Главная | Обратная связь

ТЕМА№ 2 ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ИХ ПРИСОЕДИНЕНИЕ К ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

 

Классификация систем горячего водоснабжения (ГВС) подразделяются:

по месту расположения источника теплоты-,

на децентрализованные, в которых источник теплоты располагаете вблизи места водоразбора, и

централизованные, в которых источником теплоты является горячая вода от тепловых сетей, питающихся от ТЭЦ или котельной.

По месту расположения подающих магисгралей различают

системы с верхней и нижней разводкой,

тупиковые и циркуляционные.

Источниками теплоты при децентрализованном теплоснабжении являются газовые и электрические водонагреватели или водогрейные колонки на твердом и газовом топливе.

Газовые водонагреватели, используемые в зданиях высотой до пяти этажей, бывают проточными и емкостными.

Проточныеявляются быстродействующими, ввиду большого расхода газа они оборудуются автоматикой безопасности, отключающей газ при прекращении подачи воды или отсутствии тяги в отводящем дымоходе.

Емкостные водонагреватели в связи с меньшим по величине и постоянным по времени расходом газа не автоматизируются, за исключением наиболее мощных моделей АГВ, использующихся для совмещенного отопления и горячего водоснабжения квартир.

Водогрейные колонки, чаще работающие на твердом топливе, устанавливают на кухне или в ванной. Передача теплоты в них происходит через стенки центральной жаровой трубы, продукты сгорания отводятся через верхний патрубок в дымоход.

Электрические водонагреватели для уменьшения потребляемой мощности используются как емкостные. Конструктивно они выполняются в виде закрытого резервуара объемом 30-800 л с электронагревателем — ТЭНом на дне. Водонагреватели снабжаются автоматикой выключения при достижении заданной температуры и включения при снижении температуры ниже нормы.

Централизованные ГВС служат для подачи горячей воды. потребителям нескольких жилых и промышленных зданий. их проектирование ведется с учетом СНиП 2.04.07 — 86 «Тепловые сети» и СНиП 2.04.01 — 85* «Внутренний водопровод и канализация зданий». Качество воды должно соответствовать требованиям ГОСТ 2874 — 82 «Вода питьевая». Температура горячей воды у водоразборных приборов должна быть не ниже 60°С при открытых теплосетях, не ниже 50°С для закрытых систем.

ГВС состоит из основных элементов:

источник теплоты (котел или водонагреватель для систем, подключенных к ЦТП),

подающий трубопровод, состоящий из магистрального трубопровода и водоразборных стояков, циркуляционного насоса, и регулирующей арматуры.

Системы с верхней разводкой к водоразборным стоякам применяются на предприятиях с постоянным и большим водоразбором и с верхней установкой баков-аккумуляторов. При постоянном водоразборе обеспечивается поступление в приборы воды с нормативной температурой и поэтому такие системы выполняют тупиковыми, При верхней разводке, устраиваемой в зданиях с техническими этажами или чердаками, при перерывах в водоразборе в системе возникает циркуляция за счет разности плотности остывшей воды ив водоразборных стояках и горячей в теплоизолированных подающих.

Современные здания оборудуются системами с нижней разводий ввиду отсутствия чердаков и технических этажей, а также для того, чтобы при недостаточном давлении воды на вводе не прекращалась подача горячей воды в нижние этажи зданий.

В настоящее время ГВС жилых и общественных зданий проектируются, как правило, циркуляционными. Это объясняется тем, по в тупиковых системах при отсутствии водоразбора вода в подающих трубопроводах охлаждается и при возобновлении водоразбopa необходимо сливать остывшую воду до появления в приборах воды нужной температуры. При нижней разводке естественная циркуляция недостаточна и используют принудительную насосную циркуляцию. Для предотвращения движения циркулирующей воды в обратном направлении перед точкой подключения ее к подогревателю предусмотрен обратный клапан. Подающие и циркуляционные стояки образуют водоразборный узел. Схемы с различными типами водоразборных узлов показаны на рис. 2.1.

