con determina la causa de la escasez y la forma de eliminarla. esta red de calefacción.

ID=XX "Nombre del consumidor" Vaciar el sistema de calefacción (H, m)

Este mensaje se muestra cuando no hay suficiente presión en la tubería de retorno para evitar que el sistema de calefacción vacíe los pisos superiores del edificio, la presión total en la tubería de retorno debe ser al menos la suma de la marca geodésica, la altura del edificio , más 5 metros para llenar el sistema. El margen de presión para llenar el sistema se puede cambiar en la configuración de cálculo ().

XX− número individual del consumidor cuyo sistema de calefacción se está vaciando, H- cabeza, en metros que no es suficiente;

ID=XX "Nombre del consumidor" Cabeza en la tubería de retorno por encima de la marca geodésica por N, m

Este mensaje se emite cuando la presión en la tubería de retorno es superior a la admisible según las condiciones de resistencia de los radiadores de fundición (más de 60 m de columna de agua), donde XX- número de consumidor individual y H- el valor de la presión en la tubería de retorno que excede la marca geodésica.

La presión máxima en la línea de retorno se puede configurar de forma independiente en configuración de cálculo. ;

ID=XX "Nombre del consumidor" No levante la boquilla del elevador. Establecemos el máximo

Este mensaje puede aparecer si hay grandes cargas de calefacción o si el esquema de conexión se selecciona incorrectamente, lo que no corresponde a los parámetros calculados. XX- número individual del consumidor, para el cual no se puede seleccionar la boquilla del elevador;

ID=XX "Nombre del consumidor" No levante la boquilla del elevador. Establecemos el mínimo

Este mensaje puede aparecer si hay cargas de calefacción muy bajas o si se selecciona incorrectamente el esquema de conexión, que no corresponde a los parámetros calculados. XX− número individual del consumidor, para el cual no se puede seleccionar la boquilla del elevador.

Advertencia Z618: ID=XX "XX" El número de arandelas en la tubería de suministro de CO es superior a 3 (YY)

Este mensaje significa que, como resultado del cálculo, la cantidad de arandelas necesarias para ajustar el sistema es más de 3 piezas.

Dado que el diámetro mínimo predeterminado de la arandela es de 3 mm (indicado en la configuración de cálculo "Configuración del cálculo de pérdida de carga"), y el consumo del sistema de calefacción del consumidor ID=XX es muy pequeño, el resultado del cálculo es el número total de arandelas y el diámetro de la última arandela (en la base de datos del consumidor).

Es decir, un mensaje como: El número de arandelas en la tubería de suministro de CO es más de 3 (17) advierte que para el ajuste de este consumidor se deben instalar 16 arandelas de 3 mm de diámetro y 1 arandela cuyo diámetro viene determinado en la base de datos de consumidores.

Advertencia Z642: ID=XX El ascensor de la estación de calefacción central no funciona

Este mensaje se muestra como resultado del cálculo de verificación y significa que la unidad de ascensor no está funcionando.

Con base en los resultados del cálculo de las redes de suministro de agua para varios modos de consumo de agua, se determinan los parámetros de la torre de agua y las unidades de bombeo, lo que garantiza la operatividad del sistema, así como las presiones libres en todos los nodos de la red.

Para determinar la presión en los puntos de suministro (en la torre de agua, en la estación de bombeo), es necesario conocer la presión requerida de los consumidores de agua. Como se mencionó anteriormente, la presión libre mínima en la red de suministro de agua de un asentamiento con una toma máxima de agua potable y doméstica en la entrada del edificio sobre el suelo en un edificio de un piso debe ser de al menos 10 m (0.1 MPa), con mayor número de plantas, 4 m.

Durante las horas de menor consumo de agua, se permite que la presión para cada piso, a partir del segundo, sea de 3 m Para edificios individuales de varios pisos, así como para grupos de edificios ubicados en lugares elevados, se proporcionan instalaciones de bombeo locales. La presión libre en las tuberías verticales debe ser de al menos 10 m (0,1 MPa),

En la red externa de conducciones de agua industrial se toma presión libre de acuerdo a las características técnicas de los equipos. La presión libre en la red de suministro de agua potable del consumidor no debe exceder los 60 m, de lo contrario, para ciertas áreas o edificios, es necesario instalar reguladores de presión o zonificar el sistema de suministro de agua. Durante la operación del sistema de abastecimiento de agua en todos los puntos de la red, se debe asegurar una presión libre de al menos la normativa.

La presión libre en cualquier punto de la red se define como la diferencia entre las elevaciones de las líneas piezométricas y la superficie del suelo. Las marcas piezométricas para todos los casos de diseño (durante el consumo doméstico y de agua potable, en caso de incendio, etc.) se calculan en función de la provisión de presión libre estándar en el punto de dictado. Al determinar las marcas piezométricas, se establecen por la posición del punto de dictado, es decir, el punto con la mínima presión libre.

