ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ГРАФИК

Построение пьезометрического графика (рис. 14) производится по результатам гидравлического расчета. При построении графика рекомендуется соблюдать ниже приведенную последовательность и требования.

1. Наносится координатная сетка в масштабе:

- по вертикали (для отсчета напоров) 1:500 или 1:1000 с горизонтальными линиями через 5 или 10 м;

- по горизонтали (для отсчета расстояний) 1:5000 или 1:10000 с вертикальными линиями через узловые точки магистрали.

2. Выбирается начало координат. За начало координат принимается точка, совпадающая с осью сетевого насоса. Условно считается, что ось сетевого насоса, оси теплопроводов и нагревательные приборы на первых этажах зданий совпадают с отметкой поверхности земли. Линия I - I, проведенная через ось сетевого насоса, представляет собой условную геодезическую отметку, равную нулю, от которой производится отсчет напоров и геодезических уровней рельефа местности.

3. По геодезическим отметкам генплана района (рис. 1) строится профиль трассы магистрального направления и ответвлений. В узловых точках трассы (в местах ответвлений и на вводах к потребителям) проставляются отметки земли. (Отметки потолка, пола канала, и другие отметки сооружения указываются на профиле (рис. 15) после проработки строительных конструкций тепловых сетей).

4. Наносятся высоты зданий или других абонентских потребителей. (Если требуется более подробная информация по присоединенным абонентам, то указывается отметка низа отапливаемых подвалов. Для этого из отметки поверхности рельефа, на которой находится здание, вычитается высота подвала 2...2,5 м. Так находится нижняя отметка здания. Верхняя отметка находится прибавлением к отметке уровня земли высоты системы отопления, условно считая ее равной высоте здания. Если в квартале здания размещены на различных отметках местности, то нижняя отметка в квартале определяется по самому низкорасположенному зданию, а верхняя отметка – по самому высокорасположенному зданию). Далее приступают к построению гидростатического и гидродинамического режимов теплоснабжения.

5. Гидростатический режим. Гидростатическое (или просто статическое) состояние системы теплоснабжения обеспечивается работой подпиточных насосов (рис. 14), предназначенных для нагнетания в подающем и обратном трубопроводах давления, достаточного для заполнения отопительных приборов на верхних этажах всех зданий в районе. В этом режиме циркуляция воды в системе отсутствует, а система заполняется водой с температурой до 100 ⁰С. Для надежности заполнения отопительных приборов на верхних этажах принимается запас напора не менее Н^* ³ 5 м выше наиболее высокого здания. Этот уровень напора называется статическим, на графике обозначается линией S – S, откладываемой на высоте, равной напору подпиточного насоса Н_пн. В статическом режиме напоры в подающем и обратном трубопроводах одинаковы на любом расстоянии от источника, так как трубопроводы, сообщаются между собой через отопительные приборы. Статический режим поддерживается непрерывно, в том числе и при аварийном останове тепловых сетей, чтобы не происходило опорожнение отопительных приборов.

При зависимых схемах присоединения отопительно-вентиляционных установок статический напор не должен превышать допустимых рабочих напоров теплоприемников. (Системы отопления с чугунными радиаторами, отопительные бетонные панели допускают напор 60 м; системы отопления с радиаторами “Аккорд”, конвекторами любого типа и системы приточной вентиляции допускают напор 100 м. Напор, который испытывает теплоприемник, определяется величиной напора за теплоприемником, сложенный с величиной гидравлического сопротивления самого теплоприемника. В общем случае, напор на абонентском вводе определяется суммой напора в обратном трубопроводе и потерей напора в теплоприемнике).

Окончательное положение статической линии S – S корректируется после подбора марки подпиточного насоса.

Рис. 14. Принципиальная схема системы теплоснабжения и пьезометрический график:

ТП – теплофикационный подогреватель; СН – сетевой насос;

РП – регулятор подпитки; ПН – подпиточный насос;

П_сн – перемычка сетевого насоса; I, II, III – потребители теплоты

6. В соответствии с расчетной температурой сетевой воды в подающем трубопроводе по прилож. 3. Подбираются избыточный напор Н_II, предотвращающий вскипание воды, и на графике намечают линию невскипания II – II. Линия невскипания изображается кривой (см. рис. 15), параллельно рельефу местности и отстоящей от поверхности земли на расстояние H_II.

7. Гидродинамический режим. Гидродинамический (или просто – динамический) режим разрабатывается для установившегося движения сетевой воды под напором сетевого насоса. Включение сетевого насоса вызывает движение воды в системе, вследствие чего во всех элементах системы (теплофикационные подогреватели или водогрейные котлы, подающие и обратные трубопроводы, теплоприемники на абонентских вводах) возникают потери напора.

Построение графика гидродинамического режима может выполняться различными методами (по направлению движения теплоносителя, по направлению против движения теплоносителя и от концевого потребителя в направлении к источнику теплоты).

По первому методу построение начинают с выбора произвольного положения точки (см. рис. 14), т.е. напора на нагнетательной стороне сетевого насоса. От этой точки откладывается потеря напора в теплофикационном подогревателе (или в водогрейном котле), получим точку . Далее последовательно откладываются потери напора в подающем трубопроводе: - на участке , - на участке , - на участке . Найденные точки соединяют прямыми линиями, получается ломаный график изменения напоров в подающем трубопроводе, называемый пьезометрической линией подающего трубопровода.

В конечной точке () пьезометрической линии откладывают потери напора в концевой абонентской теплоприемной установке . Получим точку , соответствующую напору в конце обратного трубопровода. Далее опять по направлению движения теплоносителя откладываются потери напора в обратном трубопроводе: - на участке , - на участке , - на участке . Соединив найденные точки , получим график изменения напоров в обратном трубопроводе, называемый пьезометрической линией обратного трубопровода.

В результате построения пьезометрических линий определяются: расчетный (необходимый) напор сетевого насоса Н_сн, напор на всасывающей стороне сетевого насоса Н_вс, расчетные потери напора в регуляторе подпитки .

По второму методу построение пьезометрического графика начинается с подбора минимально необходимого напора Н_вс. И далее от точки последовательно (как и в первом методе) откладываются потери напора на расчетных участках обратного трубопровода, но в направлении к концу сети. Затем строится пьезометрическая линия подающего трубопровода от точки до точек .

По третьему методу построение начинается с подбора уровня напора у концевого абонента (точка ) с учетом нормативного запаса м [8]. Пьезометрические линии подающего и обратного трубопроводов строятся как отмечено выше.

Пьезометрические графики ответвлений строятся от напоров в узловых точках магистральной сети, методика построения аналогична.

По пьезометрическому графику определяются многие показатели, необходимые для подбора сетевого оборудования и оборудования абонентов:

• Н_сн – напор сетевого насоса;
• Н_пн – напор подпиточного насоса;
• Н_вс – напор на всасывающей стороне сетевого насоса;
• _D Н_тп – потери напора в теплофикационном подогревателе или в водогрейном котле;
• - потери напора в регуляторе подпитки;
• (Н_сн + Н_вс) – напор на нагнетательной стороне сетевого насоса;
• _D Н_I, D Н_II, D Н_III – располагаемые напоры на абонентских вводах.

С помощью пьезометрического графика определяется также важнейшие характеристики тепловых сетей:

• - пьезометрический и полный напор в подающем трубопроводе (например) в узловой точке ;
• - пьезометрический и полный напор в обратном трубопроводе (например) в узловой точке ;
• 

- располагаемый напор в магистральных сетях (например) в узле ответвления к потребителю I.

Пьезометрический напор характеризует избыточный напор в трубопроводе, полный напор – напор, измеряемый от условного горизонта I – I, т.е. от оси насоса.

Пьезометрический напор от полного напора отличается на величину геодезической отметки местности Z. Например, для узловой точке имеем . Если геодезическая отметка местности положительна (+Z₃), то пьезометрический напор, (например в обратном трубопроводе в точке ) будет равен .

После построения пьезометрических линий подающего и обратного трубопроводов производится корректировка их положений на графике, исходя из следующих положений.

1. Напор в любой точке обратного трубопровода не должен превышать допустимого давления местных теплоприемников и обеспечивать заполнение приборов системы отопления на верхних этажах зданий.

2. Напор на всасывающей стороне сетевого насоса для предупреждения кавитации должен быть не меньше 5 м.

3. Давление в любой точке подающего трубопровода должно быть выше давления, предотвращающего вскипание теплоносителя, но не превышать допустимых давлений в оборудовании источника теплоты, тепловой сети и абонентских установок (в большинстве случаев не выше 1,6...2,5 МПа).

4. Располагаемый напор на концевом абонентском вводе должен быть не меньше: 2 м – для отопительных или вентиляционных систем без смесительного устройства; 10 – 15 м при наличии на вводах элеваторных установок; 4...8 м – при наличии одноступенчатых подогревателей горячего водоснабжения; 15...20 м – при двухступенчатых последовательных схемах включения подогревателей горячего водоснабжения. Для другого оборудования смотреть [4, 9, 11].

Корректировка расчетного пьезометрического графика производится с целью согласования условностей построения с требованиями гидравлического режима теплоснабжения и реальными характеристиками сетевого оборудования. Корректировке подлежат те элементы структуры графика, которые зависят от оборудования.

Расчетное значение напора сетевого насоса Н_сн уточняется по паспортным гидравлическим характеристикам насосов, выпускаемых промышленностью. Марки сетевых насосов с гидравлическими характеристиками приведены в литературе [2, 5, 9, 16 и др.]. Подобранный насос должен иметь напор не менее установленного по пьезографику или немного превышать его на . Тогда корректировка производится перемещением на графике параллельно самой себе на вверх пьезометрической линии подающего трубопровода или вниз – обратного трубопровода.

Корректировка положения статического уровня S – S зависит от напора подпиточного насоса. Подбираемая марка насоса должна иметь напор не менее найденного по пьезографику. Если напор подобранного насоса на больше установленного по графику, то линию S – S следует сместить параллельно самой себе вверх на .

Значения , Н_вс корректируется подбором подпиточных насосов, настройкой регулятора подпитки и запорной арматурой на перемычке сетевого насоса.

Если после корректировки положений пьезометрических линий окажутся слишком большие значения напоров на всасе сетевых насосов (Н_вс) и запасов напора Н^*, весь пьезографике следует опустить параллельно самому себе вниз.

Производя корректировку графика необходимо следить, чтобы линия невскипания II – II ни в одной точке не пересекала пьезометрическую линию подающего трубопровода. Учитывая неустойчивость гидравлического режима во время эксплуатации, необходимо иметь запас ³ 5 м между ближайшими точками линии II – II и пьезометрической линией подающего трубопровода.

На основании окончательно откорректированного пьезометрического графика, ориентируясь на рекомендации [3, 6, 11], подбираются схемы присоединения местных (нетипичных в районе) систем отопления.

Поиск по сайту: