Анализ влияния давлений в тепловой сети на присоединение потребителей проводится по рисунку 6.2.

1. На рисунке видно, что давление в падающем трубопроводе достаточно и гарантирует в нем не вскипание воды, так как линия N-P не пересекается с пьезометрической линией подающей магистрали.

2. линия R-L не пересекает линии систем отопления, следовательно, в них не будет вскипания воды в системах отопления.

3. Калориферы, допускающие напор 80 м, можно устанавливать в нижних отметках зданий.

4. опорожнения систем не будет, так как пьезометрическая линия обратной магистрали не пересекает местные системы отопления.

5. все абоненты находятся в зоне непосредственного присоединения (между линиями S-S и Z-Z).

8, 9, 11 – точки присоединения квартальных сетей к магистрали;

S-S – линия статического напора; Z-Z – линия на 60 м ниже линии S-S;

А₂-Б₂ – пьезометрическая линия обратной магистрали; А₁-Б₁ – пьезометрическая линия подающей магистрали; N-Р и R-L – линии не вскипания воды в подающей магистрали и в системах отопления зданий; Н_н – напор в нагнетательном патрубке сетевого насоса (Н_п1 + Н_т); Н_т – напор пароводяного бойлера (теплообменника);

Н_вс – напор у всасывающего патрубка сетевого насоса; Н_п1 – потери напора в тепловой сети; Н_ст – полный статический напор тепловой сети (напор подпиточного насоса); 9, 9' – последний потребитель в квартальной ветви 8-10

Рисунок 6.2 – пьезометрический график для коммунально-бытового сектора

6. при работе сетевых насосов в обратной магистрали и в статическом режиме напор не более 60 м, то есть, не опасен для чугунных радиаторов отопления.

7. опорожнение систем отопления не возможно как при статическом, так и при динамическом режиме.

8. располагаемый напор на вводе в здания достаточен (более 15 м) для самой дешевой и распространенной схеме зависимого присоединения с элеваторным смешением или непосредственного присоединения, когда температура воды в подающей магистрали равна 95 °С.

7. подбор насосов

По известным параметрам (G, м³/ч, и Н, м) с помощью рабочих характеристик подбираем насосы по общепринятой методике.

В закрытых системах устанавливаются не менее двух насосов, а в открытых – не мене трех, один из которых является резервным.

Если для работы сети требуется установка четырех насосов, то резервные насосы не предусматриваются.

Сетевые насосысоздают циркуляцию сетевой воды в системе теплоснабжения.

Производительность (расход воды) G_н.с, м³/ч (т/ч), определяется по расходу воды в головном участке тепловой сети, то есть, равен расчетному расходу теплоносителя при выходе из котельной.

7.1 подбор насосов для луча промышленного сектора

Расход теплоносителя в холодный период года G_х.п:

G_х.п= 11,633 кг/с = 41878,8 кг/ч = 41,88 м³/ч = 41,88 т/ч .

Напор Н_н.с, м, (давление р_н.с, кПа) в холодный период года развиваемый насосом идет на преодоление сопротивлений в источнике выработки теплоты ∆Н_кот, в тепловой сети ∆Н_{т. с}, м, в концевом источнике потребления теплоты:

. (7.1)

м.

для регулирования расхода воды в системе теплоснабжения строится характеристика сети, используя уравнение:

, (7.2)

где S – характеристика сети, м/(м⁶/ч²) или (мч²)/т² или (Пас²)/кг².

из уравнения (7.2) определяется характеристика сети:

(7.3)

Характеристика сети в холодный период года:

м/(м⁶/ч²).

Затем, задавая произвольные расходы воды определяется для каждого расхода потери напора ∆Н (давления ∆р кПа).

На полученную характеристику сети 1 накладывают характеристику подобранного насоса 2. Точка пересечения (А) дает рабочую точку насоса в расчетном режиме, рисунок 10.

Таблица 7.1 – данные для построения характеристики сети в холодный период года

G, м3/ч	Н, м
50,00	67,500
45,00	54,675
41,76	47,414
40,00	43,200
30,00	24,300
20,00	10,800
10,00	2,700

По расходу и напору подбираем насос марки К 90/55 (Д = 200 мм) – 2 шт.

В рабочей точке А – расход теплоносителя 43 м³/ч; напор – 50 м.

Рисунок 7.1– Характеристика сетевого насоса в холодный период года

Из рисунка 7,1 видно что насос развивает давление больше, чем теряется в сети, на величину ∆Н = 50 – 27 = 23 м, следовательно эту разность напоров необходимо погасить.

Напор (давление) сетевого насоса в теплый период года , м (кПа):

, (7.4)

где G_т.п, – расход воды на технологические нужды в теплый период года, м³/ч (т/ч, кг/с), по формуле (15); (рисунок 4).

кг/с = 7,4 т/ч = 7,4 м³/ч.

м.

Характеристика сети в теплый период года по формуле (7.3):

м/( м⁶/ч²).

По расходу и напору подбираем насос марки ЦВЦ 4-28 – 2 шт.

Таблица 7.2 – данные для построения характеристики сети в теплый период года

G, м3/ч	Н, м
9,00	2,187
8,00	1,728
7,40	1,500
5,00	0,675
2,00	0,108

Рисунок 7.2 – Характеристика сетевого насоса в теплый период года

Таблица 7.3 – технические характеристики сетевых насосов

Марка насоса	Подача G, м3/ч	Напор, м	n, об/мин	N, кВт	η,	Температура воды, С
К 90/55	42,00	47,63	2900	7,0	0,65	115-70
ЦВЦ 4-28	8,00	1,73	2900	1,7	0,65	70-44

Подпиточные насосы компенсируют утечки воды и поддерживают необходимый уровень пьезометрических линий, как при статическом, так и при динамическом режиме.

Производительность (объемный расход) G_н..п, м³/ч (т/ч), для закрытых систем теплоснабжения принимают равной величине утечек, примерно 0,5…0,75 % объема воды в системе теплоснабжения (v_т.с).

; (7.5)

, (7.6)

где Q – тепловая мощность системы теплоснабжения, МВт;

G_т.с, G_с.о – удельные объемные расходы воды, находящейся в наружных сетях, в местных системах отопления и системах горячего водоснабжения, м³/(ч·МВт), G_т.с = 40…43 и G_с.о = 26 (для жилых районов), G_т.с = 22…30 и G_с.о = 13 (для промышленных предприятий), G_гвс = 5,2.

м³/ч.

м³/ч.

Напор, м, (давление, кПа) определяется на основании пьезометрического графика для статического режима.

, (7.7)

где Н_ст – статический напор в тепловой сети, м (давление, Па) по отношению к оси подпиточного насоса, Н_ст = 53 м;

∆Н_п.л – потери напора, м, (давления, кПа) в трубопроводах подпиточной линии от питательного бака до точки присоединения к тепловым сетям, ∆Н_п.л = 2 м;

∆h_б – разность отметок между осью насоса и нижнем уровнем воды в питательном баке, ∆h_б = 3 м.

м.

По расходу и напору подбираем насос марки К 45/55 (Д = 192 мм) – 2 шт.

Аварийные подпиточные насосы. Аварийная подпитка производится водопроводной водой в объеме 2 % от общего объемного расхода.

м³/ч.

По расходу и напору подбираем насос марки К 45/55 (Д = 192 мм) – 2 шт.

Таблица 7.4– технические характеристики подпиточных насосов

Марка насоса	Подача G, м3/ч	Напор, м	n, об/мин	N, кВт	η, %	Температура воды, С
К 45/55 (Д = 192 мм)	0,30	44,0	1450	0,25	0,65	115/70
К 45/55 (Д = 192 мм)	0,845	44,0	1450	0,25	0,65	70/44

7.2 подбор насосов для луча жилого сектора

Расход теплоносителя в холодный период года:

G_х.п = 5,942 кг/с = 21390 кг/ч = 21,39 м³/ч = 21,39 т/ч.