Por lo general, el punto dictado se ubica en las condiciones más desfavorables tanto en términos de elevaciones geodésicas (elevadas geodésicas) como en términos de distancia desde la fuente de energía (es decir, la suma de las pérdidas de carga desde la fuente de energía hasta el punto dictado será El más largo). En el punto de dictado, se fijan mediante una presión igual a la estándar. Si en algún punto de la red la presión es inferior a la normativa, entonces la posición del punto dictador está configurada incorrectamente, en este caso, encuentran el punto que tiene la menor presión libre, lo toman como dictador y repiten el cálculo de las presiones en la red.

El cálculo del sistema de suministro de agua para operar durante un incendio se lleva a cabo suponiendo que ocurre en los puntos más altos y distantes del territorio atendido por el suministro de agua de las fuentes de energía. Según el método de extinción de un incendio, las tuberías de agua son de alta y baja presión.

Como regla general, al diseñar sistemas de suministro de agua, se debe tomar un sistema de suministro de agua contra incendios de baja presión, con la excepción de asentamientos pequeños (menos de 5 mil personas). La instalación de un sistema de abastecimiento de agua contra incendios a alta presión debe justificarse económicamente,

En las tuberías de agua a baja presión, el aumento de presión se realiza únicamente mientras dura la extinción del incendio. El aumento de presión necesario se crea mediante bombas contra incendios móviles, que se llevan al lugar del incendio y toman agua de la red de suministro de agua a través de bocas de riego en la calle.

Según SNiP, la presión en cualquier punto de la red de tuberías de agua contra incendios de baja presión a nivel del suelo durante la extinción de incendios debe ser de al menos 10 m red a través de juntas con fugas de agua del suelo.

Además, se requiere un cierto suministro de presión en la red para el funcionamiento de las bombas contra incendios con el fin de superar una resistencia significativa en las líneas de succión.

El sistema de extinción de incendios de alta presión (generalmente adoptado en instalaciones industriales) prevé el suministro de agua a la tasa de fuego establecida por las normas de incendios y aumentando la presión en la red de suministro de agua a un valor suficiente para crear chorros de fuego directamente de hidrantes . En este caso, la presión libre debe proporcionar una altura de chorro compacta de al menos 10 m con un flujo total de agua contra incendios y la ubicación del cilindro de la manguera al nivel del punto más alto del edificio más alto y el suministro de agua a través de mangueras contra incendios de 120 m de largo:

Nsv pzh \u003d N zd + 10 + ∑h ≈ N zd + 28 (m)

donde N zd es la altura del edificio, m; h - pérdida de presión en la manguera y el cilindro de la manguera, m.

En el sistema de suministro de agua a alta presión, las bombas estacionarias contra incendios están equipadas con un equipo automático que garantiza que las bombas se inicien a más tardar 5 minutos después de que se dé la señal de incendio. Las tuberías de la red deben seleccionarse teniendo en cuenta el aumento de presión en caso de incendio. La presión libre máxima en la red del suministro de agua integrado no debe exceder los 60 m de la columna de agua (0.6 MPa), y en la hora de un incendio - 90 m (0.9 MPa).

Con diferencias significativas en las marcas geodésicas del objeto abastecido con agua, una gran longitud de redes de suministro de agua, así como con una gran diferencia en los valores de la presión libre requerida por los consumidores individuales (por ejemplo, en microdistritos con diferentes alturas de construcción), se organiza la zonificación de la red de suministro de agua. Puede deberse a consideraciones tanto técnicas como económicas.

La división en zonas se realiza en base a las siguientes condiciones: en el punto más alto de la red se debe proporcionar la presión libre necesaria, y en su punto más bajo (o inicial) la presión no debe exceder los 60 m (0,6 MPa).

Según los tipos de zonificación, las tuberías de agua vienen con zonificación paralela y secuencial. La zonificación paralela del sistema de suministro de agua se usa para una gran variedad de marcas geodésicas dentro del área de la ciudad. Para ello se forman zonas inferior (I) y superior (II), las cuales son provistas de agua, respectivamente, por estaciones de bombeo de las zonas I y II con suministro de agua a diferentes presiones a través de conductos separados. La zonificación se lleva a cabo de tal manera que en el límite inferior de cada zona la presión no exceda el límite permisible.

Esquema de abastecimiento de agua con zonificación paralela.

1 - ascensor de la estación de bombeo II con dos grupos de bombas; 2 - zona de bombas II (superior); 3 - bombas de la zona I (inferior); 4 - tanques reguladores de presión

La caída de presión disponible para crear circulación de agua, Pa, está determinada por la fórmula

donde DPn es la presión creada por la bomba de circulación o elevador, Pa;

DRe - presión de circulación natural en el anillo de sedimentación debido al enfriamiento del agua en tuberías y calentadores, Pa;

En sistemas de bombeo, se permite no tener en cuenta DPe si es inferior al 10% de DPn.

La caída de presión disponible a la entrada del edificio DPr = 150 kPa.

