Регулировка тепловых сетей кратко

Обновлено: 08.07.2024

Тепловые сети после монтажа и во время долгой эксплуатации нуждаются в проведении гидравлической наладки для правильного распределения потоков рабочей среды по системе. Очень часто в процессе эксплуатации сети подвергаются изменениям (прокладываются новые ответвления или ликвидируются существующие, присоединяются новые потребители или изменяется нагрузка у потребителей). Все это оказывает серьезное влияние на гидравлический режим системы. Одной из главных проблем теплоснабжения является неравномерное распределение тепла между потребителями. На практике абоненты часто самовольно устанавливают дополнительные радиаторы или изменяют схемы их подключения, что приводит к нарушению теплового и гидравлического режима работ тепловой сети. Для решения данной проблемы необходимы расчет и наладка гидравлического режима работы сетей.

Гидравлический режим систем теплопотребления определяется параметрами установленных насосов и пропускной способностью трубопроводов тепловых сетей и систем теплопотребления. Рабочая точка работы системы устанавливается на основе указанных факторов. Поэтому если не будет проведена гидравлическая регулировка, расход теплоносителя через систему отопления не будет соответствовать расчетному для каждого потребителя и велика вероятность отсутствия его циркуляции в наиболее удаленных от источника участках тепловой сети. Нарушение теплового и гидравлического режимов тепловой сети ведет к изменению температурного графика в системе отопления отдельных потребителей. Данное изменение температурного графика является частой причиной недотопа или перетопа. Последствия таких изменений у потребителей проявляется в виде ухудшения условий в отапливаемых помещениях.

Если расход теплоносителя в системе теплопотребления значительно завышен, то имеет место перерасход электроэнергии на сетевых насосах и заниженное значение температуры сетевой воды после водонагревательного оборудования и, как следствие, низкое качество и надежность всех абонентов системы теплоснабжения. Сетевой насос изначально был подобран в проектной организации, которая осуществляла проектирование тепловой сети и расчет тепловой нагрузки потребителей, очень часто с перспективой развития строительства и соответственно подключения новых потребителей. После монтажа системы теплоснабжения эксплуатирующая организация не анализирует работу котельной и тепловой сети с целью снижения затрат на выработку единицы тепловой энергии.

Большинство руководителей не уделяет внимания данному виду деятельности экспертных организаций по причине неполного понимания необходимости проведения гидравлической наладки и стоимости этой работы. В основе наладки заложен гидравлический расчет. Результатами данного расчета является подбор и установка балансировочных клапанов для каждого потребителя, а также окончательная настройка клапанов после их установки

Конечно, при упоминании балансировочных клапанов многие сразу подумают про их стоимость и, разумеется, тут же вспомнят про шайбы. Но шайбирование ушло в далекое прошлое по причине обязательной и необходимой корректировки результатов гидравлического расчета с поправкой на техническое состояние внутренней поверхности трубопроводов. При наладке данным способом на месте проводится корректировка результатов расчета для обеспечения необходимого расчетного расхода теплоносителя у потребителя путем рассверливания шайб с предварительным сливом и последующим заполнением всей системы. Балансировочные же клапана одновременно являются не только регулирующей, но и запорной арматурой. Таким образом, при использовании балансировочных клапанов таким проблем не возникает и их достаточно установить один раз, а корректировка расхода осуществляется выставлением расчетного расхода теплоносителя для каждого потребителя путем корректировки перепада давления за счет изменения положения штока балансировочного клапана. Балансировочные клапаны, как и дроссельные шайбы, могут засоряться, но для восстановления их работы достаточно очистить сопутствующий фильтр, исключая слив всей системы. Как показывает практика, после 3–4 лет эксплуатации система теплоснабжения с установленными ранее дроссельными шайбами работает без гидравлической регулировки из-за отказа от использования. Причинами являются частые засорения и дальнейшее рассверливанию для обеспечения потребителей необходимым количеством тепловой энергии, что влечет за собой установку более мощного насоса. Такое решение ведет к увеличению удельной нормы расхода электроэнергии на отпуск единицы тепла и возвращает систему в первоначальное состояние гидравлического режима работы тепловой сети, не окупая первоначальных затрат.