Напор Н_н.с, м, (давление р_н.с, кПа) развиваемый насосом идет на преодоление сопротивлений в источнике теплоты ∆Н_кот, в тепловой сети ∆Н_{т. с}, м, в концевом источнике потребления тепла по формуле (7.1).

м.

для регулирования расхода воды в системе теплоснабжения строим характеристику сети, используя уравнение (7.2).

Характеристика сети в холодный период года по формуле (7.3):

м/(м⁶/ч²).

Затем, задавая произвольные расходы воды определяем для каждого расхода потери напора ∆Н (давления ∆р кПа).

На полученную характеристику сети 1 накладывают характеристику подобранного насоса 2. Точка пересечения (А) дает рабочую точку насоса в расчетном режиме, рисунок 10.

Таблица 7.5 – данные для построения характеристики сети в холодный период года

G, м3/ч	Н, м
30,00	116,65
25,00	81,25
21,39	59,30
20,00	52,00
G, м3/ч	Н, м
15,00	29,25
10,00	13,00
5,00	3,25

В рабочей точке А – расход теплоносителя 22 м³/ч; напор – 60 м.

Рисунок 7.3 – Характеристика сетевого насоса в холодный период года

По расходу и напору подбираем насос марки К 45/55 (Д = 218 мм) – 2 шт.

Напор (давление) сетевого насоса в теплый период года , м (кПа), по формуле (29),

где G_т.п – расход в теплый период года, м³/ч, по формуле (15); ( рисунок 5).

кг/с = 6,484 м³/ч = 6,484 т/ч.

м.

Характеристика сети в теплый период года по формуле (28):

м/( м⁶/ч²).

Таблица 7.6 – данные для построения характеристики сети в теплый период года

G, м3/ч	Н, м
9,00	10,53
8,00	8,32
6,00	4,68
5,00	3,25
2,00	0,52

Рисунок 7.4 – Характеристика сетевого насоса в теплый период года

По расходу и напору подбираем насос марки ЦВЦ 6,3-3,5 – 2 шт.

Таблица 7.7– технические характеристики сетевых насосов

Марка насоса	Подача G, м3/ч	Напор, м	n, об/мин	N, кВт	η,	Температура воды, С
К 45/55	22,00	50,00	2900	7,0	0,65	118/44
ЦВЦ 6,3-3,5	6,00	4,00	2000	1,0	0,65	79/37

Подпиточные насосы компенсируют утечки воды и поддерживают необходимый уровень пьезометрических линий, как при статическом, так и при динамическом режиме.

Производительность (объемный расход) G_т.п, м³/ч (т/ч), определяем формуле (7.5 7.6), где G_т.с = 43 м³/(ч·МВт); G_гвс = 5,2 м³/(ч·МВт):

м³/ч.

Производительность насоса G_{нас.под.} по формуле (7.5).

м³/ч.

Напор, Н_{нас.под.}, м, (давление, кПа) определяется на основании пьезометрического графика для статического режима по формуле (32),

где Н_ст = 48 м (по пьезометру –рисунок 10).

,

м.

По расходу и напору подбираем насос марки К 45/55 (Д =192 мм) – 2 шт.

Аварийные подпиточные насосы. Аварийная подпитка производится водопроводной водой в объеме 2 % от общего расхода.

м³/ч.

По расходу и напору подбираем насос марки К 45/55 (Д =192 мм) – 2 шт.

Таблица 7.8 – технические характеристики подпиточных насосов

Марка насоса	Подача G, м3/ч	Напор, м	n, об/мин	N, кВт	η, %	Температура воды, С
К 45/55 (Д =192 мм)	3,13	49	2900	1,00		118/44
К 45/55 (Д =192 мм)	8,94	49	2900	1,00		79/37