Cálculo de la presión de circulación natural

La presión de circulación natural que se produce en el anillo calculado de un sistema monotubo vertical con cableado inferior regulado con tramos de arrastre, Pa, se determina mediante la fórmula

¿Dónde está el aumento promedio de la densidad del agua con una disminución de su temperatura de 1 °C, kg / (m3??C);

Distancia vertical del centro de calentamiento al centro de enfriamiento

calentador, m;

El consumo de agua en el elevador, kg / h, está determinado por la fórmula

Cálculo de la presión de circulación de la bomba

El valor, Pa, se selecciona de acuerdo con la diferencia de presión disponible en la entrada y el factor de mezcla U de acuerdo con el nomograma.

Diferencia de presión disponible en la entrada =150 kPa;

Parámetros del portador de calor:

En la red de calefacción f1=150?С; f2=70?С;

En el sistema de calefacción t1=95?C; t2=70?C;

Determinamos la proporción de mezcla por la fórmula.

µ= f1 - t1 / t1 - t2 =150-95/95-70=2,2; (2.4)

Cálculo hidráulico de sistemas de calentamiento de agua por el método de pérdidas de presión por fricción específicas

Cálculo del anillo de circulación principal

1) El cálculo hidráulico del anillo de circulación principal se realiza a través del elevador 15 de un sistema de calentamiento de agua de tubería única vertical con cableado inferior y movimiento sin salida del refrigerante.

2) Dividimos la FCC en secciones calculadas.

3) Para la selección preliminar del diámetro de la tubería, se determina un valor auxiliar: el valor promedio de la pérdida de presión específica por fricción, Pa, por 1 metro de tubería de acuerdo con la fórmula

donde está la presión disponible en el sistema de calefacción adoptado, Pa;

Longitud total del anillo de circulación principal, m;

Factor de corrección teniendo en cuenta la proporción de pérdidas de presión locales en el sistema;

Para un sistema de calefacción con circulación de bomba, la proporción de pérdidas debidas a las resistencias locales es igual a b=0,35, a la fricción b=0,65.

4) Determinamos el caudal de refrigerante en cada tramo, kg/h, según la fórmula

Parámetros del portador de calor en las tuberías de suministro y retorno del sistema de calefacción, ?С;

Capacidad calorífica de masa específica del agua, igual a 4.187 kJ / (kg?? С);

Coeficiente para contabilizar el flujo de calor adicional cuando se redondea por encima del valor calculado;

Coeficiente contable para pérdidas de calor adicionales por dispositivos de calefacción cerca de cercas externas;

6) Determinamos los coeficientes de resistencia local en las secciones calculadas (y escribimos su suma en la tabla 1) por .

tabla 1

7) En cada sección del anillo de circulación principal, determinamos la pérdida de carga debido a las resistencias locales Z, po, dependiendo de la suma de los coeficientes de resistencia locales Uo y la velocidad del agua en la sección.

8) Verificamos la reserva de la caída de presión disponible en el anillo de circulación principal según la fórmula

donde es la pérdida de presión total en el anillo de circulación principal, Pa;

Con un esquema de movimiento de refrigerante sin salida, la discrepancia entre las pérdidas de presión en los anillos de circulación no debe exceder el 15%.

El cálculo hidráulico del anillo de circulación principal se resume en la Tabla 1 (Apéndice A). Como resultado, obtenemos la discrepancia de pérdida de presión

Cálculo de un pequeño anillo de circulación.

Realizamos un cálculo hidráulico de un anillo de circulación secundario a través del elevador 8 de un sistema de calentamiento de agua de tubería única

1) Calculamos la presión de circulación natural debido al enfriamiento del agua en los calentadores del elevador 8 de acuerdo con la fórmula (2.2)

2) Determine el flujo de agua en el elevador 8 de acuerdo con la fórmula (2.3)

3) Determinamos la caída de presión disponible para el anillo de circulación a través del riser secundario, la cual debe ser igual a las pérdidas de presión conocidas en las secciones del MCC, ajustadas por la diferencia de presión de circulación natural en los anillos secundario y principal:

15128,7+(802-1068)=14862,7 Pa

4) Encontramos el valor promedio de la pérdida de presión lineal según la fórmula (2.5)

5) Con base en el valor, Pa/m, el caudal de refrigerante en el área, kg/h, y las velocidades máximas permitidas del refrigerante, determinamos el diámetro preliminar de las tuberías dу, mm; pérdida de presión específica real R, Pa/m; velocidad real del refrigerante V, m/s, según .

6) Determinamos los coeficientes de resistencia local en las secciones calculadas (y escribimos su suma en la tabla 2) según .

7) En la sección del pequeño anillo de circulación, determinamos la pérdida de carga debido a las resistencias locales Z, po, dependiendo de la suma de los coeficientes de resistencia local Uo y la velocidad del agua en la sección.

