В № 7/2005 г. была опубликована статья П.А. Хаванова «Системы теплоснабжения от автономных теплогенераторов». Данная тематика вызвала живой интерес читателей и повлекла за собой множество писем в редакцию с просьбой разъяснить некоторые моменты. В предлагаемой статье приводим ответы автора на заданные вопросы.

Автор П. А. ХАВАНОВ, доктор техн.наук, профессор кафедры теплотехники и котельных установок Московского государственного строительного университета (МГСУ), ведущий специалист компании «СЕЛЕКТ»

Р ассматривая цели и задачи проектирования необходимо отметить, что важно не просто создать систему теплоснабжения демонстрационную, работоспособную для заданных исходных данных, а обеспечивающую длительную, надежную эксплуатацию оборудования, как потребителя, так и источника (котла) теплоты во всех режимах эксплуатации.

Именно руководствуясь этим положением, расчет системы рекомендуют проводить по пяти расчетным режимам с учетом возможных особенностей эксплуатации систем теплоснабжения.

? 1. Есть схемы с распределительными коллекторами (рис. II.1.1-II.1.4) и схема с классическим вторичным контуром (рис. II.1.6). В чем их преимущества и недостатки?

Схема II.1.6 не является «классической», это схема с организацией участков малых параметров давления на участках подключения местных систем (А-В; С-Д…) и обеспечением постоянного расхода теплоносителя через котел во всех режимах работы. В схемах же II.1.1-II.1.4 рассматриваются различные решения для достижения постоянства расхода теплоносителя через котел при возможных переменных режимах работы местных систем (потребителей), особенно в случае уменьшения расхода теплоносителя через них. Чтобы оценить эти возможности, к каждой схеме даны комментарии на рисунках в виде «плюсов» и «минусов».

? 1.2. Как выбирается диаметр коллектора?

Диаметр распределительных коллекторов КП, КО подбирается по скорости теплоносителя в них, обычно, её значения подбираются равными или несколько меньше половины скорости теплоносителя в трубопроводах системы (например, подающем и обратном).

? 1.3. Когда во вторичном контуре можно обойтись без циркуляционного насоса? Может, достаточно насосов НМ на ответвлениях?

В контуре котла можно обойтись без циркуляционных и рециркуляционных насосов в том случае, если расход теплоносителя в местных системах во всех режимах равен или превышает требуемый расход теплоносителя через котел и температура теплоносителя в обратной магистрали так же во всех режимах не опускается ниже точки росы уходящих дымовых газов.

? 2.Рис. II.1.2. Не вполне понятны функции, выполняемые РТ. На рис. II.1.2. он подмешивает подачу к «обратке», а на рис. II.1.4. — наоборот. Кажется, зачем РТ после ТГ, если температуры теплоносителя в местных системах разные и регулируются трехходовыми вентилями на контурах местных систем?

На схеме II.1.2 перемычка с регулятором расхода РТ, используя перепад давлений создаваемый насосами НП, применяется для поддержания температуры обратной воды на входе в котел не ниже температуры точки росы уходящих газов.

В схемах же II.1.4 эту функцию выполняет рециркуляционная линия с насосом НР, а перемычка с регулятором расхода РТ обеспечивает температуру теплоносителя, подаваемого в сеть, в соответствии с температурным графиком (в зависимости от температуры наружного воздуха) при постоянстве температуры теплоносителя на выходе из котла.

? 3. Рис. II.1.3. Что означает «Насосы НМ должны для обеспечения циркуляции «передавливать» НП»?

В схемах II.1.3 перепад давления, создаваемый насосом НП, используется только для обеспечения циркуляции теплоносителя в котле.

Если представить ситуацию с остановкой насосов местных систем, то теплоноситель как по параллельному кольцу пойдет по нагнетательной линии насоса НП в обратку и КО местных систем, а затем через них в КП и подающую линию схемы, т.е. наоборот «опрокинуто».

Поэтому напор, развиваемый насосами местных систем НМ необходимо подбирать не только с учетом гидравлических потерь по всему циркуляционному контуру для них, но и с учетом перепада давления, создаваемого насосом НП (действующего в противоположном направлении). В этом смысле «передавливать».

? 4. Рис. II.1.3. Что означает « ..особенность работы этой схемы: опрокинутый градиент давления между подающим и обратным коллекторами… гидростатическое давление в системе необходимо поддерживать по давлению в подающем трубопроводе (особенно для систем с расчетной температурой теплоносителя 95-70 °С)»?

Учитывая распределение давлений в схеме II.1.3 (см. п. 3), наиболее низкое гидростатическое давление в системе оказывается в подающей линии сети — всасывающей линии насоса НП. Поэтому для заполнения геометрически верхних точек в системе гидростатическое давление необходимо поддерживать по участку схемы с минимальным значением давления, т.е. по подающей линии схемы II.1.3 .

? 5. Рис. II.1.4. Нужен ли насос НП? Неужели насосы НМ не обеспечат циркуляцию теплоносителя через коллекторы КП и КО?

В схемах II.1.4 насосы НМ должны обеспечить циркуляцию в местных системах от коллектора КП к коллектору КО, но, как пример, в местной системе (1) нет насосов НМ, да и в случае протяженных тепловых сетей, на НМ ляжет большая нагрузка по транспорту теплоносителя.

Kроме того, в схеме II.1.4 насос НП обеспечивает работу перемычки с РТ (см. п. 2).

? 6. Зная тепловые нагрузки местных систем и их конфигурацию, можно подобрать насосы НМ. Но рабочая точка насоса как правило не будет совпадать с рабочей точкой местной системы. Стоит ли при этом опасаться взаимного влияния насосов и если да, то как его избежать?

Взаимное влияние насосов местных систем НМ может проявляться в случаях значительной разности в мощностях местных систем. Особенно это возможно при отсутствии смесительных узлов местного регулирования (смесительный узел). Также относительно кратковременное влияние могут оказать пиковые отборы теплоносителя на цели подготовки теплоносителя в теплообменниках ГВС.

В зарубежной практике для исключения этих факторов используются балансировочные устройства (краны, клапаны), особенно в схемах типа II.1.6 .

Однако, в коллекторных схемах подбирая рабочие точки насосов местных систем по принятому расчетному перепаду давления между подающим КП и обратным КО коллекторами в подавляющем большинстве случаев (для характерных нагрузок) можно избежать негативного воздействия местных систем друг на друга. ■