Монтаж балансировочных клапанов осуществляется подобно установке стандартной запорной арматуры. После монтажа и запуска системы теплоснабжения ведется наладка системы теплоснабжения на основе гидравлического расчета с помощью специализированного портативного расходомера. На каждом участке тепловой сети выставляется требуемый расчетный расход теплоносителя с учетом дополнительных условий трубопроводов (загрязненность внутренних поверхностей, дополнительные местные сопротивления и т. д.) для правильного распределения тепловой энергии между потребителями. После проведенной гидравлической наладки у существующего насоса уменьшается КПД с одновременным увеличением удельной нормы расхода электрической энергии. Как известно из курса физики, напор и расход насоса являются основными множителями для расчета электрической мощности. Для решения данной задачи осуществляется замена сетевого насоса и подбирается, как правило, импортный насос ведущих производителей для получения максимального КПД сетевого насоса при работе его в рабочей точке, которая образуется при пересечении его характеристики с характеристикой сети, которая была получена на основе гидравлического расчета. Номенклатурный ряд импортных насосов имеет широкий диапазон для выбора насоса и в последние годы вытесняет отечественные насосы с рынка продаж. Отечественные насосы так же могут являться заменой существующих насосов до гидравлической наладки при условии совпадения требуемых параметров с характеристикой насоса. Но поскольку они имеют очень узкий ряд параметров, то в большинстве случаев неэффективны.

Стоимость работ по гидравлическому расчету и наладке системы теплоснабжения в каждом случае индивидуальна и зависит от количества потребителей тепловой энергии, а также от технических характеристик тепловой сети.

В статье приведён принцип работы систем водяного отопления. Рассмотрены методы регулировки систем водяного двухтрубного отопления, которые осуществляются при наладке. Выделены преимущества и недостатки приведённых методов.

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования предназначены для создания и поддержания комфортных условий микроклимата для эффективной и плодотворной жизнедеятельности человека. Эффективная работа систем ОВиК во многом зависит от грамотно выполненного проекта, качественного монтажа и правильной эксплуатации. Отсюда также следует, что грамотный проект, качественный монтаж и правильная эксплуатация систем ОВиК возможна только при наличии соответствующих знаний и навыков у проектировщика.

Данная статья посвящена вопросу регулировки систем отопления (СО).

Система отопления предназначена для поддержания в помещении комфортной (требуемой) температуры воздуха. Также можно сказать, что работа системы отопления направлена на компенсацию теплопотерь в помещении. Достигается это возвратом в него требуемого количества тепла. Последнее генерируется источником тепла (котлом, котельной, тепловым насосом и др.) транспортируется теплоносителем (вода, воздух, пар и т.п.) по теплопроводам (трубопроводы, воздуховоды) к потребителю (отопительному прибору, тёплому полу, теплообменнику, калориферу и т.п.). В целом систему отопления можно представить следующим образом — рис. 1.

Основываясь на основной задаче системы отопления — обеспечении потребителя требуемым количеством тепла — можно говорить об эффективности работы системы отопления. Оценивать эффективность можно по температуре в помещении, температуре и давлению теплоносителя, наличию его утечек, а также по равномерности распределения тепла по объекту. При этом эффективность работы системы отопления нас интересует как при вводе в эксплуатацию, так и в ходе использования.

Системы водяного отопления с принудительной циркуляцией в обязательном порядке включают в себя следующие элементы:

источник тепла (котёл);
отопительный прибор;
циркуляционный насос;
расширительный бак;
трубопроводы, фитинги и трубопроводную арматуру (вентили, краны, воздухоотводчики, предохранительные клапаны и т.п.);
контрольно-измерительные приборы и система автоматизации.

Отсутствие любого из этих элементов делает систему неработоспособной — полностью или частично. Нет расширительного бака — не будет происходить компенсация температурного расширения теплоносителя, но появится статическое давление. Это, в свою очередь, приведёт к наличию течей в системе, её нестабильной работе, сбоям в автоматике, если она есть. Нет насоса — практически полностью остановится циркуляция теплоносителя, к потребителю не дойдёт нужное количество тепла, и он замёрзнет. Нет котла — нет тепла. Нет отопительного прибора — мало тепла (функцию отопительных приборов могут выполнять трубопроводы системы).

Наладка

Наладка — это подготовка к использованию. Синонимы слова наладка: настройка, отлаживание, починка, регулировка, проверка, поправление. Антонимы: разборка, поломка, авария.

Итак, система отопления заполнена и опрессована. Самое время приступить к регулировке, тепловым испытаниям и вводу её в эксплуатации. Перед регулировкой должны быть выполнены следующие работы:

смонтирована система отопления;
произведена проверка её соответствия проекту;
система промыта и заполнена водой;
произведена пусконаладка основного оборудования.

В процессе пусконаладки предстоит сделать следующее:

включить основное оборудование;
внимательно прислушаться и присмотреться к происходящему вокруг — посторонние шумы, вибрации, наличие утечки воды, запах гари, яркие вспышки и многое другое должны насторожить.

Ситуации бывают разные и, чтобы быть готовыми ко всему, прежде всего нужно понимать и представлять устройство системы отопления, наладку которой осуществляется.

внимательно проконтролировать показания всех имеющихся контрольноизмерительных приборов;
настроить и отрегулировать различные контуры системы отопления;
не забыть подписать приёмо-сдаточный акт.

В общем случае процесс наладки можно разделить на несколько этапов, каждый из которых отвечает за настройку и регулировку определённой группы узлов системы:

наладка котельного агрегата или теплового пункта;
гидравлическая и тепловая регулировка системы отопления.

Гидравлическая и тепловая регулировка системы отопления

Регулировка систем осуществляется для обеспечения распределения проектных расходов теплоносителя по всем циркуляционным кольцам. Теплоотдачу СО можно регулировать двумя способами: качественно и количественно (рис. 2).

Качественное регулирование — это изменение теплоотдачи за счёт изменения температуры теплоносителя t1 и t2 [°C] и, соответственно, температурного напора отопительного оборудования Δt [°C].

Качественное регулирование осуществляется в котельной, индивидуальном тепловом пункте и смесительном узле. В котельной температура теплоносителя изменяется за счёт изменения количества сжигаемого топлива или смешивания теплоносителей; в ИТП при закрытой схеме — за счёт изменения расхода греющего теплоносителя; в ИТП при открытой схеме присоединения системы отопления и в узлах смешивания — смешиванием подающего и обратного теплоносителя.

Количественное регулирование — это изменение теплоотдачи за счёт изменения расхода теплоносителя G [кг/ч].

Количественное регулирование в первую очередь направлено на гидравлическую увязку системы, то есть настройку распределения потоков между циркуляционными кольцами.

Настройка системы отопление заключается в обеспечении равномерности прогрева системы отопления и равномерности распределения теплоносителя. В практике наладки и эксплуатации систем отопления применяются оба способа одновременно.

Итак, приступим к наладке небольшой двухтрубной системы отопления (рис. 3). Наша цель — обеспечить равномерное, требуемое распределение тепла.

Гидравлический расчет, наладка и регулировка тепловых сетей

Многолетняя практика показывает, что эффективность использования тепловой энергии во многих случаях не эффективна: завышены потери теплоты в тепловых сетях, разрегулировка и низкая гидравлическая устойчивость систем теплоснабжения приводит к общему перерасходу теплоты и теплоносителя, а вследствие этого электроэнергии и топлива при перетопе одних и недотопе других потребителей. Плюс к этому всему возможно: недостаточная пропускная способностью на некоторых участках (заниженный диаметр трубопроводов тепловых сетей), недостаточная производительность сетевых насосов и котлоагрегатов.