8) El cálculo hidráulico del anillo de circulación pequeño se resume en la Tabla 2 (Apéndice B). Comprobamos el equilibrio hidráulico entre los anillos hidráulicos principal y pequeño según la fórmula

9) Determinamos la pérdida de presión requerida en la arandela del acelerador de acuerdo con la fórmula

10) Determine el diámetro de la arandela del acelerador por la fórmula

En el sitio se requiere instalar una arandela de estrangulación con un diámetro del paso interno DN = 5 mm

Principios generales del cálculo hidráulico de tuberías de sistemas de calentamiento de agua. se detallan en la sección Sistemas de calentamiento de agua. También son aplicables al cálculo de tuberías de calor de redes de calor, pero teniendo en cuenta algunas de sus características. Entonces, en los cálculos de las tuberías de calor, se toma el movimiento turbulento del agua (la velocidad del agua es superior a 0,5 m / s, vapor, más de 20-30 m / s, es decir, área de cálculo cuadrática), los valores de la rugosidad equivalente de la superficie interior de las tuberías de acero de gran diámetro, mm, aceptada para: tuberías de vapor - k = 0,2; red de agua - k = 0,5; tuberías de condensado - k = 0.5-1.0.

Los costos estimados de refrigerante para secciones individuales de la red de calefacción se determinan como la suma de los costos de los suscriptores individuales, teniendo en cuenta el esquema para conectar los calentadores de ACS. Además, es necesario conocer las caídas de presión específicas óptimas en las tuberías, que se determinan preliminarmente mediante un estudio de factibilidad. Por lo general, se toman igual a 0.3-0.6 kPa (3-6 kgf / m 2) para redes de calefacción principales y hasta 2 kPa (20 kgf / m 2) - para sucursales.

En el cálculo hidráulico, se resuelven las siguientes tareas: 1) determinación de diámetros de tuberías; 2) determinación de la caída de presión-presión; 3) determinación de las presiones de operación en varios puntos de la red; 4) determinación de presiones permisibles en tuberías bajo varios modos de operación y condiciones del sistema de calefacción.

Al realizar cálculos hidráulicos, se utilizan esquemas y un perfil geodésico de la tubería principal de calefacción, que indican la ubicación de las fuentes de suministro de calor, los consumidores de calor y las cargas de diseño. Para acelerar y simplificar los cálculos, en lugar de tablas, se utilizan nomogramas logarítmicos de cálculo hidráulico (Fig. 1) y, en los últimos años, programas informáticos de cálculo y gráficos.

Foto 1.

GRÁFICO PIEZOMETRICO

En el diseño y en la práctica operativa, los gráficos piezométricos se utilizan ampliamente para tener en cuenta la influencia mutua del perfil geodésico del área, la altura de los sistemas de suscriptores y las presiones existentes en la red de calefacción. Usándolos, es fácil determinar la cabeza (presión) y la presión disponible en cualquier punto de la red y en el sistema de abonado para el estado dinámico y estático del sistema. Considere la construcción de un gráfico piezométrico, suponiendo que la carga y la presión, la caída de presión y la pérdida de carga están relacionadas por las siguientes dependencias: Н = r/γ, m (Pa/m); ∆Н = ∆р/ γ, m (Pa/m); y h = R/ γ (Pa), donde H y ∆H son la carga y la pérdida de carga, m (Pa/m); p y ∆p - presión y caída de presión, kgf / m 2 (Pa); γ - densidad de masa del refrigerante, kg/m 3 ; h y R: pérdida de presión específica (valor adimensional) y caída de presión específica, kgf / m 2 (Pa / m).

Al construir un gráfico piezométrico en modo dinámico, se toma como origen el eje de bombas de la red; tomando este punto como un cero condicional, construyen un perfil de terreno a lo largo de la ruta de la carretera principal y a lo largo de ramas características (cuyas marcas difieren de las marcas de la carretera principal). En el perfil, las alturas de los edificios que se unirán se dibujan en una escala, luego, habiendo asumido previamente una presión en el lado de succión del colector de bombas de la red H sol \u003d 10-15 m, una horizontal A 2 B 4 se aplica (Fig. 2, a). Desde el punto A 2, las longitudes de las secciones calculadas de las tuberías de calor se trazan a lo largo del eje de abscisas (con un total acumulativo) y a lo largo del eje de ordenadas desde los puntos finales de las secciones calculadas: la pérdida de presión Σ∆Н en estas secciones . Al conectar los puntos superiores de estos segmentos, obtenemos una línea discontinua A 2 B 2, que será la línea piezométrica de la línea de retorno. Cada segmento vertical desde el nivel condicional A 2 B 4 hasta la línea piezométrica A 2 B 2 denota la pérdida de presión en la línea de retorno desde el punto correspondiente a la bomba de circulación en el CHP. Desde el punto B 2 de una escala, se establece la altura disponible necesaria para el abonado al final de la línea ∆N ab, que se supone que es de 15-20 mo más. El segmento resultante B 1 B 2 caracteriza la presión al final de la línea de suministro. Desde el punto B 1, la pérdida de presión en la tubería de suministro ∆N p se pospone hacia arriba y se dibuja una línea horizontal B 3 A 1.

Figura 2.a - construcción de un gráfico piezométrico; b - gráfico piezométrico de una red de calefacción de dos tubos

Desde la línea A 1 B 3 hacia abajo, las pérdidas de presión se eliminan en la sección de la línea de suministro desde la fuente de calor hasta el final de las secciones individuales calculadas, y la línea piezométrica A 1 B 1 de la línea de suministro se construye de manera similar. al anterior.

