Материал: Теплогазоснабжение населения и предприятий. учебное пособие для студентов бакалавриата и магистрантов. Мелькумов В.Н., Чуйкин С.В

где Q'гв,Q'''гв – тепловые потоки на горячее водоснабжение приt'ро и tн''', МВт;

tп''' и tп' – температура водопроводной воды на выходе из 1-ой ступени подогревателя сетевой воды(определяетсяпоформуламt'п = '20 –10и t'''п = '''20 –10), C; tхз – расчетная температура холодной водопроводной воды в значении отопительный период года, tхз = +5 С.

При повышенном температурном графике расход воды на горячее водоснабжение не учитывается, т.е. Gгв = 0.

5.3.2.Открытая система теплоснабжения

Воткрытой системе теплоснабжения воду на горячее водоснабжение отбирают непосредственно из подающей и обратной линии тепловой сети. В диа-

пазоне наружных температур воздуха t'''н t'ро расход сетевой воды на горячее водоснабжение определяется по формуле, т/ч

где Q'гв и Q'''гв – тепловые потоки на горячее водоснабжение при t'ро и t'''н, МВт. Поскольку тепловые потоки на горячее водоснабжение в отопительный период при t'''н и t'ро одинаковы, то суммарный расход сетевой воды определя-

ется по формуле

Gгв Gгвп Gгво п Gгв о Gгв Gгв п о Gт

Доля воды, поступающей из подающего и обратного трубопроводов тепловой сети, определяется по формуле

В диапазоне наружных температур воздуха t'''н t'ро эти значения принимают вид

п 0; о 1 0 1;

Так, при наружной температуре воздуха t'ро вся вода в систему горячего водоснабжения поступает из обратного трубопровода тепловой сети ( 'о = 1, при этом регулятор температуры на подающей магистрали полностью закрыт), при температуре t н''' из подающего трубопровода тепловой сети ( п''' = 1, при этом регулятор температуры на подающей магистрали полностью открыт для прохода сетевой воды).

На всем диапазоне температур наружного воздуха t н''' ÷ t'ро часть воды поступает из подающего ( п) и обратного ( о) трубопровода тепловой сети. Но при этом п + о=1. В диапазоне температур наружного воздуха +8 С ÷ t'''н температура воды в тепловой сети остается постоянный ( 10 = '''10 = 55 С) и расход сетевой воды на горячее водоснабжение также постоянен и равен расходу в точке излома температурного графика, т.е. G8гв = G'''гв и водозабор осуществляется только из подающей магистрали тепловой сети, т.к. п = 1.

Расход сетевой воды, поступающей в систему горячего водоснабжения, складывается из расхода из подающей линии тепловой сети Gпгв и обратной линии тепловой сети Gогв, т.е. Gгв = Gпгв + Gогв. Количество сетевой воды, отбираемой из

5.4.Расход сетевой воды в неотапливаемый (летний) период года

5.4.1.Закрытая система теплоснабжения

В не отопительный (летний) период года потребителями сетевой воды является только системы горячего водоснабжения абонентов, т.к. потребление тепловой энергии системами отопления и вентиляции при температуре наружного воздуха tн +8 С прекращается. Расход сетевой воды, т/ч, на горячее водоснабжение в 2-х трубных водяных тепловых сетях определяется по формуле

где – коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в не отапливаемый период по отношению к отопительному периоду, принимается для жилищно-коммунального сектора равным 0,8 (для курортных и южных городов =1,5);

Gлгв.мах – максимальный сетевой расход воды, т/ч, на горячее водоснабжение в летний период для всех схем присоединения, определяется как

где Qлгв.мах – максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение в летний период, МВт;10''' – температура сетевой воды, поступающей в подогреватель горячего водо-

снабжения, в летний период года 10''' = 65 С;

22

3''' – температура сетевой воды, выходящей из подогревателя горячего водоснабжения, 3''' = 30 С.

Двухступенчатая схема подключения подогревателя горячего водоснабжения в летние период года переходит на параллельную схему, т.к. система отопления отключается, и первая ступень подогревателя не работает, и происходит переключение 2-х ступенчатой схемы на 1-но ступенчатую параллельную.