Основными задачами наладочной организации в данной ситуации является разработка и внедрение в системах теплоснабжения оптимальных тепловых и гидравлических режимов, технических и организационных мероприятий, обеспечивающих максимальную экономичность работы этих систем, высокую эффективность и надежность их эксплуатации, а также микроклимат в жилых, общественных и производственных зданиях соответствующий нормам ГОСТ, СНиП и СанПиН.

Разработка и внедрение указанных режимов и мероприятий является предметом наладки систем теплоснабжения.

Наладка системы теплоснабжения по структуре исполнения состоит из двух этапов.

На первом этапе выполняется обследование системы теплоснабжения, разрабатываются технические и организационные мероприятия, обеспечивающие требуемые расходы теплоносителя через все системы теплопотребления при наиболее надежном, безопасном и экономичном для данных условий режиме работы всех элементов системы теплоснабжения.

Обследование системы теплоснабжения включает в себя: обследование схемы тепловых сетей, уточнение и определение диаметров трубопроводов и их состояния (степень шероховатости), длин участков, местные сопротивления, схемы подключения потребителей, тепловые нагрузки и др. Возможно определение реальных нагрузок для отдельных объектов (здания и пр.) в случае отсутствия узлов учета. Существует специальная методика, позволяющая по фактическим замерам температуры и давления определять расходы теплоносителя и отопительную характеристику зданий.

Одним из самых важных элементов первого этапа является уточнение или определение тепловых нагрузок систем теплопотребления, подключенных к тепловой сети.

На основании собранных данных и обследования производится:

Разработка графиков отпуска тепловой энергии;
Расчет расходов сетевой воды;
Определение фактических гидравлических характеристик источников теплоты и тепловых сетей;
Гидравлический расчет системы теплоснабжения (источников теплоты, тепловой сети и систем теплопотребления);
Разработка гидравлического режима работы системы теплоснабжения, построение графиков давлений в тепловых сетях;
Выбор и обоснование принципиальных схем автоматического регулирования и защиты сетей и систем теплопотребления;
Расчет смесительных и дроссельных устройств для тепловых вводов и для отдельных теплоприемников систем теплопотребления;
Разработка технических и организационных мероприятий, направленных на обеспечение рассчитанных гидравлических и тепловых режимов работы системы теплоснабжения.

Результатом наладочных работ на первом этапе являются расчетные данные в виде таблиц, а также схемы и графики (пьезографики), иллюстрирующие технические решения и рекомендуемые гидравлические режимы работы тепловой сети.

Разработка мероприятий для наладки тепловых сетей является наиболее трудоемким и продолжительным этапом наладочных работ. В основе ее лежит обследование системы теплоснабжения (источников тепловой энергии, тепловых сетей и тепловых пунктов), изучение проектной, исполнительной и эксплуатационной документации по всем звеньям системы и их анализ, на данных которого базируются выбор оптимальных режимов работы системы и расчет параметров работы всего оборудования.

Итогом работ по первому этапу наладки тепловой сети является технический отчет.

На втором этапе наладке тепловой сети, разработанные технические мероприятия внедряются во всех звеньях системы теплоснабжения. При этом особое внимание уделяется мероприятиям, влияющим на гидравлический режим сети и систем теплоснабжения.

Во втором этапе наладочных работ производится коррекция размеров (диаметров) отверстий дроссельных устройств, настройка автоматических регуляторов расхода, напора, давления и температуры. Коррекция производится на основании данных о фактическом режиме работы отдельных теплоприемников или системы теплопотребления в целом, которые определяются путем замера температуры и давления сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах на вводах тепловой сети или внутри систем теплопотребления.

Непосредственно к регулировке системы теплоснабжения приступают после выполнения всех мероприятий для наладки разработанных на первом этапе, к которым относятся: перекладка участков сети с недостаточной пропускной способностью, ввод в эксплуатацию насосных станций и установка всех без исключения регулирующих устройств (дроссельных шайб, автоматических регуляторов расхода, напора, давления и температуры). Попытка отрегулировать систему теплоснабжения до полного внедрения всех мероприятий, как правило, не дает положительных результатов.