Con sistemas DH cerrados y diámetros de tubería iguales de las líneas de suministro y retorno, la línea piezométrica A 1 B 1 es una imagen especular de la línea A 2 B 2 . Desde el punto A, la pérdida de presión se deposita hacia arriba en la cogeneración de la caldera o en el circuito de la caldera ∆N b (10-20 m). La presión en el colector de impulsión será N n, en el retorno - N sol, y la presión de las bombas de red - N s.n.

Es importante tener en cuenta que con la conexión directa de los sistemas locales, la tubería de retorno de la red de calefacción se conecta hidráulicamente al sistema local, mientras que la presión en la tubería de retorno se transfiere completamente al sistema local y viceversa.

Durante la construcción inicial del gráfico piezométrico, la presión en el colector de succión de las bombas de la red Hsv se tomó arbitrariamente. Mover el gráfico piezométrico paralelo a sí mismo hacia arriba o hacia abajo le permite aceptar cualquier presión en el lado de succión de las bombas de la red y, en consecuencia, en los sistemas locales.

Al elegir la posición del gráfico piezométrico, es necesario partir de las siguientes condiciones:

1. La presión (presión) en cualquier punto de la línea de retorno no debe ser superior a la presión de funcionamiento permitida en los sistemas locales, para nuevos sistemas de calefacción (con convectores) la presión de funcionamiento es de 0,1 MPa (10 m de columna de agua), para sistemas con radiadores de hierro fundido 0,5-0,6 MPa (50-60 m de columna de agua).

2. La presión en la tubería de retorno debe garantizar que las líneas superiores y los dispositivos de los sistemas de calefacción locales se inunden con agua.

3. La presión en la línea de retorno para evitar la formación de vacío no debe ser inferior a 0,05-0,1 MPa (5-10 m de columna de agua).

4. La presión en el lado de aspiración de la bomba de red no debe ser inferior a 0,05 MPa (5 m c.a.).

5. La presión en cualquier punto de la tubería de suministro debe ser mayor que la presión intermitente a la temperatura máxima (calculada) del portador de calor.

6. La presión disponible en el punto final de la red debe ser igual o superior a la pérdida de presión calculada en la entrada del abonado con el caudal de refrigerante calculado.

7. En verano, la presión en las líneas de impulsión y retorno supera la presión estática en el sistema de ACS.

Estado estático del sistema DH. Cuando se paran las bombas de la red y se detiene la circulación de agua en el sistema de DH, se pasa de un estado dinámico a uno estático. En este caso, las presiones en las líneas de suministro y retorno de la red de calefacción se igualarán, las líneas piezométricas se fusionarán en una: la línea de presión estática, y en el gráfico tomará una posición intermedia, determinada por la presión de la marca. dispositivo de arranque de la fuente DH.

La presión del dispositivo de reposición la establece el personal de la estación, ya sea por el punto más alto de la tubería del sistema local conectado directamente a la red de calefacción, o por la presión de vapor del agua sobrecalentada en el punto más alto de la tubería. Entonces, por ejemplo, a la temperatura de diseño del refrigerante T 1 \u003d 150 ° C, la presión en el punto más alto de la tubería con agua sobrecalentada se establecerá en 0.38 MPa (38 m de columna de agua), y en T 1 \u003d 130 ° C - 0,18 MPa (columna de agua de 18 m).

Sin embargo, en todos los casos, la presión estática en los sistemas de suscriptores de baja altura no debe exceder la presión operativa permisible de 0,5-0,6 MPa (5-6 atm). Si se excede, estos sistemas deben transferirse a un esquema de conexión independiente. La reducción de la presión estática en las redes de calefacción se puede llevar a cabo desconectando automáticamente los edificios altos de la red.

En casos de emergencia, con una pérdida total de suministro de energía a la estación (parada de la red y bombas de reposición), la circulación y reposición se detendrán, mientras que las presiones en ambas líneas de la red de calefacción se igualarán a lo largo de la línea de la presión estática, que comenzará a disminuir lentamente, disminuirá gradualmente debido a la fuga de agua de la red a través de fugas y enfriamiento en las tuberías. En este caso, es posible la ebullición del agua sobrecalentada en las tuberías con la formación de bolsas de vapor. La reanudación de la circulación del agua en tales casos puede provocar choques hidráulicos severos en las tuberías con posibles daños a los accesorios, calentadores, etc. Para evitar este fenómeno, la circulación del agua en el sistema DH debe iniciarse solo después de que se restablezca la presión en las tuberías por alimentando la red de calefacción a un nivel no inferior al estático.

Para garantizar un funcionamiento fiable de las redes de calefacción y los sistemas locales, es necesario limitar las posibles fluctuaciones de presión en la red de calefacción a límites aceptables. Para mantener el nivel de presión requerido en la red de calefacción y los sistemas locales en un punto de la red de calefacción (y en condiciones de terreno difíciles, en varios puntos), se mantiene artificialmente una presión constante en todos los modos operativos de la red y durante condiciones estáticas utilizando un dispositivo de maquillaje.

Los puntos en los que la presión se mantiene constante se denominan puntos neutros del sistema. Como regla general, la fijación de presión se realiza en la línea de retorno. En este caso, el punto neutral está ubicado en la intersección del piezómetro inverso con la línea de presión estática (punto NT en la Fig. 2, b), manteniendo una presión constante en el punto neutral y reponiendo la fuga de refrigerante. bombas de CHP o RTS, KTS a través de un dispositivo de reposición automatizado. Los reguladores automáticos están instalados en la línea de alimentación, que funcionan según el principio de los reguladores "después de ellos mismos" y "antes de ellos mismos" (Fig. 3).

figura 3 1 - bomba de red; 2 - bomba de maquillaje; 3 - calentador de agua de red; 4 - válvula reguladora de reposición

Las cabezas de las bombas de la red N s.n. se toman igual a la suma de las pérdidas de presión hidráulica (en el flujo de agua estimado máximo): en las tuberías de suministro y retorno de la red de calefacción, en el sistema del suscriptor (incluidas las entradas al edificio ), en la planta de calderas de cogeneración, sus calderas pico o en la sala de calderas. Las fuentes de calor deben tener al menos dos bombas de red y dos de reposición, de las cuales una bomba de reserva cada una.

Se supone que la cantidad de compensación de los sistemas cerrados de suministro de calor es del 0,25% del volumen de agua en las tuberías de las redes de calor y en los sistemas de abonados conectados a la red de calor, h.

Para los esquemas con entrada de agua directa, se supone que la cantidad de reposición es igual a la suma del consumo de agua estimado para el suministro de agua caliente y la cantidad de fuga en la cantidad de 0,25% de la capacidad del sistema. La capacidad de los sistemas de calefacción está determinada por los diámetros y longitudes reales de las tuberías o por estándares agregados, m 3 / MW:

La desunión que se ha desarrollado sobre la base de la propiedad en la organización de la operación y gestión de los sistemas de suministro de calor urbano tiene el efecto más negativo tanto en el nivel técnico de su funcionamiento como en su eficiencia económica. Se señaló anteriormente que la operación de cada sistema de suministro de calor específico la llevan a cabo varias organizaciones (a veces "subsidiarias" de la principal). Sin embargo, la especificidad de los sistemas DH, principalmente las redes de calefacción, está determinada por la conexión rígida de los procesos tecnológicos de su funcionamiento, modos hidráulicos y térmicos unificados. El régimen hidráulico del sistema de suministro de calor, que es el factor determinante en el funcionamiento del sistema, es extremadamente inestable por su naturaleza, lo que hace que los sistemas de suministro de calor sean difíciles de controlar en comparación con otros sistemas de ingeniería urbana (suministro de electricidad, gas, agua) .

Ninguno de los enlaces de los sistemas DH (fuente de calor, redes principales y de distribución, puntos de calefacción) puede proporcionar de forma independiente los modos tecnológicos requeridos de operación del sistema en su conjunto y, en consecuencia, el resultado final es un sistema confiable y de alta calidad. suministro de calor a los consumidores. Ideal en este sentido es la estructura organizativa, en la que las fuentes de suministro de calor y las redes de calor están bajo la jurisdicción de una estructura empresarial.

Q[KW] = Q[Gcal]*1160; Conversión de carga de Gcal a KW

G[m3/h] = Q[KW]*0,86/ ΔT; donde ∆T- diferencia de temperatura entre impulsión y retorno.

Ejemplo:

Temperatura de suministro de las redes de calefacción T1 - 110˚ Con

Temperatura de suministro de las redes de calefacción T2 - 70˚ Con

Consumo del circuito de calefacción G = (0,45 * 1160) * 0,86 / (110-70) = 11,22 m3 / hora

Pero para un circuito calentado con un gráfico de temperatura de 95/70, el caudal será completamente diferente: \u003d (0,45 * 1160) * 0,86 / (95-70) \u003d 17,95 m3 / hora.

De esto podemos concluir: cuanto menor sea la diferencia de temperatura (la diferencia de temperatura entre el suministro y el retorno), mayor será el flujo de refrigerante requerido.

Selección de bombas de circulación.

Al seleccionar bombas de circulación para calefacción, agua caliente, sistemas de ventilación, es necesario conocer las características del sistema: caudal de refrigerante,

que debe proporcionarse y la resistencia hidráulica del sistema.

Consumo de refrigerante:

G[m3/h] = Q[KW]*0,86/ ΔT; donde ∆T- diferencia de temperatura entre impulsión y retorno;

hidráulico la resistencia del sistema debe ser proporcionada por especialistas que calcularon el sistema en sí.

Por ejemplo:

consideramos el sistema de calefacción con un gráfico de temperatura de 95˚ C/70˚ Con y carga 520 kW

G[m3/h] =520*0,86/ 25 = 17,89 m3/h~ 18 m3/hora;

La resistencia del sistema de calefacción fueξ = 5 metros ;

En el caso de un sistema de calefacción independiente, debe entenderse que a esta resistencia de 5 metros se le sumará la resistencia del intercambiador de calor. Para hacer esto, debes mirar su cálculo. Por ejemplo, que este valor sea de 3 metros. Entonces, se obtiene la resistencia total del sistema: 5 + 3 \u003d 8 metros.

Ahora puedes elegir bomba de circulación con caudal 18m3/h y una cabeza de 8 metros.

Por ejemplo, este:

En este caso, la bomba se selecciona con un amplio margen, le permite proporcionar un punto de trabajocaudal/altura a la primera velocidad de su trabajo. Si por alguna razón esta presión no es suficiente, la bomba se puede “dispersar” hasta 13 metros a la tercera velocidad. Se considera que la mejor opción es una opción de bomba que mantiene su punto de funcionamiento en la segunda velocidad.

También es muy posible colocar una bomba con un convertidor de frecuencia incorporado en lugar de una bomba ordinaria con tres o una velocidad, por ejemplo:

Esta versión de la bomba es, por supuesto, la más preferible, ya que permite el ajuste más flexible del punto de funcionamiento. El único inconveniente es el costo.

También es necesario recordar que para la circulación de los sistemas de calefacción es necesario proporcionar dos bombas sin falta (principal / de respaldo), y para la circulación de la línea de ACS es muy posible suministrar una.

Sistema de bebida. Selección de la bomba del sistema de alimentación.

Es evidente que la bomba de sobrealimentación sólo es necesaria en el caso de instalaciones independientes, en particular de calefacción, en las que la calefacción y el circuito de calefacción

separados por un intercambiador de calor. El propio sistema de reposición es necesario para mantener una presión constante en el circuito secundario en caso de posibles fugas.

en el sistema de calefacción, así como para llenar el propio sistema. El propio sistema de recarga consta de un presostato, una electroválvula y un vaso de expansión.

La bomba de relleno se instala solo cuando la presión del refrigerante en el retorno no es suficiente para llenar el sistema (el piezómetro no lo permite).

Ejemplo:

La presión del portador de calor de retorno de las redes de calefacción Р2 = 3 atm.

La altura del edificio, teniendo en cuenta aquellos. Subterráneo = 40 metros.

3 atm. = 30 metros;

Altura requerida = 40 metros + 5 metros (por surtidor) = 45 metros;

Déficit de presión = 45 metros - 30 metros = 15 metros = 1,5 atm.

La presión de la bomba de alimentación es comprensible, debe ser de 1,5 atmósferas.

¿Cómo determinar el gasto? Se supone que el caudal de la bomba es el 20% del volumen del sistema de calefacción.

El principio de funcionamiento del sistema de alimentación es el siguiente.

El interruptor de presión (dispositivo de medición de presión con salida de relé) mide la presión del portador de calor de retorno en el sistema de calefacción y tiene

preajuste Para este ejemplo en particular, esta configuración debe ser de aproximadamente 4,2 atmósferas con una histéresis de 0,3.

Cuando la presión en el retorno del sistema de calefacción desciende a 4,2 atm., el presostato cierra su grupo de contactos. Esto suministra voltaje al solenoide.

válvula (apertura) y bomba de reposición (encendido).

El refrigerante de reposición se suministra hasta que la presión sube a un valor de 4,2 atm + 0,3 = 4,5 atmósferas.

Cálculo de la válvula de control por cavitación.

A la hora de distribuir la presión disponible entre los elementos del punto de calentamiento, hay que tener en cuenta la posibilidad de procesos de cavitación en el interior del cuerpo.

válvulas, que con el tiempo lo destruirán.

La presión diferencial máxima permitida a través de la válvula se puede determinar a partir de la fórmula:

∆Pmáximo= z*(P1 − Ps) ; bar

donde: z es el coeficiente de iniciación de la cavitación, publicado en catálogos técnicos para la selección de equipos. Cada fabricante de equipos tiene el suyo, pero el valor promedio suele estar en el rango de 0.45-06.

P1 - presión delante de la válvula, bar

Рs: presión de saturación del vapor de agua a una temperatura dada del refrigerante, bar,

paracualdeterminado por la tabla:

Si la presión diferencial estimada utilizada para seleccionar la válvula Kvs no es superior a

∆Pmáximo, no se producirá cavitación.

Ejemplo:

Presión antes de la válvula P1 = 5 bar;

Temperatura del refrigerante Т1 = 140С;

Catálogo de válvulas Z = 0,5

De acuerdo con la tabla, para una temperatura del refrigerante de 140C, determinamos Рs = 2.69

La presión diferencial máxima permitida a través de la válvula es:

∆Pmáximo= 0,5 * (5 - 2,69) = 1,155 bares

Es imposible perder más que esta diferencia en la válvula: comenzará la cavitación.

Pero si la temperatura del refrigerante fuera más baja, por ejemplo, 115C, que está más cerca de las temperaturas reales de la red de calefacción, la diferencia máxima

la presión sería mayor:ΔPmáximo\u003d 0.5 * (5 - 0.72) \u003d 2.14 bar.

De esto podemos sacar una conclusión bastante obvia: cuanto mayor sea la temperatura del refrigerante, menor será la caída de presión posible a través de la válvula de control.

