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, la presión para cada piso, a partir del segundo, se permite que 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.
Las cabezas libres en cualquier punto de la red se definen 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 cabeza libre mínima.
Por lo general, el punto dictado se ubica en las condiciones más desfavorables tanto en términos de elevaciones geodésicas (altas elevaciones 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 incendio establecida por las normas contra incendios y el aumento de 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 contra incendios estacionarias 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 abastecidas 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
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En los sistemas de suministro de calor por agua, los consumidores reciben calor mediante la distribución adecuada de los caudales estimados de agua de la red entre ellos. Para implementar tal distribución, es necesario desarrollar el régimen hidráulico del sistema de suministro de calor.
El propósito de desarrollar el régimen hidráulico del sistema de suministro de calor es garantizar presiones óptimamente permisibles en todos los elementos del sistema de suministro de calor y las presiones disponibles necesarias en los puntos nodales de la red de calefacción, en puntos de calefacción grupales y locales, suficientes para suministrar consumidores con consumo estimado de agua. La presión disponible es la diferencia en la presión del agua en las tuberías de suministro y retorno.
Para la confiabilidad del sistema de suministro de calor, se imponen las siguientes condiciones:
No exceda las presiones permitidas: en fuentes de suministro de calor y redes de calefacción: 1.6-2.5 MPa - para calentadores de red de agua y vapor del tipo PSV, para calderas de agua caliente de acero, tuberías y accesorios de acero; en unidades de suscriptor: 1.0 MPa - para calentadores de agua seccionales; 0,8-1,0 MPa - para convectores de acero; 0,6 MPa - para radiadores de hierro fundido; 0,8 MPa - para calentadores;
Proporcionar un exceso de presión en todos los elementos del sistema de suministro de calor para evitar la cavitación de las bombas y proteger el sistema de suministro de calor de fugas de aire. Se supone que el valor mínimo de exceso de presión es de 0,05 MPa. Por esta razón, la línea piezométrica de la tubería de retorno en todos los modos debe estar ubicada al menos 5 m de agua por encima del punto del edificio más alto. Arte.;
En todos los puntos del sistema de calefacción, se debe mantener una presión superior a la presión de vapor de agua saturada a la temperatura máxima del agua, asegurándose de que el agua no hierva. Como regla general, el peligro de hervir el agua ocurre con mayor frecuencia en las tuberías de suministro de la red de calefacción. La presión mínima en las tuberías de abastecimiento se toma de acuerdo a la temperatura de diseño del agua de la red, tabla 7.1.
Tabla 7.1
La línea de no ebullición debe dibujarse en el gráfico paralela al terreno a una altura correspondiente al exceso de carga a la temperatura máxima del refrigerante.
Gráficamente, el régimen hidráulico se representa convenientemente en forma de gráfico piezométrico. El gráfico piezométrico está construido para dos regímenes hidráulicos: hidrostático e hidrodinámico.
El propósito de desarrollar un régimen hidrostático es proporcionar la presión de agua necesaria en el sistema de suministro de calor, dentro de los límites aceptables. El límite inferior de presión debe garantizar que los sistemas de consumo se llenen de agua y creen la presión mínima necesaria para proteger el sistema de suministro de calor de fugas de aire. El modo hidrostático se desarrolla con las bombas de reposición en funcionamiento y sin circulación.
El régimen hidrodinámico se desarrolla sobre la base de los datos del cálculo hidráulico de las redes de calor y está garantizado por el funcionamiento simultáneo de las bombas de reposición y de red.
El desarrollo del régimen hidráulico se reduce a la construcción de un gráfico piezométrico que cumpla con todos los requisitos para el régimen hidráulico. Los modos hidráulicos de las redes de calentamiento de agua (gráficos piezométricos) deben desarrollarse para períodos de calefacción y no calefacción. El gráfico piezométrico le permite: determinar la presión en las tuberías de suministro y retorno; presión disponible en cualquier punto de la red de calefacción, teniendo en cuenta el terreno; de acuerdo con la presión disponible y la altura de los edificios, elija esquemas de conexión de consumidores; seleccione reguladores automáticos, boquillas elevadoras, dispositivos de aceleración para sistemas locales de consumidores de calor; seleccione las bombas principales y de reposición.
Construcción de un gráfico piezométrico(Fig. 7.1) se realiza de la siguiente manera:
a) se seleccionan escalas a lo largo de los ejes de abscisas y ordenadas y se trazan el terreno y la altura del edificio de los barrios. Los gráficos piezométricos se construyen para redes de calefacción principales y de distribución. Para redes de calor principales, las escalas se pueden tomar: horizontal M g 1: 10000; vertical M a 1:1000; para redes de calefacción de distribución: M g 1:1000, M en 1:500; La marca cero del eje y (ejes de presión) suele tomarse como la marca del punto más bajo de la red de calefacción o la marca de las bombas de la red.
b) se determina el valor de la altura estática, lo que asegura el llenado de los sistemas de consumo y la creación de una altura mínima en exceso. Esta es la altura del edificio más alto más 3-5 metros de agua.
Después de aplicar el terreno y la altura de los edificios, se determina la carga estática del sistema.
H c t \u003d [H zd + (3¸5)], metro (7,1)
donde N zd es la altura del edificio más alto, m.
La carga estática H st se dibuja paralela al eje de abscisas y no debe exceder la carga operativa máxima para los sistemas locales. El valor de la presión máxima de trabajo es: para sistemas de calefacción con calentadores de acero y para calentadores: 80 metros; para sistemas de calefacción con radiadores de hierro fundido - 60 metros; para esquemas de conexión independientes con intercambiadores de calor de superficie - 100 metros;
c) Luego se construye un régimen dinámico. La cabeza de succión de las bombas de la red Ns se elige arbitrariamente, la cual no debe exceder la cabeza estática y proporciona la presión de cabeza necesaria en la entrada para evitar la cavitación. La reserva de cavitación, según la medida de la bomba, es de 5-10 m.a.c.;
d) desde la línea de presión condicional en la succión de las bombas de la red, las pérdidas de presión en la tubería de retorno DH arr de la tubería principal de la red de calefacción (línea A-B) se trazan secuencialmente utilizando los resultados del cálculo hidráulico. La magnitud de la presión en la línea de retorno debe cumplir con los requisitos especificados anteriormente al construir una línea de presión estática;
e) la presión disponible requerida se pospone en el último suscriptor DH ab, de las condiciones de operación de las redes de calefacción de ascensor, calentador, mezclador y distribución (línea B-C). Se supone que el valor de la presión disponible en el punto de conexión de las redes de distribución es de al menos 40 m;
e) a partir del último nudo de tubería, se posponen las pérdidas de presión en la tubería de suministro de la línea principal DH debajo (línea C-D). La presión en todos los puntos de la tubería de suministro, en función de su resistencia mecánica, no debe exceder los 160 m;
g) se traza la pérdida de presión en la fuente de calor DH um (línea D-E) y se obtiene la presión a la salida de las bombas de la red. En ausencia de datos, la pérdida de carga en las comunicaciones del CHP puede tomarse entre 25 y 30 m, y para una sala de calderas de distrito entre 8 y 16 m.
La presión de las bombas de la red se determina
La presión de las bombas de reposición está determinada por la presión del modo estático.
Como resultado de tal construcción, se obtiene la forma inicial del gráfico piezométrico, que le permite evaluar la presión en todos los puntos del sistema de suministro de calor (Fig. 7.1).
Si no cumplen los requisitos, cambie la posición y la forma del gráfico piezométrico:
a) si la línea de presión de la tubería de retorno cruza la altura del edificio o está a menos de 3¸5 m de distancia, entonces el gráfico piezométrico debe elevarse para que la presión en la tubería de retorno asegure que el sistema esté lleno;
b) si el valor de la presión máxima en la tubería de retorno excede la presión permitida en los calentadores y no se puede reducir desplazando el gráfico piezométrico hacia abajo, entonces debe reducirse instalando bombas de refuerzo en la tubería de retorno;
c) si la línea que no hierve cruza la línea de presión en la tubería de suministro, entonces el agua puede hervir detrás del punto de intersección. Por lo tanto, la presión del agua en esta parte de la red de calefacción debe aumentarse moviendo el gráfico piezométrico hacia arriba, si es posible, o instalando una bomba de refuerzo en la tubería de suministro;
d) si la presión máxima en el equipo de la planta de tratamiento térmico de la fuente de calor excede el valor permitido, entonces se instalan bombas de refuerzo en la tubería de suministro.
División de la red de calefacción en zonas estáticas. Se desarrolla un gráfico piezométrico para dos modos. En primer lugar, para un modo estático, cuando no hay circulación de agua en el sistema de suministro de calor. Se supone que el sistema está lleno de agua a una temperatura de 100°C, eliminando así la necesidad de mantener un exceso de presión en las tuberías de calor para evitar la ebullición del refrigerante. En segundo lugar, para el régimen hidrodinámico, en presencia de circulación de refrigerante en el sistema.
El desarrollo del cronograma comienza con un modo estático. La ubicación de la línea de presión estática completa en el gráfico debe garantizar que todos los suscriptores estén conectados a la red de calefacción de acuerdo con un esquema dependiente. Para hacer esto, la presión estática no debe exceder la permitida por la condición de resistencia de las instalaciones del suscriptor y debe garantizar que los sistemas locales estén llenos de agua. La presencia de una zona estática común para todo el sistema de suministro de calor simplifica su operación y aumenta su confiabilidad. Si existe una diferencia significativa en las elevaciones geodésicas de la tierra, el establecimiento de una zona estática común es imposible por las siguientes razones.
La posición más baja del nivel de presión estática se determina a partir de las condiciones de llenar los sistemas locales con agua y proporcionar en los puntos más altos de los sistemas de los edificios más altos ubicados en la zona de las marcas geodésicas más grandes, una sobrepresión de al menos 0.05 MPa. Tal presión resulta inaceptablemente alta para edificios ubicados en la parte del área que tiene las marcas geodésicas más bajas. Bajo tales condiciones, se hace necesario dividir el sistema de suministro de calor en dos zonas estáticas. Una zona para una parte del área con marcas geodésicas bajas, la otra, con marcas altas.
En la fig. 7.2 muestra un gráfico piezométrico y un diagrama esquemático del sistema de suministro de calor para un área con una diferencia significativa en las elevaciones geodésicas del nivel del suelo (40 m). La parte del área adyacente a la fuente de suministro de calor tiene cero marcas geodésicas, en la parte periférica del área las marcas son de 40 m. La altura de los edificios es de 30 y 45m. Por la posibilidad de llenar con agua los sistemas de calefacción de los edificios III y IV ubicado en la marca de 40m y creando un exceso de cabeza de 5m en los puntos más altos de los sistemas, el nivel de la cabeza estática completa debe ubicarse en la marca de 75m (línea 5 2 - S 2). En este caso, la altura estática será de 35 m. Sin embargo, una cabeza de 75 m es inaceptable para edificios yo y Yo ubicado en cero. Para ellos, la posición más alta permitida del nivel de presión estática total corresponde a 60 m. Por lo tanto, bajo las condiciones consideradas, es imposible establecer una zona estática común para todo el sistema de suministro de calor.
Una posible solución es dividir el sistema de suministro de calor en dos zonas con diferentes niveles de presión estática total: la inferior con un nivel de 50 m (línea Calle-Si) y la superior con una cota de 75m (línea S 2 -S2). Con esta solución, todos los consumidores pueden conectarse al sistema de suministro de calor de acuerdo con un esquema dependiente, ya que las presiones estáticas en las zonas superior e inferior se encuentran dentro de los límites aceptables.
Para que cuando la circulación de agua en el sistema se detenga, los niveles de presiones estáticas se establezcan de acuerdo con las dos zonas aceptadas, se ubica un dispositivo separador en la unión (Fig. 7.2). 6 ). Este dispositivo protege la red de calefacción del aumento de presión cuando se detienen las bombas de circulación, dividiéndola automáticamente en dos zonas hidráulicamente independientes: superior e inferior.
Cuando las bombas de circulación se paran, la caída de presión en la tubería de retorno de la zona superior es impedida por el regulador de presión “a sí mismo” RDDS (10), que mantiene constante una presión predeterminada HRDDS en el punto de selección del impulso. Cuando baja la presión, se cierra. Una caída de presión en la línea de suministro se evita mediante una válvula de retención (11) instalada en la misma, que también se cierra. Por lo tanto, RDDS y una válvula de retención dividen el sistema de calefacción en dos zonas. Para alimentar la zona superior se instala una bomba de refuerzo (8), que toma agua de la zona inferior y la entrega a la superior. La cabeza desarrollada por la bomba es igual a la diferencia entre las cabezas hidrostáticas de las zonas superior e inferior. La zona inferior es alimentada por la bomba de maquillaje 2 y el controlador de maquillaje 3.
Figura 7.2. Sistema de calefacción dividido en dos zonas estáticas
a - gráfico piezométrico;
b - diagrama esquemático del sistema de suministro de calor; S 1 - S 1 - la línea de la cabeza estática total de la zona inferior;
S 2 - S 2, - línea de carga estática total de la zona superior;
N p.n1 - presión desarrollada por la bomba de reposición de la zona inferior; N p.n2 - presión desarrollada por la bomba de reposición de la zona superior; N RDDS - cabeza a la que se ajustan los reguladores RDDS (10) y RD2 (9) ΔN RDDS - presión actuada en la válvula del regulador RDDS en modo hidrodinámico; I-IV- suscriptores; 1 tanque de agua de reposición; 2.3 - bomba de reposición y regulador de reposición de la zona inferior; 4 - bomba aguas arriba; 5 - calentadores principales de vapor y agua; 6- bomba de red; 7 - caldera de agua caliente máxima; ocho , 9 - bomba de relleno y regulador de relleno para la zona superior; 10 - regulador de presión "a ti mismo" RDDS; 11- válvula de retención
El regulador RDDS se ajusta a la presión Nrdds (Fig. 7.2a). El regulador de alimentación RD2 está ajustado a la misma presión.
En modo hidrodinámico, el regulador RDDS mantiene la presión al mismo nivel. Al principio de la red, una bomba de reposición con regulador mantiene una presión H O1. La diferencia entre estos cabezales se utiliza para vencer la resistencia hidráulica en la tubería de retorno entre el dispositivo de separación y la bomba de circulación de la fuente de calor, el resto de la presión se libera en la subestación de estrangulación en la válvula RDDS. En la fig. 8.9, y esta parte de la presión se muestra por el valor de ΔН RDDS. La subestación de estrangulación en modo hidrodinámico permite mantener la presión en la línea de retorno de la zona superior no inferior al nivel aceptado de presión estática S 2 - S 2 .
Las líneas piezométricas correspondientes al régimen hidrodinámico se muestran en las Figs. 7.2a. La presión más alta en la tubería de retorno en el consumidor IV es 90-40 = 50 m, que es aceptable. La presión en la línea de retorno de la zona inferior también se encuentra dentro de límites aceptables.
En la tubería de suministro, la presión máxima después de la fuente de calor es de 160 m, que no excede la permitida por la condición de resistencia de la tubería. La altura piezométrica mínima en la tubería de suministro es de 110 m, lo que garantiza que el refrigerante no hierva, ya que a una temperatura de diseño de 150 °C, la presión mínima permitida es de 40 m.
El gráfico piezométrico desarrollado para los modos estático e hidrodinámico brinda la posibilidad de conectar todos los suscriptores de acuerdo con un esquema dependiente.
Otra posible solución para el modo hidrostático del sistema de suministro de calor que se muestra en la fig. 7.2 es la conexión de una parte de suscriptores según un esquema independiente. Puede haber dos opciones aquí. Primera opción- establezca el nivel total de presión estática en 50 m (línea S 1 - S 1) y conecte los edificios ubicados en las marcas geodésicas superiores de acuerdo con un esquema independiente. En este caso, la cabeza estática en los calentadores de agua a agua de los edificios en la zona superior del lado del refrigerante de calefacción será 50-40 = 10 m, y en el lado del refrigerante calentado se determinará por la altura de los edificios. La segunda opción es establecer el nivel total de presión estática en torno a los 75 m (línea S 2 - S 2) con los edificios de la zona superior conectados según un esquema dependiente, y los edificios de la zona inferior - según un esquema independiente uno. En este caso, la cabeza estática en calentadores de agua a agua en el lado del refrigerante de calefacción será de 75 m, es decir, menor que el valor permitido (100 m).
Principal 1, 2; 3;
agregar. 4, 7, 8.
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 calentadores de agua. 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 de la red 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
Al diseñar y en la práctica operativa, los gráficos piezométricos se usan 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 presión disponible necesaria para el abonado al final de la carretera ∆N ab, que se considera de 15 a 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 de operación 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 esclusas 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 se realizan haciendo 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 de reserva.
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 de DH (fuente de calor, redes principales y de distribución, puntos de calefacción) puede proporcionar de forma independiente los modos tecnológicos de funcionamiento requeridos del sistema en su conjunto y, en consecuencia, el resultado final es un sistema fiable 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.
"Concreción de indicadores de la cantidad y calidad de los recursos comunales en las realidades modernas de vivienda y servicios comunales"
ESPECIFICACIÓN DE INDICADORES DE CANTIDAD Y CALIDAD DE RECURSOS DE UTILIDAD EN LAS REALIDADES MODERNAS DE LA EMPRESA HUSAL
V.U. Kharitonsky, Jefe del Departamento de Ingeniería de Sistemas
A. M. Filippov, Subdirector del Departamento de Ingeniería de Sistemas,
Inspección Estatal de Vivienda de Moscú
Los documentos que regulan los indicadores de la cantidad y calidad de los recursos comunales suministrados a los consumidores domésticos en la frontera de responsabilidad de las organizaciones de suministro de recursos y vivienda no se han desarrollado hasta la fecha. Además de los requisitos existentes, los especialistas de la Inspección de Vivienda de Moscú proponen especificar los valores de los parámetros de los sistemas de suministro de agua y calor en la entrada del edificio para mantener la calidad de los servicios públicos en edificios residenciales de apartamentos múltiples. .
Una revisión de las normas y reglamentos vigentes para la operación técnica del parque de viviendas en el campo de la vivienda y los servicios comunales mostró que en la actualidad, las normas y reglas sanitarias y de construcción, GOST R 51617-2000 * "Vivienda y servicios comunales", " Reglas para la provisión de servicios públicos a los ciudadanos", aprobado por Decreto del Gobierno de la Federación Rusa del 23 de mayo de 2006 No. 307, y otros documentos reglamentarios actuales consideran y establecen parámetros y modos solo en la fuente (estación de calefacción central, sala de calderas, estación de bombeo de agua) que genera un recurso comunal (agua fría, caliente y energía térmica), y directamente en el apartamento de un residente, donde se proporciona un servicio público. Sin embargo, no tienen en cuenta las realidades modernas de la división de la vivienda y los servicios comunales en edificios residenciales e instalaciones de servicios públicos y los límites establecidos de responsabilidad de las organizaciones de suministro de recursos y vivienda, que son objeto de interminables disputas al determinar la culpable por no prestar servicios a la población o prestar servicios de calidad inadecuada. Así, hoy no existe un documento que regule los indicadores de cantidad y calidad a la entrada de la vivienda, en el límite de la responsabilidad de las organizaciones de provisión de recursos y vivienda.
Sin embargo, un análisis de las inspecciones de la calidad de los recursos y servicios comunales suministrados realizado por la Inspección de Vivienda de Moscú mostró que las disposiciones de los actos legales regulatorios federales en el campo de la vivienda y los servicios comunales pueden detallarse y especificarse en relación con los edificios de apartamentos, que establecerá la responsabilidad recíproca de las organizaciones proveedoras de recursos y gestoras de la vivienda. Cabe señalar que la calidad y la cantidad de los recursos de servicios públicos suministrados al límite de la responsabilidad operativa de la organización de vivienda que suministra y administra los recursos y los servicios públicos a los residentes se determina y evalúa en función de las lecturas, en primer lugar, de los medidores domésticos comunes. instalado en las entradas
sistemas de suministro de calor y agua a edificios residenciales, y un sistema automatizado para monitorear y contabilizar el consumo de energía.
Por lo tanto, Moszhilinspektsiya, basándose en los intereses de los residentes y muchos años de práctica, además de los requisitos de los documentos reglamentarios y en el desarrollo de las disposiciones de SNiP y SanPin en relación con las condiciones operativas, así como para cumplir con el calidad de los servicios públicos proporcionados a la población en edificios residenciales de apartamentos múltiples, propuesto para regular al ingresar a los sistemas de suministro de calor y agua en la casa (en la unidad de medición y control), los siguientes valores estándar de parámetros y modos registrados por dispositivos de medición comunes de la casa y un sistema automatizado para monitorear y medir el consumo de energía:
1) para el sistema de calefacción central (CH):
La desviación de la temperatura media diaria del agua de red suministrada a los sistemas de calefacción debe estar dentro del ± 3% del horario de temperatura establecido. La temperatura diaria promedio del agua de la red de retorno no debe exceder la temperatura especificada por el gráfico de temperatura en más del 5%;
La presión del agua de la red en la tubería de retorno del sistema de calefacción central debe ser al menos 0,05 MPa (0,5 kgf / cm 2) superior a la estática (para el sistema), pero no superior a la permitida (para tuberías, calentadores , accesorios y otros equipos). Si es necesario, se permite instalar reguladores de agua estancada en las tuberías de retorno en el ITP de los sistemas de calefacción de edificios residenciales conectados directamente a las redes de calefacción principales;
La presión de agua de la red en la tubería de suministro de los sistemas CH debe ser mayor que la presión de agua requerida en las tuberías de retorno por la presión disponible (para garantizar la circulación del portador de calor en el sistema);
Las organizaciones de suministro de calor deben mantener la presión disponible (caída de presión entre las tuberías de suministro y retorno) del portador de calor en la entrada de la red de calefacción de calefacción central al edificio dentro de:
a) con conexión dependiente (con unidades de ascensor) - de acuerdo con el proyecto, pero no menos de 0,08 MPa (0,8 kgf / cm 2);
b) con conexión independiente: de acuerdo con el proyecto, pero no menos de 0,03 MPa (0,3 kgf / cm2) más que la resistencia hidráulica del sistema de calefacción central dentro de la casa.
2) Para el sistema de suministro de agua caliente (ACS):
Temperatura del agua caliente en la tubería de suministro de ACS para sistemas cerrados dentro de 55-65 °С, para sistemas abiertos de suministro de calor dentro de 60-75 °С;
Temperatura en la tubería de circulación de ACS (para sistemas cerrados y abiertos) 46-55 °С;
La media aritmética de la temperatura del agua caliente en las tuberías de impulsión y circulación a la entrada del sistema de ACS no debe ser, en ningún caso, inferior a 50 °C;
La presión disponible (pérdida de presión entre las tuberías de impulsión y circulación) al caudal de circulación estimado del sistema de ACS debe ser de al menos 0,03-0,06 MPa (0,3-0,6 kgf/cm 2);
La presión del agua en la tubería de suministro del sistema de ACS debe ser mayor que la presión del agua en la tubería de circulación por la cantidad de presión disponible (para garantizar la circulación de agua caliente en el sistema);
La presión del agua en la tubería de circulación de los sistemas de ACS debe ser al menos 0,05 MPa (0,5 kgf / cm 2) superior a la presión estática (para el sistema), pero no exceder la presión estática (para el edificio de gran altura y ubicación más alta). ) en más de 0,20 MPa (2 kgf/cm2).
Con estos parámetros en apartamentos cerca de aparatos sanitarios de locales residenciales, de acuerdo con los actos legales reglamentarios de la Federación Rusa, se deben proporcionar los siguientes valores:
Temperatura del agua caliente no inferior a 50 °С (óptima - 55 °С);
La presión libre mínima en los aparatos sanitarios de los locales residenciales de los pisos superiores es de 0,02-0,05 MPa (0,2-0,5 kgf / cm 2);
La presión libre máxima en los sistemas de suministro de agua caliente cerca de los aparatos sanitarios en los pisos superiores no debe exceder los 0,20 MPa (2 kgf / cm 2);
La presión libre máxima en los sistemas de suministro de agua en los aparatos sanitarios de los pisos inferiores no debe exceder los 0,45 MPa (4,5 kgf / cm 2).
3) Para el sistema de suministro de agua fría (CWS):
La presión del agua en la tubería de suministro del sistema de agua fría debe ser al menos 0,05 MPa (0,5 kgf / cm 2) más alta que la presión estática (para el sistema), pero no exceder la presión estática (para el más alto ubicado y alto). edificio) en más de 0,20 MPa (2 kgf / cm 2).
Con este parámetro en apartamentos, de acuerdo con los actos legales reglamentarios de la Federación Rusa, se deben proporcionar los siguientes valores:
a) la presión libre mínima en los aparatos sanitarios de los locales residenciales de los pisos superiores es de 0,02-0,05 MPa (0,2-0,5 kgf / cm 2);
b) la presión mínima frente al calentador de agua a gas de los pisos superiores es de al menos 0,10 MPa (1 kgf/cm 2);
c) la presión libre máxima en los sistemas de suministro de agua cerca de los aparatos sanitarios de los pisos inferiores no debe exceder los 0,45 MPa (4,5 kgf / cm 2).
4) Para todos los sistemas:
La presión estática en la entrada de los sistemas de suministro de calor y agua debe garantizar que las tuberías de los sistemas de calefacción central, agua fría y agua caliente estén llenas de agua, mientras que la presión estática del agua no debe ser superior a la permitida para este sistema.
Los valores de presión del agua en los sistemas de ACS y agua fría en la entrada de las tuberías a la casa deben estar al mismo nivel (logrado al configurar los dispositivos de control automático del punto de calefacción y / o estación de bombeo), mientras que el máximo permitido la diferencia de presión no debe ser superior a 0,10 MPa (1 kgf / cm 2).
Estos parámetros a la entrada de los edificios deben ser proporcionados por las organizaciones proveedoras de recursos mediante la adopción de medidas para la regulación automática, la optimización, la distribución uniforme de la energía térmica, el agua fría y caliente entre los consumidores y las tuberías de retorno de los sistemas, también por parte de las organizaciones de gestión de la vivienda a través de inspecciones, identificación y eliminación de violaciones o reequipamiento y realización de actividades de ajuste de sistemas de ingeniería de edificios. Estas medidas deben llevarse a cabo al preparar puntos de calefacción, estaciones de bombeo y redes intratrimestre para operación estacional, así como en casos de violaciones de los parámetros especificados (indicadores de la cantidad y calidad de los recursos comunales suministrados a la frontera de responsabilidad operativa ).
Si no se observan los valores especificados de parámetros y modos, la organización proveedora de recursos está obligada a tomar inmediatamente todas las medidas necesarias para restaurarlos. Además, en caso de violación de los valores especificados de los parámetros de los recursos comunales entregados y la calidad de los servicios comunales prestados, es necesario volver a calcular el pago de los servicios comunales prestados en violación de su calidad.
Así, el cumplimiento de estos indicadores garantizará la vida confortable de los ciudadanos, el funcionamiento efectivo de los sistemas de ingeniería, redes, edificios residenciales y servicios públicos que proporcionan suministro de calor y agua al parque de viviendas, así como el suministro de recursos comunales en el necesario. cantidad y calidad estándar a los límites de la responsabilidad operativa del suministro de recursos y la gestión de la organización de la vivienda (en la entrada de las comunicaciones de ingeniería en la casa).
Literatura
1. Normas para el funcionamiento técnico de las centrales térmicas.
2. MDK 3-02.2001. Normas para la operación técnica de los sistemas y estructuras de abastecimiento público de agua y alcantarillado.
3. MDK 4-02.2001. Instrucción estándar para la operación técnica de sistemas térmicos de suministro de calor comunal.
4. MDK 2-03.2003. Reglas y normas de funcionamiento técnico del parque de viviendas.
5. Normas para la prestación de los servicios públicos a los ciudadanos.
6. ZhNM-2004/01. Regulaciones para la preparación para la operación de invierno de sistemas de suministro de agua y calor para edificios residenciales, equipos, redes y estructuras de combustible y energía y servicios públicos en Moscú.
7. GOST R 51617-2000*. Vivienda y servicios comunales. Especificaciones generales.
8. SNiP 2.04.01-85 (2000). Fontanería interior y alcantarillado de edificios.
9. SNiP 2.04.05-91 (2000). Calefacción, ventilación y aire acondicionado.
10. Metodología para verificar la violación de la cantidad y calidad de los servicios prestados a la población en términos de contabilidad del consumo de energía térmica, el consumo de agua fría y caliente en Moscú.
(Revista Ahorro de Energía N° 4, 2007)
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 / h
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 presión 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
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, un 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.
