Пьезометрический график

Распределение давлений в тепловых сетях удобно изображать в виде пьезометрического графика, который дает наглядное представление о давлении или напоре в любой точке этой тепловой сети.

Давление, выраженное в линейных единицах измерения (метрах), называется напором или пьезометрическим напором. В системах теплоснабжения пьезометрические графики характеризуют напоры, соответствующие избыточному давлению, и они могут быть измерены манометрами с последующим переводом результатов в метры.

По графику выбираются схемы присоединения потребителей к тепловой сети и подбирается оборудование для нее (сетевые и подпиточные насосы, автоматические регуляторы и т.д.).

Пьезометрический график может быть построен только после выполнения гидравлического расчета трубопроводов - по рассчитанным падениям давления на участках сети.

График строится при двух режимах работы системы теплоснабжения: статическом и динамическом.

Статический режим характеризуется давлениями в сети при неработающих сетевых, но включенных подпиточных насосах. Динамический режим характеризует давления при работающих сетевых насосах при движении теплоносителя.

График строят в двух осях - вертикальной и горизонтальной. На вертикальной оси откладывают напоры насосов в любой точке сети, профиль сети, высоты отопительных систем в метрах.

Пример построения графика показан на рис. 19. По горизонтальной оси нанесены длины отдельных участков сети, показано взаимное расположение по горизонтали характерных потребителей теплоты.

Все отсчеты напоров производят от уровня I - I, соответствующего обычно отметке оси сетевых насосов, принимаемых за геодезическую отметку 0.

Под графиком показана принципиальная схема тепловой сети, для которой ведут построения. Точка A характеризует месторасположение сетевого насоса, точка L соответствует расположению последнего потребителя теплоты, высота отопительной системы которого равна в вертикальном масштабе отрезку LM. Потребитель теплоты удален от сетевого насоса на расстояние, равное в горизонтальном масштабе отрезку AL в метрах.

В точке D имеется ответвление к потребителю E; высота отопительной системы потребителя характеризуется отрезком EN в вертикальном масштабе. Насос в точке A создает напор в подающей магистрали H_Н, напор в обратной магистрали H_В. Разность напоров H_Н – H_В = H_С называется напором, развиваемым сетевым насосом. Изменение напоров в подающей магистрали на графике показано наклонной линией A₁L₁. Превышение точки A₁ над L₁ представляет собой потери напора в подающем теплопроводе от точки A до точки L.

Потери напора определяются гидравлическим расчетом, они составляют в подающем теплопроводе и в обратном теплопроводе (м). Линия A₂L₂ показывает характер изменения напоров в обратной магистрали. Изменение напоров в теплопроводах ответвления показано линиями D₁E₁ и D₂E₂.

Разность напоров в подающем и обратном теплопроводах называется располагаемым напором в точке сети.

Напор в подающем теплопроводе (м) в точке К

,

где Z - геодезическая высота трубопровода в точке К, м.

Напор в обратном теплопроводе (м)

.

Располагаемый напор (м) в точке К

. (5.32)

По аналогии с формулой (5.32) располагаемый напор в точке L равен:

Изменение напоров в теплопроводах, показанных линиями A₁L₁ и L₂A₂, соответствует динамическому режиму системы теплоснабжения, то есть при работающем сетевом насосе и движе­нии теплоносителя. При остановке сетевого насоса и прекращении циркуляции теплоносителя напоры в обеих магистралях уравниваются и устанавливаются по верхней отметке наиболее высокого здания.

На рис. 19 линия A₃M -линия статического напора.

При построении пьезометрического графика в период проектирования должны соблюдаться следующие условия:

1. Напоры в присоединенных к сети системах теплопотребителей не должны быть больше допустимых. В отопительных абонентских системах допускаемый напор не должен превышать 60 м. Напор 60 м является предельным для обратной магистрали; в подающей магистрали он может быть выше 60 м, так как его всегда можно уменьшить (сдросселировать) в пределе до напора в обратной магистрали.

2. Должно осуществляться обеспечение избыточного напора во всех точках сети и абонентских систем для предупреждения подсоса воздуха.

3. Должно осуществляться обеспечение напоров, соответствующих температуре насыщения, в сети для предупреждения вскипания воды. Ни в одной из точек сети напор в подающей магистрали не должен быть ниже статического напора, то есть пьезометрический график подающей магистрали не должен пересекать линию статиче­ского напора.

4. Минимальный напор перед сетевыми насосами должен быть не менее 5-10 м.

5. Напор в местных системах потребителей не должен быть ниже статического самих местных систем (статический напор равен высоте системы). В противном случае возможно опорожнение верхней части систем и засасывание воздуха.

6. В точках присоединения потребителей располагаемые на­поры должны соответствовать потерям напора в местных си­стемах при пропуске теплоносителя в расчетных количествах.