Окупаются наладочные работы в течении одного отопительного периода. После чего продажа тепловой энергии становится более экономически эффективна.

Заказав у нас повторное проведение гидравлического расчета, наладки и регулировки тепловой сети Вы получаете скидку в размере 15 % от стоимости. Мы уважаем наших клиентов и настроены на долгосрочное сотрудничество!

Работы по наладке тепловых сетей выполняются как у отдельных потребителей (проверка соответствия установленных нагревательных приборов ограждающим конструкциям, анализ внутренней схемы теплоснабжения), так и в отношении работы теплосетей в целом. В процессе наладки специалисты сталкиваются с вопросами разработки мероприятий для теплосетей с несколькими взаимосвязанными источниками тепловой энергии на предприятии. Проводится предпроектная разработка принципиальной схемы теплоснабжения при вводе в эксплуатацию дополнительных источников тепловой энергии.

Основными предпосылками для проведения работ по наладке тепловых сетей являются:

неудовлетворительное теплоснабжение потребителей;
повышенный расход теплоносителя в системе теплоснабжения;
высокая температура обратной теплофикационной воды у потребителей и на источнике;
потери теплоносителя при транспортировке.

Перечисленные факторы возникают по следующим причинам:

разрегулированность тепловой сети в связи с отсутствием у потребителей дроссельных устройств. По этой причине, как правило, абоненты тепловой сети, расположенные ближе к источнику тепловой энергии, пропускают через свои системы избыточное количество теплоносителя. В свою очередь, наиболее удаленные от источника потребители недополучают теплоноситель в необходимом для их нормального теплоснабжения количестве. Внутренние системы теплоснабжения, как правило, не обладают достаточным гидравлическим сопротивлением, поэтому абоненты, находящиеся ближе к источнику, повышают давление в обратных трубопроводах системы, в результате чего у наиболее удаленных потребителей, как правило, отсутствует гидравлический перепад, что в свою очередь ухудшает циркуляцию теплоносителя через их системы теплоснабжения. Нередки случаи размораживания концевых участков теплосетей по этой причине. Во избежание этого такие потребители зачастую вынуждены осуществлять несанкционированный слив теплоносителя;
недостаточная пропускная способность определенных участков тепловой сети. При подключении новых объектов к теплосети в связи с активно проводящейся сейчас на предприятиях модернизации технологического процесса с целью увеличения глубины и качества нефтепереработки зачастую проектными организациями не учитывается пропускная способность трубопроводов, что также негативно сказывается на работе как отдельных потребителей, так и всей системы в целом;
неверно выбранный температурный график отпуска теплоты потребителям. В процессе проектирования магистральных трубопроводов тепловой сети закладывается определенный температурный график. Так как в структуре предприятий происходили определенные изменения с выделением определенных объектов в самостоятельные формы собственности, вводились новые источники тепловой энергии, пересматривались взаимоотношения с энергоснабжающими организациями, нередко пересматривался и температурный график в сторону понижения температуры теплоносителя.

Наладка гидравлического и теплового режима тепловых сетей предприятий осуществляется в следующей последовательности:

обследование абонентов тепловых сетей и магистральных трубопроводов;
выполнение необходимых расчетов;
разработка мероприятий по наладке;
контроль внедрения предложенных мероприятий.

В ходе обследования абонентов тепловой сети осуществляется сбор исходных данных (табл. 1) для выполнения необходимых расчетов и разработки мероприятий по наладке (обследование тепловых узлов; инструментальные измерения; выявление абонентов, теплоснабжение которых не соответствует утвержденному температурному графику; выявление теплоспутников и обогревов малой протяженности, приводящих к перетокам теплоносителя из прямого трубопровода в обратный; съемка с натуры изометрической схемы (рис. 1) теплоснабжения).

Результат проведения обследования абонентов тепловой сети

Читайте также: