Presión disponible. Operación de redes térmicas. Cálculo hidráulico de sistemas de calentamiento de agua por el método de pérdidas de presión por fricción específicas

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 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 operación. 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, 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.

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 (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 abastecimiento de agua, se debe tomar un suministro de agua de extinción de incendios a 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 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

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, la presión debe mantenerse por encima de la presión de vapor de agua saturada a la temperatura máxima del agua, asegurando que el agua no hierva. Como regla general, el peligro de que el agua hierva 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 de presión inferior 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 cabeza estática, lo que asegura el llenado de los sistemas consumidores y la creación de un exceso mínimo de cabeza. 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;

f) 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 en el gráfico de la línea de presión estática completa debe garantizar la conexión de todos los suscriptores 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 distrito adyacente a la fuente de suministro de calor tiene cero marcas geodésicas, en la parte periférica del distrito 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 II 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 cortan la red 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 fijar el nivel total de presión estática en torno a los 75 m (línea S 2 - S 2) con la conexión de los edificios de la zona superior según un esquema dependiente, y los edificios de la zona inferior - según uno independiente. En este caso, la cabeza estática en calentadores de agua a agua en el lado del refrigerante de calefacción será igual a 75 m, es decir, menor que el valor permitido (100 m).

Principal 1, 2; 3;

agregar. 4, 7, 8.

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

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 cabeza 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.