Рис. 2.1Схемы ГВС с различными типами водоразборных узлов:

 

а б

 

а — с последовательным подключением полотенцесушителей на подающем стояке, б — с попарно закольцованными стояками, в — с водоразборно-циркуляционными стояками, г — с индивидуальным циркуляционным стояком, д — то же, с объединяющей перемычкой на вводе горячей воды; 1 — источник теплоты, 2 — подающий трубопровод; 3 — водоразборный стояк; 4 -водоразборные краны; 5— полотенцесушитель, 6 — кольцующая перемычка; 7 — отключающий кран; 8 — циркуляционный стояк, 9 — циркуляционный насос; 10 — обратный клапан

Каждый водоразборный стояк (рис. 2.1, а) имеет отдельный циркуляционный что удорожает систему. Циркуляционный стояк (рис.2.1, б) одновременно является и водоразборным. Это происхоит в периоды максимального водоразбора, когда движение воды в нем меняется «снизу вверх». Недостатком схемы является то, что в периоды малых и средних водоразборов в приборы, подключенные к циркуляционному стояку, поступает вода сниженной температуры. Общим недостатком схем является повышенная металлоемкость и низкая скорость воды в циркуляционных стояках, что способствует ускорению коррозии труб.

В современных системах несколько подающих стояков подсоединяют одному циркуляционному, что позволяет уменьшить металлоемкость системы. В схеме «1 в» хотя циркуляционный стояк и сохранен водоразборным, но ввиду увеличения циркуляционного расхода его недостатки уменьшены по сравнению со схемой «1 б».

В схеме «1 г» из циркуляционного стояка исключен водоразбор, что позволило уменьшить металлоемкость. В схеме «1 д» в нижней части имеется кольцующая перемычка, объединяющая несколько подающих стояков, что позволяет более равномерно распределять воду по подающим стоякам.

Для выравнивания неравномерности потребления горячей воды ГВС оборудуются баками-аккумуляторами. При нижней разводке возможна только нижняя установка аккумуляторов. При отсутствии водоразбора вся горячая вода из подогревателя поступает в аккумулятор. При включении водоразбора поступление нагретой воды в аккумулятор сокращается, а при среднем водоразборе прекращается совсем. При повышении водоразбора водопроводное давление выдавливает воду из аккумулятора в систему, разяжая его. Ввиду переменности нагрузок ГВС системы с аккумуляторами должны автоматизироваться.

В зданиях большой этажности (более 15) в нижних этажах гидростатическое давление столба жидкости превышает допустимое для водоразборной арматуры (0,6 МПа). В таких зданиях разбивают ГВС по высоте на самостоятельные системы (рис. 9.2);высота зон определяется по СНиП 2.04.01 — 85*. Каждая зона обеспечивается от своего набора оборудования

Рис. 2.2. Схема двухзонной ГВС: 1 — повысительный насос верхней зоны; 2, 3 — теплообменники нижней и верхней зон; 4, 5 — разводящие коллекторы нижней и верхней зон; 6,7 — стояки зон; 8,9 — циркуляционные линии зон; 10 — циркуляционные насосы

 

Схемы присоединения ГВС к теплосети

По характеру получения горячей воды для ГВС системы теблоснабжения разделяются на закрытые, в которых горячая вода получается нагревом водопроводной на ИТП и ЦТП в подогревателях и открытые, в которых вода на ГВС отбирается непосредственно из подающей и обратной труб теплосети.

Ввиду сезонного вменения температур в обеих трубах теплосети соотношение отбираемой воды в течение отопительного сезона изменяется: при максимальной нагрузке вода отбирается только из обратной трубы, а при минимальной только из подающей. Поддержание нормативной температуры горячей воды осуществляется регулятором подачи воды из подающего трубопровода. Выбор схемы присоединения водонагревателей к теплосети производится в соответствии со СНиП 2.04.07 — 86 в зависимости от соотношения ρ максимальных тепловых потоков на горячее водоснабжение Q_hmах и на отопление Q₀^mах

ρ= Q_hmах/ Q₀^mах

при р<0,15 и р>1 выбирают параллельную (по отношению к системе отопления) схему присоединения ГВС. При этом сетевая вода поступающая на ИТП или ЦТП, разветвляется на два потока: один поступает в водонагреватель ГВС, а другой — в систему отопления СО.

прир = 0,2...0,8 используют двухступенчатые последовательную и смещанную схемы присоединения. Согласно СНиП 2.04.07 — 86 рекомендуется двухступенчатая смешанная схема, которая по сравнению с параллельной обеспечивает дополнительный нагрев воды ГВС за счет теплоты отработавшей в СО сетевой воды. Это позволяет уменьшить расход сетевой воды на ИТП или ЦТП.

.Оборудование, трубы и арматура. Согласно СНиП 2.04.01 -85 трубопроводы ГВС выполняются из оцинкованных водогазопроводных труб по ГОСТ 3262 — 75*. В открытых системах теплоснабжения. а также при диаметрах труб свыше 150 мм допускается применение неоцинкованных стальных электросварных труб по ГОСТ 10704 — 76 и стальных бесшовных труб по ГОСТ 8732 — 78*.

Арматура, применяемая в ГВС, разделяется на трубопроводную и водоразборную. Трубопроводная арматура (задвижки, вентили краны, регуляторы) применяется промышленная общего назначения, запорная арматура диаметром до 50 мм применяется только бронзовой или латунной. Арматура, используемая в ГВС, изготовляется из серого и ковкого чугуна, стали, бронзы на рабочее давление до 1 МПа. Соединение арматуры с трубами до 50 мм —- на резьбе, а свыше 50 мм — на фланцах.

К водоразборной арматуре относятся туалетные краны, смесители умывальников и ванн.

 

ПОДГОТОВКА ВОДЫ ДЛЯ ГВС И ПОДПИТКИ ТЕПЛОСЕТИ

 

Водопроводная вода, используемая для заполнения теплосети, а также водоразбора ГВС содержит растворенные соли и газы. Различают соли временной карбонатной и постоянной жесткости. Соли постоянной жесткости образованы сульфатами CaSO₄, MgSO₄ и хлоридами СаС1₂, MgCl₂, которые хорошо растворяются в воде и при ее нагревании остаются в растворенном состоянии.

Растворимость в воде солей карбонатной жесткости с повышением температуры уменьшается, и они выделяются из воды, откладываясь на поверхности труб в виде накипи.Для предотвращения выпадения накипи в магистральных теплопроводах теплосети в источнике теплоты — котельных и ТЭЦ применяют умягчение подпиточной воды в катионитовых фильтрах. Этот метод основан на переводе труднорастворимых солей карбонатной жесткости в хорошо растворимые натриевые соли, не образующие накипь. Умягчение воды ГВС производится только для вод с повышенной карбонатной жесткостью 2<ж_к<4.

Ввиду больших расходов воды ГВС умягчение ее в катионитовых фильтрах экономически нецелесообразно. В ГВС в качестве противонакипной обработки применяется магнитная обработка воды заключающаяся в пропускании воды через магнитное силовое в противонакипном магнитном поле (ПМУ). В результате растворенные в воде соли, образуют дисперсную взвесь, собирающуюся в шламонакопителе, откуда периодически удаляются продувкой.

Для удаления из подпиточной воды растворенных в ней коррозионно-активных газов О2, СО2 на ТЭЦ и в котельных осуществляют уменьшение растворимости газов в воде при ее нагреве (термическая деаэрация) или при уменьшении давления (вакуумная деаэрация). При обоих методах деаэрация осуществляется при кипении воды, но в термических деаэраторах при атмосферном давлении (t = 100 °С), а в вакуумных деаэраторах — при снижении давлен? до 0,02 — 0,03 МПа (t=60...65 °С). Для предотвращения кoppoзии трубопроводов ГВС в ЦТП и ИТП нашло применение силикатирование — введение раствора жидкого стекла, которое химически связывает свободную углекислоту, одновременно образуя на поверхности металла защитную пленку оксида силиция SiO2. С той же целью может применяться щелочная обработка воды одной известью или одновременно известью и содой. Здесь также устраняется углекислота, а защитная пленка на трубах образуется в виде отложений углекислого кальция.

В наиболее полном объеме централизованная обработка воды производится для открытых систем теплоснабжения, так как в этом случае на ТЭЦ или в котельной производится и полноценное умягчение подпиточной воды в катионитовых фильтрах и деаэрация в термических или вакуумных деаэраторах.