5.4.2. Открытая система теплоснабжения

Расход сетевой воды на горячее водоснабжение, т/ч, в двухтрубных открытых водяных тепловых сетях определяется по формуле

Gлгв = Gлгв.мах , (1.49)

где Gлгв.мах – максимальный расход сетевой воды, т/ч, на горячее водоснабжение в летний период года, определяется по формуле

где Qлгв.мах – максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение в летний период года, МВт; 55 С – расчетная температура горячей воды, поступающей в систему горячего водоснабжения;

tхл – расчетная температура холодной водопроводной воды в летний период,

tхл=15 С.

Полученные значения расходов сетевой воды на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение сводится в таблицу, приведенную в приложении 5, после чего строится график потребления за весь период года (рис. 1.7 и 1.8).

Рис. 1.7. Графики расходов сетевой воды в закрытой системе теплоснабжения:

а – параллельная схема подключения подогревателей к тепловой сети; б – двухступенчатая схема подключения подогревателей к тепловой сети

23

Рис. 1.8. Графики расходов сетевой воды в открытой системе теплоснабжения

Контрольные вопросы

1.Представьте уравнения для определения расходов воды на отопление, вентиляцию.

2.Представьте уравнения для определения расходов воды на горячее водоснабжение при закрытой и открытой системе теплоснабжения.

3.Объясните порядок построения графиков расходов сетевой воды в закрытой системе теплоснабжения.

4.Объясните порядок построения графиков расходов сетевой воды в открытой системе теплоснабжения.

5.Представьте уравнения для определения расходов воды в не отапливаемый (летний) период года.

6. Трасса тепловых сетей

От заданного на генплане места расположения источника тепла необходимо определить направление прокладки трубопроводов, т.е. разработать план трассы тепловых сетей от источника к каждому из тепловых потребителей (кварталу). При этом следует руководствоваться указаниями соответствующих разделов [3]. Учитывая, что до 70% капиталовложений в сети расходуется на строительно-монтажные и земляные работы, необходимо тщательно проработать варианты трассы и профиля прокладки сетей с целью сокращения началь-

24

ных вложений и сроков строительства. Трасса должна иметь наименьшую длину и проходить в зоне с максимальной тепловой плотностью.

Выбранная схема тепловых сетей вместе с высокой экономичностью затрат на исполнение должна отвечать современным требованиям срока службы и надежности эксплуатации.

При тепловой нагрузке города от 50 до 150 МВт диаметр магистральной линии не превышает 800 мм со сроком ликвидации аварии до 24 часов, поэтому в этом случае принимается тупиковая схема тепловых сетей с постепенным уменьшением диаметров по мере снижения нагрузки. С целью уменьшения аварийных утечек воды и сокращения времени наполнения труб сетевой водой после ликвидации аварии по длине магистрального трубопровода располагают секционирующие задвижки, с помощью которых производят двухстороннее отключение участков сети при авариях.

Секционирующие задвижки устанавливаются на расстоянии 1 ÷ 1,5 км по трассе. На магистральных направлениях с диаметром трубы более 600 мм допускается увеличение расстояния между секционирующими задвижками до 3 км, если ТЭЦ располагает мощной водоподогревательной станцией, способной заполнить секционный участок подпиточной водой за время не более 5 час.

При тепловых нагрузках более 150 МВт диаметры магистральных трубопроводов могут превышать 800 мм со сроком ликвидация аварии более 24 часов. В этом случае подачу тепла следует предусматривать по двум магистралям с обеспечением надежности и резервирования централизованного теплоснабжения систем большой протяженности.

Для этого присоединение распределительных сетей к магистральным трубопроводам производят посредством контрольно-распределительных пунктов (КРП), на которых должны размещаться: секционирующие задвижки, головные задвижки распределительных сетей, задвижки на блокирующих связях (блокирующие перемычки) между смежными магистралями и резервными источниками теплоснабжения (районными котельными). При необходимости в КРП могут размещаться насосные подкачивающие или смесительные установки, а также водоподогреватели.

При диаметрах магистралей до 800 мм блокировочные перемычки можно не устанавливать, поскольку на время непродолжительной аварий (до 24 часов) допускается отключение потребителей с использованием аккумулирующей способности отапливаемых зданий. Диаметры блокировочных перемычек рассчитывают на пропуск аварийного расхода воды, принимаемого не менее 70 % от расчетного. Перемычки используют для аварийной и резервной подачи избытков тепла между магистралями. По ним производится также переброс теплоносителя от резервных источников тепла, например, пиковых котельных района (ПКР). Блокировочная перемычка может быть однотрубной, и использоваться попеременно как подающей, так и обратной линями. Для этого в КРП производят соответствующее присоединение перемычки к магистральным трубам. Присоедине-

25