ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ ЛИНИИ

Трубопроводы центральной системы горячего водоснабжения, служащие для отвода остывшей воды из подающих трубопроводов при минимальнои водоразборе или при полном его отсутствии. Циркуляционные линии состоят из стояков и сборных горизонтальных магистралей. Стояки прокладывают в кухнях, ванных комнатах, на лестничных клетках, горизонтальные магистрали — в технических подпольях зданий, в непроходных и проходных каналах. В шахтах санитарно-технических кабин прокладка циркуляционных стояков не предусмотрена, т.к. в системах горячего водоснабжения один циркуляционный стояк присоединяется к группе подающих. Циркуляция воды в системе горячего водоснабжения позволяет поддерживать постоянную температуру воды в водоразборных точках в любое время суток и избежать слива воды в канализационную сеть. Остывание горячей воды при малом водоразборе происходит в основном в неизолированной части подающих стояков (в полотенцесушителях). Однако тепловые потери подающих стояков служат для отопления ванных комнат, поэтому снижение температуры горячей воды принимается существенным, равным 5—15°С.

Принципы, залоенные в гидравлический расчет циркуляционных трубопроводов, определяются конструктивным решениями системы горячего водоснабжения. Существуют два варианта таких решений. Первый — система горячего водоснабжения смонтирована из стандартных санитарно-технических кабин. Специфика ее конструктивного решения в том, что диаметры всех циркуляционных стояков многосекионного жилого дома одинаковы. Все секционные узлы, состоящие из группы стандартных подающих стояков и одного циркуляционного, имеют одинаковое гидравлическое сопротивление. Два секционных узла образуют замкнутый гидравлический контур, для которого справедлив 2-й закон Кирхгофа. При равенстве гидравлических сопротивлений узлов расходы воды, проходящие через них в режиме циркуляции, неодинаковы. Если через узел I проходит циркуляционный расход G4, то через узел II — больший расход, т.к. разность давлений в точках присоединения узла II больше разности давлений для узла I на величину потери давления на участках, соединяющих узлы. Это явление перетекания большего циркуляционного расхода воды через узлы, расположенного ближе к насосу, называется разрегулировкой циркуляции, которая нежелательна, т.к. вызывает увеличение циркуляционного расхода воды в системе горячего водоснабжения и, следовательно, перерасход электроэнергии на привод циркуляционного насоса. Для сведения к минимальной разрегулировки практика проектирования систем горячего водоснабжения рекомендует принимать следующее соотношение потерь давления в узлах и в циркуляционной магистрали: потери давления в последней не должны превышать потери его в секционном узле, но и не быть меньше половины ее. Потери давления в секционном узле принимаются значительными, равными 0,04—0,06 МПа. По участкам циркуляционной магистрали проходит расход воды, складывающийся из расходов через отдельные секционные узлы. Но т.к. они увеличиваются по мере приближения к циркуляционному насосу, фактический циркуляционный расход воды превышает теоретически необходимый для данной системы. Если это превышение более 30%, следует увеличить гидравлическое сопротивление системы, увеличив гидравлиеское сопротивление узлов (но не циркуляционной магистрали). Увеличение сопротивления узлов (т.е. уменьшение диаметров циркуляционных стояков) приведет к уменьшению подачи циркуляционного насоса и более равномерному распределению циркуляционных расходов между ними. При этом несколько увеличится необходимая разность давлений, создаваемая циркуляционным насосом. Возможен и второй вариант, когда система горячего водоснабжения смонтирована из стояков различных диаметров. Такие системы сооружаются в городах и населенных пунктах, где отсутствует база индустриального домостроения. В этом случае подающие и циркуляционные стояки монтируют из труб тех диаметров, которые определяются гидравлическим расчетом каждого из них. Для каждого циркуляционного стояка вычисляют требуемый циркуляционный расход воды. Диаметр наиболее удаленного из них определяют по расходу воды и максимальной скорости, равной 3 м/с (с учетом зарастания труб накипью). Руководствуясь значением допустимой скорости, определяют и диаметры участков циркуляционной магистрали. Диаметры всех близко расположенных к насосу стояков устанавливают по требуемому циркуляционному расходу и фактической разности давлений. При одинаковых значениях (Уц для циркуляционных стояков диаметр будет тем меньше, чем ближе расположен стояк к насосу, что препятствует перетеканию через ближние стояки излишних циркуляционных расходов воды, т.е. разрегулировке циркуляции. Как и в первом варианте, в замкнутых гидравлических контурах, образуемых секционными узлами и соединяющими их магистралями, должен быть соблюден 2-й закон Кирхгофа. Но если в первом варианте увязка потерь давления достигается путем распределения потоков воды через узлы, то во втором — подбором сопротивлений (диаметров) циркуляционных стояков. В обоих случаях решается одна и та же задача потокораспределения в замкнутых гидравлических сетях. Отсутствие разрегулировки циркуляции позволяет избежать перерасхода электроэнергии на привод циркуляционного насоса, что является несомненным достоинством системы. Однако монтаж такой системы горячего водоснабжения сложен, что увеличивает сроки строительства.

В закрытых квартальных системах горячего водоснабжения с приготовлением горячей воды в центральных тепловых пунктах, где располагаются циркуляционные насосы, возможны две схемы включения их в систему: понижающая и повышающая. Первая предполагает установку насоса на циркуляционном трубопроводе перед водонагревателем. В этом случае давление в системе горячего водоснабжения ниже давления в холодном водопроводе, отсюда и назвпние схемы. Объем подачи циркуляционным насосом равен фактическому расходу воды, циркулирующей в системе. При повышающей схеме циркуляционный насос устанавливают на подающем трубопроводе между I и II ступенями подогрева. В этом случае насос выполняет функцию циркуляционного и повышающего для увеличения давления в системе горячего водоснабжения по сравнению с холодным водопроводом. При этом подача циркуляционно-повышающего насоса складывается из фактического циркуляционного расхода воды в системе и части максимального водозабора.

При понижающей схеме подача в течение суток меняется в зависимости от водоразбора от максимального при его отсутствии до минимального при его увеличении. В результате часть времени насос работает не в номинальном режиме, что приводит к перерасходу электроэнергии. При повысительной схеме подача насоса меняется в меньшей степени, следовательно, расход электроэнергии меньше. Выбор разности давлений, создаваемой циркуляционным насосом, задача технически неоднозначная. При чистой циркуляции (т.е. при полном отсутствии водоразбора) даже небольшой водоразбор в нескольких квартирах повлечет уменьшение циркуляции во всех секционных узлах и, следовательно, большее, чем допустимо, остывание горячей воды. Если установить насос, создающий большую разность давлений, то при значительном водоразборе в системе горячего водоснабжения будет сохраняться остаточная циркуляция, потери давления на головных от центрального теплового пункта участках подающего трубопровода будут значиельными, что приведет к заметному снижению давления в конце подающей трубы и может вызвать перерывы в подаче горячей воды в водоразборные приборы верхних этажей зданий, удаленных от центрального теплового пункта. Практика проектирования квартальных систем горячего водоснабжения рекомендует принимать долю от максимального водоразбора, при которой должен сохраняться требуемый циркуляционный расход в удаленных узлах х - 0,15 при их горизонтальной протяженности до 60 м, х - 0,2—0,3 при протяженности 100—150 м, х - 0,5—0,7 при большей протяженности.

В открытых квартальных системах горячего водоснабжения параметры циркуляционного насоса определяются так же, как для закрытых квартальных систем. В открытых системах одного здания циркуляция происходит за счет разности давлений между подающим и обратным трубопроводами тепловой сети (при водоразборе из подающего трубопровода). Если разность давлений превышает значение, необходимое для циркуляции, то на обводной линии циркуляционные трубы устанавливают диафрагму Дг (летнюю). При водоразборе из обратного трубопровода циркуляция происходит за счет диафрагмы Д1 (зимняя), устанавливая на обратном трубопроводе между точками присоединения подающего и циркуляционного трубопроводов.

По материалам сайта: http://engineeringsystems.ru