Подбор водоподогревателей

В тепловых пунктах для нагрева водопроводной воды следует применять водяные горизонтальные секционные кожухотрубные или пластинчатые водоподогреватели. В качестве кожухотрубных секционных водоподогревателей рекомендуется применять водо-водяные подогреватели по ГОСТ 27590, состоящие из секций кожухотрубного типа с блоком опорных перегородок для теплоносителя давлением до 1,6 МПа и температурой до 150 °С. В качестве пластинчатых рекомендуется применять водоподогреватели по ГОСТ 15518. Для систем горячего водоснабжения допускается применять емкостные водоподогреватели с одновременным использованием их в качестве баков-аккумуляторов горячей воды.

Для водо-водяных подогревателей следует принимать противоточную схему потоков теплоносителей. В кожухотрубных водоподогревателях систем горячего водоснабжения греющая (сетевая) вода должна поступать в межтрубное пространство, нагреваемая (водопроводная) вода - в трубки.

Схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения выбирается в зависимости от соотношения максимального потока теплоты на горячее водоснабжение и максимального потока теплоты на отопление :

При значениях - одноступенчатая схема;

При значениях - двухступенчатые схема.

Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение определяется по формуле (9). Расчетный тепловой поток на нужды отопления микрорайона определяется по следующей формуле

, (17)

где А – общая площадь жилых зданий микрорайона, м²;

- укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий, Вт/м² общей площади, который следует принимать по таблице 3.

Таблица 3

Укрупненные показатели максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий , Вт на 1 м² общей площади

Этажность жилой застройки	Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления, ,
-5	-10	-15	-20	-25	-30	-35	-40	-45	-50
1-2
3-4
5 и более

Расчет поверхности нагрева водо-водяных подогревателей для систем горячего водоснабжения производится при температуре воды в подающем трубопроводе тепловой сети, соответствующей точке излома графика температуры воды или при минимальной температуре воды, если отсутствует излом графика температур. Установка водоподогревателей горячего водоснабжения в ЦТП предусматривается в два потока – два параллельно включенных водоподогревателя в каждой ступени. При этом водоподогреватели каждого потока должны обеспечить 50% требуемого расчетного теплового потока на горячее водоснабжение.

Технические характеристики водоподогревателей для систем горячего водоснабжения приведены в приложении 4. На рисунке 4.1 приведены общий вид и элементы конструкций теплообменников.

Подбор насосов

При постоянном или периодическом недостатке напора, а также при необходимости поддержания принудительной циркуляции, в централизованных системах горячего водоснабжения необходимо предусматривать устройство насосных установок.

В ЦТП для систем горячего водоснабжения могут быть установлены следующие группы насосов: повысительные (основной и резервный), циркуляционные или циркуляционно-повысительные (основной и резервный). Назначение насосов: повысительных – обеспечить расчетное давление горячей воды, поступающей к потребителям при недостаточном давлении в городском водопроводе на вводе в ЦТП; циркуляционных – обеспечить постоянную циркуляцию воды в системе горячего водоснабжения, чтобы предотвратить ее остывание и, соответственно, бесполезный слив остывшей воды. Циркуляционные насосы при недостаточном давлении в городском водопроводе следует устанавливать по циркуляционно-повысительной схеме (на подающем трубопроводе между первой и второй ступенями водоподогревателя), что, кроме обеспечения циркуляции, позволяет увеличить также давление в системе горячего водоснабжения при водоразборе, снизить мощность повысительных насосов, а следовательно, и суммарный расход электроэнергии на перекачку воды. При достаточном давлении в городском водопроводе циркуляционный насос устанавливают по циркуляционной схеме (на циркуляционном трубопроводе системы горячего водоснабжения перед водоподогревателем). Предварительно для определения схемы установки циркуляционного насоса необходимо сравнить величину гарантированного напора городского водопровода на вводе в ЦТП Н_g с величиной требуемого напора в режиме максимального водоразбора при пропуске расчетного расхода горячей воды .

Требуемый напор в точке присоединения системы горячего водоснабжения к трубопроводу, подающему холодную воду , м следует определять по формуле

, (18)

где - геометрическая высота подачи воды от уровня ввода водопровода в ЦТП (пола ЦТП) до наиболее высоко расположенного санитарного прибора, м;

- сумма потерь напора в трубопроводах главной ветви системы от ЦТП до наиболее удаленной точки трубопровода, м;

- свободный напор, м, у дальнего водоразборного прибора, который следует принимать:

а) для моек и умывальников со смесителями – 2 м;

б) для ванн и душей со смесителями – 3 м;

- потери напора в счетчике холодной воды, м;

- потери напора для нагреваемой воды в водоподогревателях ЦТП, м.

Потери напора для нагреваемой воды в секционных кожухотрубных водоподогревателях , м, определяются по формулам:

а) при длине секции 4 м

, (19)

б) при длине секции 2 м

, (20)

где - коэффициент, учитывающий накипеобразование, принимаемый по опытным данным, при их отсутствии следует принимать = 2-3;

- скорость движения воды в трубах водоподогревателя при пропуске максимального секундного расхода , м/с;

N – число секций водоподогревателя, шт.

Напор повысительного насоса , м, определяется по формуле

(21)

Подача повысительного насоса , м³/ч, определяется по формуле

(22)

В случае если гарантированный напор городского водопровода на вводе в ЦТП сможет компенсировать все потери напора в системе горячего водоснабжения (выполняется условие ), необходимо предусмотреть установку только циркуляционного насоса по циркуляционной схеме.

При установке циркуляционного насоса по циркуляционной схеме его подача должна быть равна суммарному циркуляционному расходу горячей воды в системе . Напор циркуляционного насоса следует определять по следующей формуле

, (23)

где и - потери напора соответственно по подающим и циркуляционным трубопроводам наиболее протяженного кольца системы горячего водоснабжения при пропуске циркуляционного расхода, , м;

x - доля максимального водоразбора, принимаемая для квартальных систем горячего водоснабжения от ЦТП равной 0,5 – 0,7;

- потери напора в водоподогревателе второй ступени при пропуске суммы расходов для одного потока, м.

При недостаточном напоре городского водопровода при пропуске максимального секундного расхода (выполняется условие ), следует предусматривать установку циркуляционно-повысительного насоса по циркуляционно-повысительной схеме. Подача циркуляционно-повысительного насоса должна быть равна максимальному секундному расходу воды .

Напор циркуляционно-повысительного насоса следует определять также по формуле (23). Если напор принятого циркуляционно-повысительного насоса не компенсирует недостаток напора в системе горячего водоснабжения при водоразборе , следует предусмотреть установку дополнительно повысительного насоса на трубопроводе холодной волы перед водоподогревателями первой ступени. Напор повысительного насоса , м, в данном случае следует определять по формуле

, (24)

где - напор циркуляционно-повысительного насоса, м.

Подача повысительного насоса должна быть равна расчетному расходу горячей воды в системе без учета циркуляционного расхода.

В ЦТП следует предусматривать автоматизацию насосного оборудования. Схемы автоматизации и их описание приведены в литературе [2, 4, 9]. В приложении 3 приведены основные данные по насосам рекомендуемым для использования в квартальных системах горячего водоснабжения.