Para determinar el caudal. Pasando por la tubería, es suficiente usar la fórmula:

;milisegundo

G – flujo de refrigerante a través de la válvula, m3/h

d – diámetro condicional de la válvula seleccionada, mm

Es necesario tener en cuenta el hecho de que la velocidad del flujo que pasa por la sección de la tubería no debe exceder 1 m/s.

La velocidad de flujo más preferida está en el rango de 0,7 - 0,85 m/s.

La velocidad mínima debe ser de 0,5 m/s.

El criterio para seleccionar un sistema de ACS generalmente se determina a partir de las especificaciones técnicas para la conexión: la empresa generadora de calor prescribe muy a menudo

tipo de sistema de ACS. En caso de que no se prescriba el tipo de sistema, se debe seguir una regla simple: determinación por la relación de cargas del edificio

para agua caliente y calefacción.

si un 0.2 - necesario sistema de ACS de dos etapas;

Respectivamente,

si un QACS/Qcalefacción< 0.2 o QACS/QCalefacción>1; necesario Sistema de agua caliente de una sola etapa.

El principio mismo de funcionamiento de un sistema de ACS de dos etapas se basa en la recuperación de calor del retorno del circuito de calefacción: el portador de calor de retorno del circuito de calefacción

pasa por la primera etapa del suministro de agua caliente y calienta el agua fría de 5C a 41...48C. Al mismo tiempo, el refrigerante de retorno del circuito de calefacción se enfría a 40C

y ya frío se fusiona en la red de calefacción.

La segunda etapa del suministro de agua caliente calienta el agua fría desde 41 ... 48C después de la primera etapa hasta los 60 ... 65C prescritos.

Ventajas de un sistema de ACS de dos etapas:

1) Debido a la recuperación de calor del retorno del circuito de calefacción, el refrigerante enfriado ingresa a la red de calefacción, lo que reduce drásticamente la probabilidad de sobrecalentamiento.

líneas de retorno. Este punto es extremadamente importante para las empresas generadoras de calor, en particular, las redes de calefacción. Ahora se está volviendo común realizar cálculos de intercambiadores de calor de la primera etapa del suministro de agua caliente a una temperatura mínima de 30 ° C, de modo que un refrigerante aún más frío se fusione en el retorno de la red de calefacción.

2) El sistema de ACS de dos etapas controla con mayor precisión la temperatura del agua caliente, que va al consumidor para su análisis y fluctuaciones de temperatura.

a la salida del sistema es mucho menor. Esto se consigue gracias a que la válvula de control de la segunda etapa de agua caliente sanitaria, en el curso de su funcionamiento, regula

solo una pequeña parte de la carga, no la totalidad.

Al distribuir las cargas entre la primera y la segunda etapa del suministro de agua caliente, es muy conveniente proceder de la siguiente manera:

70% de carga - ACS de 1 etapa;

30% carga - ACS 2ª etapa;

Que da.

1) Dado que la segunda etapa (ajustable) resulta ser pequeña, en el proceso de regulación de la temperatura del ACS, las fluctuaciones de temperatura en la salida de

Los sistemas son pequeños.

2) Debido a esta distribución de la carga de ACS, en el proceso de cálculo obtenemos la igualdad de costes y, en consecuencia, la igualdad de diámetros en las tuberías de los intercambiadores de calor.

El consumo para circulación de ACS debe ser como mínimo el 30% del consumo de análisis de ACS por parte del consumidor. Este es el número mínimo. Para aumentar la confiabilidad

sistema y la estabilidad del control de la temperatura del ACS, el caudal de circulación se puede aumentar a un valor de 40-45%. Esto se hace no sólo para mantener

temperatura del agua caliente cuando no hay análisis por parte del consumidor. Esto se hace para compensar la “disminución” del ACS en el momento del análisis de punta del ACS, ya que el consumo

la circulación apoyará el sistema en el momento en que el volumen del intercambiador de calor se llene con agua fría para calentar.

Hay casos de cálculo incorrecto del sistema de ACS, cuando en lugar de un sistema de dos etapas, se diseña uno de una sola etapa. Después de instalar dicho sistema,

en el proceso de puesta en marcha, el especialista se enfrenta a una inestabilidad extrema del sistema de ACS. Es apropiado aquí incluso hablar de inoperabilidad,

que se expresa por grandes fluctuaciones de temperatura a la salida del sistema de ACS con una amplitud de 15-20C desde el punto de ajuste. Por ejemplo, cuando el ajuste

es 60C, luego, en el proceso de regulación, se producen fluctuaciones de temperatura en el rango de 40 a 80C. En este caso, cambiar la configuración

El controlador electrónico (PID - componentes, tiempo de carrera, etc.) no dará ningún resultado, ya que la hidráulica de ACS se calcula fundamentalmente incorrectamente.

Solo hay una salida: limitar el flujo de agua fría y maximizar el componente de circulación del agua caliente. En este caso, en el punto de mezcla

se mezclará menos agua fría con más agua caliente (circulante) y el sistema funcionará de manera más estable.

Por lo tanto, se realiza algún tipo de imitación de un sistema de ACS de dos etapas debido a la circulación de ACS.