СХЕМЫ ПРИСОЕДИНЕНИЯ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

В настоящее время в городах применяются две системы теплоснабжения— закрытая с подогревателями горячего водоснабжения и открытая с непосредственным разбором воды на бытовые нужды из тепловой сети.

Первые подогреватели горячего водоснабжения в тепловых сетях присоединялись параллельно с отопительными узлами. Они проектировались и монтировались совместно с аккумуляторами горячей воды. При отсутствии верхних баков в системах такие аккумуляторы устанавливались внизу. На рис. 3-10 показаны три принципиальные схемы присоединения систем горячего водоснабжения через подогреватели: а—без аккумулятора, б — с верхним баком- аккумулятором; в — с нижним баком-аккумулятором. Назначение аккумуляторов двоякое: резерв на случай перерыва в подаче горячей воды и выравнивание графика ее потребления.

Резервные баки обязательно устанавливаются у тех потребителей, где недопустим перерыв в подаче горячей воды. К таким потребителями относятся бани, больницы, иногда гостиницы с ресторанами, промышленные установки с круглосуточным потреблением горячей воды. Баки могут иметь резерв горячей воды из расчета 1—2 ч при максимальном водоразборе.

Схема без аккумулятора имеет весьма простую коммутацию и всего один авторегулятор. Подогреватель и подводящая тепловая сеть должны быть рассчитаны при такой схеме на максимум горячего водоснабжения. Чем больше отношение максимума нагрузки к среднесуточной, тем более растет стоимость подогревателя.

Наружной сети. В схеме с верхним аккумулятором устанавливается уже два авторегулятора и появляется бак горячей воды. Объем бака, например, для жилого дома должен в 4—6 раз превышать средний часовой расход воды. В этом случае снижается поверхность нагрева подогревателя и уменьшается нагрузка на тепловую сеть.

Схема с нижним аккумулятором имеет более сложную коммутацию, должна иметь большое количество аппаратуры для авторегулирования и более дорогой бак-аккумулятор из-за расчета его на повышенное давление.


В случае присоединения жилых зданий все схемы должны иметь центробежные насосы Для обеспечения циркуляции воды в местной системе горячего водоснабжения. В схеме с нижним аккумулятором этот насос одновременно должен служить и для зарядки бака. При отсутствии циркуляционных линий в системах горячего водоснабжения (например, душевые установки, бани и пр.) схемы рис. 3-10, а и б могут работать без насосов, схемы с нижними баками — не могут.

Верхнее расположение баков предпочтительнее из-за частичной деаэрации воды, что ослабляет процессы внутренней коррозии в системах горячего водоснабжения. Частичная деаэрация воды может быть осуществлена и при нижнем расположении баков, если, их соединить с наружным воздухом, а воду из них подавать в систему горячего водоснабжения с центробежным насосом (рис. 3-11).

Нормальная работа установок горячего водоснабжения немыслима без их автоматизации, так как резко переменен график потребления горячей воды и переменна температура подаваемой сетевой воды. Авторегулирования требуют все три приведенные схемы. В схеме 3-10, а авторегулятор должен поддерживать заданную температуру горячей воды. График расхода сетевой воды будет следовать графику потребления. Для жилого дома, например, расход сетевой воды будет максимальным в вечерние часы и минимальным, практически нулевым — в ночные.

В схеме 3-10, б авторегулирование должно не только обеспечить заданную температуру воды, но и заданный расход местной воды, идущей в бак, так как лишь в этом случае бак будет служить средством выравнивания расхода местной воды. Наиболее просто это Можно выполнить с помощью двух авторегуляторов: установленный на местной воде, поддерживает заданный ее расход, второй на сетевой воде — заданную температуру. При переполнении бака должен подаваться импульс на закрытие авторегулятора на местной воде: закрытие авторегулятора на сетевой воде произойдет автоматически из-за быстрого перегрева местной воды.

Наиболее сложно авторегулирование в схеме 3-10, в. Здесь кроме поддержания заданной температуры местной воды необходимо автоматическое управление процессом зарядки и разрядки бака- аккумулятора.

В идеальном виде процесс управления баком может мыслиться следующим образом: при среднесуточном расходе местной воды он полностью покрывается работой подогревателя, при снижении расхода местной воды должна идти зарядка аккумулятора, при повышении — его разрядка.

Значительное упрощение авторегулирования в этой схеме может быть достигнуто, если изменить схему присоединения циркуляционного насоса и обеспечить его постоянную работу в течение суток (рис. 3-12). В этом случае насос служит как бы авторегулятором, обеспечивающим постоянный расход воды через подогреватель. Если сумма расходов воды из водопровода и циркуляционной линии меньше установленной производительности насоса, то недостающая часть воды забирается из аккумулятора (зарядка), если превышает, то излишняя часть, наоборот, вытесняет воду из аккумулятора (разрядка). Такую схему и следует применять при нижнем расположении баков.

Весьма существенное значение для нормального обеспечения потребителей и экономии в расходе тепла и воды имеет работа циркуляционных насосов. Особенное значение это приобретает при протяженных сетях, объединяющих группу зданий. Отсутствие надежной циркуляции через все системы и стояки горячего водоснабжения ведет к остыванию воды и большим сливам охлажденной

Воды. В то же время работа циркуляционных насосов в часы максимума водоразбора также вредна (за исключением схемы по рис. 3-12). По этим причинам весьма важно автоматизировать работу циркуляционных насосов.

При индивидуальных подогревателях в жилых зданиях циркуляционные насосы весьма часто причиняют большие неудобства из-за вызываемого шума. В большинстве случаев, как отмечалось, шум вызывается плохим качеством выполнения самих насосов и двигателей. По нормам все насосные установки теперь проектируются только в выносных помещениях. Большая стоимость сооружения таких пристроек является одним из основных мотивов перехода к применению центральных тепловых пунктов, располагаемых в отдельно стоящих зданиях. Применение бесшумных насосов, а также систем горячего водоснабжения с естественной циркуляцией исключит этот мотив при выборе места установки подогревателя горячего водоснабжения.

В установках горячего водоснабжения, работающих от подогревателей, большое значение имеет защита трубопроводов и подогревателей от внутренней коррозии и накипеобразования. Процессы внутренней коррозии особенно активны при мягкой воде, накипеобразование — при жесткой.

Принципиально существуют два направления в методах защиты систем от внутренней коррозии. Первое — выполнение систем горячего водоснабжения из коррозионноустойчивых материалов. Второе — создание в тепловых пунктах специальных установок по обработке воды. Конечно, первое направление является предпочтительным, особенно по эксплуатационным расходам, так как не требует обслуживания никаких дополнительных элементов и установок. Однако в современных условиях это направление не всегда может быть реализовано. Абсолютно коррозионноустойчивыми материалами для сооружения систем горячего водоснабжения могут быть практически лишь пластмассы. Но производство дешевых пластмассовых труб для горячей воды т= 100 °С пока не освоено. Поэтому в соответствии со СНиП для систем горячего водоснабжения должны применяться стальные оцинкованные трубы. Весьма важно, чтобы соединение оцинкованных труб между собой производилось сваркой в среде защитного углекислого газа.

Наиболее поражаются внутренней коррозией стальные полотенцесушители, устанавливаемые в ванных комнатах. На их долю приходится от 70 до 90% всех коррозионных поражений. По рекомендации ВТИ наиболее целесообразно перейти на применение чугунных полотенцесушителей. Очень важно, чтобы при эксплуатации системы горячего водоснабжения находились всегда под избыточным давлением. Весьма часто в часы максимума водоразбора верхние части систем не имеют воды, интенсивно захватывают воздух, который через циркуляционную линию проходит по всей системе.

С целью предохранения от внутренней коррозии весьма важное значение имеет поддержание постоянной, нормальной температуры подаваемой воды. Согласно СНиП П-Г.10-62 температура воды должна поддерживаться в пределах 60—75 °С. Если в системе не предусмотрено естественной деаэрации воды, то следует поддерживать температуру на уровне около 60 °С независимо от температуры греющей воды. Желательно даже понизить температуру до 50—55 °С, если это не вызывает жалоб потребителей и расстройства режима работы системы вследствие увеличения расхода воды. Понижение температуры подаваемой воды целесообразно потому, что ведет к уменьшению количества выделяющегося кислорода, что и замедляет процесс коррозии. Совершенно недопустима подача воды резко переменной температуры, поэтому оборудование подогревательных установок горячего водоснабжения автоматическими регуляторами совершенно обязательно. Процессы внутренней коррозии систем горячего и холодного водоснабжения заметно замедляются, если подаваемая городским водопроводом вода проходит стабилизацию (обычно, известкование) на водопроводных станциях.

Весьма эффективным средством, предохраняющим систему горячего водоснабжения от внутренней коррозии, является частичная деаэрация подогретой воды в открытых баках. Например, если водопроводную воду подогреть при атмосферном давлении от 5 до 60 °С в открытом баке, то содержание кислорода снизится на 55%, а углекислоты на 78%. Удаление углекислоты одновременно вызывает распад бикарбонатов кальция и магния, что создает на внутренней поверхности трубопроводов естественную пленку, защищающую трубы от коррозии. Согласно опытам ВТИ процесс дегазации воды происходит почти мгновенно, а ввод воды в баки должен производиться над уровнем жидкости путем разбрызгивания.

Среди специальных способов обработки воды в системах горячего водоснабжения некоторое распространение получили сталестружечные и доломитовые фильтры, работающие без разрыва струи воды, а также вакуумные деаэраторы. Как те, так и другие требуют весьма тщательной организации эксплуатации, чего в условиях коммунального хозяйства прка достичь не удалось.

Схемы присоединения систем горячего водоснабжения потребителей от сетей с непосредственным водоразбором значительно проще описанных. По существу это установки по смешению сетевой воды из подающей и обратной труб с целью обеспечения нужной температуры воды (60 °С).

На рис. 3-13 приведена принципиальная схема присоединения системы горячего водоснабжения. Смешение потоков воды из подающей и обратной труб происходит в смесителе 1. Так как расход воды на горячее водоснабжение резко переменен, то смешение должно быть автоматическим. В регуляторах ОРГРЭС типов ТРЖ и ТРД смешение воды происходит непосредственно в корпусе регулятора. Во избежание перетока сетевой воды из подающей трубы в обратную предусматривается установка обратного клапана 2. При отсутствии автоматических регуляторов во многих тепловых сетях, что следует считать недопустимым, системы горячего водоснабжения переключаются персоналом на снабжение либо из подающей трубы (при высоких tu), либо из обратной (при низких t„). Конечно, в этом случае температура подаваемой на разбор воды колеблется в значительных пределах. При высоких tH вся вода на разбор подается только из подающей трубы и система горячего водоснабжения работает под ее давлением.

Для обеспечения циркуляции в системе горячего водоснабжения на обратной трубе устанавливается дроссельная шайба 3, рассчитанная на потери напора в системе при циркуляции. Как правило, при непосредственном водоразборе системы горячего водоснабжения работают без циркуляции.

По материалам сайта: http://engineeringsystems.ru