Text
                    ВОДЯНЫЕ
ТЕПЛОВЫЕ
СЕТИ
СПРАВОЧНОЕ
ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
Под редакцией
Н. К. ГРОМОВА, Е. П. ШУБИНА
1g
МОСКВА ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ 1988

ББК 31.38 В 62 УДК 697.443.001.63(035.5) Рецензенты: Е. Я. Соколов, Н. М. Зингер Авторы: И. В. Беляйкина, В. П. Витальев, Н. К. Громов, Л. П. Иголка, А. А. Лямин, П. П. Остальцев, А. П. Сафонов, А. А. Скворцов, М. А. Сурис, Р. М. Таги-заде, В. С. Фаликов, Е. П. Шубин Водяные тепловые сети: Справочное пособие по В 62 проектированию/И. В. Беляйкина, В. П. Витальев, Н. К. Громов и др.; Под ред. Н. К. Громова, Е. П. Шубина. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 376 с.: ил. ISBN 5-283-00114-8 В книге приведены нормативные материалы, используемые при проектировании тепловых сетей и тепловых пунктов. Даны рекомен- дации по выбору оборудования н схем теплоснабжения Рассмотрены расчеты, связанные с проектированием тепловых сетей. Приведены сведения о прокладке тепловых сетей, об организации строительства и эксплуатации тепловых сетей и тепловых пунктов. Книга рассчитана на инженерно-технических работников, занимаю- щихся проектированием тепловых сетей. 2303040000-488 ... __ В----------------241-87 051(01)-88 ББК 31.38 ISBN 5-283-00114-8 © Энергоатомиздат, 1988
ПРЕДИСЛОВИЕ Жилищное и промышленное строительство, требования экономии топлива и защиты окружающей среды предопределяют целесообраз- ность интенсивного развития систем централизованного теплоснабже- ния. Выработка тепловой энергии для таких систем в настоящее время производится теплоэлектроцентралями, котельными районного зна- чения. Надежная работа систем теплоснабжения при строгом соблю- дении необходимых параметров теплоносителя во многом опре- деляется правильным выбором схем тепловых сетей и тепловых пунк- тов, конструкций прокладки, применяемого оборудования. Считая, что правильное проектирование тепловых сетей невозмож- но без знания их устройства, работы и тенденций развития, авторы старались привести в справочном пособии рекомендации по проекти- рованию и дать краткое их обоснование. Пособие составлено группой специалистов: И. В. Беляйки- ной — гл. 3 и 4, В. П. Витальевым - гл. 18, Н. К. Громовым — гл. 12, 13, 22-24, Л. П. Иголкой — гл. 26, А. А. Ляминым — гл. 14 — 17, 19, 20, П. П. Остальцевым — гл. 27, А. П. Сафоновым - гл. 25, А. А. Сквор- цовым — гл. 11, М. А. Сурисом — гл. 21, В. С. Фаликовым — гл. 6, Е. П. Шубиным — гл. 1, 2, 5, 7 — 10 (в части таблиц гл. 9 совместно с И. В. Беляйкиной). Глава 28 написана Р. М. Таги-заде, Н. К. Гро- мовым и В. С. Фаликовым совместно. Приложения составлены Е. П. Шубиным и И. В. Беляйкиной совместно. Авторы выражают благодарность за высказанные замечания и по- желания при рецензировании книги докторам техн, наук Е. Я. Соко- лову и Н. М. Зингеру, а также научному редактору А. В. Извекову. Замечания и предложения следует направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая иаб., 10, Энергоатомиздат. Авторы
' Раздел первый ОБЩАЯ ЧАСТЬ Глава первая ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ И ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ 1.1. Системы централизованного теплоснабжения и их структура Системы централизованного теплоснаб- жения характеризуются сочетанием трех ос- новных звеньев: теплоисточников, тепловых сетей и местных систем теплоиспользования (теплопотребления) отдельных зданий или сооружений. В теплоисточниках осуществля- ется получение теплоты за счет сжигания различных видов органического топлива. Такие теплоисточники называются ко- тельными. В случае использования в теп- лоисточниках теплоты, выделяемой при распаде радиоактивных элементов, они на- зываются атомными станциями теплоснаб- жения (ACT). В отдельных системах тепло- снабжения используются в качестве вспо- могательных возобновляемые источники теплоты — геотермальная энергия, энергия солнечного излучения и т. п. Если теплоисточник расположен вместе с теплоприемниками в одном здании, то тру- бопроводы для подачи теплоносителя к теп- лоприемникам, проходящие внутри здания, рассматриваются как элемент системы мест- ного теплоснабжения. В системах централи- зованного теплоснабжения теплоисточники располагаются в отдельно стоящих зданиях, а транспорт теплоты от них осуществляется по трубопроводам тепловых сетей, к ко- торым присоединены системы теплоисполь- зования отдельных зданий. Масштабы систем централизованного теплоснабжения могут изменяться в широ- ких пределах: от небольших, обслуживаю- щих несколько соседних зданий, до круп- нейших, охватывающих ряд жилых или про- мышленных районов и даже город в целом. Независимо от масштаба эти системы по 4 контингенту обслуживаемых потребителей подразделяются на коммунальные, промыш- ленные и общегородские. К коммунальным относятся системы, снабжающие теплотой в основном жилые и общественные здания, а также отдельные здания промышленного и коммунально-складского назначения, раз- мещение которых в селитебной зоне городов допускается нормами [27, 52]. В основу классификации коммунальных систем по их масштабу целесообразно поло- жить принятое в нормах планировки и за- стройки городов [27] членение территории селитебной ЗОНЫ на группы соседних зданий (или кварталы в районах старой застройки), объединяемые в микрорайоны с числен- ностью населения 4 — 6 тыс. чел. в малых го- родах (с населением до 50 тыс. чел.) и 12—20 тыс. чел. в городах остальных катего- рий. В последних предусматривается форми- рование из нескольких микрорайонов жилых районов с численностью населения 25 — 80 тыс. чел. Соответствующие системы цен- трализованного теплоснабжения можно оха- рактеризовать как групповые (квартальные), микрорайонные и районные. Теплоисточ- ники, обслуживающие эти системы, по одно- му на каждую систему, могут быть отнесены соответственно к категории групповых (квар- тальных), микрорайонных и районных ко- тельных. В крупных и крупнейших городах (с численностью населения соответственно 250 — 500 тыс. чел. и более 500 тыс. чел.) нор- мами предусматриваегся объединение не- скольких смежных жилых районов в плани- ровочные районы, ограниченные естествен- ными или искусственными рубежами. В та- ких городах возможно появление наиболее крупных межрайонных систем коммуналь- ного теплоснабжения.
При больших масштабах выработки теплоты, в особенности в общегородских си- стемах, является целесообразной совместная выработка теплоты и электроэнергии. Это обеспечивает существенную экономию топ- лива по сравнению с раздельной выработкой теплоты в котельных, а электроэнергии — на тепловых электростанциях за счет сжигания тех же видов топлива. Тепловые электростанции, предназна- ченные для совместной выработки теплоты и электроэнергии, называются тепло- электроцентралями (ТЭЦ). Атомные электростанции, использующие теплоту, выделяемую при распаде радиоак- тивных элементов, для выработки электро- энергии, также иногда целесообразно ис- пользовать как теплоисточники в крупных системах теплоснабжения. Эти станции назы- ваются атомными теплоэлектро- централями (АТЭЦ). Системы централизованного теплоснаб- жения, использующие ТЭЦ в качестве ос- новных теплоисточников, называются тепло- фикационными. Вопросы сооружения новых систем цен- трализованного теплоснабжения, а также расширения и реконструкции существующих систем требуют специальной проработки, ис- ходя из перспектив развития соответствую- щих населенных пунктов на ближайший пе- риод (10—15 лет) и расчетный срок (25 — 30 лет). Нормами [60] предусматривается разра- ботка специального предпроектного доку- мента, а именно схемы теплоснабжения дан- ного населенного пункта. В схеме прора- батывается несколько вариантов технических решений по системам теплоснабжения и на основе технико-экономического сопоставле- ния обосновывается выбор предлагаемого к утверждению варианта. Последующая разработка проектов теп- лоисточников и тепловых сетей должна со- гласно нормативным документам произво- диться только на основе решений, принятых в утвержденной схеме теплоснабжения дан- ного населенного пункта. 1.2. Общая характеристика тепловых сетей Тепловые сети могут быть классифици- рованы по виду используемого в них тепло- носителя, а также по его расчетным пара- метрам (давлениям и температурам). Прак- тически единственными теплоносителями в тепловых сетях являются горячая вода и водяной пар. Водяной пар как теплоноситель повсе- местно применяется в теплоисточниках (ко- тельных, ТЭЦ), а во многих случаях — и в системах теплоиспользования, особен- но промышленных. Коммунальные системы теплоснабжения оборудуются водяными тепловыми сетями, а промышленные — либо только паровыми, либо паровыми в сочета- нии с водяными, используемыми для покры- тия нагрузок систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Такое сочетание водяных и пароьых тепловых сетей характер- но также для общегородских систем тепло- снабжения. Водяные тепловые сети большей частью выполняются двухтрубными с сочетанием подающих трубопроводов для подачи горя- чей воды от теплоисточников до систем теп- лоиспользования и обратных трубопроводов для возврата охлажденной в этих системах воды к теплоисточникам для повторного подогрева. Подающие и обратные трубо- проводы водяных тепловых сетей вместе с соответствующими трубопроводами тепло- источников и систем теплоиспользования образуют замкнутые контуры циркуляции воды. Эта циркуляция поддерживается сете- выми насосами, устанавливаемыми в тепло- источниках, а при больших дальностях транспорта воды — также и на трассе сетей (насосные станции). В зависимости от принятой схемы при- соединения к сетям систем горячего водо- снабжения различают закрытые и открытые схемы (чаще применяются термины «закры- тые и открытые системы теплоснабжения»), В закрытых системах отпуск теплоты из се- тей в системе горячего водоснабжения осу- ществляется за счет подогрева, холодной водопроводной воды в специальных водо- нагревателях. В открытых системах покрытие нагрузок горячего водоснабжения осуществляется за счет подачи потребителям воды из подаю- щих трубопроводов сетей, а в течение отопи- тельного периода — в смеси с водой из обратных трубопроводов систем отопления и вентиляции. Если при всех режимах для горячего водоснабжения может быть исполь- зована полностью вода из обратных трубо- проводов, то отпадает надобность в обрат- ных трубопроводах от тепловых пунктов до теплоисточника. Соблюдение этих условий, как правило, возможно только при совмест- ной работе нескольких теплоисточников на общие тепловые сети с возложением покры- тия нагрузок горячего водоснабжения на часть этих источников. Водяные сети, состоящие только из по- дающих трубопроводов, называются одно- трубными и по капитальным вложениям 5
в их сооружение являются наиболее эконо- мичными. Подпитка тепловых сетей в закрытых и открытых системах осуществляется за счет работы подпиточных насосов и установок по подготовке подпиточной воды. В открытой системе их требуемая производительность в 10 — 30 раз больше, чем в закрытой. В ре- зультате при открытой системе большими оказываются капитальные вложения в теп- лоисточники. Вместе с тем в этом случае от- падает надобность в подогревателях водо- проводной воды, а потому существенно снижаются затраты на узлы присоединения систем горячего водоснабжения к тепловым сетям. Таким образом, выбор между откры- той и закрытой системами в каждом случае должен обосновываться технико-экономиче- скими расчетами с учетом всех звеньев си- стемы централизованного теплоснабжения. Такие расчеты следует выполнять при разра- ботке схемы теплоснабжения населенного пункта, т. е. до проектирования соответствую- щих теплоисточников и их тепловых сетей. В отдельных случаях водяные тепловые сети выполняются трех- и даже четырех- трубными. Такое увеличение количества труб, обычно предусматриваемое лишь на отдельных участках сетей, связано с удвое- нием либо только подающих (трехтрубные системы), либо как подающих, так и обрат- ных (четырехтрубные системы) трубопрово- дов для раздельного присоединения к со- и|ве|ывующим ।руОипривидам сиыем i иря- чего водоснабжения или систем отопления и вентиляции. Такое разделение существенно облегчает регулирование отпуска теплоты в системы различного назначения, но вместе с тем приводит к значительному увеличению капитальных вложений в сети. В крупных системах централизованного теплоснабжения возникает потребность в разделении водяных тепловых сетей на не- сколько категорий, в каждой из которых мо- гут применяться собственные схемы отпуска и транспорта теплоты. В нормах [22] предусматривается под- разделение тепловых сетей на три категории: магистральные от теплоисточников до вводов в микрорайоны (кварталы) или пред- приятия; распределительные от магистральных сетей до сетей к отдельным зданиям; сети к отдельным зданиям в виде ответ- влений от распределительных (или в от- дельных случаях от магистральных) сетей до узлов присоединения к ним систем теплоис- пользования отдельных зданий. Эти наименования целесообразно уточ- нить применительно к принятой в § 1.1 клас- 6 сификации систем централизованного тепло- снабжения по их масштабу и контингенту обслуживаемых потребителей. Так, если в не- больших системах от одного теплоисточни- ка осуществляется подвод теплоты лишь к группе жилых и общественных зданий в пределах микрорайона или производствен- ных зданий одного предприятия, то надоб- ность в магистральных тепловых сетях отпа- дает и все сети от таких теплоисточников следует рассматривать как распредели- тельные. Такое положение характерно для использования в качестве теплоисточников групповых (квартальных) и микрорайонных котельных, а также промышленных, обслу- живающих одно предприятие. При переходе от таких небольших систем к районным, а тем более к межрайонным появляется ка- тегория магистральных тепловых сетей, к ко- торым присоединяются распределительные сети отдельных микрорайонов или предприя- тий одного промышленного района. Присо- единение отдельных зданий непосредственно к магистральным сетям, помимо распредели- тельных, по ряду причин крайне нежелатель- но, а потому применяется очень редко. Крупные теплоисточники районных и межрайонных систем централизованного теплоснабжения согласно нормам [27] дол- жны размещаться за пределами селитебной зоны в целях сокращения влияния их выбро- сов на состояние воздушного бассейна этой зоны, а также упрощения систем подачи к ним жидкого или твердою топлива. В таких случаях появляются начальные (головные) участки магистральных сетей зна- чительной протяженности, в пределах ко- торых отсутствуют узлы присоединения рас- пределительных сетей. Такой транспорт теп- лоносителя без попутной раздачи его потре- бителям называется транзитом, при этом соответствующие головные участки маги- стральных тепловых сетей целесообразно выделить в особую категорию транзитных. Наличие транзитных сетей существенно ухудшает технико-экономические показатели транспорта теплоносителя, особенно при протяженности этих сетей в 5 — 10 км и бо- лее, что характерно, в частности, при исполь- зовании в качестве теплоисточников атом- ных ТЭЦ или станций теплоснабжения. 1.3. Общая характеристика тепловых пунктов Существенным элементом систем цен- трализованного теплоснабжения являются установки, размещаемые в узлах присоедине- ния к тепловым сетям местных систем теп- лоиспользования, а также на стыках сетей различных категорий. В таких установках
осуществляются контроль работы тепловых сетей и систем теплоиспользования и управ- ление ими. Здесь производится измерение па- раметров теплоносителя - давлений, темпе- ратур, а иногда и расходов — и регулирова- ние отпуска теплоты на различных уровнях. От работы таких установок зависят в значи- тельной мере надежность и экономичность систем теплоснабжения в целом. Эти установки в нормативных докумен- тах [22,95] называются тепловыми пунктами (ранее применялись также на- именования «узлы присоединения местных систем теплоиспользования», «тепловые центры», «абонентские установки» и т. п.). Однако принятую в тех же документах классификацию тепловых пунктов целесооб- разно несколько уточнить, поскольку в них все тепловые пункты относятся либо к цен- тральным (ЦТП), либо к индивидуальным (ИТП). К последним относятся только уста- новки с узлами присоединения к тепловым сетям систем теплоиспользования одного здания или их части (в крупных зданиях). Все остальные тепловые пункты независимо от количества обслуживаемых зданий относятся к центральным. В соответствии с принятой классифика- цией тепловых сетей, а также различных ступеней регулирования отпуска теплоты применяется следующая терминология. В части тепловых пунктов: местные тепловые пункты (МТП), обслу- живающие системы теплоиспользования от- дельных зданий; групповые или микрорайонные тепловые пункты (ГТП), обслуживающие группу жи- лых зданий или все здания в пределах мик- рорайона; районные тепловые пункты (РТП), об- служивающие все здания в пределах жилого района. В части ступеней регулирования: центральное — только на теплоисточни- ках ; районное, групповое или микрорайон- ное — на соответствующих тепловых пунктах (РТП или ГТП); местное — на местных тепловых пунктах отдельных зданий (МТП); индивидуальное на отдельных тепло- приемниках (приборах систем отопления, вентиляции или горячего водоснабжения). Глава вторая НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ, РУКОВОДЯЩИЕ И СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 2.1. Общая характеристика нормативных документов При проектировании тепловых сетей и тепловых пунктов необходимо руководство- ваться нормативными документами, содер- жащими требования либо вообще к проект- ной документации, либо специально к этой документации по тепловым сетям и тепло- вым пунктам, а также смежным с ними звеньям системы централизованного тепло- снабжения — теплоисточникам и системам теплоиспользования. Перечень нормативных документов в области строительства и проектирования приведен в [1] по состоянию на 1 января 1986 г. Перечни издаются периодически (обычно раз в год). В них содержатся сведе- ния о том, кем и когда утверждены соответ- ствующие документы, а также внесенные в них изменения и дополнения. Тексты этих изменений публикуются в «Бюллетене строи- тельной техники» (БСТ), выходящем ежеме- сячно. Ежегодно выходят сборники измене- ний и дополнений к нормативным докумен- там, внесенных за истекший год. Основными нормативными документа- ми по строительству являются «Строи- тельные нормы и правила» (СНиП). Все нор- мативные документы в соответствии со СНиП 1.01.01-82* [2] подразделяются на три вида: общесоюзные, республиканские и ве- домственные. Общесоюзные нормативные документы обязательны для выполнения всеми мини- стерствами и ведомствами, а также орга- низациями, учреждениями и предприятиями независимо от их ведомственной подчинен- ности. К ним относятся общесоюзные строи- тельные нормы и правила (СНиП), утверж- даемые Госстроем СССР. Наряду с ними могут разрабатываться республиканские строительные нормы (РСН), учитывающие специфические условия данной союзной республики и обязательные для всех организаций, учреждений и предприятий независимо от их ведомственной подчинен- ности, осуществляющих проектирование или 7
строительство объектов, размещаемых на территории данной республики. Нормы утверждаются Госстроями или другими рес- публиканскими организациями союзных рес- публик. Ведомственные (отраслевые) строитель- ные нормы (ВСН), учитывающие специфиче- ские условия отрасли народного хозяйства, руководимой данным министерством (ве- домством) СССР, утверждаются этим мини- стерством (ведомством) по согласованию с Госстроем СССР. Нормы обязательны для всех организаций, учреждений и предприятий министерства (ведомства), утвердившего эти документы, а также других министерств, осу- ществляющих проектирование или строи- тельство предприятий, зданий и сооружений в соответствующей отрасли народного хо- зяйства. Расположение глав СНиП в списке лите- ратуры принято в соответствии с классифи- катором н перечнем нормативных докумен- тов [1, 2]. В частности, в список включены восемь глав группы 01 второй части СНиП, посвященной общим нормам проектирова- ния [6—13]. Наиболее существенными среди них яв- ляются главы СНиП 2.01.01-82 «Строитель- ная климатология и геофизика» [6], содер- жащая сведения о температурах наружного воздуха для многих населенных пунктов СССР, необходимые для определения рас- четных и годовых расходов теплоты систе- мами отопления и вентиляции (см. при- лож. 1), а также СНиП II-3-79** «Строитель- ная теплотехника» [8], содержащая методику определения тепловых потерь зданий с необ- ходимыми справочными данными, в частно- сти теплотехническими показателями строи- тельных и теплоизоляционных материалов и конструкций (см. гл. 5 и 17). В список включены также две главы из группы 02 второй части СНиП «Основания и фундаменты» [14, 15] и четыре главы из группы 04 этой части «Инженерное оборудо- вание зданий и сооружений. Внешние сети», в том числе две. относящиеся к системам теплоиспользования: СНиП П-33-75* «Отоп- ление, вентиляция и кондиционирование воз- духа» [20] и СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий» [19], и одна, относящаяся к источникам тепло- снабжения, СНиП 11-35-76 «Котельные уста- новки» [21]. В эту же группу включена посвя- щенная специально проектированию тепло- вых сетей глава СНиП П-36-73 «Тепловые сети. Нормы проектирования». В текст дважды вносились изменения и дополнения, вместе с которыми он был переиздан под шифром П-Г. 10-73* (11-36-73*) в 1985 г. 8 При этом добавлен новый раздел 16 «Теп- ловые пункты». В настоящее время текст главы СНиП «Тепловые сети» переработан, утвержден и введен в действие с 1 января 1988 г., под шифром 2.04.07-86 [22]. Помимо строительных норм и правил (СНиП) к общесоюзным нормативным доку- ментам, утверждаемым Госстроем СССР, относятся также многочисленные документы под общим названием «Строительные нор- мы», обозначаемые шифром СН с добавле- нием порядкового номера в виде двух или трех цифр, после которых приведены две цифры, соответствующие, как и в СНиП, двум последним цифрам года утверждения норм. Так же как и в случае СНиП, переиз- дание СН с изменениями и дополнениями оформляется знаком * у последней цифры, а при значительной переработке и повтор- ном утверждении эти цифры заменяются новыми, соответствующими году утвержде- ния. Строительные нормы (СН) обычно из- даются под названием инструкций, а в от- дельных случаях — указаний или норм (нор- мативов). Их содержание охватывает от- дельные группы вопросов строительного проектирования или производства работ, а также изготовления строительных кон- струкций, изделий, материалов и т. п. В перечне [1] классификация СН, как и других нормативных документов, принята в соответствии с классификатором для СНиП [2]. Однако поскольку в отличие от СНиП в шифр СН не входят номера частей и групп по этому классификатору, а по их названию иногда трудно установить, к какой части и группе они относятся, в списке лите- ратуры отдельные СН расположены в со- ответствии с их порядковыми номерами. Кроме того, из большого количества СН, действующих на 1 января 1986 г. (около 140), в список включены только 13 [49 — 61], имеющих непосредственное отношение к проектированию тепловых сетей и теп- ловых пунктов или к предпроектной прора- ботке схем теплоснабжения. При проектировании должны учиты- ваться решения, принятые в других предва- рительно разрабатываемых и утверждаемых документах, а именно в схемах и проектах районной планировки, проектах планировки и застройки городов и поселков, выпол- няемых в соответствии с инструкцией Гос- гражданстроя ВСН 38-82 [63], а также в схе- мах генеральных планов групп предприятий с общими объектами (промышленных узлов), выполняемых в соответствии с инструкцией СН 387-78 [55].
Проектирование предприятий, зданий и сооружений, строительство которых будет осуществляться по типовым или повторно применяемым проектам, а также проектиро- вание несложных объектов по нормам осу- ществляется в одну стадию — рабочий про- ект со сводным сметным расчетом стои- мости. К категории несложных следует отно- сить проекты тепловых пунктов и, как правило, распределительных тепловых сетей. Для крупных и сложных объектов преду- сматривается проектирование в две ста- дии — проект со сводным сметным расчетом и рабочая документация со сметами. К этой категории объектов относятся магистраль- ные тепловые сети. Основным предпроектным документом для последующего проектирования источ- ников централизованного теплоснабжения, а также тепловых сетей от них является схе- ма теплоснабжения соответствующего насе- ленного пункта. Содержание, а также поря- док разработки и утверждения таких схем регламентируются двумя нормативными до- кументами. Первым из них является утвер- жденное совместным постановлением Гос- плана СССР и Госстроя СССР от 22 мая 1974 г. № 71/107 «Положение о порядке раз- работки, рассмотрения и утверждения схем теплоснабжения». В Положении указано, что схема тепло- снабжения является предпроектным доку- ментом, обосновывающим экономическую целесообразность и хозяйственную необхо- димость проектирования и строительства новых, а также расширения и реконструкции действующих источников теплоснабжения и тепловых сетей для обеспечения тепловой энергией городов и других населенных пунк- тов, групп предприятий с общими объектами и отдельных крупных промышленных пред- приятий или сельскохозяйственных комплек- сов. В Положении оговорено, что схемы теплоснабжения выполняются только для объектов с расчетной тепловой нагрузкой не менее 116 МВт (100 Гкал/ч). Эти схемы раз- рабатываются на расчетный срок 10—15 лет, увязанный со сроками, принятыми в гене- ральных планах соответствующих населен- ных пунктов; должна быть выделена первая очередь строительства на срок 5 — 7 лет. Опыт разработки схем теплоснабжения показал, что ограничение нижнего предела расчетных тепловых нагрузок 116 МВт ис- ключает возможность такой разработки для малых и даже для некоторых средних горо- дов с населением 50—100 тыс. чел. и слабо развитой промышленностью. Между тем в целом по стране в таких городах, а также в поселках городского типа сосредоточена значительная доля всего городского населе- ния и суммарного теплопотребления страны. В связи с этим разработана и утверждена Госстроем СССР 29 декабря 1980 г. как до- полнение к Положению «Инструкция о со- ставе, порядке разработки и утверждения схем теплоснабжения населенных пунктов с суммарной тепловой нагрузкой до 116 МВт (100 Гкал/ч)» (СН 531-80) [60]. При проектировании тепловых сетей и тепловых пунктов необходимо пользоваться «Перечнем единиц физических величин, под- лежащих применению в строительстве» (СН 528-80) [59]. В соответствии с этим перечнем с 1 ию- ля 1981 г. во всей нормативной, технической н проектной документации по строительству, а также в научно-технической, учебной и справочной литературе должны применяться только единицы физических величин, со- ответствующие международной системе этих единиц (СИ). Ранее при проектировании, в частности тепловых сетей, применялась си- стема единиц, называемая системой МКС (метр, килограмм, секунда). В этой системе наряду с общей единицей количеств работы и энергии — джоулем (Дж) применялась осо- бая единица для количества тепловой энер- гии - калория. После введения системы СИ эта единица исключена, а для тепловой энергии, как и для других ее видов, применяется общая единица — джоуль и соответственно для теп- ловой мощности (теплопроизводительности, расхода теплоты) общая для всех видов энергии единица — ватт (Вт) (вместо кал/ч или ккал/ч). СНиП 1.01.01-82* [2] предусмотрена группа нормативных документов, разрабаты- ваемых органами государственного надзора, а также отдельными министерствами (ведом- ствами) и общественными организациями в области охраны труда и имеющих отноше- ние к проектированию, изысканиям и строи- тельству. В частности, при проектировании тепловых сетей и тепловых пунктов необхо- димо учитывать требования правил Госгор- технадзора СССР по устройству и безопас- ной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды [71], а также сосудов, рабо- тающих под давлением [72]. Эти правила обязательны для всех министерств и ве- домств, как и другие нормативные доку- менты, согласованные с Госстроем СССР. Ряд инструкций, регламентирующих экс- плуатацию тепловых сетей и присоединен- ных к ним систем теплоиспользования, раз- работан Минэнерго СССР [73- 78], а в части тепловых пунктов — Минжилкомхо- зом РСФСР [79]. Эти инструкции не подле- 9
жат согласованию с Госстроем СССР, но их рекомендации следует учитывать при проек- тировании тепловых сетей и тепловых пунк- тов. То же относится и к утвержденным Минздравом СССР в 1980 г. «Санитарным правилам проектирования и эксплуатации систем централизованного горячего водо- снабжения» [80]. В отдельных случаях при проектирова- нии тепловых сетей необходимо пользовать- ся республиканскими (РСН) или ведомствен- ными (ВСН) строительными нормами. Из них в списке литературы приведены только разра- ботанные Минмонтажспецстроем СССР и согласованные с Госстроем СССР нормы те- пловых потерь изолированными поверхно- стями оборудования и трубопроводов [64] и аналогичные нормы для бесканальной про- кладки тепловых сетей [65]. Эти нормы те- пловых потерь в настоящее время перера- батываются; аналогичные нормы соста- вляются для канальной прокладки тепловых сетей. Наряду со строительными нормами (СНиП и СН) в СНиП 1.01.01-82* [2] выде- лены как отдельная группа нормативных до- кументов «Общесоюзные или ведомственные нормы технологического проектирования». Имеется инструкция о порядке разработки и утверждения таких норм (СН 470-75*) [57] соответствующими министерствами (ведом- ствами) по согласованию с Госстроем СССР и ГКНТ СССР. Из таких норм, действую- щих в настоящее время, могут быть исполь- зованы при проектировании тепловых сетей «Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций», утверж- денные Минэнерго СССР 8 октября 1981 г. (ВНТП-81) [67]. Наряду с нормативными документами при проектировании необходимо учитывать данные и указания, содержащиеся в системе государственных (ГОСТ), республиканских (РСТ) или отраслевых (ОСТ) стандартов, стандартов Совета Экономической Взаимо- помощи (СТ СЭВ). 2.2. Общая характеристика руководящих и справочных материалов СНиП 1.01.01-82 указано, что к нор- мативным документам могут выпускаться вспомогательные материалы, называемые пособиями. В приложении к СНиП огово- рено, что пособия, не являющиеся норматив- ными документами, имеют целью детализа- цию отдельных положений этих документов с включением примеров и алгоритмов расче- тов, текстовых, табличных и графических данных, а также других вспомогательных и справочных материалов, необходимых для проектирования. Такие пособия должны раз- рабатываться и утверждаться научно-иссле- довательскими или проектными организа- циями, ведущими разработку соответствую- щих нормативных документов. Эти органи- зации несут ответственность за правильность включенных в пособия данных, их техниче- скую и экономическую обоснованность и по- следствия их применения. Несколько иное содержание имеют спра- вочники. издаваемые Стройиздатом в виде серии под общим заглавием «Справочник проектировщика». Выпуски этой серии по- священы различным видам основных и спе- циальных строительных работ. В список литературы данного справоч- ного пособия включены только те руководя- щие и справочные материалы, которые имеют прямое отношение к разработке схем теплоснабжения или к проектированию теп- ловых сетей и тепловых пунктов. В частно- сти, при составлении схем теплоснабжения целесообразно использование руководящих материалов, развивающих и дополняющих указания СНиП П-60-75** «Планировка и за- стройка городов, поселков и сельских насе- ленных пунктов» [27], а также близких к ним по содержанию ВСН 38-82 [63], СН 387-78 [55] и др. В эту группу входят прежде всего разработанные ЦНИИП градостроительства Госгражданстроя руководства по проектиро- ванию городских улиц и дорог [82], новых городов [8.3], малых городов [84]; по со- ставлению схем использования подземного пространства крупных и крупнейших горо- дов [85] и схем перспективного развития ин- женерного оборудования в генпланах малых и средних городов [86]. Сюда же следует отнести разработанное ЦНИИпромзданий Госстроя СССР руководство по проектиро- ванию промышленно-коммунальных зон в городах [87]. В другую группу можно включить руко- водящие материалы, относящиеся к отдель- ным видам расчетов, встречающихся при проектировании тепловых сетей, в частности их строительных конструкций при надземной [88] или подземной прокладке [89 — 91]. При выполнении технико-экономических расчетов следует пользоваться руководящими указа- ниями [92] и инструкцией [93] по таким рас- четам в энергетике, а также руководством по технико-экономическим расчетам в строи- тельной теплотехнике [94]. К разделу 16 СНиП П-36-73* «Тепловые сети» разрабо- тано руководство по проектированию теп- ловых пунктов [95]. Дополнительные сведе- ния по правилам технической эксплуатации 10
электрических станций и тепловых сетей со- держатся в пособии [96]. В отношении справочных материалов следует прежде всего отметить, что значи- тельная часть этих материалов включена в строительные нормы и правила (СНиП) и строительные нормы (СН), а также в руково- дящие материалы. Значения климатических параметров для многих населенных пунктов СССР приведены в СНиП 2.01.01-82 [6]. Наиболее полным в этой части является «Справочник по климату СССР», изданный Главным Управлением Гидрометеослужбы при Совете Министров СССР в виде от- дельных выпусков, каждый из которых охва- тывает район, обычно из нескольких смеж- ных областей, или отдельную союзную республику. Всего издано 34 таких выпуска [99]. Во второй части каждого выпуска при- ведены детальные данные по температурам воздуха на основе сведений по всем метеоро- логическим станциям района, причем коли- чество таких станций составляет обычно от 10 до 50 на каждую область. Данные, приве- денные в [6], являются выборкой из этих сведений применительно к наиболее харак- терным населенным пунктам каждого райо- на (всего 685 пунктов по территории СССР). Справочным пособием, освещающим во- просы проектирования тепловых сетей, явля- ется «Справочник проектировщика. Проекти- рование тепловых сетей» [100]. Справочник может в известной мере рассматриваться как пособие к СНиП П-7.10-62, но не к СНиП П-36-73, появившимся значительно позже в результате существенной переработки пре- жней редакции норм. За последние 10 лет текст СНиП 11-36-73 подвергался суще- ственным изменениям и дополнениям. Теплоизоляционные материалы, изделия и конструкции, а также методика их теп- ловых расчетов вместе с указаниями по вы- полнению н приемке изоляционных работ подробно описаны в «Справочнике строи- теля» [ЮЗ]. Аналогичные данные по теп- лоизоляционным конструкциям включены в СН 542-81 [61]. Справочные материалы по гидравличе- ским расчетам, а также по оборудованию и автоматическим регуляторам для тепло- вых сетей, тепловых пунктов и систем тепло- использования содержатся в «Справочнике по наладке и эксплуатации водяных тепло- вых сетей» [105]. В качестве источника спра- вочных материалов по вопросам проектиро- вания могут быть использованы книги из серии справочников «Теплоэнергетика и теплотехника». В первой книге «Общие во- просы» [107] приведены правила оформле- ния чертежей и схем, а также данные о тер- модинамических свойствах воды и водяного пара, более подробные данные приведены в [106]. Во вторую книгу серии «Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент» [108] включены данные по теплопровод- ности и вязкости воды и водяного пара, а также по плотности, теплопроводности и теплоемкости некоторых строительных и изоляционных материалов. В четвертой кни- ге «Промышленная теплоэнергетика н тепло- техника» [109] имеется раздел, посвященный теплофикации и тепловым сетям. Раздел второй ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКЦИИ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ Глава третья ТРУБЫ И ДЕТАЛИ ТРУБОПРОВОДОВ 3.1. Общая часть Водяные тепловые сети, по которым транспортируется вода с температурой выше 115 °C, монтируются, испытываются и экс- плуатируются в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации тру- бопроводов пара и горячей воды» Госгор- технадзора СССР [71]. Указанные правила не распространяются на трубопроводы с на- ружным диаметром менее 76 мм. Этими правилами, а также требованиями СНиП [22] регламентируются материалы для трубопроводов и арматуры тепловых сетей. Определение категории трубопроводов по [71], выбор труб, арматуры, оборудова- ния и деталей трубопроводов, а также расчет трубопроводов на прочность и определение нагрузок на опоры труб и строительные кон- струкции должны производиться по рабочим параметрам (давлению и температуре) теп- лоносителя. Рабочее давление для подаю- щего и обратного трубопроводов водяных 11
Таблица 3.1. Соединение трубопроводов и арматуры. Проходы условные Z>y, мм (выписка из стандарта СТ СЭВ 254-76) 10 65 350 12* 80 400 13* 100 450* 15 125 500 16** 150 600 20 160** 700* 25 175* 800 32 200 900* 40 225* 1000 50 250 1200 63** 300 1400 Примечания: 1. Условные проходы для арматуры общего назначения, обозначенные*, при- менять не допускается. 2. Условные проходы, обозначенные**, до- пускается применять только для гидравлических и пневматических устройств. тепловых сетей принимается равным наи- большему давлению в подающем трубопро- воде при работе сетевых насосов с учетом рельефа местности (без учета потерь давле- ния), но не менее 1,0 МПа, а для тепловых сетей от источников теплоты с расчетной тепловой мощностью 1000 МВт и более — не менее 1,7 МПа для труб Dy > 500 мм. Рабочая температура принимается равной температуре воды в подающем трубопроводе при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления. Рабочее давление для подающего и цир- куляционного трубопроводов сетей горячего водоснабжения принимают по наибольшему давлению в подающем трубопроводе при ра- боте насосов с учетом рельефа местности, а рабочую температуру - равной 75 °C. Рабочие давление и температура тепло- носителя принимаются одинаковыми для всего трубопровода независимо от его про- тяженности до установок, меняющих пара- метры теплоносителя — водонагревательные и насосные установки, регуляторы давления и температуры и др. В табл. 3.1 приведена выписка из СТ СЭВ 254-76 на проходы условные, служащие основой для разработки параметрических ря- дов соединений трубопроводов и арматуры. Под условным проходом понимается но- минальный внутренний диаметр присоеди- няемого трубопровода в миллиметрах. В табл. 3.2 приведена выписка из ГОСТ Таблица 3.2. Арматура и детали трубопроводов. Давления условные, пробные и рабочие. Ряды (выписка из ГОСТ 356-80 (СТ СЭВ 253-76) Условное давление /?ц, МПа Пробное давление р||р. МПа Материал арматуры и деталей трубопроводов Сталь углеродистая марок СтЗ (по ГОСТ 380-71), 10, 20, 25 (по ГОСТ 1050-74); 20Л, 25Л (по ГОСТ 977-75); сталь марган- цовистая и кремнемарганцовистая марок 15ГС*, 20ГСЛ *, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 09Г2С, 10Г2С1 (по ГОСТ 19282-73) Бронза (по ГОСТ 613-79 и ГОСТ 18175-78); латунь (по ГОСТ 17711-72 и ГОСТ 15527-70) Серый чугун марок СЧ 18-36, СЧ 21-40 (по ГОСТ 1412-79); высокопрочный чугун ВЧ 42-12 (по ГОСТ 7293-79); ковкий чугун КЧ 30-6 (по ГОСТ 1215-79) Наибольшая температура среды, °C 200 | 120 Рабочее давлени 200 Рр, МПа 120 200 0,10 0,16 0,25 0,40 0,63 1,00 1,60 2,50** 4,00** 6,30 10,00 0,20 0,25 0,40 0,60 0,90 1,50 2,40 3,80 6,00 9,50 15,00 0,10 0,16 0,25 0,40 0,60 1,00 1,60 2,50 4,00 6,30 10,00 0,10 0,16 0,25 0,40 0,63 1,00 1,60 2,50 4,00 6,30 10,00 0,10 0,13 0,20 0,32 0,50 0,80 1,30 2,00 3,20 0,10 0,16 0,25 0,40 0,63 1,00 1,60 2,50 4,00 0,10 0,15 0,23 0,36 0,60 0,90 1.50 2,30 3,60 Примечания: 1. Марки стали, обозначенные*, следует принимать по нормативной техни- ческой документации. 2. Условные давления, обозначенные**, следует принимать только для арматуры и деталей трубопроводов, изготовленных из чугуна ВЧ 42-12 и КЧ 30-6. 3. Допускается применять стали других марок с механическими свойствами и характеристика- ми прочности, обеспечивающими эксплуатацию арматуры и деталей трубопроводов в пределах дав- лений и температур, указанных в таблице. 12
356-80 на ряды условных, пробных и рабочих давлений (избыточных) для арматуры и дета- лей трубопроводов (тройники, отводы, пере- ходы, фланцы и др.). Стандарт не распрост- раняется на трубопроводы в собранном виде. Условное давление (р[) — наи- большее давление при температуре среды 20'С, при котором допустима длительная работа арматуры и деталей трубопроводов. Пробное давление (р ) — давле- ние, при котором должно проводиться гид- равлическое испытание арматуры и деталей трубопроводов на прочность и плотность во- дой при температуре не менее 5 °C и не бо- лее 70°C, если в нормативно-технической до- кументации не указано конкретное значение этой температуры. Предельное отклонение пробного давления от заданного значения не должно превышать + 5%. Рабочее давление (рр) — наиболь- шее давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры и деталей трубопроводов при данной рабо- чей температуре. Рабочее давление равно условному при температуре теплоносителя до 200 °C для стальной арматуры и деталей трубопрово- дов и при температуре теплоносителя до 120°C для бронзовой, латунной и чугунной арматуры. 3.2. Трубы Материалы для трубопроводов тепло- вых сетей, а также требования к трубам и материалам по видам и объему контроля должны соответствовать «Правилам устрой- ства и безопасной эксплуатации трубопрово- дов пара и горячей воды» Госгортехнадзора СССР [71]. Для тепловых сетей преимущественно применяют стальные прямошовные или спи- ральношовные электросварные трубы, при этом спиральношовные трубы допускается применять только для прямых участков тру- бопроводов. Бесшовные трубы допускается применять для трубопроводов с парамет- рами теплоносителей, для которых в соот- ветствии с [71] применение сварных труб не разрешается, а также при отсутствии элек- тросварных труб необходимого качества, на- пример в северных районах строительства. Для трубопроводов тепловых сетей, со- оружаемых в районах строительства с рас- четной температурой наружного воздуха до -40°C, должны применяться, как правило, трубы из углеродистых сталей, а для райо- нов с расчетной температурой ниже -40°C—из низколегированных сталей. Применение труб из низколегированных сталей для районов строительства с расчет- ной температурой наружного воздуха до — 40 “С допускается при отсутствии выпуска промышленностью труб с необходимыми ка- чествами из углеродистой стали. Трубы, изготовленные из кипящих ста- лей, независимо от параметров теплоносите- ля и районов строительства применять не допускается. Ниже приводятся основные требования, предъявляемые к сварным трубам Оу > >500 мм. Трубы должны быть подвергнуты 100%-ному контролю качества сварных со- единений неразрушающими методами. Трубы должны иметь двухсторонний свар- ной шов. Спиральношовные трубы должны иметь смещение кромок сварных швов не более 15% Сварные соединения труб дол- жны выдержать испытания на загиб (угол за- гиба должен быть для труб из углеродистой стали — не менее 100°, а из низколегирован- ной — ие менее 80°). Трубы должны быть термообработанными, должны иметь норми- рованные механические свойства и химиче- ский состав металла. Предел текучести основного металла труб должен составлять не более 70% предела прочности. Трубы должны выдержать испытание гидравличе- ским давлением. Трубы с толщиной стенки 6 мм и более должны иметь гарантиро- ванную ударную вязкость: для расчетной температуры наружного воздуха в районе строительства до -20 °C прн температуре испытания —20 °C — не ме- нее 29.4 Дж/см2; для расчетной температуры от —20°C до —40 °C —при температуре испытания — 40 С и после механического старения — не менее 29,4 Дж/см2; для расчетной температуры наружного воздуха ниже -40 °C при температуре испы- тания — 40'С и после механического ста- рения — не менее 39 Дж/см2 или при тем- пературе испытания -60 °C — не менее 29.4 Дж/см2. Ударная вязкость сварного шва должна быть не ниже ударной вязкости основного металла. Трубы при толщине стенки 3 мм и более должны поставляться со скошен- ными кромками. В том случае, когда ТУ или ГОСТ на трубы (при толщине стенки 6 мм и более) не гарантируется ударная вязкость при темпе- ратуре, соответствующей расчетной темпера- туре наружного воздуха, в районе строитель- ства необходимо обеспечить транспортиров- ку, хранение и монтаж труб при температуре не ниже —20 °C для труб из углеродистой стали и не ниже —40 °C для труб из низко- легированной стали. Бесшовные трубы должны изготавли- 13
Таблица 3.3. Трубы стальные для водяных тепловых сетей Наименование труб ГОСТ или ТУ Марка стали и ГОСТ или ТУ на сталь Условный проход труб Dy, мм Предельные параметры применения Условное давление Ру, МПа Темпера- тура воды /, °C Расчетная температура наружного воздуха, °C Электросварные прямошовные термооб- работанные группы В2 ГОСТ 10705-80 ГОСТ 10704-76 10,20 ГОСТ 1050-74** ВстЗсп5 ГОСТ 380-71* 400 1,6 200 -40 Электросварные прямошовные термо- обработанные2 ТУ 14-3-377-75 10,20 ГОСТ 1050-74** ВстЗсп5 ГОСТ 380-71* 200-400 1,6 200 -40 Бесшовные холоднодеформированные группы В, термически обработанные с испытаниями по п. п. 1.8 и 1.10 ГОСТ 8713-74* ГОСТ 8733-74* ГОСТ 8734-75 10,20 ГОСТ 1050-74** 15-40 2,5 200 -40 Бесшовные горячедеформированные ТУ 14-3-190-82 10,20 ГОСТ 1050-74** 50-400 2,5 200 -40 Бесшовные термообработанные группы Б, горячедеформированные с испыта- нием по п. 2.7 ГОСТ 550-75* ГОСТ 550-75 10,20 ГОСТ 1050-74** 25-300 2,5 200 -40 10Г2 ГОСТ 4543-71** Бесшовные горячедеформированные ТУ 14-3-1128-82 09Г2С ГОСТ 19282-73 50 - 400 2,5 200 -60 Водогазопроводные оцинкованные выс- шего качества ГОСТ 3262-75* 10 ГОСТ 1050-74** ВстЗсп5 ГОСТ 380-71* 25-150 1,6 75 -40 Электросварные спиральношовные тер- мически упрочненные ТУ 14-3-954-80 ВстЗсп5 ТУ 14-1-1451-75 и ГОСТ 350-71* 500, 600, 700, 800, 1000, 1200, 1400 2,5 200 -40 Электросварные спиральношовные ТУ 14-3-808-78 20 ТУ 14-3-808-78 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400 2,5 200 -40 Электросварные прямошовные ТУ 14-3-1138-82 17Г1С-У ТУ 14-3-1138-82 1000, 1200 2,5 200 -50 Электросварные термообработанные прямошовные3 ГОСТ 20295-85 17ГС, 17Г1С ГОСТ 19282-73 500, 600’, 700, 800 2,5 200 -50 1 Трубы промышленностью не освоены. 2 С испытаниями на загиб. ’ Тип 3 или спиральношовные; тип 2 с испытанием сварного шва на загиб. Примечание. Предельные расчетные температуры наружного воздуха приняты из условия, что трубопроводы принимают температуру окружающей среды при отсутствии в них давления.
ваться из катаной, кованой или центробежно- литой заготовок. Для трубопроводов тепловых сетей могут применяться трубы, приведенные в табл. 3.3. Помимо труб, приведенных в табл. 3.3, для тепловых сетей могут применяться так- же трубы, поставляемые по другим ГОСТ и ТУ при условии, что по видам и объему контроля они удовлетворяют требованиям [71]. По мере освоения промышленностью могут также применяться трубы стальные электросварные спиральношовные диамет- рами 530, 630, 720 и 820 мм с винтовыми гофрами по ТУ 14-3-1237-83, утвержден- ным Минчерметом СССР и согласованным с Минэнерго СССР. Трубы изготовляются из рулонной горячекатаной углеродистой стали ВстЗсп5 (по ГОСТ 380-71*) и из низко- легированной стали 17Г1СУ (по ГОСТ 19282-73). Для тепловых сетей горячего водоснаб- жения после ГТП в закрытых системах Таблица 3.4. Трубы стальные электро- сварные прямошовные для прямых участков трубопроводов. Сортамент — по ГОСТ 10704-76*. Технические условия — по ГОСТ 10705-80 гр. В. Параметры воды: ру < 1,6 МПа, t < 200 °C. Материал: сталь 20 (по ГОСТ 1050-74*) Условный проход труб Dy, мм Наружный диаметр труб DH, мм ез 5 X S 1 |cq О н 3 Н о ю Масса 1 м трубы, кг Условия поставки 15 18 2 0,789 Трубы тер- 20 25 2 1,13 мообрабо- 25 32 2 1,48 тайные 32 38 2 1,78 гр. В ГОСТ 40 45 2 2,12 10705-80, 50 57 3 4,00 п. п. 2.4, 65 76 3 5,40 2.16 (для 80 89 3 6,36 всех диа- 100 108 3,5 9,02 метров 125 133 3,5 11,18 труб) 150 159 4,5 17,15 200 219 6(5) 31,52(26,39) 250 273 6(5) 39,51(33,05) 300 325 6 47,20 350 377 6 54,90 400 426 7(6) 72,33(62,15) Примечания: 1. Допускается применение труб из стали марки 10 по ГОСТ 1050-74*. 2. Трубы Dy 40, 125, 350 мм промышлен- ностью не выпускаются. 3. По мере освоения промышленностью должны применяться трубы с толщинами стенок, указанными в скобках. Таблица 3.5. Трубы стальные бесшовные для прямых участков трубопроводов. Сортамент — по ГОСТ 8732-78 Технические условия — по ТУ 14-3-190-82 для труб Dy 50 4- 400 мм Сортамент — по ГОСТ 8734-75 Технические условия — по ГОСТ 8733-74* гр. В для труб Dy 15 4- 40 мм Параметры воды: ру < 2,5 МПа, t < 200 °C. Материал: сталь 20 по ГОСТ 1050-74* Условный проход труб Dy, мм Наружный диаметр труб DH, мм Bs я н J X S X "5 3 о £ 3 Н иЮ Масса 1 м трубы, кг Условия поставки 15 18 2 0,79 ГОСТ 20 25 2 1,13 8733-74* 25 32 2 1,48 гр. В 32 38 2 1,78 40 45 2,5 2,62 50 57 3 4,00 ТУ 65 76 3 5,40 14-3-190-82 80 89 3,5 7,38 100 108 4 10,26 125 133 4 12,73 150 159 5 18,99 200 219 7(6) 36,6(31,52) 250 273 8(7) 52,28(45,92) 300 325 8 62,54 350 377 9 81,68 400 426 9 92,56 Примечания: 1. Для труб DH < 38 мм рекомендуется применять трубы с толщиной стен- ки 2,5 мм. 2. Допускается для прямых участков при- менять трубы DH 57 -г 426 мм по ГОСТ 8731-74* гр. В (сортамент — по ГОСТ 8732-78) из стали марки 20 по ГОСТ 1050-74* при условии опре- деления предела текучести (оу > 250 МПа), про- ведения испытаний на загиб (а > 90°) и ударную вязкость (ан > 29,4 Дж/см2) в объеме 10% труб от каждой партии и с гарантией гидроиспытания. 3. В скобках указаны толщины стенок труб при условии поставки их промышленностью. теплоснабжения должны применяться оцин- кованные водогазопроводные по ГОСТ 3262-75* или эмалированные стальные трубы. В открытых системах теплоснабже- ния после ГТП для сетей горячего водоснаб- жения применяются неоцинкованные трубы. Для бесканальной прокладки водяных тепловых сетей с температурой воды до 115 °C и рабочим давлением до 1,2 МПа в сельской местности допускается примене- ние асбестоцементных труб условным про- ходом Dy 100, 150, 200, 250 и 300 мм в со- ответствии с ВСН 2-79 Минсельстроя СССР. Асбестоцементные трубы, применяемые для строительства трубопроводов, должны соответствовать ГОСТ 539-73 «Трубы и 15
. . ... пр«мвп »4HI IhllB 1|1|П|>||ННЙН IIIH |фЯМ1Н1й»виы» нн IV 14 I II IN Ml я h" I (>( I ЛН95 ЦЧ н tunpu uiuiiiuituuif ihi I I 14 » NON ZN Г' м U и h L У &'Р X ё 1 l.||IHMl 1 /> *. 1 fl Mill) i ч 20(1 1 |*Ы НИ|Ы /». < ‘ М Нн Ми । ерик и Vс юинк нос(инки 1 « ’ lol пиши 1 ICIIKII 1 руоы .S. мм (0 < Мисси KI /м 1 О 1 Hiiiini С ICIIKII 1 ру бы Л, мм Мисси. KI /м МИ) 530 X 102,99 8 102,99 17ГС, I7IC ГОС1 19282-73 ГОСТ 20295-85 1ермообрабо тайные 600 630 К 122,72 12 182,89 Ci аль 20 ТУ 14-3-808-78 ТУ 14-3-808-78 /00 720 9 157,81 9 157,81 17ГС, 17Г1С ГОСТ 19282-73 ГОСТ 20295-85 термообработанные моо К 20 9 180,0 11 219,46 17ГС, 17Г1С ГОСТ 19282-73 ГОСТ 20295-85 термообработанные 900 920 10* 224.4 - - Сталь 20 ТУ 14-3-808-78 ТУ 14-3-808-78 1(И)0 1020 10 249,1 14 347,3 17Г1С-У ТУ 14-3-1138-82 ТУ 14-3-1138-82 1200 1220 II 328,0 14 416,4 17Г1С-У ТУ 14-3-1138-82 ТУ 14-3-1138-82 1400 1420 14 485,4 - - Сталь 20 ТУ 14-3-808-78 ТУ 14-3-808-78 • Промышленностью не освоены. Примечание. Трубы по ГОСТ 20295-85 применять при условии проведения испытания на 1И1й6 (к -*80°) в объеме 10% труб от каждой плавки In 6 лиц и 3.7. Трубы стальные электросварные спиральношовные для прямых участков трубопроводов диаметром от 530 до 1420 мм по ТУ 14-3-954-80. Материал: ВстЗсп5 (ГОСТ 380-71 *) Условный проход труб Dy. MW ’ J Наружный диаметр труб DB, мм Параметры воды pv < 1,6 МПа t < 150 °C ру < 1,6 МПа 1 < 200 °C Ру < 2.5 МПа /< 150 °C ру < 2,5 МПа ! < 200 °C Толщина стенки трубы S, мм Масса, кг/м Толщина стенки трубы S, мм Масса, кг/м Толщина стенки трубы S, мм Масса, кг/м Толщина стенки трубы S, мм Масса, кг/м 500 530 6 78,69 6 78,69 8 104,5 9 117,4 6(Ю 630 7 109,1 7 109,1 — — — — 700 720 8 142,6 8 142,6 11 195,2 11 195,2 800 820 8 162,6 9 182,7 12 242,7 12 242,7 НИИ) 1020 10 252,8 10 252.8 — — — — 1200 1220 12 362,9 12 362,9 — — — — 1400 1420 13 457,9 14 492,7 — — — — Примечание. Масса труб вычислена с учетом усилений швов при плотности стали F8MI ki/m'. 16
’ll V ф I I I >н НГ< . л.. II III .|>нм> Ictllll 'll I hili \< III III Illi" и 'III ir()i I II \ и null' I l\ I 11 ill hum 11»У i >< 1111 >•»I и» uni i 11,11 > u' 111 x i util'll' iiiii'M in (),') Mila 111 »n Me 11 u и 111 и ipytu.i III -9. .i ,io 1,2 Mild ipyGi.i llll.‘ < oc iniicunc i руб upon толи 1ся асбес i ohcmcii i Ш.1МИ муф- ымп CAM-9, CAM-12 (по 1ОСГ 539-73). I срмсикания муфтовых соединений осу- щсс1вляс1ся с помощью уплотнительных ко- пен hi 1енлосгойкой резины ИРП-1220 по форме п ра {мерам, отвечающим требова- ниям ГОСТ 5228-76. Соединение асбестоце- мешных 1 руб со стальными отводами и патрубками осуществляется асбестоцемент- ными самоуплотняющимися муфтами с уп- лотнительными кольцами из теплостойкой резины. Диаметр стальных патрубков дол- жен соответствовать диаме1рам асбестоце- мешных труб. Толщины стенок труб для тепловых се- 1СЙ определяются расчетом на прочность в зависимости от принятых параметров теп- лоносителя, типа труб и марок стали. Воз- можность поставки труб необходимого каче- счва и типоразмеров должна проверяться по товарному сортаменту труб, выпускаемых промышленностью. Следует принимать бли- жайшую большую толщину стенки трубы по сравнению с полученной по расчету. Ввиду отсутствия в настоящее время специального сортамента труб для тепловых сетей в табл. 3.4 —3.6 приведен сортамент труб для изготовления трубопроводов на р б < 2,2 МПа для тепловых глектростан- ций, утвержденный протоколом Минэнерго СССР. В табл. 3.7 приведены толщины стенок шектросварных спиральношовных труб по ТУ 14-3-954-80 «Трубы стальные электро- сварные спиральношовные диаметром от 530 до 1420 мм для трубопроводов тепловых и атомных электростанций и тепловых се- 1ей». Толщины в табл. 3.7 получены расче- юм на прочность и соответствуют тол- щинам стенок труб по указанным ТУ. Возможность их поставки должна согла- совываться с заводом-изготовителем. В табл. 3.8 приведена характеристика оцинкованных водогазопроводных труб (по ГОСТ 3262-75*), применяемых для сетей го- рячего водоснабжения. Соединение этих труб должно осуществляться на сварке. В спецификациях на трубы в проектах Iсиловых сетей кроме параметров теплоно- сшелсй, характеристик труб и марок стали должны oi овариваться дополнительные тре- бования к поставке труб, предусмотренные [71 |, при условии, что эти требования вы- ИОЛПЯ1О1СЯ заводами-и п о।овигелями в cooi- ипс । nun i I OCT H iii I \ nd ip\бы ни uh 'ia I .i ii i и и i < 8 Ipifild l IH IMlMt- Hu ittl H luHilit nn циник uh tiiiili.H' titt I O( I IlftJ /4 1 (( I ( >|l 107 74) Ht.ii iiit'i it HM'iHiHH 1 и iiiiiiii.i M.i.i i 1 u Ус ioiiHi.ui 11.11IV * ( 1 ('ll k 1 1|>V 11 । lol lit 1 приход iii.ih iii.i s, MM MV iji 1 1.1 k 1 |руб /\, Meip ipyb llbl.lh i>U|.Ik мм /Эн, мм iri k иx IIOIU'H 1Г1 hll\ III»IM II III.IX 111.14 15 21.3 2,5 2.8 1,16 1 .'8 20 26,8 2,5 2.8 1 .SO 1 ,Gh 25 33,5 2.8 3,2 2.12 32 42,3 2.8 3,2 2.73 1,0't 40 48.0 3.0 3,5 3. <3 1 8 1 50 60,0 3,0 3,5 4.22 1 88 65 75,5 3.2 4,0 5,71 / o •< 80 88.5 3,5 4,0 7,3-1 8 I 1 100 1 14,0 4,0 4,5 10,88 1 ' 1 125 140,0 4.0 4,5 1 3,4 1 1 ' и 1 150 165.0 4,0 4,5 15,88 1 81 Примечание В таблице upiiue u n । u ca неоцинкованных ipyo. Оцинкон.111111.11 i|>u.u тяжелее неоцинкованных на 3% сованию с потребителем, либо ни ipi-iiuiui ния вообще не предусматриваю и я I < >< I или ТУ на трубы и в этом случае они инны риваются в заказной спецификации, по ни ы ДОЛЖНЫ ВЫПОЛНЯТЬСЯ МОНТажНЫМИ opiaiili зациями за счет резерва на непредвиденные работы и затраты. Если трубы, предусмотренные проемом, изготовлены по специальным техническим условиям для тепловых сетей со всеми неон ХОЛИМЫМИ ПрОЧНОСТНЫМИ СВОЙС1ВаМ11, hah например, спиральношовные трубы но IV 14-3-954-80, то никаких дополнительных ।ре бований в проекте не предусмагршыси н В табл. 3.9 приведена масса I м ipyn 3.3. Детали трубопроводов Для тепловых сетей должны пени и. зоваться преимущественно детали и । и менты трубопроводов заводского hiiui... ния. В табл. 3.10 приведены детали ipyiiu проводов по типовой серии 4.901-1 о ны пуск 1. Для гибких компенсаторов, уиюн iiuhu ротов и других гнутых элемешов ipynu Проводов ДОЛЖНЫ использоваться hpyiu изогнутые отводы заводскою и и о i он псин с радиусом гиба не менее одшно диамор трубы. Допускается принимаю норма н.п изогнутые отводы с радиусом i иба не мснс 3,5 диаметра трубы Для трубопроводов водяных I с 11 Hi Hl ы сеюй с рабочим давлением iciiпонос и u in i 2,5 МПа пкцючи icJiiaio noiiyi каю к и i иа|
Таблица 39 Масса 1 м трубы, кг, прн рст = 7850 кг/м3 (по ГОСТ 10704-76 и ГОСТ 8732-78) Толщина стенки трубы S. мм р. 2 0 2 <. з,0 3,5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 " 1.48 1,82 2,15 2,46 2,76 - “ X 1 "8 2,19 2,59 2,98 3,35 - -Iе 2.12 2,62 3,11 3,58 4,04 2 ‘1 3,36 4,00 4,62 5,23 - 3.65 4,53 5,40 6,26 7,10 8,76 10,36 Ж 4,29 5,33 6,36 7,38 8,39 10,36 12,28 Ill 5,23 6,50 7,77 9,02 10,26 12,70 15,09 133 8,05 9,59 11,18 12,72 15,78 18,79 у 159 11,54 13,42 15,29 18,99 22.64 26,24 29,79 -с 194 16,44 18,74 23,30 27,82 32,28 36,70 2 *• 219 18,60 21,21 26,39 31,52 36,60 41,63 46,61 2м1 273 26,54 33,05 39,51 45,92 52,28 58,60 мЮ 325 31,67 39,46 47,20 54,90 62,54 70,14 л 5<i 377 36,80 45,87 54,90 63,87 72,80 81,68 90,51 -U ИЗ 426 41,63 51,91 62,15 72,33 82,47 92,56 102,59 480 58,57 70,14 81,65 93,12 104,54 115,91 127,23 138,50 * И 1 530 90,28 102,99 115,64 128,24 140,79 153,30 1 630 107,55 122,72 137,83 152,90 167,92 182,89 720 123,09 140.5 157,8 175,1 192,3 209,5 243,8 820 140,3 160,2 180,0 199,8 219,5 239,1 278,3 920 157,6 179,9 202,2 224,4 246,6 268,7 312,8 1 СО 199,7 224,4 249,1 273,7 298,3 347,3 » 268,8 298,4 328,0 357,5 416,4 475.0 < н 42< 347,7 382,2 416,7 485,4 554,0
Рис. 3.1. Фланец плоский приварной по ГОСТ 12820-80 с патрубком по чертежам Рис 3.2. Фланец плоский приварной по чер- тежам Т106 ui.ie секторные отводы. Штампосварные (ройники и отводы допускаются для тепло- носиюлей всех параметров. Штампосварные и сварные секторные отводы допускается ис- iiirii.ювать при условии проведения 100%- iioio контроля сварных соединений отводов V hi. (ра шуковой дефектоскопией или просве- чиванием. ( парные секторные отводы допускается iipiiiinMaib при условии их изготовления । ину i реп ним подваром сварных швов. Ис- ио п. юна I ь детали трубопроводов, в том пи ас к о । воды из электросварных труб со । пираui.iii.iM швом, не допускается. Пекши радским филиалом института •< ini-pi 1)мон(аж(1роект» разработана доку- ментная на ипампосварные отводы из угле- ро на юЙ ciaim марок 20, 20К с углом 90°, . 4S и 30 , диаметром 700, 800, 1000 и I ,'00 мм, радиусом гиба 1,5£)н на условное ши пение 1,6 и 2,5 МПа. Отводы изготов- |ин>н и с параметрами и размерами, приве- iriiiii.iMii па черюжах Л8-452.000 и в ТУ Ы >1.' I 1041 Кб «О1воды штампосварные из yi <||-р|> нк ioh ciami для АЭС и ТЭС». •I'чапнсиыс соединения применяются для । ос iiiiii’iiiih ।руб с арматурой, арматуры мс* i\ пикш и упаковки измерительных Пшфр.11 м Дня ф i.iihicbmx сое 1ИНСНИЙ арм.нуры . I р\I >1 )цр<*11< I IIIMII />у I 40 ММ при VI ШИШОМ ЫН I. IIIIII н<> II.। />у - .' S М 11а н < II. Пнф|О< I II 11)1 < |>1 |< . >М< II I \ С I I >1 l.lh III 11.11*. I I I l|i I I lllll I lip Illi I pill H *<< I t .1 > I H' 1 I < >< I I '1 ' I ’ I 11 ..(I. io 11. > 11 । i|i iihdi 111r » i i , | и i < \ i ।<>и111 । । . t Рис. 3.3 Фланцевое соединение трубопрово- дов ру = 2,5 МПа с арматурой ру = 4,0 и Ру = 6,4 МПа по чертежам Т108 нием ру = 6,2 МПа для воды с ру < 2,5 МПа и fj$200°C принимаются фланцевые соедине- ния по типовым рабочим чертежам Т108 се- рии 4.903-10 (выпуск 1). Для фланцевых соединений арматуры с трубопроводами £>у > 150 мм при пара- метрах воды ру<2,5 МПа и г^200сС при- нимаются плоские приварные фланцы (по ГОСТ 1255-67) с патрубком по типовым ра- бочим чертежам Т105 и плоские приварные фланцы с патрубком по чертежам Т106 (рис. 3.1 и 3.2) или фланцевые соединения по чертежам Т108 (рис. 3.3), Т109. При применении для фланцевых соеди нений плоских фланцев с патрубками по се рии 4.903-10 необходимо сопоставить юл шины стенок патрубков, заложенных в ‘icpie- жах Т105, Т106, Т108 и Т109 с толщинами стенок труб для трубопроводов. Если юн шины стенок для труб больше принятых inn патрубков, их следует увеличить до толщины стенок труб, принятых в проекте, и прои ше- сти соответствующую корректировку снсни фикаций (пересчитать массу). При подборе ответных фланцев к арматуре необхо шми руководствоваться типом ynnoTHinetii.iioii ПОВерХНОСТИ, ПРИНЯТОЙ В КОНСТРУКЦИИ лрм.1 туры. При проектировании тепловых ceu-н ш ветные фланцы обычно применяются i vn лотнительными поверхностями (по I < )< I 12815-80) — исполнение 1 — с соединизел1.пы ми выступами, исполнение 2 —с пытупнм и исполнение 3 — с впадиной Испознсчпн- уплотнительной поверхности ука ii.iii.icii н в обо шачепии флаши Перечень ГОС! на фзаи11i.i арма i у ।>ы <<>< 11111111c111.111ax n.uicil и i рунонроно urn 111 > 11 III- I.-11 II I.ц>1| ' II llrpl 'Il-Ill. I 11111 > I* 1.1 X p.l '"in. 'ii । > i <• * । li ф i i it 111 >i 111 । m min null >i | । itiiii и । 11д I |>\ 11f ) иi и i 11 > i I I 1
Таблица 3.10 Детали трубопроводов на Ру = 2,5 МПа, t < 200 °C (серия 4.903-10, выпуск 1) Наименование Условный проход Dy, мм Обозна- чение Отвод крутоизогну- тый 45 , 60 , 90 40-500 Т50 Отвод сварной 20°30', .30, 45 , 60 , 67 30' и 90 150- 1400 T5I Отвод с гибом 15 — 180 25-400 Т54 Труба с косым срезом 150-700 Т55 Переход сварной лис- товой концентри- ческий и эксцен- трический 50- 1400 Т57 Переход сварной ле- пестковый на < 1,6 МПа 150- 1400 Т58 Диффузор 600- 1400 Т59 Конфузор 600- 1400 Т60 Ответвление трубо- проводов 20- 1400 Т90 впритык (тип А), врезное (гип Б) 20- 1400 Т93 с усиленным шту- цером впритык 175- 1400 T9I с накладкой 150- 1400 Т94 Тройник сварной рав- нопроходный 400-1400 Т96 Тройник сварной пе- реходный 400- 1400 Т98 Заглушка штампо- ванная 40-500 Т114 Заглушка плоская приварная 40-450 Т115 Заглушка плоская приварная с ребрами 450, 500 TI16 Из крепежных деталей для фланцевых соединений при р,^2.5 МПа применяются болты получистые с шестигранной головкой с основной метрической резьбой по ГОСТ 7798-70*, гайки полу чистые шестигранные по ГОСТ 5915-70* Технические условия — по ГОСТ 1759-70* Для уплотнения фланцевых соединений применяются мягкие прокладки (по ГОСТ 15180-70) из паронита общего назначения (по ГОСТ 481-80*) марки ПОН. Толщина про- кладок рекомендуется 1.5-2 мм. Примене- ние прокладок толщиной более 3 мм не ре- комендуется. Материал для фланцевых со- единений приведен в табл. 3.13. Поставка арматуры с ответными флан- цами. крепежными деталями и прокладками осуществляется объектам Минэнерго СССР и Мингазпрома по заказам-нарядам Союз- главарматуры. Другим потребителям арматура может быть поставлена с ответными фланцами, крепежными деталями и прокладками в со- ответствии с действующими ГОСТ и ТУ, что должно быть оговорено в заказе-наряде. Крепежные детали к ответным фланцам по- ставляются только в том случае, когда по условиям работы арматуры они являются специальными. Метизы общего назначения в комплект поставки не входят. В соответствии с ГОСТ 12815-80 фланцы трубопроводов и соединительных частей, а также присоединительные фланцы арма- туры выпускаются с уплотнительными по- верхностями девяти типов: исполнение 1 — с соединительным выступом; исполне- ние 2 — с выступом; исполнение 3 — с впа- Таблица 3.11. Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов ГОСТ Наименование ГОСТ 12815-80 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20 МПа Типы. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей. ГОСТ 12816-80 То же. Общие технические требования ГОСТ 12817-80 Фланцы литые из серого чугуна на р} от 0,1 до 1,6 МПа. Конструкция и размеры ГОСТ 12818-80 Фланцы литые из ковкого чу1уна на ру от 1,6 до 4,0 МПа. Конструкция и размеры ГОСТ 12819-80 Фланцы литые стальные на ру от 1,6 до 20 МПа. Конструкция и размеры ГОСТ 12820-80 Фланцы стальные плоские приварные на ру от 0,1 до 2,5 МПа. Конструкция и размеры ГОСТ 12821-80 Фланцы стальные приварные встык на ру от 0,1 до 20,0 МПа. Конструкция и размеры ГОСТ 12822-80 Фланцы стальные свободные на приварном кольце на д от 0,1 до 2,5 МПа. Конструкция и размеры Пример условного обозначения при заказе круглого стального приварного встык фланца Dy 50 мм на ру = 1,0 МПа (10 кгс/см2) из стали 25 исполнения I (с соединительным выступом) фланец 1-50-10, сталь 25 ГОСТ 12821-80 20
Таблица 3.12. Сидим таблица типовых рабочих чертежей плоских приварных флан- цев с аатрубкахм и фланцевых соединений (серия 4.903-10, выпуск 1) Условный проход Dy, мм Обозна- Наименование чертежей ченне Пределы применения Темпера- тура теп- доносите- ля (не бо- лее), °C Условное давление Ру, МПа трубо- провода арматуры 10- 1600 10- 1000 10-600 10-500 Т105 Фланец плоский приварной ру < 2,5 МПа по ГОСТ 1255-67 с патрубком 300 0,2; 0,25 0,6 1,0; 1,6 2,5 0,2; 0,25 0,6 1,0; 1,6 2,5 1200- 1400 700-1400 600- 1400 Т106 Фланец плоский приварной ру < 2,5 МПа по чертежам. Т106.00.00.001 с патрубком 300 0,6 1,0; 1,6 2,5 0,6 1,0; 1,6 2,5 15-300 50-400 Т108 Фланцевое соединение трубопровода ру < 2,5 МПа с арматурой ру = 4,0 и Ру = 6,2 МПа, имеющей фланцы с впа- диной. Для фланцевого соединения при- менен фланец плоский приварной по чертежам Т 108.00.00.001 с патрубком 300 2,5 6,4 4Д 15-400 Т108 То же с арматурой ру = 4,0 МПа, имеющей фланцы с гладкой уплотни- тельной поверхностью 300 2,5 4,0 500, 600 Т109 Фланцевое соединение трубопровода Ру < 2,5 МПа с арматурой ру < 6,2 МПа. Для фланцевых соединений применен фланец плоский приварной по черте- жам Т 109.00.00.001 с патрубком 300 2,5 1,0 4,0; 6,4 2,5 600, 800, 1000 Таблица 3.13. Материал для фланцевых соединений Тип фланца Условное давление А- МПа Условный проход д. мм Материал Фланцы Болты (по ГОСТ 7798-70*) Гайки (по ГОСТ 5915-70*) Стальные плоские приварные по ГОСТ 12820-80 1,0; 1.6 2.5 10-600 10-500 ВСтЗсп5 по ГОСТ 380-71* из листа по ГОСТ 14637-79 Сталь марки 20 по ГОСТ 1050-74**. Класс прочности 4.6 по ГОСТ 1759-70** Сталь марки 20 (10) по ГОСТ 1050-74**. Класс прочности 5 по ГОСТ 1759-70** Стальные привар- ные встык по ГОСТ 12821-80 с соединительным выступом 10;16;25 10- 1200 10-800 Примечания: 1. ГОСТ 1759-70**. технические требования распространяются на болты, шпильки, винты и гайки с диаметром резьбы от 1 до 48 мм. 2. Класс прочности для болтов обозначен двумя числами. Первое число, умноженное на 10, определяет минимальное сопротивление в кгс мм2. второе — отношение предела текучести к времен- ному сопротивлению в процентах; произведение чисел определяет предел текучести в кгс/мм2. Класс прочности для гаек обозначен одним числом, которое при умножении на 10 дает напряжение от испытательной нагрузки в кгс/мм2. 21
диной; исполнение 4 —с шипом; исполне- ние 5 — с пазом; исполнение 6 — под линзо- вую прокладку; исполнение 7 — под про- кладку овального сечения; исполнения 8, 9 — под фторопластовые прокладки. Исполнение уплотнительной поверхно- сти указывается в обозначении фланца. В во- дяных тепловых сетях в основном приме- няются фланцы с уплотнительной поверх- ностью исполнения 1 и 2. 3.4. Опоры трубопроводов Для опирания и подвески труб преду- сматриваются: опоры скользящие — независимо от на- правления горизонтальных перемещений трубопроводов при всех способах прокладки и для всех диаметров труб (табл. 3.14 и рис. 3.4, 3.5, 3.6) и опоры диэлектрические (табл. 3.15 и 3.16 и рис. 3.7, 3.8, 3.9); опоры катковые — для труб диаметром 200 мм и более при осевом перемещении труб при прокладке в туннелях, коллекторах, на кронштейнах и на отдельно стоящих опо- рах и эстакадах (табл. 3.17 и рис. 3.10 и З.И); опоры шариковые — для труб диамет- ром 200 мм и более при горизонтальных Рис. 3.4. Опоры скользящие DH 32-? 159 мм Рис. 3.5. Опоры скользящие £>и 194-?630 мм Таблица 3.14. Опоры трубопроводов скользящие высотой //=100, 150, 200 мм (серия 4.903-10. выпуск 5) Условный проход труб Dy, мм Обозначения Длина опоры L. мм Максимально допус- тимое осевое ieiuio- вое перемещение |рубопровода А. мм 25-150 Т13.01 -Т13.12 Т14.01 -Т14.12 170 340 90 260 175-600 Т13.13-Т13.39 Т14.13-Т14.39 Т15.01-Т15.27 170 340 680 90 260 600 700- 1400 Т14.40-Т14.57 Т15.28-Т15.45 340 680 220 560 Пример обозначения скользящей опоры для трубопровода DH = 76 мм. Н = 100 мм: опора скользящая 76Т13.04. Таблица 3.15. Опоры трубопроводов скользящие диэлектрические высотой Н = 100, 150, 200 мм (серия 4.903-10, выпуск 5) Условныт проход труб Dy, мм Обозначения Длина опоры L, мм Максимально допус- тимое осевое тепло- вое перемещение |рубонровода А, мм 175-350 Т16.01-Т16.15 Т17.01-Т17.15 Т18.01-Т18.15 170 340 680 90 260 600 350-600 Т16.16-Т16.30 Т17.16-Т17.30 Т18.16-Т18.30 170 340 680 90 260 600 700 — 1400 Т17.31-Т17.48 Т18.31-Т18.48 340 680 220 560 Пример обозначения скользящей диэлек- трической опоры для трубопровода DH — 194 мм. //=200 мм: опора диэлектрическая 194-Т16.03 перемещениях труб под углом к оси трассы, при прокладке в туннелях, коллекторах, на кронштейнах и на отдельно стоящих опорах (табл. 3.18); опоры подвесные пружинные — для труб диаметром 150 мм и более в местах верти- кальных перемещений труб (табл. 3.19 и 3.20 и рис. 3.12, 3.13); опоры подвесные жесткие — при надзем- ной прокладке трубопроводов с гибкими 22
Рис. 3.6. Опоры скользящие D„ 1944-1420 мм Рис. 3.7. Опоры скользящие диэлектрические D„ 1944-377 мм Рис. 3.8. Опоры скользящие диэлектрические DH 377 4-1420 мм 23
Для опор Ди ^273мм Для яяяр О, *325мм Таблица 3.16. Опоры трубопроводов скользящие. Плиты опорные с диэлектриче- скими прокладками под опоры скользящие по чертежам Т13, Т14, Т15 (серия 4.903-10, выпуск 5) Условный проход труб Dy, мм Обозначение Длина опоры L. мм 25-150 Т43.01-Т43.08 160, 330 175-250 Т43.09-Т43.17 170. 340, 680 300-1400 Т43.18-Т43.49 ПО*. 340. 680 * Для Dy 300 4- 600 мм. Пример обозначения плиты диэлектриче- ской для опоры типа Т13.07 плита диэлектрическая Т43.05. компенсаторами и на участках самокомпен- сации (табл. 3.21). Уклон трубопроводов при катковых и шариковых опорах труб должен прини- маться не более 0.5 г. где г — радиус катка или шарика, мм. Длина жестких подвесок должна прини- маться для водяных тепловых сетей не менее десятикратного теплового перемещения под- вески, наиболее удаленной от неподвижной опоры. Для трубопроводов тепловых сетей предусматриваются неподвижные опоры сле- дующих типов: лобовые (табл. 3.23 и рис. 3.14, 3.15); 24
боковые (табл 3 22), щитовые (табл 3 24 и рис 3 16, 3 17), лобовые для сальниковых компенсато- ров (табл 3 25 и рис 3 18), хомутовые (табл 3 26 и рис 3 19), бугельные (табл 3 26 и рис 3 20) Таблица 317 Опоры трубопроводов катковые (серия 4 903 — 10, выпуск 5) Тип опоры Условный проход труб Dy мм Обозна- чение Д тина опоры L мм Максимально допус- тимое осевое тепло- вое перемещение трубопровода А мм Однокат- ковая 175-250 Т1901- Т19 06* 170 180 340 520 300-600 Т19 07- Т19 18 j 170 100 340 440 700 — 1400 Т19 19 — Т19 24 340 440 Двучкат- ковая 700 — 1400 Т20 01- Т20 12 340 200 680 800 * Высота Н = 150 мм дня остатьных опор Н = 200 мм Пример обозначения однокатковой опоры ття трубопровода DH = 219 мм А = 180 мм опора однокатковая 219 Т19 03 Таблица 318 Опоры трубопроводов шариковые (серия 4 903-10, выпуск 5) Условный проход труб Dy, мм Обозначение Высота опоры мм Максимально допу- стимое осевое теп- ловое перемещение трубопровода А мм #1 Н2 175-400 Т21 01- Т21 12 150 250 200 и 400 480-600 Т21 13- Т21 18 200 300 200 и 400 700 Т21 19- Т21 20 150 250 200 и 400 700 — 1400 Т21 21- Т21 42 200 300 200 и 400 Пример обозначения опоры шариковой Z)H = 194 мм опора шариковая 194Т21 01 Таблица 3 19 Опоры подвесные пружинные для горизонтальных трубопроводов (серия 4 903-10, выпуск 6) Условный проход труб Dy мм Обозначение 150-400 Т27 01-Т27 14 350-1400 Т28 01-Т28 22 700-1400 Т29 01-Т29 06 Пример обозначения подвесной опоры исполнения 1 для трубопроводов D„ = 377 мм опора подвесная 1-377Т27 11 Рис 3 11 Опоры двухкатковые 25
Таблица 3.20. Опоры подвесные пружинные для вертикальных трубопроводов (серия 4.903-10, выпуск 6) Условный проход труб Dy. мм Обозначение 150-1400 Т41.01-Т41.25 Пример обозначения подвесной опоры исполнения 1 для трубопровода DH = 377 мм: опора подвесная 1-377Т41.06. Таблица 3.22 Опоры трубопроводов неподвижные боковые (серия 4.903-10, выпуск 4) Тип опоры Наружный диаметр трубопро- вода DH. мм Обозначение Тип I Тип И с защитой от электрокоррозии 194 — 1420 Т 10.04- Т10.18 Тип III Тип IV с защитой от электрокоррозии 377 — 1420 Т10.19- Т10.28 Примечание. Опоры типа Т10 могут уста- навливаться в сочетании с опорами типа Т4 —T9 и Т46 в зависимости от осевой силы. Пример обозначения боковой неподвижной опоры для трубопровода Dfl 194 мм. тип I: опора боковая I94-IT10.04 Таблица 3.21. Опоры подвесные жесткие для горизонтальных трубопроводов (серия 4.903-10, выпуск 6) Условный проход труб Dy, мм Обозначение 25-70 Т22.01-Т22.35 80-300 Т23.01 -Т23.56 250-600 Т24.01-Т24.56 400-600 Т25.01 -Т25.28 Пример обозначения подвесной опоры ис- полнения I для трубопровода DH = 194 мм: опора подвесная 1-194Т23.30 Опоры подбираются по типовым рабо- чим чертежам в зависимости от верти- кальных и горизонтальных нагрузок, допу- скаемых для опор каждого типа. Рис. 3.12. Опоры подвесные пружинные для горизонтальных трубопроводов DH 159-? -j- 426 мм Рис. 3.13. Опоры подвесные пружинные для горизонтальных трубопроводов DH 377 -? -г 1420 мм 26
Рис 3 14 Опоры неподвижные лобовые двух- упорные для трубопроводов DH 108 — 1420 мм Рис 3 15 Опоры неподвижные лобовые че- тырехупорные для трубопроводов DH 133— — 1420 мм Рис 3 16 Опоры неподвижные щитовые для трубопроводов DH 108—1420 мм, тип III, с защитой от этектрокоррозии Рис 3 17 Опоры неподвижные щитовые уси- ленные для трубопроводов DH 108— 1420 мм, тип III, с защитой от электрокоррозии Рис 3 18 Опоры неподвижные лобовые для двухсторонних сальниковых комплексаторов DH 530 — 820 мм 27
Таблица 3 23 Опоры гру^кмфоаолов веоодвижные лобовые (серия 4.903-10, выпуск 4) Тип оповы Наружный диаметр трубопровода £>н, мм Обозначение Двухупорные, тип I, II Двухупорные с защитой от электрокоррозии, тип III, IV 108-1420 Т401-Т4 18 Четырехупорные, тип I, II, V Четырехупорные с защитой от электрокоррозии, тип III, IV 133- 1420 Т5.02-Т5.18 Двухупорные усиленные тип I, II тип V, VI Двухупорные усиленные с защитой от электрокоррозии, тип III, IV, тип VII, VIII 108- 1420 194-1420 108-1420 194-1420 Т6 01-Т6.18 Т6.19-Т6.33 Тб 01-Тб 18 Т6.19-Т6 33 Четырехупорные усиленные, тип I. II 426-1420 Т7 09-Т7 16 Четырехупорные усиленные с зашитой от электрокоррозии, тип III, IV Пример обозначения опоры неподвижной лобовой двухупорной усиленной для трубопровода DH = 325 мм. тип I опора 325-1Т6 07 Таблица 3 24 Опоры трубопроводов неподвижные щитовые (серия 4 903-10, выпуск 4) Тип опоры Наружный диаметр трубопро- вода £>н, мм Обозначение Тип I, II 108- 1420 Т8.01- Т8 26 Тип III, IV с зашитой от электрокоррозии Тип I, II усиленные 426 — 1420 T9 09, T9 10, T9 12. T9.14 Тип III, IV усиленные с защитой от электро- коррозии Т9.16, Т9.18, T9 20, Т9.22, Т9.24, T9 25, T9.26 Пример' обозначения опоры неподвижной щитовой усиленной для трубопровода DH = = 530 мм, тип I опора 530-1Т8 12 Рис 3 19. Опоры неподвижные хомутовые бескорпусные для трубопроводов DH 108 ч- — 1020 мм, тип II Таблица 3 25 Опоры трубопроводов неподвижные лобовые для сальниковых компенсаторов (серии 4 903-10, выпуск 4) Тип опоры Наружный диаметр трубопро- вода £>н, мм Обозначение Тип I Тип II с защитой от электрокоррозии Тип III Тип IV с защитой от электрокоррозии 530-820 Т46 11 - Т46 14 Примечание Опоры разработаны для тех диаметров трубопроводов, для которых корпус компенсатора выполнен из труб, не вошедших в номенклатуру труб для тепловых сетей Пример обозначения неподвижной опоры для сальникового компенсатора DH 630 мм, тип I опора 630-1Т46 12 *3ajo/r дл> осадии труЛопраМа 28
Рис 3.20. Опоры неподвижные надземной прокладки для трубопроводов DH 3774-1420 мм Таблица 3.26. Опоры трубопроводов неподвижные с хомутами и бугелями (серия 4.903-10, выпуск 4) Тип опоры Наружный диаметр трубопровода £>н, мм Обозначение Тип опоры Наружный диаметр трубопровода £>н, мм Обозначение Опоры непо- движные хому- товые 32-219 T3.01-T3.ll То же с заши- той от электро- коррозии : тип III тип IV 108-1020 Т11.01- Т11.16 Т11.17 — Т11.32 Опоры непо- движные хому- овые бескор- ~>сные тип I тип II Т11.01- Т11.16 Т11.17- Т11.32 Опоры непо- движные хому- товые 57-377 Т12.01- Т12.33 То же бугель- ные 377-1420 Т44.01 - Т44.33 Глава четвертая АРМАТУРА И ОБОРУДОВАНИЕ 4.1. Арматура В тепловых сетях применяется преиму- щественно стальная арматура. Чугунную ар- матуру допускается применять для пара- метров воды и диаметров трубопроводов, ~реду смотренных в [71] и приведенных з табл. 4.1. При этом независимо от спосо- бов и места прокладки тепловых сетей (кроме -епловых пунктов и сетей горячего водоснаб- - ения), параметров воды и диаметров трубо- проводов не допускается применять арма- туру из серого чугуна в районах с расчетной температурой наружного воздуха для проек- тирования отопления ниже — 10°С, а из ков- кого — ниже — 30 °C. На выводах тепловых сетей от источников теплоты и на вводах ГТП и МТП должна, как правило, преду- сматриваться стальная запорная арматура. Для всех параметров воды принимать арматуру из серого чугуна на спускных и дренажных устройствах не допускается. При установке чугунной арматуры необхо- 29
Таблица 4.1. Пределы применения чугунной арматуры 1,6 1,0 0,6 0,25 300 200 120 120 80 300 600 1600 ГОСТ и марка чугуна ГОСТ 1215-79 (не ниже марки КЧ 30-6) ГОСТ 1412-79 (не ниже марки СЧ 15-32) димо предусматривать защиту от изгибаю- щих усилий. В подземных отдельно стоящих ГТП на вводе трубопроводов тепловой сети реко- мендуется устанавливать запорную арматуру с электроприводом независимо от диаметра трубопроводов. Для районов строительства тепловых се- тей с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования отопления ниже -40 3С желательно применять арматуру из низколегированной стали. При применении арматуры общепромышленного назначения, изготовленной из углеродистой стали, необ- ходимо предусматривать мероприятия, ис- ключающие возможность снижения темпера- туры стали при транспортировке, хранении, монтаже и эксплуатации ниже — 30 °C [22] Выпускаемые в настоящее время элек- троприводы к задвижкам в соответствии с данными тульского завода «Электропри- вод» могут работать при температуре окру- жающей среды от 40 до —40 °C. Выбор арматуры производится по услов- ному проходу, рабочим параметрам среды, по требуемому типу привода, а также в зави- симости от климатического района строи- тельства тепловых сетей. Институтом «Теплоэлектропроект» раз- работаны и согласованы с Союзглавармату- рой с целью унификации применяемых вен- тилей, задвижек и обратных клапанов и ограничения использования в проектах дефи- цитной арматуры «Рекомендации по номен- клатуре арматуры для тепловых сетей». Рекомендуемые и допускаемые к примене- нию типы клапанов, задвижек и обратных клапанов приведены в табл. 4.2, 4.8, 4.9, 4.10, составленных на основании 3-го издания ука- занных рекомендаций (1981 г.). В проектах должна закладываться реко- мендуемая арматура, а допускаемая может быть применена при отсутствии рекомендуе- мой арматуры для ее замены при конкрет- ном размещении заказов. 30 В таблицах приведено условное обозна- чение арматуры, принятое в каталогах на промышленную трубопроводную арматуру и в сбытовых документах (прейскурантах оптовых цен, ведомостях заказа и т. п.), для арматуры, не имеющей условного обозначе- ния, приведен номер чертежа. В отдельных случаях условное обозначение арматуры дублируется номером чертежа. Условные обозначения состоят из цифр и букв. Первые две цифры обозначают тип ар- матуры: 14 и 15 — клапан; 16 — клапан обратный подъемный; 19 — клапан обратный поворотный; 30 и 31 — задвижка. Буквы за цифрами обозначают материал, применяемый для изготовления корпуса ар- матуры: с — сталь; ч — серый чугун; кч — ковкий чугун; Б — латунь, бронза. Цифры после букв обозначают конструк- тивные особенности изделия в пределах дан- ного типа и вид привода. Одна или две цифры обозначают номер модели (ручной привод с маховиком), при наличии трех цифр первая обозначает вид привода: 3 — механи- ческий с червячной передачей, 5 — то же с ко- нической передачей, 9 — электрический. Последние буквы обозначают материал уплотнительных поверхностей: бр — бронза, латунь; нж — коррозионно-стойкая (нержа- веющая) сталь; п — пластмассы (кроме вини- пласта). Буквы в конце обозначают исполнение электропривода: Б — взрывозащищенное (взрывобезопасное); Т — тропическое. Цифры в конце обозначают исполнение. Изделия без вставных или наплавленных колец, т. е. с уплотнительными поверхно- стями непосредственно на корпусе или за- творе, обозначены буквами «бк» (без колец). Примеры: 30с964нж — задвижка стальная с элек- троприводом с уплотнительной поверх- ностью из нержавеющей стали; 16с13нж — клапан обратный подъемный стальной с уплотнительной поверхностью из нержавеющей стали; 15Б1бк — клапан (вентиль) муфтовый ла- тунный без вставных или наплавленных ко- лец. Для тепловых сетей преимущественно должна приниматься бесфланцевая арматура (с концами под приварку) по мере освоения ее промышленностью и фланцевая. Преду- сматривать приварку фланцевой арматуры непосредственно к трубопроводу (без от- ветных фланцев) не допускается из-за воз- можного ее перекоса при сварочных работах. Муфтовая арматура может применяться только для трубопроводов Dy ^100 мм при
давлении теплоносителя до 1,6 МПа и тем- пературе до 115 °C и ниже в случае примене- ния водогазопроводных труб. При выборе арматуры различного на- значения (краны, задвижки, клапаны, обрат- ные клапаны и др.) необходимо проверять возможность ее поставки по «Сводной за- явке потребности продукции машинострое- ния на соответствующий год по Союзглав- арматуре» (разд. I —VII), которая выпуска- ется Союзглаварматурой ежегодно на после- дующий год. Арматура, не вошедшая в Сводную за- явку, считается нетиповой, для ее получения необходимо согласование с ЦК БА, и потреб- ность в ней должна направляться до 1 ап- реля года, предшествующего планируемому, з Минхиммаш и Союзглаварматуру. Основные габаритные и присоедини- тельные размеры и масса арматуры, пределы ее применения в зависимости от параметров треды, характеристика присоединительных концов, допускаемое рабочее положение на трубопроводе, класс герметичности, мате- риалы основных деталей, чертежи общих ви- дов и прочие данные принимаются по ката- логам на промышленную трубопроводную арматуру, разработанным Ленинградским производственным объединением арматуро- дтроения «Знамя труда» им. И. И. Лепсе ЛПОА «Знамя труда»), части I —V. При отсутствии сведений об арматуре з указанных каталогах необходимые для проектирования данные могут быть приняты -о техническим описаниям и инструкциям гаводов-изготовителей на этот вид арма- туры. Рабочее положение арматуры по отно- шению к направлению движения теплоноси- теля следует принимать исходя из того, что рабочая среда для задвижек может пода- ваться с любой стороны, а для клапанов и обратных клапанов — по стрелке, указан- ной на корпусе. Рабочее положение арматуры на трубо- проводе принимается в соответствии с указа- ниями каталогов-справочников или данными заводов-изготовителей. В том случае, если з графе каталога «Рабочее положение» -.казывается «любое», запорную арматуру допускается устанавливать в любом проме- жуточном положении в диапазоне 90° между вертикальным и горизонтальным положе- ниями шпинделя (в пределах верхней полу- окружности). Устанавливать запорную арма- туру шпинделем вниз в пределах нижней - о.туокружнрсти не рекомендуется. Запорная арматура в тепловых сетях -редусматривается для отключения трубо- -роводов, ответвлений и перемычек между трубопроводами, секционирования магист- ральных и распределительных тепловых се- тей на время ремонта и промывки тепловых сетей и т. п. В соответствии с [22] установка запорной арматуры предусматривается на всех выводах тепловых сетей от источников теплоты независимо от параметров теплоно- сителя и диаметров трубопроводов. При этом не допускается дублирования арматуры внутри и вне здания. На трубопроводах водяных тепловых се- тей Dy > 100 мм согласно [22] должны быть установлены секционирующие задвижки на расстоянии не более 1000 м друг от друга с устройством перемычки между подающим и обратным трубопроводами диаметром, равным 0,3 диаметра трубопровода, но не менее 50 мм. На перемычке должны преду- сматриваться две задвижки и контрольный клапан между ними Dy 15 4-25 мм. Допу- скается увеличивать расстояние между сек- ционирующими задвижками для трубопро- водов Dy 400 4-500 мм до 1500 м при обеспечении спуска воды или заполнения секционированного участка одного трубо- провода в течение не более 2 — 4 ч, для трубопроводов Dy 600 мм - до 3000 м, а для трубопроводов надземной прокладки Dy 900 мм — до 5000 м при обеспечении заполнения участка в течение не более 5 ч. Запорная арматура должна согласно [22] устанавливаться в узлах на трубопро- водах ответвлений £>у^100 мм, а также в уз- лах ответвлений на трубопроводах тепловых сетей к отдельным зданиям. При длине от- ветвлений к отдельным зданиям до 30 м и при их диаметре 50 мм и менее допускает- ся запорную арматуру на этих ответвлениях не устанавливать. При этом должна преду- сматриваться запорная арматура, обеспечи- вающая отключение группы зданий с сум- марной тепловой нагрузкой, не превышаю- щей 0,6 МВт. В качестве запорной арматуры в тепло- вых сетях применяются задвижки, клапаны и затворы. Для труб £>у^50 мм в качестве запорной арматуры непосредственно в сетях рекомендуются задвижки как арматура, имеющая по сравнению с клапанами мень- шее гидравлическое сопротивление, а также допускающая любое направление движения теплоносителя. На участках, требующих особо надеж- ного и плотного отключения, рекомендуется устанавливать клапаны, обеспечивающие большую плотность отключения. Рекомендуемые и допускаемые типы за- движек приведены в табл. 4.2. Для задвижек и затворов диаметром 500 мм и более при давлении ру > 1,6 МПа 31
Таблица 4.2. Задвижки Обозначение задвижки Условные проходы Dy, мм Пределы применения (не более) Присоединение к трубопроводу Материал корпуса ПО каталогу в тепловых сетях мН а 1, °C мПа /. °C Рекомендуемые задвижки 30ч47бр 50, 80, 100, 125, 150, 200 1,0 225 1.0 200 Фланцевое Серый чугун 31ч6нж (И 13061) 50, 80, 100, 125, 150 1.0 225 1,0 200 31чббр 80 1,6 225 1,0 200 30с14нж1 200 1,0 200 1,0 200 Фланцевое Сталь ЗОчббр (ГЛ 16003) 200, 250, 300 1,0 225 1,0 200 Серый чугун 350, 400 1,0 225 0,6 120 30ч915бр 500, 600, 800, 1200 1,0 100 0,6 0,25 100 Фланцевое Серый чугун 30ч930бр 1000 1,0 120 0,25 120 30с64бр 200 2,5 225 2,5 225 Фланцевое и с концами под при- варку Сталь ИА12015 400 2,5 200 2,5 200 С концами под приварку Л12014 (30с924нж) 1000, 1200, 1400 2,5 200 2,5 200 30с64нж (ПФ-11010-00) 100 2,5 225 2,5 225 Фланцевое и с концами под при- варку Сталь 30с76нж 50, 80, 100, 150 200, 250/200 6,4 300 6,4 300 Фланцевое Сталь 30с97нж (ЗЛ11025Сп1) 150, 200, 250 2,5 300 2,5 300 Фланцевое и с концами под при- варку Сталь 30с65нж (НА 11053-00) 150, 200, 250 2,5 250 2,5 250 30с564нж (МА 11022.04) 300 2,5 300 2,5 300 30с572 нж 30с927нж 400/300 500, 600, 800 2,5 300 2,5 300 Фланцевое и с концами под при- варку Сталь 30с964нж 1000/800 2,5 300 2,5 300 32
Продолжение табл 4.2 Обозначение задвижки Условные проходы Ьу, мм Пределы применения (не более) Присоединение к трубопроводу Материал корп уса по каталогу в тепловых сетях /У МПа t, °с Ру, МПа t. °C Допускаемые задвижки ЗОчббр (ГЛ 16003) 50, 80, 100, 125, 150 1,0 225 1,0 200 Фланцевое Серый чугун 30ч930бр 600, 1200, 1400 0,25 120 0,25 120 31чббр 50 1,6 225 1,0 200 ЗКЛ2- 16 50, 80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600 1,6 450 1,6 450 Сталь ?0с64нж 200 2,5 300 2,5 300 Фланцевое и с концами под при- варку С таль 30с567нж ИА11072-12) 400 2,5 300 2,5 300 Под приварку ''гЮс964нж 500 2,5 300 2,5 300 Фланцевое и с концами под при- варку Сталь 3 <967нж ИАЦ072-09) 500, 600 2,5 300 2,5 300 Под приварку Примечание. Задвижки ИА12015, Л12014 (30с924нж) и 30с927нж — с невыдвижным шпинделем, v альные — с выдвижным шпинделем Таблица 4.3. Диаметры обводов для задвижек и тип запорной арматуры Наименование Условный проход запорной арматуры Dy, мм 300 350-600 800 1000 1200, 1400 \ словный проход разгру- зочного байпаса Dy, мм (не менее) 25 50 80 100 150 Тип запорной арматуры на байпасе 15с27нж1 15с22нж 30с76нж 15с22нж 30с64нж 15с22нж 30с97нж и > 300 мм при ру > 2,5 МПа должны пре- дусматриваться обводные трубопроводы с запорной арматурой (разгрузочные бай- пасы) диаметрами не менее указанных в табл. 4.3. В дренажных узлах для труб Dy > >100 мм желательно вместо клапанов при- менять задвижки, так как клапаны, как пра- вило, засоряются и требуют периодической очистки. В зависимости от режима работы запор- ная арматура должна быть полностью от- крыта либо закрыта. Использовать запорную арматуру в ка- честве регулирующей не допускается. В связи с этим при необходимости производить ре- гулировку с помощью задвижек или клапа- нов предусматривается установка специаль- ной единицы арматуры. При выборе запорной арматуры следует иметь в виду, что задвижки и затворы Dy >500 мм должны во всех случаях при- Водяные тепловые сети 33
Таблица 4.4. Основные размеры диффузо- ров и конфузоров (серия 4.903—10, выпуск 1) Условный проход трубопро- вода Dv, мм Условный проход задвижки Dy, ММ Ориентировочная длина, мм диффузора Т59 конфузора Т60 600 500 850 165 700 500 1550 300 800 500 2350 460 900 600 2350 460 1000 800 1650 320 1200 800 3290 630 1400 1000 3290 630 Таблица 4.5. Стальные поворотные дисковые затворы с ручным управлением Dy 200 -5- 400 мм на ру = 2,5 МПа, t < 200 °C с концами под приварку (рис. 4.1) Условный проход Dy, мм Размеры, мм Масса, кг L Н h 200 250 217 168 40 250 450 265 145 95 300 450 265 170 115 400 580 305 210 400 Изготовитель: Ивано-Франковский ар- матурный завод. ниматься с электроприводом. При дистан- ционном управлении задвижками арматура на байпасах (обводах) принимается также с электроприводом. При автоматизации системы теплоснаб- жения запорную арматуру с электроприво- дом предусматривают при любом диаметре трубопроводов. Рис. 4.2. Задвижка клиновая с невыдвижным шпинделем типа 30с927нж В стесненных условиях прокладки теп- ловых сетей на трубопроводах Dy>600 мм как исключение допускается применять за- движки меньшего диаметра с устройством по ходу воды конфузоров и диффузоров. Если возможно двухстороннее движение во- ды (кольцевая схема), то вместо конфузора устанавливают входной диффузор. Конст- рукции диффузоров принимаются по черте- жу типовой серии 4.903-10, вып. 1 Т59, а кон- фузоров - по чертежу Т60. Основные габа- ритные размеры в соответствии с этими чертежами даны в табл. 4.4. Конструкция малогабаритной запорной арматуры — затворы для водяных тепло- вых сетей ру <2,5 МПа, t <200 °C, Dy 200ч-1400 мм (технические требования по ОСТ 26-07-224-81) с концами под приварку (рис. 4.1) - разработана ЦКБ А. Уплотнение затвора — термостойкое резиновое кольцо. Допустимый перепад давления на затвор — не более 1,6 МПа. Направление подачи среды — любое. Управление затвором — руч- ное рукояткой (Dy 200 мм); ручное от редук- тора (Dy 250, 300, 400 мм); от электропри- вода (Dy 500, 600, 800, 1000, 1200, 1400 мм). Основные габаритные размеры, тип электро- двигателя и масса затворов приведены в табл. 4.5 и 4.6. Затвор устанавливается на 34
. ' : и цa 46 Стальные поворотные дисковые затворы с электроприводом Dy 500 — 1400 мм на ру = 2,5 МПа, t < 200 °C с концами под приварку (по чертежу К99068) ' . 1ОВНЫЙ троход мм Размеры, мм Электродвигатель Время откры- тия или за- крытия затво- ра, с Масса, кг L Н h Тип Мощ- ность кВт 500 630 665 330 4АХС80А4 или АОЛС2-21-4УЗ 1,3 57 545 600 630 670 380 66 620 800 750 1000 500 4АСТ005493 или АОЛС2-31-4УЗ 3,2 или 3 66 1480 1000 800 1200 640 86 1750 1200 850 1265 745 4АС13254 или АОС2-42-4УЗ 8,5 7,5 80 2580 1400 1000 1305 895 80 3500 Изготовитель Ивано-Франковский арматурный завод (Dy 500 - 1000 мм), Усть-Камено- ^хий арматурный завод (Dy = 1200, 1400 мм) а б 1 и ц а 47 Характеристика стальных задвижек с невыдвижным шпинделем с электро- приводом с концами под приварку на ру = 2,5 МПа, t < 200 °C (рис 4 2) V ( к।ни। in при ход 1)у мм Размеры, мм Электродвигатель Мас- са, кг Условное обозначение L Н h Тип Мощ- ность Время от- крывания или закры- вания, мин № чертежа табт (фигура) 400 600 1900 — Б099 054сп2 — 1,04 582 ИА12015 — '00 700 1946 367 14ЛС-1325-4УЗ или АОС-52-4УЗ 8,5 или 7 2,8 или 1,2 1543 ПТ 12003 12 30с927нж 600 800 1995 — 3,3 2000 МА 12002 30с927нж ХОО 1000 2830 — 5,8 4240 ПТ 12003 12 30с927нж 000 2400 2952 — — — — — ПТ 12003 12 30с927нж 200 2200 3330 970 4АС-1325-4УЗ или АОС-2-42-4УЗ 8,5 или 7,5 5,5 11615 Л12014 30с924нж 400 2800 3330 970 12365 Л12014 30с924нж Изготовители и калькодержатели 400 — Ивано-Франковский арматурный завод, '00 — ПО «Пензтяжпромарматура» (чертежи 12 003 12), Кыштымский машиностроительный завод . Катинина (г Кыштым Челябинской обл ) (чертежи ЗК1 00 00Л 600 — Алексинский завод «Тяжпромарматура» (чертежи МА 12002), D 800 Dy 1000 — ПО «Пензтяжпромарматура» (чертежи 12 003 12), 1200 1400 — изготовитель ПО «Казтяжпромарматура» (г Усть-Каменргорск Казахская ССР), .-'ькодержатель — ЛПОА «Знамя труда» им И И Лепсе рхбопроводе в любом рабочем положении Разработаны ЦКБА и приняты в серий- ое производство задвижки клиновые с не- ыдвижным шпинделем Dy 400 мм с элек- Г'оприводом и с ручным управлением и Dy 2'Ю и 1400 мм с электроприводом Характеристика задвижек с невыдвиж- ным шпинделем приведена в табл 4 7 (рис 4 2) Рекомендуемые и допускаемые типы клапанов приведены в табл 4 8 и на рис 4 3 и 44 Клапаны обратные, выпускаются двух основных типов подъемные (тип 16), уста- 35
Рис. 4.3. Клапан запорный фланцевый типа 15с27ж Л Рис. 4.4. Клапан запорный фланцевый типа 15с22нж L Рис. 4.5. Клапан обратный подъемный типа 16с13нж Рис. 4.6. Клапан обратный поворотный типа 19с17нж Рис. 4.7. Клапан обратный подъемный типа 922 (Зс-6-1) Рис. 4.8. Клапан обратный приемный с сеткой типа 16ч42р 36
Таблица 4.8. Клапаны (рис. 4.3 и 4.4) •' -_^ение Условные проходы Dy, мм Пределы применения Присоединение к трубопроводу Материал корпуса по каталогу (не более) в тепловых сетях (не более) мНа t, °C мН а /, с Рекомендуемые клапаны ’Б 'к-.т' 15, 20, 25, 32, 40, 50 1,6 225 1,6 115 Муфтовое Латунь 25, 32, 40, 50 1,6 225 1,0 200 Фланцевое Серый чугун ' - • 'pin?) 65, 80 1,6 225 1,0 115 Муфтовое -- -*бр|п) 100, 125, 150, 200 1,6 225 1,0 200 Фланцевое *»- 9п1(п2) 25, 32, 40, 50 1,6 225 1,6 225 Фланцевое Ковкий чугун S - !9п 40, 50 1,6 200 1,6 200 'к-пбп! (У21205) 65, 80 2.5 225 1,6 225 '.ч16нж (У21205) 32, 40, 50, 65, 80 2,5 300 1,6 300 ';22нж "Л21003М) 40, 50, 65, 80, 100, 150, 200 4,0 425 4,0 425 Фланцевое Сталь \2лнж1 (К32191) 15, 20, 25, 32, 40 6,4 425 6,4 425 Допускаемые клапаны 5ч8бр(п2) 15, 20, 25, 32, 40, 50 1,6 225 1,0 115 Муфтовое Серый чугун 5кч18п1(п2) 15, 20, 25, 32, 40, 50 1,6 225 1,6 115 Ковкий чугун 5кч16п1 (У21205) 32, 40, 50 2,5 225 1,6 225 Фланцевое Ковкий чугун 5кч2п (У22053) 65 1,6 225 1,6 115 Муфтовое ; 5кч22бр 40, 50, 65, 80 4,0 225 1,6 225 Фланцевое 15с58нж 25, 32, 40, 50, 80, 100 1,6 425 1,6 425 Сталь Примечание. При применении клапана прямоточного типа 15с58нж1 требуется согласование ЛПОА «Знамя труда». навливаемые на горизонтальных трубопро- водах (табл. 4.9 и рис. 4.5) и поворотные «тип 19), устанавливаемые как на горизон- тальных, так и на вертикальных трубопрово- дах (табл. 4.10 и рис. 4.6). В связи с отсутствием стальных обрат- ных клапанов Dy 25, 32 и 40 мм в но- менклатуре промышленной трубопроводной арматуры для этих условных проходов реко- мендуется применение обратных клапанов подъемных Зс-6-1, Зс-6-2, Зс-6-З (рис. 4.7), принятых по номенклатуре Барнаульского котельного завода. Возможность их по- ставки согласована с Союзглаварматурой. Наряду с перечисленными обратными клапанами в дренажных насосных и других местах используются клапаны обратные при- емные с сеткой 16ч42р (табл. 4.11, рис. 4.8). Эти клапаны рассчитаны на условное давле- ние 0,25 МПа и температуру воды не выше 50 °C. ЛПОА «Знамя труда» разработана кон- 37
Таблиц « лшимь. ммгше подъемные Обозначение « » ' е-ения Усювныи J е-ООВЫХ проход :егях Присоедин, трубопро 16ч Зор 16ч6бр 16кч9п1 16кч9нж (Л41007) 25 _ 200 80, 100, 150 . 200 40. 50, 65, 80 . - 225 32, 40, 50, 65, 80 . । 300 Фланцевсч 16Б1бк 15, 20, 25, 40, 50 .. 115 Муфтовск 16Б5нж (П341001) 15, 25, 32 - 225 Фланцево, 16с13нж 25 40, 50, 65, 80 100. 150, 200 425 922( Зс-6-1) 20 923(Зс-6-2) 25 924( Зс-6-1) 32 Ю -- 450 10' - 450 101 450 Под прив_- ица 4 10 Клапаны обратные поворотные Обознанение клапана \ - - э и пр " W Пределы - е-ия (не Cl ее Присоединен трубопров по ката юг\ в е овых ях Р. МПа t С Р' МПа i С 19ч1 бор (КА44004 00) 50, 80 Кн 6 225 1,0 200 Фланцевое 19ч21бр (Л440"' О' 200, 250 - 225 1,0 200 19н16р 19н16р 19419р (ПФ44003) 300 400, 500, 600 800, 1000 1 । 1 () 1 0 II 6 80 80 120 Фланцевсд. 19с38нж 19с17нж (ГЛ44001) 'о 80. 100 200 250 6,4 4,0 4'i> 4N) б 4» 4 1 • 450 450 Фланцевое 19с47нж (по типу 19с36нж2) (ИА44078) 2 2' 400, « 1 4,0 450 4 1 450 Под при». 19с35нж1 (ПТ44070-02 ИА44004 01) 'а « t 2,5 425 425 1 Фланцев,.. 38
Рис 4 9 Клапан обратный поворотный с демпферным устройством Таблица 4 11 Клапан обратный приемный с сеткой, фланцевый 16ч42р (рис 4 8) Условный проход Dy мм Основные размеры мм Мас са кг L D h 50 165 140 84 3,8 80 235 185 120 8 100 285 205 156 1 1 150 395 260 216 24 200 485 315 274 42 250 575 370 290 98 300 665 435 344 145 400 778 535 390 210 Таблица 412 Клапаны обратные пово- ротные с демпферным устройством стальные на ру = 2,5 МПа, t < 200 °C с концами под приварку по чертежам Л44118-500ТУ (рис 4 9) Условный проход Dy мм Размеры мм Мас- са кг L Н В 300 360 485 560 90 400 400 465 670 140 500 480 690 950 570 1200 1000 1520 1720 1650 Изготовитеть и казькодержатель — ПО «Каз тяжпромарматура» (г Усть-Каменогорск) струкция клапанов обратных поворотных с демпферным устройством (табл 412, рис 4 9) Клапан открывается поворотом ди- ска, установленного внутри корпуса на оси, смещенной относительно середины корпуса, при подаче рабочей среды и удерживается в открытом положении за счет скоростного напора потока После прекращения подачи воды диск плавно закрывается, для чего на седле предусмотрено демпферное устрой- ство Клапан устанавливается на горизон- тальном трубопроводе, при этом ось враще- ния диска должна быть выше оси трубопро- вода и должна располагаться в горизонталь- ной плоскости При установке клапана на вертикальном участке трубопровода рабочая среда должна подаваться снизу вверх Установка обратных клапанов преду- сматривается на нагнетательных патрубках каждого насоса до задвижек, на обводных трубопроводах у подкачивающих насосов, а также в других случаях в зависимости от принятой технологической схемы трубопро- водов При этом не следует предусматривать обратные клапаны, дублирующие обратные клапаны, устанавливаемые за насосами 4.2. Компенсаторы В тепловых сетях применяются стальные односторонние и двухсторонние сальниковые компенсаторы Основные параметры ком- пенсаторов приведены в табл 4 13 (рис 4 10) Сальниковые компенсаторы применяют- ся при подземной прокладке тепловых сетей, а также при прокладке на низких опорах Применять сальниковые компенсаторы для трубопроводов, прокладываемых на эстака- дах и отдельно стоящих высоких опорах, до- пускается в исключительных случаях Расчетную компенсирующую способ- ность сальниковых компенсаторов прини- мают на 50 мм меньше предусмотренной конструкцией компенсатора на каждый ста- кан, чем учитывается возможная податли- вость неподвижных опор Длина корпуса двухстороннего компен- сатора в типовой серии 4 903-10 дается без учета возможного ответвления от корпуса Если необходимо сделать ответвление в се- редине двухстороннего компенсатора, длину корпуса следует увеличить, а ответвление предусмотреть в середине корпуса Осевые неразгруженные сильфонные 39
Таблица 4 13 Компенсаторы сальниковые, серия 4.903-10. выпуск 7 (р Условный проход мм Преаелы применения с-^аторы эонние Компенсат< - цвухсторон Условное давление Ру МПа Темпегат vpa /. с Компенсирую- Обо г . „ щая способ- ность А, мм Об ^значение Г !IIIIIUIinru4i - Ни IIUILK" (HIM 100 — (175) 2,5 300 Т101-Т - 250 Т1 51 -Т1 54 _"lflll 200-350 2,5 Т105-Т 2 200 и 400 Т1 55-Т1 62 2 .1 ii 2 400-450 2,5 Т1 13-Т - 300 и 500 1 1 63-Т1 66 2 । it _ ^*1») 500 — 800 1.6 Т1 17-Т 2- зоо и 500 Т1 67-Т1 74 2 । n _ Hj 900 — 1400 1.6 Т1 25-11 2 350 и 600 - 500-800 2,5 Т133-Т1Т -|«0 и 500 Т1 75-Т1 82 2 || и< 2 -*Ю 900 — 1400 2,5 Т141-Т14Х '50 и 600 Пример обозначения одностороннею ->».?вого компенсатора DN 500 v компенсирующей способностью 300 мм ком е- _ г сальниковый 500— 1,6Т 1 17 4 йомпенсатры Мухсторонние 40
ица 4.14. Осевые неразгруженные лиаьфонные (волнистые) компенсаторы (рис. 4.11) по ТУ 3-120-81 1 Пределы । применения Исполнение ,,v У с ювное । давление । рк. МПа 1 Температу- ра /, °C односек- ционное двухсек- ционное Компенсирующая способность Д, мм - -м) ' 1.0: 1,6; 2,5 200 25 (±12.5) 50 (±25) 50 (±25) 100 (±50) Пример обозначения компенсатора силь- -~?го волнистого осевого неразгруженною 'о мм. рх = 1,0 МПа с компенсирующей юбностью 5'0 мм КВО 150-10-50 ТУ 3-120-81. Рис. 4.11. Осевой неразгруженный односек- ционный сильфонный компенсатор по ТУ 3-120-81 -б ища 4.15. Осевые неразгруженные с-вльфонные (волнистые) компенсаторы (рис. 4 12) по ТУ 5.551-19702-82 ‘Л(/ I 1>мн1п 111*111111)1 Пределы применения Исполнение Компенсирующая способность Д, мм Условное дав ,ение Ру МПа Температу- ра z, °C 250 и 400 -лои 350 6, 10 6 200 Одно- секцион- ное 100(± 50) 250 и 400 2-90 и 350 500 и 1000 16, 25 10, 16, 25 25 Двух- секцион- ное Пример обозначения компенсатора силь- гонного приварною осевого неразгруженного с юмпенсируюшей способностью 100( ±50) мм, = = 1.6 МПа. Dy 250 мм 2К4 100 16 250 волнистые) компенсаторы выпускаются для трубопроводов диаметром от 50 до 1000 мм. Основные параметры и размеры компенса- торов приведены в табл. 4.14 и 4.15 (рис. 4.11 и 4.12). Осевые сильфонные компенсаторы применяются только на прямолинейных \частках трубопроводов, ограниченных непо- движными опорами. Конструкция компенса- торов позволяет применять их в районах строительства с расчетной температурой на- ружного воздуха для проектирования отоп- ления не ниже —40 °C для компенсаторов по ТУ 3-120-81 и не ниже —30 е С для компенса- торов по ТУ 5.551-19702-82 и при содержа- Рис. 4.12, Осевой неразгруженный сильфон- ный компенсатор односекционный по ТУ 5.551-19702-82 Рабочая пМемнснь Рис. 4.13. Манжетный компенсатор типа КМ 41
Таблица 416 Компенсаторы манжетные (рис 4 13) по ТУ 69 206 82 Условный проход Dy мм Пределы применения Ком пеней ру юща я способность А мм N° чертежей Рабочее давление /7р М П 1 Темперал ура t С 50-250 1 0 До Л0213 00 00СБ- 300 Л0213 02 00СБ Пример обозначения компенсатора ман жетного Dy 100 мм КМ 100 ТУ 69 206 82 нии в сетевой воде хлоридов не более 30 мг/кг Сильфонные компенсаторы допускается применять при и пкг®_тадки тепловых сетей ВНИИЭПсел - _ им тех- нические условие 1 ман- жетные (ТУ 69 2 •- „-иг+аы их при строительстве u г дстьской местности (рис 4 - » компенсаторов и - ~см®е- дены в табл 4 16 _ -< ных соединении кс - - «ч *ся кольца-манжеты -к * -ы ИРП1220 (ПБСТУ 4.3. Дренажные « .ъ Для спуска ВО.1 ЗаЛ сетей при ремонтны я дренажные узлы Т * л з приведены в табл - _=» штуцеров и арматур^ Таблица 4 17 Дренажные узлы (серия 4 903-10 выпуск 2) на 2 * Ч ж ЗИ С Наименование Устовг про\ трубопр да D «С Спускник на водяной тепловой сети варианты 1 2 3 50- 14 " - Воздушник на водяной тепловой сети 25-14 Штуцер с вентилем для подключения сжатого воздуха для гидропневмагической промывки тепловых сетей 50— 14 и - Спускник для гидропневматической промывки тепловых сетей варианты 1 2 50- 14С Пример условного обозначения спускника выполняемого по варип D^ = 450 мм ру = 1 6 МПа t = 200 С и штуцера £>ут = 150 6)200 1 Таблица 418 Условные проходы штуцеров и запорной арматуры д s эеяжисиыл » (серия 4 903 10 выпуск 2) Наименование Условный проход трубопровод 25 52 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500 - • | Условный проход шту цера и арматуры для спуска воды (спускник) Dyi, мм - 25 40 40 50 80 100 100 150 > • То же для выпуска воз духа (воздушник) Dy2, мм 15 15 15 20 20 25 25 32 40 - - То же для спуска воды при гидропневматической промывке Чм - 40 40 80 80 100 200 200 250 2' -• -ч То же для подачи сжа- того воздуха D мм - 25 25 40 40 40 50 50 80 ' • U0 42
4.4. Грязевики В тепловых сетях применяются грязе- 1 mi горизонтальные, вертикальные и або- -е-тские Пределы применения грязевиков их обозначение приведены в табл 419 тис 4 14-4 18) В соответствии с [21] грязевики в во- дяных тепловых сетях предусматриваются на трубопроводах перед насосами, на подаю- щем трубопроводе при вводе в тепловой пункт, на обратном трубопроводе в тепло- вых пунктах перед регулирующими устрой- Таблииа 4 19 Грязевики (серия 4903-10, выпуск 8) Наименование Условный проход Dy мм Пределы применения Обозначение К» рисунка Рабочее давление рр МПа Темпе- ратура t С Грязевики горизонтальные 200-400 200-400 200-400 1,0 1,6 2,5 200 ТЗО 01-ТЗО 05 ТЗО 11-ТЗО 15 ТЗО 21-ТЗО 25 4 14 450-1400 450- 1400 450-1400 1,0 1,6 2,5 200 Т31 0I-T31 09 Т31 10-Т31 18 T3I 19-Т31 27 4 15 Грязевики вертикальные* 200-300 200-300 1,6 2,5 200 Т32 01-Т32 03 Т32 04-Т32 06 4 16 350- 1000 350-800 1,6 2,5 200 200 ТЗЗО1-ТЗЗО9 ТЗЗ 10-ТЗЗ 16 4 17 Грязевики абонентские 40-200 40-200 1,6 2,5 200 200 Т34 01-Т34 09 Т34 11-Т34 19 4 18 * Грязевики Dy 250 и 300 мм — с эллиптическими днищами Пример обозначения грязевика ру = 1 0 МПа Dy 300 мм грязевик 1,0-300 ТЗО 03 43
Рис. 4.17. Грязевик, -е-лиимыиш1Г D, 350- 1"’ ствами, водомерами и диафрагмами — не бо- лее одного в тепловом пункте и перед регуляторами давления в узлах рассечки. Количество грязевиков в технологиче- ских узлах должно быть минимально необ- ходимым Грязевики в узлах установки сек- ционирующих задвижек предусматривать не нужно. Ленинградским филиалом института «Энергомонтажпроект» разработаны новые рабочие чертежи грязевиков для изготовле- ния их на заводах КВОиТ Минэнерго СССР — Л.8-439.00 000 (горизонтальные Dy от 150 до 400 мм), Л 8-440иОиОО (горизон- тальные Dy от 500 _ю 1400 мм), Л.8-441.00.000 (вертикальные D от 200 до 300 мм), Л.8-442 00.000 (верпиатьные D4 от 350 до 1000 мм), Л.8-444 00 иО<' .тепловых пунктов Dy от 40 до 200 мм1 на рабочее давление до 2,2 МПа. Конструкция грязеви- Рис. 4.18. Грязевики л' jek D 40-г- 200 х' 44
ков принципиально мало отличается от гря- зевиков по чертежам ТЗО, Т31, Т32, ТЗЗ и Т34 серии 4.903-10, вып. 8 за исключением конструкции вертикальных грязевиков по чертежам Л.8.442, в которых сферические днища заменены плоскими. Г лав а пчтач ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКЦИИ 5.1. Общая характеристика теплоизоляционных материалов и изделий Теплоизоляционные конструкции тепло- вых сетей предназначены для поддержания заданной температуры теплоносителя, со- кращения тепловых потерь трубопроводов и оборудования, а также для снижения 1ем- пературы их наружных поверхностей, что имеет значение при размещении в помеще- ниях, предназначенных для постоянного или временного пребывания людей. В таких по- мещениях во избежание ухудшения сани гар- но-гигиенических условий (опасность ожогов) в нормах [22] оговаривается максимальная температура этих поверхностей, которая со- ставляет 45С дтя трубопроводов и обору- дования, размещенных в жилых, обществен- ных и производственных зданиях (при темпе- ратуре воздуха в них не выше 25 °C), и 60 С для трубопроводов, проложенных в тунне- лях, коллекторах, а также в доступных для обслуживания местах при надземной про- кладке тепловых сетей. Для изготовления теплоизоляционных конструкций используются специальные теп- лоизоляционные материалы, характерной особенностью которых являются низкие зна- чения теплопроводности в интервале темпе- ратур, соответствующем условиям работы конструкции. Чем ниже эти значения, тем при прочих равных условиях меньше тепло- вые потери и соответствующее снижение температур теплоносителя. Согласно ГОСТ 16381-77 теплоизоля- ционные материалы в зависимости от теп- лопроводности подразделяются на три груп- пы: низкой теплопроводности не более 0,06 Вт/(м-К) при средней температуре ма- териала в конструкции 25 сС и не более 0,08 Вт/(м-К) при 125°C; средней теплопро- водности 0,06 — 0,115 Вт/(мК) при 25 С и 0,08 — 0,14 Вт/(м-К) при 125 °C; повышенной теплопроводности 0,115 — 0,175 Вт/(м-К) при 25 °C и 0,14-0.21 Вт/(м-К) при 125 °C. Сле- дует учитывать, что из таких теплоизоля- ционных материапов выполняется только основной слой теплоизоляционной конструк- ции. Помимо него в эту конструкцию обыч- но входят другие слои (покровный, гидро- изоляционный), а также используются раз- личные вспомогательные материалы (арми- рующие, ’крепежные, окрасочные), теплопро- водность которых не ограничивается. По нормам [22] для тепловых сетей с максимальной температурой теплоноси- теля до 150С основной слой теплоизоля- ционных конструкций должен выполняться из материалов с теплопроводностью не бо- лее 0,14 Вт/(м-К) при средней температуре слоя 100 °C, т. е. только из мало- и средне- теплопроводных материалов. Это ограниче- ние, однако, не распространяется на под- земную бесканальную прокладку тепловых сетей. Важным свойством теплоизоляционных материалов является их температуроустойчи- вость — способность сохранять свою струк- туру и физические свойства при темпера- турах, соответствующих условиям их дли- тельной эксплуазации. Мазериалы с малой температуроустойчивостью пригодны при температурах изолируемых поверхностей не выше 50 3С. Если эти температуры не превы- шают 300 С. то для их теплоизоляции могут применяться материалы, характеризуемые повышенной температуроустойчивостью, а при температурах выше 300 °C — только ма- териалы с высокой температуроусгойчи- востью. Для водяных тепловых сетей с тем- пературами теплоносителя не выше 200 °C достаточно использование материалов с по- вышенной температуроустойчивостью, но по технико-экономическим соображениям вме- сто них иногда применяются материалы с высокой температуроустойчивостью, если они обладают низкой теплопроводностью при умеренной стоимости. Для обеспечения длительной и надежной работы теплоизоляции, а также защиты изо- лируемых объектов, выполняемых из подвер- женных коррозии материалов (как правило, из обычной углеродистой стали), необходи- 45
мо соблюдение дополнительных требований к теплоизоляционным материалам: они не должны загораться при максимальных тем- пературах теплоносителя, а также выделять при нагревании до этих температур вредные или способствующие коррозии вещества (агрессивные газы, кислоты, крепкие щелочи, серу и 1 д.). Изоляционные материалы не должны быть также подвержены гниению и разрушению микроорганизмами, грибками и т. п. Применение не удовлетворяющих этим требованиям материалов в тестовых сетях запрещено нормами [22, 61] и прави- лами [79]. Низкая теплопроводность теплоизоля- ционных материалов в основном связана с их структурой и прежде всего со значитель- ной пористостью Для таких материалов ха- рактерны большие значения порист ос~и. определяемой как отношение объема ^„ти материала, занимаемого порами, ко в«.е\ . его объему. Сухой пористый материал можно рас- сматривать как сочетание твердой фазы (скелета или каркаса) и воздуха в порах, мас- сой которого можно пренебречь. Межд; плотностью этого материала р^ и его твер- дой фазы рм, а также пористостью Рм имеют место соотношения Рм = Рм 0 — f*M), (51> Рм=1—(5 2) Рм Однако у пористых материалов абсо- лютно сухое состояние может поддерживать- ся только в особых условиях, например при их нагреве до температуры 100‘'С и выше в сочетании с возможностью удаления испа- рившейся влаги в окружающую среду Мерой увлажнения материала может служить масса содержащейся в нем влаги в виде воды и водяных паров, отнесенная к массе сухого материала. Эта величина на- зывается массовым влагосодержанием при ее выражении в долях единицы и массовой влажностью uV! при ее выражении в процен- тах. Иногда вместо массовой используется объемная влажность соответствующая отношению объема, занимаемого влагой в материале, к его обшему объему Соотно- шения между значениями массовой wM и объемной wo6 влажности материала, если от- сутствует его набухание при увлажнении, гаковы: Рм Wo6 = wM--• (5.3) Рв Рв wM — и’об — (5.3а) Рм Здесь р. •» при темпера- с ность рм тс как прави- 1000 кг/м3, тс сти wM выше -. Максима, с- . териалов дости виях за счет _ а иногда до • образцов этих м_ i — плотность воды . "гтмила Так как плот- • клееных материалов, шт. - вен но меньше * л массовой влажно- • пористых ма- " : _ йсдаторных усло- -х~х- обычно па 3, тг»жения в воду гт _• ч Таким способом определяются з _ максимального - единицы по маем, сти полного нам •_ процентах по ма^.; нистых или зерни.- риалов с преоблад„ сти максимальное в ЬТ'Ж’ОЙ пористо- ствует заполнению = лор и капилляров, та. х^кС = 100Рм, а значег совой влажности -хс называемого _е-ия (в долях или влажно- « . или иоб (в ' jev • У волок- -чых мате- де-- *е соответ- «-ески всех -» «словиях . мас- макс 1 пл п f в нм =100Рм—= Рм 5 4) Плотность увлажненнь ’ че подверженных е~яе"-я по формуле У = Рм + Рв^об ЛосГ = Рч I • Гд1-ение теплоизотя , стр.«„-а = условиях работы т. .г~ей на> . - . шественный ущерб , нос-,- т №•> тьтате роста тент - пост • • ~ористых материи - - ь.е - да v г> ь сдается увеличением .- - прове_- гз-за вытеснения ~ _ = порах г _ теплопроводное-ь • и при -е’ егш.дах 10-50°С го = 25 рд >ле. чем возд\>_ = 0.5~- -- Вт (sr-К) вместо = = 0.025- 2 В~ 1м К). РдЗ- 'тд.-ые теплоизоляцией --д- териалы "е-яемые в изоляшю* • -- струкциях -д ’ вых сетей, могут б=>- = • сифиших.-х-э “оежде всего исходя ш- рактерис-.'» .ырья. используемо -я изготов-е--г -дгих материалов Пи •- м-. признаку х -* = хются материалы и > = ?д- ническогс ' с'ачического сырья В ._-г.-ве исходно: ' . х.для изготовления ? д- нических -»_^?нных материалов , . -=- зуются то?с •. хобенности фрезерный. тгхе- весина хв - пород, кора прей* вето дуба, кам=,_ _ тома и т. п. 46
Основным ограничением в использова- -I органического сырья для производства олзо ляционных материалов является его < _ ая температуроустойчивость (как пра- ч > не выше 100 С) Кроме того, органиче- • е тепюизоляиионные материалы легко л -«раются подвержены гниению, плесневе- /-о и поражению насекомыми и грызунами Традиционным видом неорганического чрья дтя изготовления теплоизоляционных ч лтериазов являются минералы, обладаю- _не высокой гемпиратуроустойчивостью - сочетании с волокнистой (различные виды -..^еита) во гокнисто-чешуйчатой (слюда и ее зновидности, например вермикулит) или лкропористой (диагомит, трепел) структу- “ои Из этих видов сырья при термической Сработке (обжиге, иногда сопровождаемом чиванием) и распушке или дроблении омоте) могут быть получены сыпучие ли волокнистые материалы, применяемые ч виде засыпок или для изготовления изделий Использование других видов неоргани- е^кого сырья для получения высококаче- ственных теплоизоляционных материалов связано с технологией их изготовления из оасплава различных изверженных горных по- род (граниты, базальты диабазы, пемза и т д ) или стеклянной шихты, а также из мета тлургических шлаков Полученный таким способом материа i в зависимости oi исходного сырья назы- вается минеральной ватой (ГОСТ 4640-84), в частности базальтовой (ТУ 21 РСФСР *169-75), а также стеклянной ватой (например, ло ТУ 21 РСФСР 224-75) Особенностью таких сортов ваты является их большая сжи- маемость даже при малых нагрузках, приво- дящая к увеличению их плотности и соответ- ственно теплопроводности Поэтому основ- ным способом использования минеральной и стеклянной ваты для теплоизоляции яв- ляется изготовление на ее основе с неко- торыми связующими добавками штучных изоляционных изделий различной конфигу- рации Перспективными являются также тепло- изоляционные материалы и изделия, полу- чаемые из синтетических полимерных мате- риалов (полистирола, поливинилхлорида, по- лиуретана) с искусственно создаваемой пори- стостью за счет введения в жидкую массу порообразующих веществ Такие теплоизо- ляционные материалы называются пенопла- стами (иногда поропластами) Для изготов- ления пенопластов, выдерживающих темпе- ратуры до 120—150 С, а потому пригодных в качестве теплоизоляции для тепловых се- тей применяются в основном фенолформ- альдегидные смолы Ассорл имент выпускаемых промышлен ностью штучных теплоизоляционных изде- лий разнообразен как по материалам, ис- пользуемым при их изготовлении, так и по форме изделий и их механическим свой- ствам Различают жесткие, полужесткие и мягкие изделия, характеризуемые их сжимае- мостью под действием стандартной удель- ной нагрузки на поверхность изделий, рав- ной 2 кПа Изделия, показывающие под такой нагрузкой сжимаемость менее 6% от- носятся к жестким, а свыше 30 °о — к мягким При промежуточных значениях сжимаемости (от 6 до 30%) изделия называются полужест- кими Форма жестких изделий должна соответ- ствовать форме изолируемой поверхности что особенно существенно при теплоизоля- ции трубопроводов малых диаметров (от 25 до 150 — 250 мм) Наиболее удобной формой жестких из- делий в таких случаях являются полые ци- линдры с продольным разрезом или полу- цилиндры с внутренним диаметром, на 4—10 мм превышающим наружный диаметр изолируемого трубопровода, и толщиной примерно соответствующей заданной тол- щине основного изоляционного слоя,— обы- чно от 40 до 100 мм с интервалом 10 мм (иногда до 30 мм) Длина таких изделий составляет 250, 500 и 1000 мм, изредка 1500 мм При наружном диаметре изоли- руемых труб более 150 — 250 мм вместо гро- моздких полых цилиндров или полуцилинд- ров изготовляются более мелкие штуч- ные изделия в виде сегментов (обычно 3 — 4, а иногда 6 — 8 пл по окружности трубы) Максимальный внутренний диаметр та- ких сегментов соогвелствует наружному диа- метру изолируемых труб обычно до 420 — 470 мм иногда до 1000 мм Для изоляции трубопроводов больших лиаметров применяются сегменты, наре- занные из плит предназначенных в основ- ном для изоляции плоских и слабо искрив- ленных поверхностей оборудования Плиты изготовляются шириной от 170 до 500 мм, иногда до 1000 мм, длиной от 250 до 1000 мм и толщиной 30—125 мм Для изготовления жестких штучных из- делий из неорганического сырья используют- ся смеси из различных порошкообразных материалов с распушенным асбестом, вы- полняющим функции армирующего каркаса тля повышения прочности и жесткости изде- лий Такие жесткие штучные изделия (сове- литовые, вулканитовые, известково-кремнезе- мистые) могут применяться до температур 500-600 С 47
Ill ручные изоляционные н з ichibi и n <> i < >n 1яются также на основе минера чыюи b.ihi ? добавлением связующих bcihcxib В нпм :лучае в зависимости oi ви ia и < .> в рж.ппп| •тих веществ, а также oi псхопюи hi<>ih<> ти минеральной ваты помимо *hihi\ мо ут быть получены НО 1УЖи I МН и mhiioic птучные изделия. Высокая темпера iypoyх i опчпв.н и. ищм •ых минераловатных и • к- шп ни ни ,н-н я ы чет применения сип ie • п‘кч ни о . пн п юще1 о количестве 1.5 — 8",, но м.к<е Мпперапо- атные плиты (по I ()( I 95/( S’) пршодны ,ри температурах ю 400 ( и и и oioiihxioich сесткими. полужее । Кими u mhimimii Кроме мягких плит с темп же пока ia ichhmh iiuoi- ости и теплопрови инн in вынухкаюня ми- ераловатные мани (по I (>( I 21880-76) в ру- онах длиной 2 4 м, обычно с прошивкой роволокой и с о ню п in шум. iороннсй об- ладкой металлпчез. кон leiKon, асбестовой ли стеклянной ik.iiii.io. Максимальная тем- ература их применения определяется гемпе- атуроусгойчивое пао обкпалочного мате- иала и дохо in । до 450 600 С. Для обличения мошажа па трубопрово- ах диаме(ром свыше 108 мм выпускаются Ю ГОСТ 23307-78) минераловатные верти- ально-слоишыс маня, изготовляемые из по- ос, нарезанных из мягких и полужесгких лит и наклеенных при вертикальном распо- ожении волокон на односторонний слой тагонепроницаемого материала. Макси- альная температура их применения состав- яет 300 С Наряду со штучными изделиями на ос- эве минеральной ваты применяются анало- йные изделия на основе стеклянной ваты, апример, из стеклянного шгапсн.ною во- экна на синтетическом связующем выпу- :аются по ГОСТ 10499-78 мшы длиной от до 13 м при ширине 500—1500 мм и дол- ине 30 — 80 мм. а также жешкие и полу- еегкие плиты с максимальной температу- >й применения 180 "С. 2. Теплоизоляционные конструкции )и воздушной и подземной каналь- ной прокладке тепловых сетей При всех видах воздушной прокладки плоизоляционные конструкции выпол- 1Ю1СЯ как подвесные на соответствующих 'убопроводах, а потому связанные с массой оляции нагрузки передаются на опоры их трубопроводов. Такие изоляционные ншрукции являются, как правило, обособ- ниыми для каждой трубы и имеют круглое чепис, концентричное этой трубе Осиокпым способом и и oiовчепия под Им ПЫХ II ЮПЯ1ШОШ1ЫХ КОПС I рукшш ЯВ IHCI.il их iпорка на и 1олирусмых нонерхшн i их и . пнучных hi Юлин, описанных в 8 s I Н он ю МИН |рукцпях MOiyi использования Ж111МИ по |ужсс I кие и мя! кие изделия 1имзпн 3 IIIOM IHO 1ЯЦИИ ИЗ ЖСС1КИХ ИЗ 1С lllll UH он О ч пх П1.1ЧП 1сльпая механическая прочно, и и. кончающая уплотнение при мыпп. .. об ici чающая последующее ............... кронною слоя. Вмеое с icm креп н inn • . . кнх изделий малых размеров и.............пн и ширине, особенно на труooiip.m. . о . .. шою диаметра и при иснон. юн.пик.........и юн в количестве 3 — 8 ни ио окр • ... <н зпачизелыто усложняет мошаж .< . .. . . г. бует применения различных м. • • • ... ... » »• деталей (колен, бандажей, i noi . . » pi. .юн штырей и т. п.). Так как в у < юнп и - з >< . . * и. пия изоляции эти крепежш.н и • I m П|Ш н» из1 отовлении из обычной . i • ш п>. р <.. ш । коррозии, в результате чы о ......... инн сание и даже выпадение ши ......... ни. iiiii го по нормам [22] {.н.ги < . . ... ю i * itt.i либо иметь аптикоррозиоппо. ....tpiiinu на пример за счет оципков............ iihoih вляться из коррозионпо . i.'HiiB ма >» рпа (латуни, жаростойкой юно Применение мя!кнх шо пин iiimiNiiii онных изделий вмесю .......ю и nit ivmm i ких позволяет значит п.н.. . пр... нш, их мон- таж и крепление на ню ।.• р\. -• ы* iittucpxiiiic- тях, особенно на трубах ..... ши» и шшмгчрп В сочетании с в. ... .. ..ibbhhbm мигов боЛЬШОЙ ШИрИНЫ II ......... Iipil »|ПМ но является возможно, о ..... pitiHaniiH ipyftn проводов ПО окружи... I И .. ИЦ1М Ш1Р1ИЫМ изделием с одним пр......... »*i швом |нЛрр точная изоляция) .......।.... и mhihix и tie лий позволяет 1акж. iihuiuii вш. н» в ни i»< ПОЛЫХ цилиндров . .....И I 11|11ОИ|||1НМ рн I резом, монтируемых . pi. (ижкпи н нш ih дующим насаживапп. м hi зрупу ОСНОВНЫМ НС It.. I НН'Ч p.llin UIBHIH щим применение \i ш i и • и н. опт. .iiiu i» в i ip лий, является их ма г <ч при пни и в .ниш с чем при крен пепин • । • > • । ••• inaii ы +-imiiI по их наружной п..в. ।...................... ..ни .... .в, р жены значите 1ЫЮ-.1Х ........... ..и.,, .нпфчю щему толщину и ю .............. । + п.. . ш ।.. ваться при выбор. I'll.- I.........И Ini I. пни коэффициента vnuon. un.i . ... ihih.. пи. лий приведены в | ’ ’ < I | При малых ।и . в । р । - и I. юр.. и.» труб (до 50- НИ» м'О ..I и. ..о. pi.........................в ИЗОЛЯЦИИ MOiyi Oi.iii ........... t. । В 1111 i iiin.pii из минерально)! на hi н ... > >.,. । . . . .. ». Ж| у ! Ы ДЛИИОИ 8 pl I I. . ..I i ни и i . .I на в и ваемыс ci in p.i 11 . ... । .. » .... .. ... net ко и.ко ijjocii I I < ' I po( НЮС I 4111 I I s
и крепления жестких и мягких штучных изде- лий на трубопроводах и оборудовании при- ведено в [103, 141]. Нормами [22] для воздушной проклад- ки тепловых сетей при температурах тепло- носителя до 400 °C рекомендуются или допу- скаются к применению изделия, характери- стика которых по данным [61, 103] приве- дена в табл. 5.1. Следует иметь в виду, что указанные в табл. 5.1 значения теплопро- водности в зависимости от температуры, а также плотности относятся к изделиям, смонтированным в качестве основного слоя теплоизоляционной конструкции, с учетом влияния па теплопроводность и плотность шовное hi конструкции и наличия крепежных легален. В связи с этим такие значения не- сколько больше приведенных в ГОСТ или ТУ для соответствующих изделий. Специальные требования к штучным из- делиям предъявляются в случае выполнения изоляции на объектах сложной конфигура- ции, а также если такая изоляция должна быть съемной или разъемной. Согласно нор- мам [22] полностью или частично съемные конструкции обязательны при теплоизоля- ции арматуры, сальниковых компенсаторов и фланцевых сое гинений в тепловых сетях. Кроме тою, сложная конфигурация арма- туры сама по себе требует применения спе- циальных изоляционных изделий. Аналогичная конфигурация часто встре- чается также у отдельных элементов обору- дования тепловых сетей и тепловых пунктов. В подобных случаях могут быть использо- ваны два типа изоляционных конструкций, а именно: либо из мягких изоляционных из- делий в виде матрацев с набивной изоля- цией, либо из штучных изделий в съемных полуфутлярах. Более универсальными являются кон- струкции набивной июляции в матрицах, пригодные для любой конфигурации изо ш- руемых объектов. В качестве набивки при этом могут быть использованы минеральная или стеклянная вата, а также порошкообра i- ные материалы (совслиг, перли I, обожжен ный вермикулит, асбест, acooiypni и in) В качестве материала дчя обочинки при меняется асбестовая ik.hu. (по НИ 1 6102-78) или ткань и i с юк loiioioKiia (по ГОСТ 8481-75). Тенаонроно nioci ь ыких ма- трацев при их чапл HICIIHII совели юным по- рошком (но ТУ 16-MI-77) составляет [ЮЗ] = 0.087 -) (),()()()12/^ Bi/(m-K), а при за- полнении с ickjiobojiokhom (по ТУ 21 РСФСР 224-75) К -- 0,058 + 0,00023Вт/(м-К). При съемной изоляции в цилиндриче- ских полуфутлярах, изготовляемых hi опин кованной стали или листов а И" .... 1 сплавов толщиной 0,5—1 мм, эти полуфуi ляры могут заполняться либо теми же пь ы пными материалами, что и Mai раны, либо штучными изделиями из волокнистых маю риалов, в основном матами из минератьнон ваты. Нормами [22] при воздушной прокладке тепловых сетей не предусматривается во <- можность применения для арматуры и саль- никовых компенсаторов несъемной июля- ции, изготовляемой непосредсч ценно при монтаже. Однако такие конструкции imoiла используются для изоляции небольших объектов сложной конфигурации, а 1акжс при ремонтных работах в труднодосlyniii.ix местах и т. п. В подобных случаях находиi применение мастичный способ изготовления изоляционных конструкций, при котором <а- творяемые на воде порошкообразные маю риалы (асбозурит, совелит, ньювель) па брасываются вручную на изолируемую но верхность, обязательно нагретую до темпе ратуры не ниже 50 и не выше 150°C. Мастичный способ изюговления июня ции является наиболее трудоемким и iребусi Hai рева изолируемых поверхностей, а попу чаемые таким способом конструкции харак теризуются высокой теплопроводностью. Но этим причинам такой способ, ранее широко применявшийся при изоляции оборудования и даже трубопроводов, прокладываемых в помещениях, в последнее время ноши полностью вытеснен другими, бочес ин i\ стриальными методами. Теплоизоляционные конструкции i im ВОЗДУШНОЙ ПрОКЛаДКИ ДОЛЖНЫ ПОМИМО О( новного слоя включать также покроннып слой, иногда называемый наружным покры тием и выполняющий различные фунм....... Одной из них являемся придание этим коп сэрукциям законченно! о оформления, оохч iieniiBaioinei о шнможиошь обслуживания и ремонт, .1 |акже удовлетворяющею >< iciii чех кпм । реновациям. При некоторых iiiii.o кош ।рукипи, например при засыпноп и ш iiaoiiiiiioii июляции, покровный слой ян ок I iя оооточкой для изоляционного Maiepnaii и ню lainiMcicB вместе с ним. В конструктом 111 пнучпых 1НДСЛНЙ покровный СЛОН НПО Ю111ИСКЯ Hi I пециа льных материалов, нано хнмых па повсрхпосгь основного слоя. 1акои слой должен придана1Ь этой конструкции нс обходимую жсс|коси>. а также предохрани 1i ее от проникновения влаги, что особенно < \ шественно при прокладке на открыюм то духе. Если применяются полужесткие и мш кие штучные изделия, не обладающие ни in ।очной прочностью, то покровный х loll "ill н iiiH-i печнпа и, такую прочное и. ми 1 " л ........... мм преня югвуя сх- |<ч|юр
Таблица 5.1. Техническая характеристика теплоизоляционных изделий, рекомендуемых или допускаемых к применению по нормам в качестве основного слоя изоляции для трубопроводов тепловых сетей при воздушной прокладке [22] Наименование ГОСТ или ТУ Условные проходы труб Dy, ММ Расчет- ная плот- ность в конст- рукции Рс, кг/мч Расчетная теплопроводность в конструкции Макси- мальная темпе- ратура применения 'макс С Основные размеры, мм при Вг/(м-К) темпера- турный коэф- фициент Ргю4, Вт/(м-К2) Толщина & Длина / Ширина h (или внут- ренний диаметр </вн) Цилиндры и полуцилиндры из минеральной вазы на сип этиче- ском связующем ГОСТ 23208-83 25-200 100 150 200 0,049 0,051 0,053 2,1 2,0 1,9 400 40-80 500-1500 25-219 Питы мят кис и< минеральной ваты па сип 1с1ичсском связую- щем ГОСТ 9573-82 100-450 55-75 76-115 0,040 0,043 2,9 2,2 400 60-100 1000 500 и 1000 То же плиты полужесткие ГОСТ 9573-82 500-1400 90-150 0,044 2,1 400 50-80 1000 500 и 1000 Маты миттералова тттые прошив- ные в обкладке из металличе- ской сетки или С1еклоткани ГОСТ 21880-76 200-1400 90 120 150 0,043 0,045 0,049 2,2 2,1 2,0 4003 (без обклад- ки 440) 40-120 1000-2500 500-2500 Маты миттералова i ные прошив- ные марки ВФ-75 на металли- ческой CCIKC ТУ 21-24-51-73 200- 1400 100 0,037 2,0 3003 50 и 100 3000 и 5000 500 и 1000 Маты ит стеклянною штапель- п«*| о подокна па синтетическом «линующем марок МТ-35 и МТ-50 ГОСТ 10499-78 50-400 60 80 0,040 0,042 3,0 2,8 180 30-80 1000- 13000 500- 1500 !о же. пииты полужеегкие марок ШИ $0 к IIIIT-75 ГОСТ 10499-78 500-1400 60 90 0,042 0,044 3,5 2,3 180 50- 70 1000 500-1500 1 (олуцилиндры и । пенопласта марки ФРП-1 ГОСТ 22546-77 40-250 65-85 86- 110 0,041 0,043 2,3 1,9 130 150 30- 60 1000 и 1500 (47-275) Сет мен ты hi пенопласта марки ФРП-1 ГОСТ 22546-77 300-1000 65-85 86-110 0,041 0,043 2,3 1,9 130 ' 150 30- 80 1000 и 1500 (327-1023)
I >h i Ilin IlhlH I ' I Наименование ГОСТ или ТУ Условные проходы труб Dy, мм Рас чс । пая НЛО 1 - посте в конст- рукции Ро кг/м^ ЧС 1 Ihl м 1 Cl 1ЛО11 pi)III)Д1 IOC и. В КОНС1руКЦИИ M.IKC и мальная темпера!ура применения ^макс, °C ( >1 IIOIIIII4C p.l IMCpi.l ММ т о при лС5 Вт/(м • К) температур- ный коэффи- циент р,-104, Вт/(м К2) Толщина 5 Длина / Ширина h (и ни внут- ренний диаметр </ви) Полуцилиндры совелитовые ГОСТ 6788-74 50-150 350 400 0,075 0,078 1,5 1,5 440з 40-80 250 и 500 (57- 159) Сегменты совелитовые гост 6788-74 200-400 350 400 0,075 0,078 1,5 1,5 440-3 50 -80 250 и 500 (219-426) Полуцилиндры вулканитовые гост 10179-74 50-250 300 350 400 0,074 0,079 0,084 1,5 1,5 1,5 4403 40-80 500 (57-273) CeiMeHibi вулканитовые гост 10179-74 200-400 300 350 400 0,074 0,079 0,084 1,5 1,5 1,5 4403 50-80 500 (325-426) Полуцилиндры известково-крем- неземистые гост 24748-81 100-250 200 225 0,069 0,071 1,5 1,5 4403 70-120 1000 (112-280) Сегменты известково-кремнезе- мистые гост 24748-81 250-1000 200 225 0,069 0,071 1,5 1,5 440-3 50-150 1000 (252-994) Шнур из минеральной ваты в оплетке из стеклоткани ТУ 36-1695-79 25-100 200 250 0,056 0,058 1,9 1,9 400 30-90 10000 — 1 15000 — Ровинг (жгут) из стеклянных нитей ГОСТ 17139-79 25-50 200-250 0,047 2,3 440 - - - Примечания' 1 Данные заимствованы из [61, 103] 2. Значения теплопроводности А.с, Вт/(м К), при заданных средних температурах и табличных значениях Ло и Р,Ю4 Вт/(м К2), подсчитываются по формуле ^c = M₽/('h3~O ПРИ ^изХ = 0°С и соответствуют отсутствию влаги в изделиях 3. Максимальная температура применения гмакс, “С, указана по нормам [22] и соответствует области действия лих норм (не свыше 440°C) Изделия, отмеченные индексом1, при /макс могут применяться также при более высоких температурах.
маниям под тействием нагрузок оз собсзнен- ного веса, случайных уларов и i и При воздушной прокла хкс ipy6oiipono- дов и оборудования основными рекомен- дуемыми для из! отовления покровною с юн изделиями согласно нормам [22] являю н. я либо тонкие металлические тис гы. шбо стальные оцинкованные (по ГОСТ 7118-78 или ГОСТ 14918-80). либо чисты из алюми- ния и алюминиевых сп завов но I ОСТ 21631-76. Допускается изготовление покровного слоя из тонколистовой кровельной стали по ГОСТ 17715-72к, но в этом случае с обяза- тельным покрытом снаружи алюминиевой краской БТ-177 Покровные слои в виде металлических покрытий являются наиболее удобными в монзаже. полностью соответствуют эсте- тическим требованиям, а также наиболее долговечны в эксплуатации. Вместе с тем озззз гребу юз наибольших капитальных за- трат но сравнению с другими видами по- кровных слоев, а при больших объемах изоляционных работ, характерных для про- кладки трубопроводов на открытом воздухе, связаны с большими расходами дефинитных сортов металла Поэтому вне помещений вместо таких покрытий для изготовления по- кровных слоев используются более дешевые, но и менее зочговечные эластичные рулон- ные мазерпалы Обязательными требования- ми, пре хъявляемыми к таким материалам, являются их тостаточпая тсмпературоусгой- чивоезь. несгораемость или по крайней мере грудная воспламеняемость, а также водоне- проницаемость или малое водопоз лощение. Ускорение производства работ на трассе сетей и повышение их качества могут быть зос ни нуты лишь при перенесении операций сборки основною и покровною слоев с трассы на заводы или производственные базы (домонтажная изоляция). При полном осуществлении такою индустриальною ме- зона и л отовтения изоляционных конструк- тах в процессе монтажа золжны использо- вазься от тельные грубы или плети из них с нанесенными конструкциями, с тем чтобы на трассе сетей осуществивтись только свар- ка груб или плетей между собой, изоляция с зыков между ними, а также монтаж и изоляция отводов, компенсаторов, арматуры и з п. Домонтажная изоляция может выпол- ни зз.ся с применением либо описанных выше п з зелий, либо специальных изоляционных конструкций монолитного типа, охватываю- щих грубу по всей ее длине. Последний спо- юб является наиболее индустриальным, но (нязапные с ним капитальные втожения мо- зу з бытз> оправданы зочзжо при больших объемах рабоз Полому при нрокнатке теп- ловых сетей на открыюм воз тухе, а зем би- тее в помещениях, мем способ пока нс на- ше! распространения В применяемых при заких типах прокладки конеiр\кпиях зомоп- зажпой изоляции на трасту iiocivnaioi кон- струкции, состоящие из мязкпх пип иолу- жеегких изделий л in ociiobiioi о г зон со- вместно С ИЗДеЛИЯМП З ЗЯ 1Юкро13|Ю| о с чоя из тонколистового мета зла и нз ззаезпчных ру- лонных материалов I счи из ie шя зчя основ- ного и покровною с юсв поз з vпатоз скреп- ленными между собой ши ре и звом скоб или шплинтов, то такие коне зр\miiiii называются полносборными (шифр 1К| На зрассе такие конструкции накладывавши на трубопро- воды и стягиваются б зн т.зжами Промыш- ленное производство ч\ iijt.iaciio на базе мягких минераловатных и ш с з ек зоватных изделий (плит, матов противных и из верти- кально-слоистых. полуцилиитрои И ПОЛЫХ цилиндров) в сочетании с юнко низовыми металлическими или полимерными покры- тиями. Такие конструкции и позовчяю 1ся (ио ТУ 36-1180-78) длиной 500 -- 1000 мм и зол- щиной 40 — 70 мм для изоляции зрубопрово- дов с наружными тиаметрами 25-219 мм или толщиной 40—100 мм при диаметрах более 219 мм, а также для изоляции плоских или слабоискривленных поверхностей [61. 101] Теплопроводность таких конструк- ций принимается равной ее значениям для ociiobiioi о с юя зю табл 5 1 В качссзве наружных покрызий в по пю- сборпых коиезрхкциях при воздушной нро- к за тке по нормам |2'|| рскомсплхезся поми- мо онпсанны\ выше меча з отческих цокры- 1ии применение ру зонных мазериалозз па основе синзезнческих и зи прирезных поли- меров, а именно сзек зопчасз ика рулонною марки РСТ (по ТУ 6-11-145-180), стеклотек- сзолита (по ГОСТ 10292-74 или ТУ 6-11-270-73), сгеклоцемента текстолитового (по ТУ 36-940-77), етеклорубероида (по ГОСТ 15879-70) и фольгоизола (по ГОСТ 20249-84). Максимальная температура приме- нения таких конструкций составляет 400 ( (при использовании стекловатных из зе пзп 180 С). В нормах [22] применение зюнюыюр- ных конструкций (по ТУ 36-1180 7.4) (,з ра- ничивается диаметрами зру6 2s 2 м > мм При средних и больших ш .мезрах ,з км< ино от 100 до 1400 мм. рскомгп । л з' i nipiimi полносборных KOHCI pc KIIIIII при ГоюроМ в качестве осиовзюз о с юн и. зю п .. ыр- тикально-счоисI ЫС МШИ р.З I.ЧЗЛ I III.в м.ыы (по ГОС! 2111)7 78) i ч нм । и низ з. ‘nie parvpoii iipiiMcih инн "и < н|Ч1 |. in. huh
перечисленных выше покрытий из металли- ческих листов или полимерных материалов. В сборных (комплектных) теплоизоля- ционных конструкциях (шифр СТК) те же из- делия для основного и покровного слоев поставляются не скрепленными, а только вложенными одно в другое. При монтаже на трубопроводах сначала устанавливаются из- делия для основного, а затем для покров- ного слоя. Последние стягиваются мон- тажными бандажами, после чего продольные швы скрепляются самонарезающими вин- тами, а монтажные бандажи снимаются. При подземной канальной прокладке применяются различные теплоизоляционные конструкции тепловых сетей для каналов с разными поперечными размерами воздуш- ных прослоек между изоляционными конст- рукциями трубопроводов и строительными конструкциями каналов (см. гл. 17). Согласно нормам [22] при прокладке тепловых сетей в проходных каналах (тунне- лях или коллекторах) следует применять те же конструкции основного слоя изоляции, что и для сетей, прокладываемых внутри по- мещений, а также в подпольях и подвалах зданий. Таким образом, для туннелей и кол- лекторов сохраняются характеристики реко- мендуемых или допускаемых к применению для основного слоя теплоизоляционных из- делий по табл. 5.1. Однако в части материа- лов и изделий для покровного слоя при про- кладке в туннелях в нормах [22] имеются указания, несколько отличающиеся от огово- ренных для воздушной прокладки; в частно- сти при такой прокладке металлические по- крытия не применяются. Вместе с тем для покровного слоя при прокладке в туннелях нормами допускается применение изделий, не оговоренных для ус- ловий воздушной прокладки, в частности пленки винипластовой каландрированной марки КПО (по ГОСТ 16398-81), а также рубероида, дублированного или покрытого стеклотканью, при малых объемах работ даже асбестоцементной штукатурки по ме- таллической сетке. При прокладке водяных тепловых сетей в непроходных каналах для изготовления ос- новного изоляционного слоя нормами [22] рекомендуются главным образом те же штучные изделия, что и при прокладке в тун- нелях, но не допускается применение для этого слоя жестких штучных изделий из совелита, вулканита, пенопласта ФРП-1, а также известково-кремнеземистых. Такое запрещение объясняется большой шовностью конструкций из этих изделий, ус- ложняющей их монтаж, а также присущим им сочетанием жесткости с большой плот- ностью, что при повреждении покровного слоя и крепежных деталей может привести к обвисанию и даже выпадению этих изде- лий на дно канала. При прокладке тепловых сетей в непро- ходных каналах нормами [22] рекомендуется использование в качестве покровного слоя перечисленных выше рулонных материалов, кроме стеклоцемента и фольгоизола. Вместе с тем допускается применение стеклопла- стика марки ФСП (фенольный покровный) (по ТУ 6-11-150-76), а при условных проходах труб до 400 мм и температуре теплоно- сителя до 150 °C — кровельного рубероида РК-420 толщиной 2 — 3 мм (по ГОСТ 10923-82), хотя этот материал является сго- раемым. Нормами [22] допускается приме- нение в качестве покровного слоя при про- кладке в непроходных каналах асбестоце- ментной штукатурки на металлической сетке. Г .1 а в а шее /и а .ч КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ И АППАРАТУРА ТЕЛЕМЕХАНИКИ 6.1. Первичные приборы и измерительные преобразователи Первичные приборы могут быть пока- зывающими, сигнализирующими, самопишу- щими и с дистанционной передачей показа- ния на расстояние (к вторичному прибору). К измерительным преобразователям отно- сятся датчики и преобразователи, работаю- щие в комплекте со вторичными приборами или регулирующими устройствами. Измерение температуры Измерение температуры теплоносителя осуществляется с помощью термометров, которые подразделяются на группы: термо- метры расширения, термоэлектрические пре- образователи, термопреобразователи сопро- тивления. Термометры расширения подразделяют- ся на жидкостные, дилатометрические и ма- нометрические. 53
Таблица 6 1 Характеристика технических термометров стеклянных (ГОСТ 2823-73, с изм ) Наименование Тип термометра Ртутный ТТ Жидкостный ТТЖ прямой угловой прямой vr ювой Пределы измерения, °C (в скобках — цена деления, °C) — 30 1-50 (0,5 или 1) 0 - 100(1) 0 — 160(1 или 2) 0 — 200( 1 или 2) -35- +50(2) 0-50(1) 0-100(2) 0-150(2) 0-200(2) Длина верхней части, мм 160 или 240 100 НО, 160 и 220 66, 103, 163, 253 104, 141. 201, 291 60, 80. 100, 120 160, 200, 250 НО, 130, 150, 170, 210, 250 Изготовитель } Клинский термометро- вый завод Лохвицский приборост- роительный завод (Пол- тавская обл ) Характеристика жидкостных тех- нических термометров расширения приве гена в табл 6 1 Используются эти тер- мометры в оправах и без них Оправы для стеклянных термометров выпускаются двух типов — прямые типа ОТП и угловые типа ОТУ Карман noi ружаемой нижней части до температуры 200 ПС изготовляется из стали 20 (ио ГОСТ 1050-60) Термометры ртутные стек- лянные электроконтактные при- меняются для сигнализации или поддержа- ния постоянной заданной температуры от — 30 до + 300 СС в промышленных и лабо- раторных установках тип ТЗК — с задан- ным постоянным рабочим контактом, тип ТПК — с подвижным рабочим контактом Коммутируемая мощность тока — не более 1 В А при токе не более 0,04 А и напряже- нии не более 220 В Длина наружной части дзя термометра ТЗК № 1 — 5 210 мм, №6-7 155 мм то же для ТПК — 330 мм Д шна погружной части для ТЗК - от 83 до 1033 мм. зчя ТПК — от 66 до 441 мм Термометры дилатометриче- ские применяются в качестве реле для сиг- нализации или звухпозиционного регулиро- ваний температуры во 1ы К таким приборам относятся реле температурные тилатометри- ческие типа РТ-200 с характеристиками предел измерения 25-200 С погрешность измерения +5 С Изгоговигель — Киевский завод аналитических приборов Термометры манометриче- ские состоят из гермосистемы, включаю- щей термобаллон, соединительный кагшл 1яр, чувствительный элемент и пока зывающег о, самопишущего или сигнализирующею уст- ройства В зависимости от заполнителя iep- мосистемы манометрические гермомсгры могут быть газовыми жидкостными и кон- денсационными (парожи ткостными) Техническая характеристика термомет- ров без сигнализирующего устройства пред- ставлена в табл 6 2 Термометры с обозначением ТГ2С и ТЖ2С имеют запись двух температур При- вод тиаграммы самопишущих термомет- ров с обозначением 711 — от электродвига- теля с напряжением 220 В переменного тока, а с обозначением 712 — от часового меха- низма с заводом на 8 сут Диаметры термо- баллонов 12-20 мм Манометрические термометры с сигна- лизирующим устройством (электроконтакт- ные) предназначены для сигнализации или позиционного регулирования при отклоне- нии температуры от заданного диапазона устанавливаемого с помощью задающей стрелки К ним относятся термометры ТПП-СК, ТПГ-СК ТСМ-100, ТСМ-200 Характеристика давление измеряемой срезы — не более 6,4 МПа, пределы измере- ния 0-60 0-100, 0-150, 100-2003С, класс точности 2,5, длина капилляра 1,6 —2,5 м, глубина погружения термобаллона 125- 500 мм, погрешность срабатывания 4° Изготовители термометров ТПП.ТПГ — казанский завод тетоизмерительных прибо- ров «Теплоконтроль», термометров ТСМ - сафоновский завод «Теплоконтроль» Термоэлектрические преоб- разователи (старое наименование — тер- мопары) имеют термоэлемент, который раз- вивает термо-ЭДС, соответствующую темпе- ратуре и измеряемую с помощью вторичных приборов - милливольтметров и потенцио- метров По материалу термоэлектродов эле- мента преобразователи используемые в во- гяных эепловых сетях, годятся на хромель- 54
Таблица 62 Техническая характеристика манометрических термометров Наименование Преде 1 измерения С К iacc ТОЧНОС1и Д шна кап и 1 1яра м Глубина погружения термоба шона мм Самопишущие газовые ТГС-711, ТГС-712 ТГ2С-711, ТГ2С-712 -50 - +50 -50 - +100 -50 - +150 1 16 2 5 4 6 10 16 25 160,200,250 315, 400 200, 250, 315 400 250 315, 400 315 400 500 0-100 50-150 1,5 25 500 0-150 0-200 1 25 500 ( пмоиишущие жидкостные ТЖС-711, 1ЖС 712, ТЖ2С-711 ТЖ2С-712 0-50 1 1,6, 2,5, 4, 6 10 200, 250, 315, 400 - 50 - + 50 0-100 50- 150 1 1,6, 2,5, 4, 6, 10 125, 160, 200, 250, 315, 400 0- 150 -50- +100 1 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400 -50 - +150 0-200 1,5 80, 100, 125, 160, 200, 250 11ока »ывающие газовые ТПГ4 -50 - +50 -50 - +100 -50- +150 1 1.6, 2,5 4, 6 10 160, 200, 250, 315, 400 200, 250, 315, 400 250, 315, 400 50-150 0-100 1,5 16 25 315, 400 500 0- 150 0-200 1 40 630 Покапывающие жидкостные ТПЖ4 -50- -150 0-200 100-200 1 1,6, 2,5, 4, 6, 10 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400 -50 - +50 0-50 1,5 1,6, 2,5, 4, 6, 10 80, 100, 125, 160, 200, 250. 315 400 -50 - +50 0-100 50-150 1 100, 125, 160 200, 250, 315. 400 0-50 1 125 160 , 200 , 250, 315, 400 111и н ।и.иощие кон 1енсационные 1 К 11 160 0-50 0-120 1,5, 2,5 100-400 heinikiiii.iii.ic !азовые и жидкостные । irk । ричсским датчиком ТДГ-Э 1 1 -h > — 1,15 2.5 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400
Таблица 6 3 Техническая характеристика термоэлектрических преобразоваiелей Марка преоб- ра jo на 1 едя 1'ра- ду и- ровка Предел измерения. С Максималь- ное давление. МПа Показатель тепловой инерции, с Д пина мою ажной час)и. мм Способ креп 1спия ТХК-0515 ХК -50- +600 0.25: 0.4; 6,4 10; 20; 40 120; 160: 200; 250; 320; 400; 500 С передвижным шту- цером (до 0.1 МПа) в защитно - монтажной гильзе ТХ К-0806 ХК 0-600 0,2; 0,5; 4 Не более 210 160; 200; 320; 400; 500 Без штуцера или со штуцером М27х2,5 TXA-O5I5 ХА -50 +600 0,25; 0,4; 6.4 20; 40; 60; 120 120; 160; 200; 250: 320; 400; 500 С передвижным шту- цером (до 0,4 МПа) и в защитно-монтаж- ной гильзе Ипотови гель: Луцкий приборостроительный завод. Таблица 6.4. Стандартные градуировки шкал вторичных приборов Наименование Материи т Мель Платина Сопротивление. Ом. при 0 С Градуировка (в скобках - с трое обозначение) 50 50М 53 (23) 100 100М (24) 10 10П (20) 46 (21) 50 50 П 100 100П (22) Максимальный диапазон измеряемой темпера- туры, С - 50 - +180 -200 - +600 копелевые и хромель-алюмелевые, при этом стандартные градуировки шкал вторичных приборов — соответственно ХК и ХА и изго- товляются без чехла и со стальным чехлом. Техническая характеристика термоэлек- трических преобразователей представлена в табл. 6.3 Термо преобразователи со- противления по принципу действия ос- нованы на свойстве металлов изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Сопротивление, соответ- ствующее температуре, измеряется вторич- ными приборами-.ют оме т рами и автоматиче- скими мостами. В зависимости от материала чувствительного элемента термопреобразо- ватели могут быть медными и платиновыми. Стандартные градуировки шкал вторичных приборов приведены в габл. 6.4. Техническая характеристика термопрео- бразователей сопротивления приведена в табл. 6.5. В настоящее время термопреобразова- тели сопротивления ТСМ-5071 заменены на ТСМ-0879, ТСМ-6097 — на ТСМ-0879-01, ТСМ-8012 — на ТСМ-1079. Аналогичная за- мена произведена и для платиновых термо- преобразователей. Термопреобразователи сопротивления ТСМ-8012 и ТСМ-6114 используются для из- мерения только температурь! воздуха в по- мещениях. Термопреобразователи ТСП-5071 и ТСП-712 имеют модификации с двумя чув- ствительными элементами, которые подклю- чаются к разным вторичным приборам или регулирующим устройствам. Изготовитель: Луцкий’ приборостроительный завод. Монтаж термоэлектрических преобразо- вателей и термопреобразователей сопротив- ления осуществляется с помощью патрубков (бобышек), привариваемых к трубопроводам, бакам, и штуцеров на защитной арматуре. Преобразователи устанавливаются на трубо- проводах перпендикулярно потоку или под углом (или на изгибе) навстречу потоку. Ра- бочий спай термоэлектрического преобразо- вателя должен находиться на оси потока. Длина рабочей части термопреобразователя сопротивления должна превышать радиус трубопровода на 50 — 60 мм. На трубопрово- дах малого диаметра для установки пре- образователей необхо шмо предусматривать cool ветс т ву тощее расширение. 56
Таблица 65 Техническая характеристика термопреобразователя сопротивления Марка термопреоб- разоватетя Гра туи ровка Пре теч измерения С Максима чь ное ча в че- лне МПа Пока затечь тепловой инерции с Д вша мои гажной части мм Способ крепчения ТСМ-5071 23, 24 - 5() - + 1 50 0,4 6,4 20, 40 120, 160 200, 250 320, 400 500 Без штуцера или со in iynepoM М20 х 1 ТСМ-6097 23, 24 — 50 — + 1 50 0,4, 4 4, 30 80, 100 120, 160 200, 250, 320 500 1 leno хвижпыи шгу цер М20 х 1 5 короб- ки С КО ТОДКОИ [ 1Я зажимов проводов не I К М-8012 23 0-5() 0 1 240 108 х 65 х 16 (габариты) Виты М4 К М 6114 23 -5() - + 100 0,1 120 110 (общая) 1(11 5071 21, 22 -200 - - +600 0,25, 0,4 6,4 40 120 160 200 250 320 500 Без штуцера К 11-712 21 -50 - 1-400 2,5 15 60, 80, 100, 120 160, 200 250, 320 400 500 Н еп одв иж н ый ш гу цер М20х 1 5 пча вающий штуцер 1(11 6097 21, 22 -50- +150 -50 - +250 0,4, 4 9, 30 80, 100, 120, 160 200, 250, 320. 500 Неподвижный шту- цер М20х 1,5, короб- ки с колодкой для зажимов проводов не г Для преобразования сигналов в уни- фицированные ею налы постоянного тока О 5 мА выпускаются измерительные пре- i >1 >рд юва i ели ПТ-ТП-68 и ПТ-ТС-68 и дру- I не нормирующие преобразователи Погреш- ит ii. преобразования — 1 % Изготовитель О1И.ИПЫИ завох «Энергоприбор» (г Москва) Измерение давления и перепада давлений И1мсрепие давления и перепада давле- нии утес (вляется с помощью манометров п шффсрепциальных манометров По прин- ципу П1мерения эти приборы подразде- iiiiniiH па пзе [руппы с упругими чувстви- н п.пымп шсмеиыми (деформационные) и * и ikih I иые Приборы с упругими ч у в - । I и и । ( >i |. н ы м и ) цемента ми могут (•ни i 1р\бчаюи манометрической пружи- нил mi мор.шиые сильфонные Выпускаются HpiiOi.pii i 1111ЧС111ЫМ устройством без вы- • н|и| । i hi л,нш показывающие и самопи- нпппн in । пнче1ных устройств с этектри- |н । hi ин шым сигналом, с отсчетным устройством и элек i рнческим выходным сиг- налом Техническая характеристика прибо- ров с упругими чувсгвитс юными элемента- ми приведена в табл 6 6 Привохы диаграмм для самопишущих манометров такие же, как и для самопишущих термометров (см табл 6 2) Напряжение электроконтактно! о устройства ЭКМ-IV — 220 В переменного или постоянною гока разрывная мощное ib контактов 100 В А Приборы жидкостные, испо и. зуемые в водяных тепловых сетях, moixi быть поплавковые и с видимым уровнем Техническая характеристика поплавковых приборов (дифманометров) привс ина в табл 6 8 (в обозначении типа прибор! бук ва Р не указывается) а характерце шка при боров с видимым уровнем привс тепа в табл 6 7 Перед манометрами обязательна ycia новка трехходового крана а у мена пзмсре ния — кчапана При выборе манометров с ц дует учитывать, что верхнее значение шка па должно превышать максима льну ю ветчину измеряемого давления при плавно изменяю щейся нагрузке в 1,5 раза и при резко ко ц.
Таблица 6.6. Техническая характеристика приборов с упругими чувствительными элементами для измерения давления (перепада давлений) Наименование Тип, модель Класс точ- ности Диаметр корпуса или ибариты. мм Предел измерения, МПа И 31 О ЗОВИ)С и> Манометры общего назначения показы- вающие ОБМ1-ЮО 2,5 100 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4 Томский мано- метровый завод ОБМ1-160 1,5 160 МП-5 1,5 250 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4 Манометры образ- цовые показывающие МО, 11201 МО, 11202 0,4 160 0,1: 0,16, 0,25; 0,4; 0,6; 1, 1,6; 2,5; 4; 6 Завод «Мано- мсзр» (г. Москва) Манометры самопи- шущие с трубчатой пружиной МТС-711. МТС-712 1 280 х 340 х 125 0,06; 0.1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6: 1; 1,6; 2,5; 4 и выше Завод «Теплокон- । ро иь» (г. Казань) Манометры самопи- шущие с трубчатой пружиной двухзапис- ные МТ2С-711 МТ2С-712 1 280 х 340 х 125 Манометры электри- ческие бесшкальные с дифференциально- трансформаторным выходом мэд 22364 1; 1,5 160 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6 Завод «Мано- метр» (г. Москва) мэд 22365 1; 1,6; 2,5; 4 Манометры пружин- ные электрические бесшкальные с вы- ходом 0—5 мА мпэ 1 212 х 240 х 190 4 и выше Завод «Теплокон- троль» (i. Казань) Манометры пружин- ные показывающие сигнализирующие двухпозиционные ЭКМ-IV 1,5 160 0,1; 0,16; 0,25; 0.4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4 и выше Томский мано- метровый завод Манометры показы- вающие с электри- ческой дистанцион- ной передачей МП4-У1 1; 1,5 160х 130 Завод «Теплокон- троль» (г. Казань) Манометр мембран- ный электрический бесшкальный с вы- ходом 0—5 мА ммэ 1 240 х 210x223 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5 Дифманомеры мем- бранные электриче- ские бесшкальные с выходом 0 — 5 мА дмэ (перепад) 1; 1,5 538 x 268x 362 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160, 250; 400, 630 кПа То же 58
Продолжение табл. 6.6 Наименование Тип, модель Класс точ- ности Диаметр корпуса или габариты, мм Предел измерения, МПа ' Изготовитель Дифманометры мем- бранные электриче- ские с выходом 0 — 5 мА ДМ-Э1 1; 1,5 351 х 315x675 0,16; 0,25; 0.4; 0,63; 1 кПа Завод «Теплопри- бор» (г. Рязань) ДМ-Э2 1; 1,5 345 х 253 х 500 1; 1,6; 2,5; 4; 6.3 кПа Дифманометры силь- фонные электрические с выходом 0 — 5 мА дс-эз 0,6 480x270x225 4; 6,3; 10; 16; 25 кПа ДС-Э4 1 40; 63; 100; 160 кПа ДС-Э5 1,5 250; 400; 630 кПа I а блица 6.7. Техническая характеристика жидкостных приборов с видимым уровнем для измерения давления (перепада давления) Наименование Марка Класс точ- ности Цена деления Предел измере- ния, кПа Предель- ное рабо- чее давле- ние, МПа Габариты, мм Дифманометр двух- трубный стеклянный ДТ-5 1,5 10 Па (1 мм) 2,6 0,5 635 х 240 х 165 ДТ-50 1,5 0,25 кПа 150 5 1130х290х 165 И поговитель. Дубненский завод счетных машин (г. Лубны). блющейся — в 2 раза; минимальное изме- ряемое давление должно быть больше 1/3 предела шкалы. Измерение расхода и количества воды Измерение расхода и количества воды в водяных тепловых сетях осуществляется расходомерами переменного перепада давле- ния, электромагнитными (индукционными) расходомерами и скоростными счетчиками (интеграторами), показывающими массу или объем воды, прошедшей через прибор за ка- кой-либо промежуток времени (час, сутки и т. д.). Расходомеры переменного перепада давления являются измери- тельными комплектами, состоящими из су- жающего устройства, дифференциального манометра, соединительных трубок со вспо- могательными устройствами (уравнительные сосуды, клапаны и др.) и вторичного при- бора. В тепловых сетях применяются стан- дартные сужающие устройства — нормаль- ные диафрагмы, не требующие индивиду- альной градуировки. Основные данные и методика расчета стандартных сужающих устройств приведены в «Правилах измерения расхода газов и жидкостей стандартными су- жающими устройствами» РД50-213-80 Госу- дарственного комитета СССР по стандар- там. Диафрагмы изготовляются на заводах по данным заказчика в специальном опрос- ном листе, заполняемом им и являющимся юридическим документом заказа. Диафрагмы — камерные типа ДК. в ко- торых отбор давлений осуществляется из кольцевых камер, чем обеспечивается боль- шая точность и удобство измерения, и бес- камерные типа ДБ, в которых отбор дав- лений осуществляется через отдельные от- верстия. По ГОСТ 14321-73 камерные диафрагмы изготовляются на ру = 0,6; 1,6; 2,5; 4; 10 МПа для трубопроводов с Dy — 50; 65; 80; 100; 125; 150; 200; 250; 300; 400; 500 мм. Бескамерные диафрагмы по ГОСТ 14322-73 изготовляются на ру = 0,25; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4 МПа для трубопроводов с Dy 400; 500; 600; 800; 1000; 1200; 1400 мм. В комплекте с сужающим устройством 59
по опросному листу заводы-изготовители и с упругим чувствительным элементом поставляют дифманометры, которые могут (мембранные, сильфонные). быть измерительным прибором или датчи- Техническая характеристика дифмано- ком. По принципу действия дифманометры метров приведена в табл. 6.8 — 6.10. могут быть жидкостными (поплавковые) Верхний предел измерения по шкале Таблица 6.8. Техническая характеристика поплавковых дифманометров-расходомеров (заполнитель поплавкового сосуда—ртуть) Тип Наименование Предельные перепады давления, кПа Ста।ическое давление измеряемой среды, МПа Olпоипа я по- 1 ройное 1 1.. верхпоо предела и1мерсппя ДП-710Р Самопишущий, привод диаграммы электрический 6,3: 10; 16; 25; 40; 63; 100 25 ± 1,0 ДП-710чР То же. но привод от часо- вого механизма ДП-712Р Самопишущий с интегра- тором ДП-78ОР Показывающий ДП-781Р То же с интегратором ДП-778Р То же с сигнальным ус- тройством Изготовитель: завод «Теплоконтроль» (г. Казань). Применение в открытых системах теплоснабжения и в системах горячего водоснабжения расходо- меров с ртутным заполнителем не допускается. Таблица 6.9. Техническая характеристика мембранных дифманометров-расходомеров Марка дифмано- метра Наименование Пределы измерения перепада давления, кПа Выход- ной сигнал Класс точ- ности Допусти- мое дав- ление измеряе- мой сре- ды. МПа С какими ус- тройствами ис- пользуося Изготовитель ДМ-3564 Невзаимоза- меняемый 1.6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63 и выше - 1,6 6.3 Вторичные приборы вмд, ДС1 Завод «Ма- нометр» (г. Москва) ДМ-23573 Взаимозаме- няемый 0-10мГ 1 : 6.3 Вторичные приборы КСД2; регу- лирующие устройства МЗТА ДМ-ЭР1 ДМ-ЭР2 Взаимозаме- няемый с квадратич- ным преобра- зователем 1,6; 2.5; 4; 6,3; 10 0—5 мА 0-20 мА постоян- ного тока 1; 1,5; 2.5 0,25 Агрегатные комплексы ГСП Завод «Теп- лонрибор» () Рязань) 10; 16; 25; 40; 63 1; 1,5; 2,5 1 ДМ-ЭР 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63 и выше 0— 5 мА постоян- ного тока 1,5 40 Pei улирую- щие yci poiici- ва МЗТА (РС29.1) Завод «Теп- IOKOII 1- ро । н.» О Кашнь) 60
Таблица 6 10 Техническая характеристика сильфонных дифманометров-расходомеров Марка Наименование Пре ге 1ы измере! ия псрепа ча дав тения кП 1 Кп кс 1 04 ности lolIVCl И мое мв 1ение и змсряе мои сре ды МПа С какими ус 1ропсГВ1МИ пело 1ьз\ется И зготовите ib ДС-ЭРЗ Бесшкальный с электрическим датчиком по- стоянного тока 4 1,5 10 Агрегатные комптекс ы ГСП Завод «Теп то прибор» (г Ря- зань) 6 3 10 16 25 1 1 5 ДСЭР 100 ДС ЭР-160 ДС ЭР-250 Д( ЭР 400 Бесшкальный электрический 1 1,6, 2 5 4 1 5 0 025 Регулир}ю шие устрой- ства МЗТА (РС29 1) Завод «Тепло- контроть» (г Казань) ДС п 71 Показывающий 6 3 10 16, 25 40, 63 1, 1 5 16 - То же Д( II 71 Ин Го же с и нгеч ри- тором Д< П 71Сг Го же с сигналь- ным устройством ДСС-71 1 ДСС-712М Самопишущий ДСС-711 Ин То же с интег ра- тором ДСС-71 1 Ин-2С То же с интегра- тором и допо 1- нитетьной за- писью давдения гифмаиометров-расходомеров выбирается из ря га А = а 10" i те u = 1 1,25 1,6,2 2,5 3,2 4, 5, 6 3 8, и — не юе число (больше или меньше нудя) ити путь Единицы измерения кг/ч, т/ч, м3/ч Элемромагнитные (индукци- онные) расходомеры применяются для измерения расхода жидкостей с удель- ной электропроводноегью не менее 10 3 См/м при условии отсутствия в них ферро магнитных частиц Из выпускаемых промышленностью ин- дукционных расходомеров в тентовых пунк- тах потребите чей применяется расхо юмер ИР-51 Талтинского приборостроитетьного завода Прибор состоит из датчика (первичною преобразователя расхота), устанавливаемого на трубопрово ie, и измерительного блока монтируемого на щите контроля Датчики выпускаются с условными проходами Dy и верхними преде шми измерений G, р Dy мм 10 15 25 50 80 Gnp м1 ч 0 32-2 5 0 8-6 2-16 8 60 20 160 Dy мм 100 150 200 300 Gnp м3 ч 32 250 80-600 125-1000 320-'’500 Основная погрешность приборов 1 % Максимальная рабочая температура изме- ряемой среды чтя датчиков с резиновым покрытием 70 С с гмалевым покрытием 150 С Максимальное рабочее давтение 2 5 МПа Измеритетьныи блок имеет шкату отградуированную в процентах, и на выхо- де - унифицированный сигнал постоянного тока 0 — 5 А В настоящее время заводом ocboqh расходомер ИР-61 Скоростные счетчики и рас- хо i и м е р ы в о г ы различаются по тип\ чувствитетьного гпемента (крыльчатые т\р бинные) и температуре измеряемой во (ы (ко точная торячая) Техническая характерп стика счетчиков во ты крыльчатых типа УВК и турбинных типов ВТ (до 30 С) и BIГ (то 90 С), выпускаемых Кировобадским при- боростроительным заводом, предстшдена в табд 6 11 В настоящее время освоен вып\ск новых типов во досчетчиков — крыльчатых типа ВСКМ диаметром 20 — 40 мм и турбинных СТВ (для холодной воды) и СТВГ-1 (тля го- рячей воды) Монтаж сужающих устройств на трубо- проводах и обвязка дифманометров соедини- тельными диниями должны осуществляться сотласно Правилам РД 50-213-80 На тр\бо проводе должны иметься прямые участки - 61
Таблица 6.11. Техническая характеристика счетчиков воды (предельное допустимое давление 1 МПа) Наименование Счетчики крыльчатые типа Счетчики турбинные типа УВК-20 УВК-25 УВК-32 УВК-40 ВТ-50, ВТГ-50 ВТ-80, ВТГ-80 ВТ-100, ВТГ-100 ВТ-150. ВТГ-150 Диаметр услов- ного прохода, 20 25 32 40 50 80 100 150 мм Предел изме- рения, м3/ч: 150 номинальный 1,6 2,2 3,2 6,3 15 42 70 (при потере давления 0,01 МПа) наименьший 0,06 0,08 0,10 0,17 1,6 3,0 4,5 7,0 наибольший 2,5 3,5 5 10 30 84 140 300 (не более 1 ч в сутки) Порог чувстви- тельности, 0,025 0,035 0,05 0,10 0,7 1,2 2 3 М3/ч Допустимая нагрузка за сутки, м3 17 25 35 70 290 965 1440 3000 Диапазон расходов при погрешности: + 5 % (не более) 0,06- 0,08- 0,10- 0,17-1 1,6-4 3-8.4 4,5-14 7-30 0,25 0,35 0,50 ±2% (не более) 0,25-2,5 0,35-3.5 0,5-5 1-10 4-30 8,4-84 14-140 30-300 до диафрагмы и после нее. Длина их зависит от модуля диафрагмы и вида местных со- противлений. При необходимости возможно сокращение длин прямых участков до диа- фрагмы (но не менее 10 £>). При этом дол- жны быть учтены дополнительные погреш- ности в показаниях приборов. Датчик индукционного расходомера ИР-51 может устанавливаться как на гори- зонтальном, так и на вертикальном трубо- проводе при условии его полного заполне- ния водой. Датчик с измерительным бло- ком соединяется экранированным кабелем в стальной заземленной трубе, расстояние между ними — не более 100 м (до 5-Ю-2 См/м) и 10 м (до 10~3 См/м). При установке скоростных счетчиков воды тре- буется наличие прямого участка длиной перед ними 8 —10 D и после них 3 — 5 D. Перед счетчиком устанавливаются фильтры для очистки воды от твердых частиц. Измерение расхода и количества тепловой энергии Измерение расхода и количества тепло- вой энергии, отпущенной из теплоисточника 62 и потребленной теплопотребляющими уста- новками, осуществляется тепломерами и теплосчетчиками. Таллинским приборостроительным заво- дом выпускается комплект приборов, кото- рый состоит из индукционного расходомера ИР-61. дв}х термометров сопротивления ТСП-5071 и блока обработки сигналов (БОС). В данном комплекте тепломер — однопоточный, двухточечный. Разность тем- ператур измеряется термометрами сопро- тивления. Температура измеряемой среды 60— 150"С и 30 —70°C. Пределы измерения расхода воды и диаметр условного прохода соответствуют данным расходомера ИР-61. Блок обработки сигналов включаег цифро- вой интегратор. Киевский опытный завод «’Энглов» из- готовляет измерители расхода i оплоты ИРТ-30, состоящие также иг расхо юмера воды (электромагнитного или лифманомет- рического), двух термомег ров coiipoi ивлепия ТСМ-5071 градуировки 100М в подающем и обратном трубопроводах и >лек тропного счетно-решающею устройства.
6.2. Вторичные приборы Основные типы вторичных приборов и их характеристика представлены в габл. 6.12. Вторичные приборы устанавливаются на щитах и пультах, которые помещаются в ме- стах, удобных для обслуживания и наименее подверженных, вибрациям и влиянию мощ- ных источников электромагнитных полей (электродвигателей и др.). 6.3. Приборы автоматического регулирования и автоматические регуляторы Основные типы автоматических регуляторов Авюматические регулирующие устройст- ва служат для регулирования теплового и । ндравлического режимов работы тепловых се1ей и теплопотребляющих установок. Регулятор и объект регулирования со- С1авляют систему автоматического регули- рования (САР), которая может осуществлять pei улирование по отклонению ре1улируемо- lo параметра, по компенсации возмущения (ншрузки обьекта/ и комбинированное — по О1клонению и но возмущению. По реализуемому закону регулирования ре1учя1оры могут быть астатическими (ин- ICI ральпымм, обозначение закона — И), стати- ческими (пропорциональными — П), изодром- ными (пропорционально-интегральными — ПИ), позиционными. По наличию и роду используемой для работы энергии они могут быть прямого действия (без использования вспомогательной энергии) и косвенного (не- прямого) действия — электрическими и гид- равлическими. В тепловых пунктах до недавнего вре- мени преимущественное применение имели I идравлические регуляторы прямого действия, основную работу по созданию которых провели объединение «Союзтехэнерго» и Теплосеть Мосэнерго. Регуляторы прямою действия более просты по устройству, но поддерживают заданные параметры регулирования с пони- женной точностью. Точность их работы в значительной мере зависит от качества наладки на рабочем месте. В последние годы в связи с необ- ходимостью обеспечения более экономичной работы потребителей путем регулирования отпуска теплоты в тепловых пунктах и созданием специализированных служб по эксплуатации оборудования тепловых сетей стали применяться более совершенные и точ- ные электрические (электронные) регуляторы и исполнительные устройства. Техническая характеристика автоматичес- ких регуляторов (или приборов, состав- ляющих комплект регуляторов) приведена в табл. 6.13. Регуляторы прямого действия гидравлические Чувствительным элементом регуля- торов типа РД и РР является силь- фон. Чугунный корпус регуляторов рассчитан на давление 1 МПа. Регуляторы монти- руются на трубопроводе вертикально силь- фонной камерой вверх, характеристика их приведена в табл. 6.14. Регуляторы типа УРРД вы- пускаются заводом «Теплоприбор» (г. Улан- Удэ), рассчитаны на условное давление 1,6 МПа и температуру регулируемой сре- ды до 180 °C. Зона нечувствительности составляет 1 — 2,5%, зона пропорциональ- ности — 12 — 20% верхнего предела настрой- ки, который может быть 0.1; 0,25; 0,4; 0,6 МПа. Новая модификация прибора тина УРРД-М отличается тем, что имеет одну пружину на все диапазоны настройки и меньшую зону пропорциональности (5 %). Коэффициент пропускной способности и мас- са регуляторов составляют: при диаметре условного прохода 25 мм — соответственно 6 т/ч и 28 кг, при диаметре 50 мм — 25 т/ч и 29 кг, при диаметре 80 мм — 60 т/ч и 52 кг. Схемы включения показаны на рис. 6.1. Регуляторы давления типа 21ч10нж с чугунным корпусом и типа 21с10нж со стальным корпусом получили применение в тепловых пунктах на трубо- проводах холодной воды для регулирования давления «после себя». Рабочее давление 1,6 МПа. Характеристика регуляторов пред- ставлена в табл. 6.15. По данным табл. 6.15 для заданного диапазона регулируемого давления выби- раются номер исполнительного механизма и масса груза. Для горячей воды из-за гро- моздкости и неплотности клапанов эти ре- гуляторы не применяются. Регуляторы прямого действия манометрические Ре1уляторы температуры ти- па РТ имеют диаметры условного прохода 15, 20, 25. 32, 40, 50, 70. 80 мм. Коэф- фициенты пропускной способности соответ- ственно этим диаметрам 2.5; 4; 6, 10; 16, 25; 40; 60 т/ч. Длина капилляра может 63
Таблица 612 Типы и характеристика вторичных приборов Измеряемая величина Первичным прибор ичп преобразова1ель Наименование вторичною прибора Тип вторичного прибора Класс точности Преле 1ы измерения Из1 отовитель Температура • Термоэлетрический преобразователь (см табл 6 !) Милливольтметр показы вающий Ш4500 М-64 1 1 5 По ГОСТ 9736-68 ПО «Электро- прибор» (i Ереван) Милливольтметр показы- вающий и регулирующий Ш4501, М 64-02 Потенциометр электрон- ный показывающий и са- мопишущий (запись на ленточной диаграмме) КСП-2 (число то- чек измерения 1 1 6 12) По показаниям 0,5, по записи 1 При градуировке ХК - 50 - 4 50 °C -50 - +100 -50 - + 1>0 -50 - +200 0-100 0-150 0-200 С при градуировке ХА 0 - 400 °C Завод «Львов- прибор» (1 Львов) Потенциометр электрон- ный показывающий и са- мопишущий (запись на складывающейся диаграм- ме) КСП-4 (число то- чек измерения 1, 3 6 12) По показаниям 0,25, 0,5, по за- писи 0,5 Термопреобразователь сопротивления (см табл 6 5) Логомегр Ш69000, Л-64 1 5 по ГОСТ 9736 68 ПО «Электро- прибор» (г Ереван! Логометр с pei улирующим устройст вом Л-64-02 Мост электронный показы- вающий и самопишущий (запись на ленточной диа грамме) КСМ-2 (число то чек измерения 1 3, 6, 12) По показаниям 0,5 по записи 1 При градуировке 53 -50 - +50 °C -50 - + 100 0-50 0-100 0-150 0- 180 50-100 °C Завод «Львов- прибор» (i Львов) Мост электронный показы- вающий и самопишущий (запись на складывающей- ся диаграмме) КСМ-4 (чисто то чен измерения 1 3, 6. 12) То же При градуировке 100М -50 - +50 °C -50 - + 100 Завод «Мано- метр» (г Мос- ква)
Водяные теп.ювые сети То же То же То же Давление, пе- репад давле- ния, расход, уровень Манометр МЭД (см. табл. 6.6) Дифманометр ДМ-3564 (см. табл. 6.9) Прибор показывающий с ди фферен циал ьно-транс- форматорной схемой Прибор показывающий и самопишущий с дифферен- циаль но-трансфо рма тор- ной схемой Дифманометр ДМ-23573 То же
То же Т ? же -25 - -г 25 0-25 0-50 0-100 0-150 50-100 0-180 °C То же При градуировке 10П 0-300 °C При градуировке 46: -70 4- +180 °C 0-100 0-150 0-200 °C При градуировке 100П: -90 4- + 50 ПС -70 4- +180 -25 + +25 0-50 0-100 0-150 0 — 200 С ВМД 4882-12 для расхода; ВМД 4882-00 для давлений 1 Согласно стан- дартному ряду для давлений, расхода, уровней Завод «Авто- матика» (г. Ки- ровакан) ДС-1 1 То же Завод «Мано- метр» (г. Мос- ква) КСД-2 (КСД-002 для расхода; КСД-001 для дав- лений) По показаниям 1; по записи 1 То же . Завод «Львов- прибор» (г. Львов)
Таблица 6.13. Автоматические регуляторы, применяемые в сиоемах теплоснабжения и отопления Типы регуляторов или приборов, входящих в комплект регуляторов, при различных принципах их действия Параметр pei улирования Прямого действия Косвенного действия Гидравли- ческие Манометри- ческие Гидравлические Электрические Датчик, регули- рующий прибор Исполни- тельное устрой- ство Датчик Регули- рующий прибор Исполни- тельное устройство Давление воды РД — РД-За, односи- льфон- ная сборка РК-1 ММЭ; МЭД или ДМ-Э; ДС-Э (см. табл. 6.6) Р25.1; РС29.1 25ч939нж; МЭО и др. УРРД УРРД РП4-У 21ч10нж РП4-П Расход, пере- пад давлений РР РД-За, трехси- льфон- ная сборка РК-1 ИР-61; диафрагма и ДМ-23573 или ДМЭР (см. табл. 6.9); ДМЭ (см. табл. 6.6) Р25.1; РС29.1 УРРД (с диа- фраг- мой для расхо- да) УРРД РП4-П РП4-У Температура воздуха в отап- ливаемых по- мещениях — РТК-2216 — ТСМ (см. табл. 6.5) Т-48; Т-48М ЭРТ-1 РТЭ Температура воды на отоп- ление согласно отопительному графику РТ-2217 ТСМ Р25.2; РС29.2 Т-48; Т48М 25ч939нж; МЭО и др. РТ-2217-ЭР ЭРТ-1; ЭРТ-5 «Электроника Р-1М»; ЭРСА; САРТ Температура воды на горя- чее водоснаб- жение РТ РТ-ДО, РТ-ДЗ ТРБ-2 РР ТСМ Р25.2; РС29.2 25ч939нж; МЭО и др ТМП РК-1 РП4-Т УРРД РТЭ РТБ «Электроника Р-2» быть 1,6; 2.5, 4. 6 и 10 м. Пределы настройки pei у пирования 0-40; 20 — 60 ; 40 — 80; 60-100; 100 140; |40-180°С. Условное давление 1 МПа ( пя диаметров 70 и 80 мм 0,6 МПа). Зона нечувствительности — не более 1 °C. Зона пропорциональности — не более 10°C. Точность регулирования зависит также и от темпера гуры теплоносителя, что является недосгшком этих регуляторов. Изготовитель — сафоновский завод «Теп локонтроль». ПО «Промприбор» (г. Орел) разработаны регуляторы PT-ДО и РТ-ДЗ (взамен pei \ ляторов типа РТ), которые имеют бон, широкий диапазон настройки (от 0 ! 180 °C) и являются ремонтопригодными Регуляторы температуры при мого действия РТ-2217 и РТК-.”1' 66
Рис. 6.1. Схемы включения гидравлических регуляторов прямою действия типа УРРД при регулировании: а — давления «после себя», б — давления «до себя»; в — расхода, ДШ — дроссельная шайба I пблица 6.14. Техническая характеристика pci уляторов прямого действия типа РД и РР Марка регуля- тора Диаметр услов- ного прохода, мм Зона нечувстви- тельности, кПа Коэффициент пропускной спо- собности т/ч Рекомендуемый расход воды, Т/Ч Масса, кг РД-50 50 10-18 19 0-12 30 1’Д-КО 80 10-18 44 12-45 88 РР 25 25 5 5 0-21 11 |»|*-40 40 5 12 2,1-4 21 РР 50 50 5 22 4-8 30 РР КО 80 5 52 8-25 88 РР 100 100 5 83 25-60 113 цредшнначены для регулирования отпуска 1ЯНЛ01Ы системам отопления жилых, об- щее I исннг.гх и производственных зданий. Регулирующий орган может быть двухходо- вым проходным (ДП) или трехходовым смесительным (ТС). Регулятор РТ-2217 имеет два датчика — температуры воды на отопление и темпе- ратуры наружного воздуха, осуществляет регулирование по принципу компенсации возмущения и обеспечивает регулирование температуры воды по отопительному гра- фику с параметрами от 85/70 °C до 115/70 °C. Регулятор РТК-2216 имеет три датчика: два — температуры воздуха в двух пред- ставительных помещениях здания и один — температуры наружного воздуха (корректи- рующий датчик, действие которого прояв- ляется лишь в переходный период отопи- тельного сезона). Техническая характеристика регуляторов приведена в табл. 6.16. Регуляторы рассчитаны на применение для систем отопления с присоединением к Таблица 6.15. Техническая характеристика регуляторов 21ч10нж, 21с10иж Данные для выбора исполнительного механизма Данные для выбора регулятора Днипнзон р*1 у тируемого диилсиия. Ml In Диапазон диаметров условного прохода, мм № Диаметр, мм Масса, кг Масса груза, кг Диаметр устов- КОГО прохода, мм Масса регулятора, кг т/ч 21ч10нж 21с10нж 0.1 5 0.65 3 385 20,5 12 40 60,6 62 25 O.ftS 0,85 3 385 20,5 17 50 61,3 66,7 40 U.N1 1,0 3 385 20,5 21 80 77,5 83,3 100 1,0 2,0 40-200 2 235 8 8 100 89,6 101,2 160 2,0 2.5 2 235 8 11 150 131,9 152,4 360 J.5 V5 2 235 8 18 200 244,3 282 640 1 1 s 2 235 8 30 5 M 40-150 1 195 5 17 В табл. 6.14—6.18 коэффициент 200 2 235 8 17 — коэффициент пропускнойспо- сооности численно равен расходу h 40- 150 1 195 5 21 через полностью открытый клапан Hi |l 1 195 5 30 при перепаде давлений на нем 0,1 МПа 6/
Таблица 6.16. Техническая характеристика регуляторов темпера1уры прямого действия РТ-2217 и РТК-2216 Марка perулятора Диаметр условного прохода, мм Диапазон настройки, "С, при наружной температуре, "С Зона нечувст- вительно- сти, С Зона пропор- ционально- сти. °C Посюян- ная времени, с Коэффициент пропускной способности, т/ч от — 40 до - 15 0 РТ-2217-ДП РТ-2217-ТС 25; 32; 40; 50; 65 От 85 до 115 От 45 до 70 1,6 10 (при ходе 3,5 мм) 100 6,3; 10; 13,5; 16; 25 (соот- ветственно диаметрам) РТК-2216-ДП РТК-2216-ТС 18-24 0,5 60 Таблица 6.17. Технические данные клапанов РК-1 Наименование Диаметр условного прохода, мм 50 70 80 150 200 250 300 350 400 500 600 700 Я\., т/ч 25 50 60 250 400 600 900 1200 1600 2500 3600 4900 Масса, кг 46 52 55 204 314 356 501 614 1110 1138 1982 2296 Допускаемая протечка при перепаде 0,1 МПа, % Kv 0,01 0,005 Изготовитель Завод «Теплопри- бор» (г. Улан- Удэ) Полтавский турбомеханический завод тепловой сети с помощью насоса смешения или водонагревателя. Для систем отопления с элеваторным присоединением разработана модификация РТ-2217-ЭР, в которой вместо регулирующего клапана применен элеватор с регулируемым соплом конструкции Мос- спецпромпроекта. Изготовитель термосистем — ПО«Пром- прибор» (г. Орел), изготовитель регули- рующих органов и комплектная поставка регуляторов РТ-2217 и РТК-2216 — завод «Теплоприбор» (г. Улан-Удэ). Регуляторы косвенного действия гн драв ли ческие Реле давления РД-За является изме- рительно-управляющим устройством и рас- считано на работу в комплекте с регу- лирующими клапанами, оборудованными мембранно-пружинным исполнительным ме- ханизмом типа РК-1 или УРРД. Регулятор РД-За выполняется в двух модификациях: односильфонная сборка — для регулирования давления и уровня в открытых емкостях; трехсильфонная сборка — для регулирования перепада давления, расхода и уровня в закрытых емкостях. Техническая характеристика: давление регулируемой среды — до 1,6 МПа; давление (перепад давлений) рабочей среды 0,2 — 1,0 МПа: расход рабочей среды 15 — 30 л/ч; пределы настройки 0,01 — 0,16; 0,06 — 0,25; 0,17-0,5; 0,6— 1,6 МПа; зона пропорциональ- ности — до 6% верхнего предела настройки; зона нечувствительности — 0,5 % верхнего предела настройки. Ре1улирующий клапан РК-1 яв- ляется односедельным запорно-регулирую- щим исполнительным устройством. По схе- ме сборки золотника клапан РК-1 можег быть нормально-открытым и нормально- закрытым. Основные схемы включения комплекта клапана РД-За и РК-1 показаны на рис. 6.2. Характеристики клапанов РК-1: давление и температура регулируемой сре- ды — до 1,6 МПа и до 200°С, управляю- щее давление 0,03 — 1 МПа, остальные техни- ческие данные приведены в табл. 6.17. Термореле ТРБ-2 (конструкции Мос- энерго) является также измерительно-управ- ляющим устройством, но рассчитано на работу только в комплекте с клапаном типа РР (в связи с малым объемом его надсильфонной камеры). Изготовляется заво- дом «Сантехоборудование» (г. Москва), заво- дами «Коммунальник» (г. Гомель, г. Рига). Да1чик> температуры мало- инерционный типа ТМП является из- 68
Рис, 6.2. Схемы включения гидравлических регуляторов косвенного действия при регулировании: и лпнчспия «после себя», б — давления «до себя», « — перепада давлений, /—реле давления 1'Д '‘I, олиосильфонная односопловая сборка, нормально-открытый клапанок, 2 — то же, нормально- iiupi.iIi.iй клапанок; 3 — реле давления РД-За, грехсильфонная односопловая сборка, нормально- открытый клапанок; 4 — регулирующий клапан РК-1 нормально-открытый м₽ри1С1||.но-управляющим устройством, рас- t'Mii । ш гным на работу с клапанами с мембранным гидроприводом типа РК-1, УРРД Характеристика прибора ТМП: дав- ление ретушируемой среды 1,6 МПа, диапазон настройки - от 10 до 150 °C, зона пропор- iIHoiiii ii.iioc г и — до 6°С, зона нечувствитель- ное । и до 0,5 °C, давление рабочей среды — in 0,2 до I МПа. Изготовитель — завод н 1₽11’1<1нрибор» (г. Улан-Удэ). I* г । у и я т о р температуры блоч- И ы II । и и а РТБ состоит из датчика ТМП н pei у пирующего смесительного клапана Рк< н применяется в открытых сетях. Р*м у нм юр обеспечивает pei улирование путем ноимгнннпания сетевой воды к обратной и шиш ту системы отопления от опорожнения нрн би тыном водоразборе. Изготовитель — «айн । « I сн нонрибор» (г. Улан-Удэ). 1Чм уляторы косвенного действия электрические I'ti у пирующие приборы типа Р'1 1*1 нынускаются в нескольких моди- •!<»«*чинш Приборы Р25.1, РС29.1 в комплек- те с датчиками давления ММЭ, МЭД, ДМ-Э или ДС-Э выполняют функции регу- лятора давления, в комплекте с датчиками расхода ИР-51, ДМ-23573 или ДМЭР (с сужающим устройством) — функции регуля- тора расхода, а с датчиком ДМЭ — функции регулятора перепада давлений. Приборы Р25.2, РС29.2, укомплектован- ные одним термопреобразователем сопро- тивления ТСМ-5071, применяются как регу- ляторы температуры воды на горячее водо- снабжение, а в комплекте с двумя термо- преобразователями сопротивления ТСМ-5071 и ТСМ-6114 —как регуляторы температуры воды на отопление зданий /пол сог таено заданному отопительному графику /||ОД = = / (GJ- Схема включения прибора Р25.2 показана на рис. 6.3, а. Технические данные Р25: пределы плавного изменения параметров динамической настройки — коэффициента пропорциональности — 0,5 —20, времени итод- рома 5 — 500 с; минимальная юна нечув- ствительности ±0,2 Ом (для Р25.2), выход- ной сигнал для управления исполнитель- ным устройством — напряжение 24 В постоян- ного гока от внутреннего источника иди АО
к задатчики программного устройства <0 s от ИР-51 W- 12 14 16 18 2022 24 26 БСД 27 23 25 1 2 29 12 14 1618 20 22 24 26 Рис 6 3 Схемы включения электронных регулирующих приборов для регулирования отопительной нагрузки зданий а - на базе прибора Р25 2 (разработка АКХ им К Д Памфилова), б — на базе прибора РП4-У (разработка ВТИ - Мосжилниипроект) в - на базе прибора Т 48 ЗБ (разработка МНИИТЭП) Гн — датчик температуры наружного воздуха гпод — то же подающей воды на отопление г^р — то же обратной воды из системы отопления Гверх г£из — датчики температуры внутреннего воздуха в помещениях верхних и нижних этажей здания G - датчик расхода воды НП - нелинейный преобразовате щ на базе прибора БСД — блока суммирования и демпфирования ПТ ТС-68 нормирую- щий преобразователь 220 В переменного тока от внешней сети по контактной или бесконтактной схеме Возможно подключение внешнего задатчи- ка, имеет встроенные органы управления клапаном вручную или дистанционно Мас- са — 5 кг Изготовитель приборов Р25, РС29 — Московский завод тепловой автома- тики Аналогичные модификации и функции имеют регулирующие приборы типа РП4У, РП4П и РП4-Т Чебоксарского завода электрических и исполнительных ме- ханизмов Приборы РП4-У могут осуществ- лять регулирование расхода сетевой воды на отопление в зависимости от температуры наружного воздуха Гн Для этого к входам 70
прибора подключаются датчик расхода (ИР-51) с выходом 0 — 5 мА, термопреобра- юватель сопротивления (с инерционным устройством) через нормирующий измери- юльный преобразователь (ПТ-ТС-68) и не- линейный преобразователь с выходом 0-5 мА, реализующий требуемую зависи- мость (см. рис 6.3,6). Приборы регулирующие Т-48 (снятые с производства) и Т-48М (выпускае- мые взамен Т-48) mhoi офункциональные и предназначены: для регулирования разности температур воды в подающем гпод и обратном fO6p ।рубопроводах отопления или только в по- дающем (обратном) трубопроводе зданий в нтнеимости от температуры наружного нощуха гн — приборы Т48-1 и Т48-1Б; I48M-1; приборы Т48-2 и Т48-2Б, приборы 148-5 и Т48-5Б, приборы Т48М-2 — то же, чю и приборы Т48-1, но дополнительно с коррекцией по температуре внутри по- мещений, усредненной по нескольким (до восьми) датчикам температуры; приборы Т48-3 и Т48-ЗБ (схема вклю- чения показана на рис. 6.3, в) — то же, что и приборы Т48-1, но с дополнительным каналом регулирования в зависимости от разности температур воздуха внутри поме- щений верхних Гверх и нижних ГвИЖ этажей или противоположных фасадов, соответствен- но усредненных в пределах каждой из двух групп по нескольким (до 4 в группе) датчикам температуры; прибор Т48М-4 — для двухканального по- фасадного регулирования, приборы Т48-4 и Т48-4Б; Т48М-3 — для регулирования темпе- ратуры воздуха в помещениях, усредненных по нескольким (до 6 или 8) датчикам температуры; прибор Т48М-5 — то же, что и приборы Т48М-2, но с дополнительным мультиплекс- ным блоком, позволяющим осуществлять пофасадное регулирование двух фасадов (зон) одним регулятором с усреднением по двум датчикам температуры на каждом фасаде; прибор Т48М-6 — то же, что и приборы Т48-1, но дополнительно регулирует темпера- туру горячей воды. В приборах Т48-1, -2, -3, -5, Т48М реализуется ПИ-закон регулирования, в приборах Т48-4 — П-закон, в дополнительном канале прибора Т48-3 — трехпозиционное ре- гулирование. В качестве датчиков приме- няются медные термопреобразователи сопро- тивления градуировки 23. Масса прибора Т48 16 кг, Т48М — 8 кг. Изготовитель — Могилев-Подольский приборостроительный завод. Регулятор температуры типа ЭРТ-1 осуществляет регулирование темпе- ратуры воды на отопление согласно ото- пительному графику с коррекцией по темпе- ратуре воздуха в четырех контрольных поме- щениях, а регулятор ЭРТ-5 - поддержание разности температур подающей и обратной воды в зависимости от температуры наруж- ного воздуха. В качестве датчиков исполь- зуются медные термопреобразователи сопро- тивления градуировки 50М, поставляемые комплектно с регулятором Масса прибора 2,7 кг. Изготовитель — Moi и.iee-Подольский приборостроительный завод. Регуляторы с применением приборов Р25, РС29, РП4У, Т48, Т48М, ЭРТ мо1ут применяться в ГТП, насосных станциях, а приборы Р25, РС29, ЭРТ, Т48М - в МТП (ввиду их относительно низкой стоимости). Для регулирования отпуска теплоты на отоп- ление зданий эти приборы применяются при условии присоединения систем отопления к сети с помощью насоса смешения или водонагревателя. При элеваторном присоединении систем отопления в МТП применяются автомати- зированные элеваторы, состоящие из авто- матического регулятора и регулируемого элеватора (с регулируемым соплом, с регули- руемым байпасом, двухсоплового). С элева- тором с регулируемым соплом выпускаются: электронный регулятор отопления «Электро- ника Р-1М» — предприятием Минэлекзрон- прома и автоматизированный элеватор ЭРСА — Экспериментальным заводом ком- мунального оборудования АКХ им. К. Д. Памфилова (г. Москва). Для дообору- дования существующих элеваторов заводом «Киевкоммунтехника» освоена система авто- матического регулирования теплоты САРТ. Регулятор температуры элек- тронный РТЭ с заслонкой ПРЗ при- меняется для зданий с непосредственным присоединением к сети бифилярных сисчсм отопления. Закон регулирования — пропор циональный. Регулятор рассчитан на разину с одним или четырьмя медными 1ерм<> преобразователями сопротивления |радуи- ровки 50М. При пофасадном peiympouaiiMH отопления здания РТЭ устанав in паси. я по одному на каждый фасад. Pmp.iboiчик — институт «Челябинск! ражданпрпск i » Для регулирования темпера i уры воздуха в приточно-вентиляционных yi пшовках мо- г ут применяться р е г у л я i < > р ы i см пера- туры электрические iiiihi ТЭ1ПЗ (двухпозиционные) и ТЭ21Н (iрехпозицион- ные с встроенным имну пи ным прерыва- телем). Датчиком являе1ся медный !ермо- преобразователь сопрей ипчепия i радуиронм! 71
Таблица 6.18. Техническая характеристика регулирующих клапанов Обозначение клапана (давление и температура регулируемой среды) Диаметр условного прохода, мм Kv< м3/ч Масса, кг Тип исполнительного механизма 25ч939нж (1,6 МПа, 250 °C) 25 40 50 80 16 40 63 160 26,9 34,1 42,3 50,0 МЭО-6,3/10-0,25 25ч940нж (1,6 МПа, 250 °C) 25 40 50 16 40 63 21,5 28,0 35,8 ЕСПА-02-ПВ 25ч914нж (1,6 МПа, 200 °C) 100 150 160-250 400-630 100 153 МЭО-16/63-0,25Р80 200 630-1000 310 МЭО-100/63-0,63Р 27ч905нж смесительный трехходовой (0,6 МПа, 150 °C) 50 80 100 27-56 34-118 40-169 46 68 90 ПР-1М 23. Технические данные: пределы настройки — от -40 до 0; —20-г +20; 0-40; 20-60; 40 — 80; 60—100; 80—120°C, зона возврата (нечувствительности) — от 0,5 до 10°C; дли- тельность импульса 0,5 — 10 с и паузы 1—300 с; основная погрешность +1 °C. Масса 2,5 кг. Эти приборы могут при- меняться и для включения и отключения насосов различного назначения по достиже- нии заданной температуры среды. Изготовитель — ПО «Промприбор» (г. Орел). Электрические исполнительные устройства Клапаны регулирующие с электромоторным исполнитель- ным механизмом являются двухседель- ными органами для изменения расхода регулируемой среды с фланцевым при- соединением. Устанавливаются на горизон- тальных трубопроводах приводом вверх. Характеристика клапанов дана в табл. 6.18. Изготовители — завод «Красный Проф- интерн» (г. Гусь-Хрустальный, Владимир- ская обл.); Чуфаровский арматурный завод (Ульяновская обл.) (25ч914нж). Для управления регулирующими орга- нами диаметром выше 100 мм клапанов Т-356, Т-366, 6с-7 и других могут быть приме- нены однооборотные исполнительные механизмы типа МЭК, МЭО (Чебок- сарского завода электрических исполнитель- ных механизмов) и типа МЭОБ и МЭОК (Московского завода тепловой автоматики), которые должны сочленяться с органами рычагами и тягами. Характеристика регу- лирующих органов и способы сочленения изложены в [112]. Исполнительные меха- низмы управляются от регулирующих при- боров через пускатели или усилители. Электронные регулирующие приборы устанавливаются на щитах (утопленный монтаж) при условии отсутствия сильной вибрации и значительных магнитных полей. Монтаж электрических цепей питания и свя- зей с датчиками и исполнительными ме- ханизмами производится по схемам внешних соединений заводов-изготовителей и по проек- ту медными (сечением 0,75—1,5 мм2) или алюминиевыми (сечением 2,5 мм2) проводами и кабелями. Силовые и измерительные (слаботочные) цепи выделяются в отдельные линии связи. Приборы на щите должны быть заземлены согласно ПУЭ. Регулирую- щие клапаны устанавливают на горизон- тальных трубопроводах. До и после клапана трубопроводы должны иметь прямые участки длиной не менее 10£>. 6.4. Аппаратура телемеханики и телеизмерении Аппаратура телемеханики является техни- ческим средством диспетчеризации и АСДУ (АСУТП) теплоснабжения и служит для двух- стороннего обмена оперативной информа- цией между центром управления (диспет- черским пунктом) и контролируемыми и управляемыми объектами системы теплоснаб- жения. Типы и основная характеристика средств телемеханики, применяемых в тепловых сетях, приведены в табл. 6.19. Для телемеханизации тепловых сетей от ТЭЦ Опытным заводом средств автома-
Таблица 6.19. Характеристика серийно выпускаемых средств телемеханики Марка аппаратуры (елсмеханики Информационная емкость, на 1 КП Cociae и структура Сты- кует- ся с ЭВМ Завод- изготовитель ТС ТУ ТР ТИТ ТИИ Г М-320 56 Суммарно 48 объ- ектов (по вызову) — 1ПУ-32КП, радиаль- ная; 1ПУ-96КП при включении трех КП в одну линию тран- зитом Нет Завод «Промав- томатика» (г. Жито- мир) 1 М-321 40 Суммарно 16 объ- ектов: ТУ (4), ТИТ (4 по вызову) и 8 ГГС (вызов громкоговорящей связи) — 1ПУ-24КП, радиаль- ная Нет 1 К 210 768 (ма! 1КГ 768 ссимал [ или 192 (токо- вое), 96 (вре- менное) ьные на 1ПКП) 192 192 1ПУ-31КП-248ПКП, радиальная на каж- дом уровне (ПУ, КП, ПКП) Да ПО «Те- лемеха- ника» (г. Наль- чик) 1 ГМ-120-1 256 1 32 1 8 1 64 (ТИТ ретранслируемых с . стоящего уровня — 160, ТУ нижестоящий уровень — 1 8 ниже- — на 28) 1ПУ-30КП, радиаль- ная, цепочечная, дре- вовидная Да ПО ЗИП (г. Красно- дар) ТМ-120-2 16 8 — 8 — 1ПУ-30КП, 1ПУ-16КП при рабо- те с ТМ-120-1, цепо- чечная Да ПО «Теле- механика» (г. Наль- чик) КТС-ЛИУС-2 Определяются при конкретном проектировании Да Харьков- ский завод КИП (СКБ САУ) Контур-23 16 8 10 1ПУ-16КП, радиаль- ная, цепочечная, дре- вовидная Да Петроза- водский завод ГУПП МЖКХ РСФСР УВТК-300 120 120 Из числа ТУ 256 128 1ПУ-99КП, радиаль- ная Да Завод «Промав- томатика» (г. Жито- мир) Примечание. ПУ — пункт управления; КП — контролируемый пункт; ПКП — периферийны! КП; ТС, ТУ, ТР, ТИТ — см. ниже; ТИИ — телеизмерение интегральное. 7
тизации и приборов Мосэнерго изготовляет- ся комплекс аппаратуры для РДП тепло- сети. В качестве датчиков для телеизмерения текущих значений (ТИТ) применяются: для измерения давления и перепада давлений воды — манометры типа МЭД, а также манометры типа МС-Э2, ММЭ, ДМЭ и другие манометры, имеющие выходной сигнал постоянного тока 0 — 5 мА (см. табл. 6.6); для измерения расхода воды — дифма- нометры-расходомеры с выходным сигналом 0 — 5 мА или 0 — 20 мА (см. табл. 6.9 и 6.10) и индукционные расходомеры ИР-51 для диаметров трубопроводов до 300 мм и ИР-56 для больших диаметров; для измерения температуры воды — тер- мопреобразователи сопротивления (см. табл. 6.5) с нормирующими преобразовате- лями (ПТ-ТС-68) с выходным сигналом 0 — 5 мА; для измерения электрической мощнос- ти — измерительные преобразователи типа Е-829 с выходным сигналом 0 — 5 мА. В качестве датчиков телесигнализации (ТС) используются: для сигнализации предельных значений давления в схемах блокировки и автома- тического включения резервных насосных агрегатов — электроконтактпые манометры типа ЭКМ-IV (см. табл. 6.6) и датчики перепада давлений типа РКС; для сигнализации предельных значений температур в схемах контроля, блокиров- ки и включения насосов — приборы типа ТЭШЗ; для сигнализации состояния оборудова- ния (насосов, выключателей линий 6—10 кВ и др.) — блок-контакты магнитных пускате- лей электродвигателей или промежуточные реле положения выключателей, а также контакты выходных элементов устройств автоматики и защиты; для сигнализации положения электри- фицированных задвижек и регулирующих клапанов — контакты их концевых выключа- телей. Телеуправление (ТУ) и телерегулирование (ТР) осуществляются путем воздействия вы- ходных реле контролируемых пунктов теле- механики на пускорегулирующие устройства управляемых органов (задвижек, клапанов, электродвигателей насосов, задатчиков уста- вок регуляторов). На диспетчерском пункте при анало- говом воспроизведении телеизмерений ис- пользуются, в частности, узкопрофильные приборы типа АСК с классом точности 0,5, выпускаемые заводом «Вибратор» (г. Ленинград), заводом «Электроточприбор» (г. Омск). Для оборудования диспетчерского пункта могут быть применены щиты и пульты, выпускаемые заводом «Промавтоматика» (г. Житомир), — секционные мозаичные щиты типа ЩЦСМ-1 и металлические сборные секционные диспетчерские пульты КЗСП-1. Раздел третий РАСЧЕТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ Глава седьмая РАСЧЕТНЫЕ И СУММАРНЫЕ РАСХОДЫ ТЕПЛОТЫ, ОТПУСКАЕМОЙ ИЗ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ 7.1. Расходы теплоты на отопление и вентиляцию зданий Определение расходов теплоты, отпускае- мой потребителям из тепловых сетей, яв- ляется первым этапом при проектировании этих сетей, а также при разработке схем теплоснабжения. Такое определение должно производиться отдельно по каждому виду теп- лопогребления, а в точных расчетах — по каждому зданию или группе однотипных зданий. Отпуск теплоты из водяных тепловых сетей может производиться прежде всего в системы отопления, вентиляции или кон- диционирования воздуха зданий, предназна- ченные для поддержания в помещениях заданных нормами комфортных условий. 74
н первую очередь температуры воздуха гвн, и также его состава независимо от ко- лебаний температуры наружного воздуха тн. В климатических условиях СССР под- держание заданной температуры воздуха в помещениях требует подачи теплоты в те- чение значительной части года, называемой оюпительным периодом (см. прилож. 1). Расчетная температура воздуха в помещениях г£„ определяется в основном назначением пих помещений, а в некоторых случаях ткже климатическим районом, к которому <нносится данный населенный пункт (см. примечание к табл. 7.1). Сводка значений Ч‘((. составленная по нормам проектирования жилых [28], а также основных групп общественных зданий [30 — 43], приведена в lafni. 7.1. Там же оговорены допустимые и ошимальные интервалы значений г?и для ирои шодственных помещений различных ка- кчорий в соответствии с ГОСТ 12.1.005-76. ( чедус! учесть, что значения fgH по табл. 7.1 о(>1ося1ся только к помещениям, преобладаю- щим в соответствующих зданиях и оговорен- ным и ггой таблице, а поэтому они при- I tuthi.i юлько для приближенных расчетов рис ходов теплоты на отопление зданий в цечом. В соответствующих нормах указаны щмчемин для разных видов помещений И «линиях, используемые при проектировании гйгн’м оюпления в этих помещениях, а Ниже для точною определения суммарных рйеяодон |еплоты на отопление здания в целом Наиболее распространенными являются |М№1?МЫ водяного отопления, использую- ШИв и кнчсстве теплоносителя горячую воду I ритме । пой юмпературой на входе в систему lit ни.! «I 85 до 150°С. Такие системы Выполняются, как правило, едиными для всех Помещений данного здания (центральные ЦВмемы водяного отопления). Для некоторых категорий зданий норма- MB |20| допускается или рекомендуется Применение систем воздушного отопления, в gHtiipbix !снлоносителем является подавае- мый и помещения воздух, нагретый в кало- риферцх нс более чем до 45 °C, а в ка- । реющей среды используется горячая Волн । рвечешой температурой на входе I Ю IM) (’ (нодовоздушные калориферы). I in 1смы воздушного отопления мо!ут Яып. мш капральными, оборудованными 1й'1нр|н||ер||ыми установками для обслужи- вании in ex или части помещений здания, н м<х1ными с размещением калори- и |цмих отапливаемых помещениях. Ннрину i сисюмами отопления, обеспе- ЧНн0|>ч11нмн юлько заданную температуру И"<||»ч 11н мши их ipyiin зданий требуется соблюдение также других санитарно-гигиени- ческих показателей, например поддержание нормативной относительной влажности воз- духа в помещениях (обычно в пределах 30 — 65 %) независимо от поступления влаги из различных источников. Кроме того, в производственных и некоторых группах об- щественных зданий имеет место загрязнение воздуха различными вредными веществами (газами, парами, аэрозолями), предельно до- пустимые концентрации которых в воздухе помещений оговорены в санитарных нормах [52]. Поддержание заданного состава воздуха в помещениях за счет удаления из них влажного или загрязненного воздуха и поступ- ления соответствующих количеств наружного воздуха, часто с его предварительной об- работкой, должно обеспечиваться системами вентиляции этих помещений. Воздухообмен между помещениями и атмосферой осущест- вляется прежде всего за счет воздухопрони- цаемости наружных ограждений, особенно через неплотности в местах их стыкования со световыми проемами (окна, фонари) Такой способ воздухообмена, называемый инфилы рацией, происходит за счет разности давлений между воздухом в помещениях и атмосферой, обусловленной в основном раз- ностью температур наружною и внутреннею воздуха, а также обдуванием зданий ветром. Если поступающие в результате этого в по- мещение расходы воздуха оказываются не- достаточными для поддержания его заданного состава, то инфильтрация может быть до- полнена периодической аэрацией помещения путем открытия окон, форточек, наружных дверей и т. п. Совместное использование инфильтрации в аэрации (естественная вентиляция) для жи- лых зданий обычно считается достаточным. Но естественная вентиляция не может обеспе- чить поддержания заданного состава воздуха в общественных и производственных зданиях с выделением вредных веществ. В таких случаях помимо использования естественной вентиляции требуется сооружение систем по- будительной вентиляции, которые могут быть вытяжными с удалением заданных расходов воздуха из помещений, как правило, за счет работы вентиляторов с электроприводом, или приточными с подачей этих расходов из атмосферы. Поступающий в помещения на- ружный воздух при отсутствии ею подо! ре- ва имеет в течение отопительною периода температуру существенно ниже нормативной для данного помещения, а стало быть, охлаждает его. Такое охлаждение может быть компенсировано, в частосю, дополни- тельной подачей iciuioiы oi chcicm oioiijic- 7S
Таблица 7.1. Расчетные температуры воздуха в преобладающих помещениях зданий различных групп Наименование групп !даннн по их назначению Преобладающие помещения Примечания Норма- тивный документ Наименование Расчетная температура воздуха I. Жилые здания Жилые здания квартирного типа и общежития Жилые комнаты II. Общественные зд 18 или 20 ания В зависи- мости от клима- тическот о района [28] Больницы и диспансеры Палаты для взрослых 20 — [35] Родильные дома Палаты 22 — [35] Амбулатории и поликли- ники Кабинеты врачей 20 — [35] Общеобразовательные шко- лы и школы-интернаты Классы и кабинеты 17, 18 или 21 В зависи- мости от клима- тического района [31] Детские дошкольные уч- реждения Спальни ясельных групп 20, 21 или 22 То же [30] Профессионально-т ехни- ческие, средние специальные и высшие учебные заведе- ния Аудитории 18 [32] Клубы Зрительные залы 16 — [37] Театры Зрительные залы 19-21 — [40] Кинотеа гры Зрительные залы 14 — [36] Здания конструкторских и проектных ор!анизаций Проектные талы и ком- наты 18 — [42] Здания управлений Рабочие комнаты 18 — [43] Гостиницы Номера 20 — [39] Дома быта, ателье, мастер- ские, приемные пункты Помещения для изго- товления и ремонта 18 — [41] Бани Раздевальные, душе- вые, ванные Сушильно-гладильные и стиральные цехи 25 — [41] Прачечные 15 — [41] Магазины Торговые залы продо- вольственных товаров 12 — [33] Торговые залы про- мышленных товаров 15 — [33] Предприятия общественно- го питания Залы, раздаточные, бу- фе 1 ы 16 - — [34] Спортивные сооружения Спортивные залы и катки III. Промышленные з 18 Дания [38] Производственные помеще- ния (рабочая зона) при лег- ких работах (катетории I) 20-23 19-25 Оптималь- ные зна- чения Допусти- мые значе- чения ГОСТ 12.1.005-76 То же 76
Продолжение табл. 7.1 Наименование i рупп даипй по их назначению Преобладающие помещения Примечания Норма- тивный доку мен 1 Наименование Расчетная температура воздуха tp аС 1о пей же, при । яжес 1 и работах сред- (категории Па) — 18-20 17-23 Опт ималь- ные зна- чения Допусти- мые значе- ния ГОСТ 12.1 005-76 То же 1о ней же, при 1 яжес 1 и работах сред- (категории 116) 17-19 15-21 Оптималь- ные значе- ния Допусти- мые значе- ния » » » » 1 <> 1.1 \ же, при тяжелых рабо- (к.|1сюрии 111) 16- 18 13-19 Оптималь- ные значе- ния Допусти- мые значе- ния » » » » llriioMOi агепьные здания и помещения Помещения для отдыха 18 — [45] Примечание Характеристика к тиматическнх районов СССР, в пределах коюрых прини- манием шачения расчетной температуры воздуха ГдН дтя житых и некоторых групп общественных । шипи, приве гена вместе с соопзетствуюшими каргами территории СССР в нормах [6, 20] ппя, 'но должно быть учтено при их расчете. При значительных масштабах выделения ире шых веществ или повышенных требова- ниях к составу воздуха в помещениях ючегание побудительной вытяжной и естест- венной венти 1яции обычно оказывается не- aociaiочным В таких случаях необходимо применение систем побудительной приточной пешиляции с подачей наружного воздуха в помещения вентиляторами. Системы приточ- ной вентиляции могут быть либо централь- ными (общеобменными) с подачей воздуха во все вентилируемые помещения данного зда- ния, либо местными (воздушные души, отисы, завесы). Во избежание нарушения комфортных условий нормами [20], как правило, запрещается подача в вентилируе- мые помещения наружною воздуха темпера- >урой ниже 5 °C. Соблюдение этого требования приводи] к необходимости подогрева в течение отопи- (ельного периода наружною воздуха до его подачи в помещения Для такою подогрева используются те же калориферные установки, что и для систем воздушного отопления За счет подачи нагретого воздуха в отапли- ваемые помещения можно частично, а иногда и полностью, покрыть его потребность в теплоте. Такое объединение воздушно! о отоп- ления и приточной вентиляции значительно снижает капитальные вложения и упрощает эксплуатацию систем, а поэтому рекомендует- ся нормами [20] Поскольку при естественной вытяжке бесполезно выбрасывается в атмосферу вся теплота, необходимая для на1рева воздуха от его наружной температуры до нормативной в вентилируемых помещениях, более эконо- мичными являются комбинированные систе- мы приточно-выгяжной вентиляции с частич- ной утилизацией теплоты удаляемого из помещений воздуха для подогрева наружного воздуха. Такая утилизация может быть достигнута рециркуляцией, т. е. подмешива- нием забираемого из помещения воздуха к наружному воздуху, поступающему в кало- риферную установку. Возможная щепень рециркуляции, т. е. отношение расхода возду- ха, забираемого из помещений и подмеши- ваемого к наружному воздуху, к полному расходу подогреваемого воздуха, определяет- ся санитарно-гигиеническими 1ребованиями, 01 сваривающими минимальные расходы на- ружного воздуха, который должен быть подан в помещения [20]. Другим способом утилизации теплоты воздуха, забираемого из помещений, является рекуперация, г. е нагрев наружного воздуха 77
до поступления его в калориферы удаляемым из помещений воздухом в поверхностных теплообменниках-теплоут илизаторах. Однако из-за больших капитальных вложений уста- новка таких теплоутилизаторов должна быть в каждом случае обоснована технико- экономическим расчетом [20] В некоторых случаях даже приточно- вытяжные системы вентиляции в сочетании с отоплением и удалением пыли из пода- ваемого воздуха не в состоянии обеспечить по тдержание заданных параметров воздуха в помещениях, предъявляющих особо жесткие требования к этим параметрам В таких случаях необходимо объединение функций систем отопления и венти1яции в е шных системах кондиционирования воздуха. Такие системы должны обеспечивать поддержание заданного состава воз ту ха, а также значений его температуры и отно- сительной влажности, зачастую различных для помещений разного назначения в одном здании, и притом не только в отопитель- ный, но иногда и в летний период. Основными аппаратами системы конди- ционирования во г чуха являются кондиционе- ры с калориферами для подогрева воздуха и контактными или поверхностными воздухо- охладите 1ями. Определение потребности в теплоте систем отопления, вентиляции или конди- ционирования воздуха базируется на анализе тепловых балансов отдельных помещений или зданий в целом в течение отопитель- ного периода. В расходной части этих балан- сов учитываются прежде всего тепловые потери помещений или зданий в окружающую среду QT и через их ограждающие конструкции (наружные стены со световыми проемами и гверьми, верхние покрытия, полы, располо- женные на грунте или над неотапливаемы- ми по гвалами). Вторым слагаемым являют- ся расходы теплоты на подогрев наружного воздуха, поступающего в помещения за счет инфи гьтрации или подачи системами приточ- ной вентиляции QBO3 (. В приходной части этих балансов согласно нормам [20] должно учитываться поступление гепготы в воздух помещений в результате внутренних тепло- выделений в них QT в, связанных с пребыва- нием людей и теплоотдачей осветительных и других электрических и газовых приборов, а в производственных помещениях — так- же с тепловыми потерями печей, аппаратуры и трубопроводов. Некоторые количества теп поты периоди- чески поступают в помещения через остекле- ние световых проемов за счет солнечной радиации (инсоляции) 2инс- Однако такое поступление носит переменный характер, а 78 также зависит от широты местности, облач- ности, ориентации световых проемов по стра- нам света и т. п. В наиболее холодные месяцы отопительного периода, особенно в северных районах, тепловой эффект инсоля- ции незначителен Согласно нормам [20] поступление теплоты в здания за счет инсоляции 2hhl подлежит учету только при составлении их тепловых балансов в летний период, а для отопительного периода можно принимать Q1ihl = 0. Если при каких-либо режимах сумма слагаемых 2т п + 2тнт по гсчиганных при нормативной температуре воздуха в поме- щении и наружной температуре fH, пре- вышает сумму слагаемых Q, „ + 211IIL, то ДДЯ поддержания нормативной температуры необ- ходим приток теплоты в помещение за счет работы систем отопления, вентиляции или кондиционирования во глуха Qr. В результате тепловой баланс помеще- ний или зданий в целом может быть пред- ставлен в ви ге 2i II + 2но< I = Qt + Qi и + 2иц(.. (7.1) Отсюда 2т =(2|П + 2воз1)-(2тв + 2ннс). (7.1а) Значения 2т п, 2возп 2г в и 2инс не- прерывно изменяются в сезонном, суточном и даже часовом разрезах. Особенно подвер- жены таким изменениям слагаемые 2инс и Quon- Более устойчивыми являются значения QT н в связи с влиянием тепловой инерции ограждающих конструкций, в основном на- ружных стен, благодаря которой кратко- временные колебания температуры наружно- го воздуха слабо отражаются на темпера- турах внутренних поверхностей этих ограж- гений, а стало быть, и воздуха в помеще- ниях. Тепловые балансы зданий по формуле (7.1) обычно рассматриваются в суточном разрезе. Однако следует иметь в виду, что из-га незначительности эффекта тепловой инерции в части тепловых потерь через заполнения световых проемов, а также его отсутствия у таких слагаемых тепловых балансов, как 2вои и 2инс Даже при равно- мерной в течение суток подаче теплоты QT в помещения, что характерно для систем, присоединенных к теп говым сетям, неизбежны некоторые колебания температуры воздуха в помещениях, допускаемые нормами [20]. Если здания оборудованы раздельными системами отопления и приточной вентиля- ции, то значение 2т в формуле (7.1) соот- ветствует сумме значений отпуска теплоты 2от + 2веиг от ЭТИХ систем. Определение тепловых потерь зданий через их ограждающие конструкции произво- дится по нормам [20] отдельно по каждому
II I ОСНОВНЫХ видов этих конструкций (наруж- ные ci сны, заполнения световых проемов, мокры I ия, полы) с последующим суммирова- нием по формуле Qi и ~ „ п (Gin — ^н)- (7.2) Ljkk bicci. FK - расчетная поверхность дан- ною пила ограждающей конструкции, м2, а сопротивление теплопередаче ограж- >шкнней конструкции, м2 • K/Вт При этих рн(мерностях значения Q{ „ по формуле (7.2) пырнжию।ся в ваттах. Определение значений RK для ограждаю- щих конструкций, однородных по толщине, ирон П1ОДИ1СЯ по формуле Кк=--+^-+—. (7.3) С(ви Лк ОС» 1дес1» осВ|1 и осн — значения коэффициен- HHI юилоогдачи соответственно от воздуха помещения к внутренней поверхности ограж- 11110ЩИХ конструкций и от их наружной по- иерхпосчи в атмосферу, Вт/(м2 К). В качестве piic'iciiibix значений этих коэффициентов для оIони ।единого периода в нормах [8] реко- мсндус1ся^рринимать освн = 8,7 Вт/(м2 К) и — 23 В|/(м2 К). Влияние ветра на эти И1ЙЧСНИИ подлежит учету только при расчетах дня летнего периода. Значения Зк, м, и A„. Н । /(м • К), соответствуют толщине и тепло- проводности ограждающей конструкции. В нормах [8] приведены значения Хк дня строительных и теплоизоляционных ма- I «риалов, а также конструкций из них. Входящий в формулу (7.2) коэффициент it ншисит от ориентации ограждающей кон- счрукции по отношению к наружному возду- ху. Как правило, он принимается равным единице, кроме перекрытий как чердачных, UIK и нал неотапливаемыми подвалами или подпольями, для которых значения и по нормам [8] указаны в пределах 0,4 —0,9. В соответствии с формулой (7.2) тепло- вые потери через ограждающие конструкции пропорциональны разности температур меж- ду воздухом в помещении и наружным воздухом fBH — fH. Максимальные значения них тепловых потерь соответствуют так патываемому расчетному режиму, при кото- ром температура твн совпадает с расчетной для данного помещения г£н, а температура — с расчетной для систем отопления О|, вентиляции вен1 или кондиционирова- ния воздуха кон'' применительно к дан- ному населенному пункту. При выборе этих температур необходимо использовать данные по следующим характерным температурам наружного воздуха г»: абсолютной минимальной температуре за весь период наблюдений df,L (расчетный параметр В по нормам [20]); средней температуре наиболее холодной пятидневки ff"11'”" за 30 — 50-летний период (расчетный параметр Б по нормам [20]); средней температуре наиболее холодною периода |»ин х, средняя длительность которого соответствует 15% общей продолжитель- ности отопительною периода в области наиболее низких температур, но не более 25 сут (расчетный параметр А по нормам [20]). Значения этих расчетных температур на- ружного воздуха для многих населенных пунктов приведены в нормах [6, 20]. а более детально — в [99]; они частично воспроиз- ведены в прилож. 1. Согласно нормам [20] для систем отоп- ления в качестве расчетной должна во всех случаях приниматься средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пяги- дневки пят = с[ог (расчетный параметр Б). Следует учесть, что значения г»ии “>п при- ведены в нормах [6] в двух вариантах, а соответствующих различной обеспеченности, а именно 0,92 и 0,98 Там же оюворено, что за исключением особо ответственных объек- тов при проектировании следует использо- вать только значения, соответствующие обес- печенности 0,92. Эти же значения расчетной температуры воздуха lfHH пят, приведенные в приложений' должны применяться при проек- тировании систем общеобменной вентиляции, предназначенной для удаления вредных ве- ществ или компенсации местных отсосов этих веществ, а также для воздушных душей, завес и для систем кондиционирования воздуха (за исключением систем с особыми требованиями, обосновывающими принятие для них в качестве расчетной абсолютной минимальной температуры наружною возду- ха г',"1" ‘,бс = kO"'; расчетный параметр В) Только для систем общеобменной вентиля- ции, как естественной, так и с механическим побуждением, предназначенных для удаления избытков теплоты и влат и, нормами [20] предлагается в качестве расчетной исходить из средней температуры воздуха наиболее холодного периода т»ин х = if пент (расчетный параметр А). После определения значений максималь- ных тепловых потерь п для расчетного режима эти значения для любого другого режима могут быть подсчитаны по формуле С?Т П = с'г II .р '^р^оГ- (7.4) 1 вн ‘ н Расходы теплоты на подогрев наружного воздуха, поступающего в вентилируемые по- 79
мешения при любом режиме, подсчитывают- ся по формуле Qaoi । = б'В01 Лоз 1^вн “ С<) = — Pbos г^воэл^воэл (^вн ~ б<)’ (7.5) Здесь GBO34, KI/с, и Ивозд, м3/с - соответственно массовые и объемные расхо- ды поступающею в помещение наружного воздуха при ею исходной температуре г(| и температуре воздуха в помещении твн; сВС)Л ss 1000 Дж/(кг К) — средняя массовая удельная зепчоемкоегь воздуха при давлении 0,1 МПа и в обычном ия расчетов по формуле (7.5) интервале 1емператур (от —25 до +25 °C); рвоза%1,25 кг/м3 — средняя плот- ность воздуха в этом интервале. От расходов теплоты Q40Jl, подсчиты- ваемых по формуле (7.5), следует отличать поступление ее в помещения за счет работы калориферов систем вентиляции или воздуш- ного отопления. Эга величина опре геляется по формуле Свев. =бка1<В0,1(/^;-о = = КаВвоыРвоит-О- П.6) Здесь GKaкг/с, и Икар м3/с —соот- ветственно массовый и объемный расходы воздуха через калориферы при его темпе- ратуре на входе в калориферы и на вы- ходе ИЗ НИХ 1%]. Фактическая температура воздуха на вы- ходе из калориферов /[%1 может быть как выше, так и несколько ниже расчетной для воздуха в помещениях В первом случае при значениях QBeil(, больших QBO3J, отпуск теплоты в помещение от системы отопления должен быть сокращен на величину разности 2ве<п — Qb<>< а потому сумма значений (?<>г + бвенг остается неизменной. Если же значения 2воза больше QBetll, г о отпуск теплоты 01 системы отопления толжен быть соответственно увеличен. Покрытие расходов теплоты 2инф за счет инфильтрации воздуха в помещение при отсутствии приточной вентиляции может достигаться только путем дополнительного отпуска теплоты системой отопления. При этом величина (>инф определяется по фор- муле (7.5) с подстановкой в нее вместо GBO3a расхода воздуха, поступающего в по- мещение за счет инфильтрации G(IH(|,. Для определения значений 6’Ш1ф при раз- личных режимах в нормах [20] приведена сложная методика, учитывающая помимо разности температур гвн — /н также сопротив- ление воздухопроницанию различных элемен- тов ограждающих конструкций, в основном уплотнений окон, и скорость ветра, изложе- ны упрощенные способы определения расчет- 80 ных расходов теплоты на инфильтрацию воздуха. В частности, для жилых зданий допускается оценивать эти расходы по фор- муле 2^ = ^,,-г]™). (7.7) Здесь F*, м2 — суммарная площадь пола жилых комнат (см. § 7.3). Расходы теплоты @инф при различных разностях температур гвн — гн и упрощенных способах расчета можно приб гиженно при- нимать пропорциональными этой разности. Кроме тепловых потерь на инфильтра- цию воздуха нормами [20] предусматри- ваются надбавки на основные тепловые потери QT п в виде определенною про- цента от них, зависящие от ориентации наружных ограждений по странам света, в размере 5—10%, а также на так назы- ваемые бесполезные потери теплоты в систе- мах отопления в размере 10% (при обосно- вании до 15%). Все эти надбавки можно учесть единым коэффициентом 0Натб = = 1,10—1,25, относимым к слагаемому QT п. Исходя из приведенных выше данных и формул (7.1а), (7.2) и (7.5) тепловые балансы отапливаемых помещений при лю- бом режиме работы для системы отопле- ния в сочетании с естественной венти- ляцией (инфильтрацией) и внутренними тепло- выделениями могут быть предшавлены сле- дующим образом при (2инс = 0 Qr — Qoi ~ Qi п "Е (?инФ Qi в = / S7 fk \ — (^Bii — 6i)l Риатб ? ,7 r (* Синф< во31 ) — Q> в. (7.8) Для сочетания системы отопления с приточной или приточно-вытяжной вентиля- цией соответственно получаем Ql = 2or -Е Qbchi = / V3 рк \ = (7вн ~ %) I Рва 16 / п п I" (7ВОЗдСнозд I — Q1 в. \ / э К-к / (7.8а) Из-за наличия слагаемого QTB значения Qr по формулам (7.8) не являются прямо пропорциональными разности температур тВ(| — 7н- как эт0 имеет место при Q1 в = 0. В подобных случаях для упрощения расчетов целесообразно исходить из значений условной темпера гуры наружного воздуха zB. при которой потребная подача теплоты в помещение обращается в нуль, поскольку сумма тепловых потерь через ограждающие конструкции и на подогрев наружного воздуха равна внутренним юпловыделениям в помещении [145, 146]. В соответствии
i | / Кл> *i i условная температура состав1яет V — 1791 311 if / п r + GB, (< Bt (t При hi 1ичии только естественной вснги IMHIHI i к туе। принимать GB031 — Син|> Внут- pininie 1 склоны де гения Qt в как прави то пршшмат।ся одинаковыми при всех темпера гургх игружною воздуха fH от этой I* \rncp.i।уры не зависят также слагаемые 3 ," у" и tBOiGB( t (при ус ювии •иц ।оинс 1 в I расхода возтуха GB,, ) Toi за nil'll пия разности гвн — Д также не зависят in it’Miicpaiyp воздуха твн и /, а потому нмцм Р _ t ’ НИ ‘Н При Q t=0 = Гвн а форму та (7 10) НРПНИМ 1СГ вид Q = бот 4- бвент ~ F \ и +GB-,)cB031j(fBH Тн) (711) / ( реди раз шчных режимов работы систем отопления и вентигяции основным является расчетный режим при котором расходы ।силоты в этих системах достигают макси- мума Отношения значений раз тичных состав лягощих тептово! о баланса при тюбом ре жиме к этим значениям при расчетном режиме представляют собой безразмерные параметры зависящие только от отношения текущих и расчетных значении разностей температур 1 ак для тепловых потерь через ограждающие конструкции зданий таким па раметром в соответствии с форму гой (7 4) является величина О tp - i (Г) _ _Ут_н _ 1 вн____'н VI и р _ р 01 Х7 П 1ВН 41 (7 12) Эта величина обычно называется от но сительной отопительной нагрузкой и обозна чается <ро1 Из сопоставления формул (7 8) и (7 11) следует что пропорциона ibhocti между расходами теп юты на системы отопления вентиляции и кондиционирования воздуха и разностями температур г£н I, может иметь место то гько при исключении из теплового баланса внутренних гепло выделений Ес ги же их учет необходим то относительные отопите гьные нагрузки уже не могут соогвеютвовать форму те (7 12) а потому подсчитанным по ней значениям не ^сообразно присвоить название относи- тельных тепловых потерь и обозначение Ф] п Учет влияния внутренних теп товыдете- ний на раслозы теплоты системами отоп- гения а также их сочетаниями с системами приточной венти 1яции проще все< о досги- । аегся с помощью безразмерного параметра относите иных геп ювыде гений характери- зуемого соотношением Ф. в _б™ 61 + бг в (7 13) В случае сочетания систем отоп гения с естественной венти гяцией величины GB03J с ге 1ует заменить на Синф При этом зна- чения Qx и можно принимать одинаковыми при всех режимах Тогда для отцегьных систем отопления или их сочетания с систе- мами вентитяции рассчитанными на ту же температуру наружного воздуха 1ftот при расчетном режиме получаем б? в б? + б?в 1вн _ 1 и fP _ гР 01 ' вн 1н (7 13а) Отсюда при гвн = гвн и бт в ~ б? в имеем Ф, 1 в/Фтп (7 14) Соответственно для ус товной темпера- туры наружного воздуха получается вы- ражение 'н ='вн - Ф?в(^вн - ?н01) (7 14а) Д гя приб гиженной оценки внутренних теп товы де тений в жилых зданиях нормами [20 J рекомендуется исходить из их величины в размере 21 Вт на 1 м2 п гощади пола помещений оборудованных отопите юными приборами (см § 7 3) При отсутствии систем приточной венти- 1яции и покрытии расходов теплоты на инфигьтрацию за счет систем отопления формула (7 8) дня расчетного режима может бьыь представлена следующим образом б? = бКл = — 1'н 'вн)( Знало / п "Д Ь ^инф^возд / (7 15) \ С-Л / В этом случае имеем ф = Q- бСт б? 81
_ Гн____ Фт п Фт в _ '^-/рот ' 1-ф?в tP _ fP от ^l-d-фтп)^^- (7.16) Для величины фот, соответствующей формуле (7.16), целесообразно сохранить наименование относительной отопительной нагрузки. Эта величина совпадает с таковой для относительных тепловых потерь только при отказе от учета внутренних тепло- выделений, когда ср, в = 0 и tyH — t£H, а потому гр - t Фот=Фтп = (716а> свн ‘ н При наличии в здании раздельных систем отопления и приточной вентиляции, рассчи- танных на одну и ту же температуру наружною воздуха гро1, внутренние тепло- выделения учитываются при расчете систем отопления, а расходы теплоты на инфильтра- цию — при расчете систем вентиляции. В этом случае для систем отопления сохраняет силу формула (7.16), а для систем вентиля- ции она видоизменяется следующим образом __ (2веш _ Фве.п — ~р — т/венд ^воэд^вн Гн)___ (7 |7| Г.Р (tP -fP°T) ’ w воз т v вн 1 н I Величина фвен1 по формуле (7 17) назы- вается относительной вентиляционной нагруз- кой. При одинаковых расходах подогре- ваемого наружного воздуха в течение отопи- тельного периода имеем бвозд = G£03J, а потому гр -t Фве.п =Фтп= (7J7a) Гвн Gi В оговоренных нормами [20] случаях, когда системы приточной вентиляции рас- считываются на температуру наружного воз- духа грве,п более высокую, чем для систем отопления $ от, вместо формулы (7.17) полу- чаем (7.18) В этом случае равенство GB03l=G§033 может иметь место только в той части отопительного периода, которая соответству- ет температурам наружного воздуха не ниже гРвент тогда имеем Фвент = р _ р венГ (7.18а) ‘ВН ‘Н В течение остальной, наиболее холодной части отопительного периода тепловая на- грузка систем вентиляции должна оставать- ся постоянной и равной расчетной, т. е. 82 Фвент = 1, что возможно только за счет сокращения расхода подогреваемого наруж- ного воздуха по мере понижения его температуры от г£вен1 до г£от в соответ- ствии с формулой вент • <71’) *вн *н Максимальное сокращение расхода на- ружного воздуха имеет место при /н = = /[ от, когда tP _ fP вент Овозт = LT-=^-or = tP?en"GSon. (7.19а) * вн ‘ н Здесь »Р _ ГР веш фвтевт= (7 20) ‘ВН ‘И Величина ф®е01 представляет собой значе- ние относительных тепловых потерь, соответ- ствующее расчетной температуре наружного воздуха для систем вентиляции^вен\ _Как явствует из значений от и zf 0 , приведен- ных в прилож. 1, эта величина при гвн — 18 °C обычно находится в интервале Ф?Т = 0,6 ^-0,8. Помимо расходов теплоты при расчет- ном и других режимах, характеризующихся температурами воздуха гвн и гн, во многих случаях необходимо определение суммарных расходов теплоты системами отопления и вентиляции за заданные промежутки време- ни (месяц, отопительный период) или за периоды, характеризуемые заданными интер- валами среднесуточных температур наружно- го воздуха (например, в интервале от 0 до —10°C, выше 0°C и т.п.). В обоих случаях при таких расчетах следует исходить из значений средних температур наружного воздуха г„р за данный период или интервал температур воздуха /„, полагая постоянны- ми значения температур воздуха в помеще- ниях гвп = гр„, а также других параметров, влияющих на расходы теплоты (QT в, Рналб) Суммарный расход теплоты в те- чение гюбою периода при известных для него значениях /вр может быть подсчитан по приве генным выше формулам с вклю- чением в них длительности этого периода z, а также нодсгановкой вместо ?(| соответ- ствующих средних значений ?вр Таким же путем по гучаются усредненные шачения от- носительных тепловых потерь и нагрузок систем отопления иш вен г иняции ,1> ,ч> Ф^'п - , <7-21) *|1Н 41 фСр - ' *н1 ‘I’l'n ‘*>li в (7 21а) Фо. - р (/21а) 1П ' I II
/;ср _ fcp\ /-ср ‘Р — v/boi 1V вн * н / тср вен г ^возд I’mciii ~ z’p /.р __ .р вент\ Tin VJBOLlVlBH 1Н / '“'ВОЗ 1 (7.216) 1тии системы вентиляции рассчитаны ни iv же юмпературу наружного воздуха, р от 'ио и сис1емы отопления ф , то значения I’1’ но всех формулах (7.21) совпадают, а в норму ле (7.216) следует заменить вен7 на »!'" 1 ели же значения грвен1 выше, чем а в рассматриваемый период попадают iVikii с наружными температурами в интер- iiii'ic oi грве,п до тр0', то значения г„р и формуле (7.216) отличаются от таковых и (нн|||Ы1Ых формулах (7.21) и должны пи н'ini ынаться отдельно. В обоих случаях I in суммарного расхода теплоты получаем - СЛ.Г + Ж = + фвенгСвент)' (7.22) При измерении длительности периода , I, для суммарных расходов теплоты по формуле (7.22) получается размерность Джоуль. Поскольку в климатологических снрпночниках [99] значения длительности, ник правило, приводятся в сутках (zcyl), io при их использовании в формулу (7.22) i iieaye। вводить повышающий коэффициент Кб4<Х). Кроме того, системы приточной вен- НН1ЯЦИИ обычно функционируют не кругло- lyiomio, а только в рабочее время соот- носи вующих общественных или производ- 11ценных зданий. В таких случаях в суммар- ные расходы теплоты системами вентиляции ин|жсп быть введен коэффициент рсуг, равный in ношению средней суточной длительности pnGoibi этих систем к 86400. При укрупнен- ных расчетах по различным группам общест- венных зданий нормами [22] рекомендуется исходи ib из среднего числа часов их работы и 1ечение суток, равного 16. что соответ- cniycr значению (Зсу, = 0,67. В результате формула (7.22) приобретает следующий вид: QeyM = 0сум + = - 86 400zcyT (Фотбот + РсутФвенгбвен, ) (7.22а) Определение суммарных расходов тепло- ил системами отопления и вентиляции чаще itcei о приходится выполнять для отопитель- но| о периода в целом. Данные о средней продолжительности ною периода z0T для различных населен- ных пунктов совместно со средней темпера- |урой наружного воздуха за этот период фр °т приведены в нормах [6] (см. также нрилож I). । де их значения отнесены к двум р.ишчпым । емнературам наружного iioiiyx.i inoiiii'h покипим началу и концу опиши и ни......... |>1н> и л именно: либо г',1'" । । и" । । 10 ( При ном имеется ссылка на указание Госстроя СССР о допустимости применения значений ?макс _ OQ только для лечебных, детских дошкольных учреждений и домов-интернатов с расчетной температурой воздуха в поме- щениях г£н = 20-?22°С (см. табл. 7.1). В нормах [22] упоминается только одно значение ;^акс = + 8 °C, а в [20] все сутки со средней температурой наружного воздуха ниже г^‘1КС = + 10°С отнесены к холодному и переходному периодам. При определении суммарных расходов теплоты на отопление и вентиляцию зданий в целом по жилым районам нормами [22] рекомендуется исходить из усредненного зна- чения температуры воздуха для жилых и общественных зданий гРн = +18 °C. Под- считанные исходя из этой температуры и r„‘iKC = +8 °C значения фуРпог для отопи- тельного периода в целом почти по всем населенным пунктам находятся в интервале ФтР1101 = 0,42 -г 0,55 (см. прилож. 1). В качестве типичного среднего часто принимается значе- ние фсгрпот = 0,5, при котором средняя за отопительный период разность температур воздуха в помещениях и наружного гвн — гнР от составляет половину расчетной раз- ности — гр 01. При точном определении суммарных расходов теплоты за отопительный период для систем вентиляции, рассчитанных на температуру наружного воздуха гр ве/” (параметр А) по формуле (7.22), требуются данные о продолжительности той наибо- лее холодной части отопительного периода в течение которой температуры на- ружного воздуха tH находятся в интервале от гр вент до гр01, а также о средней температуре наружною воздуха за эту часть периода г[р х01'. При наличии таких данных значения Фвент’ могут быть определены по формуле Фвеи?1 = ~хо I .р ___.ср от__zoi (tp вент__.ср хо т 1вн 'н мн ‘н ________________^от____________________ .р ____ fp Bern 1 вн ‘н (7.23) Для укрупненных расчетов достаточно точным является приближенное соотношение тср 01 ж вент .р _.cpoi cpoi 1 ВН ‘н ____ _ V I п .р рвет р Hein’ 1 ВН 1Н V I 11 (7 23а) 7.2. Расходы теплоты на горячее водоснабжение зданий Наряду с расходами теплоты на топ- ление и вентиляцию зданий за счс! ее отпуска в горячей воде могут быть покрьны 83
также расходы теплоты на системы горячею водоснабжения этих зданий. Г орячая вода из таких систем может расходоваться на бытовые нужды в зданиях всех групп, а в производственных помещениях — также и на технологические нужды. Бытовое горячее во- доснабжение является одним из основных видов благоустройства зданий. По нормам для жилых и различных групп общественных зданий [30, 43] все они также должны оснащаться системами горя- чею водоснабжения, а для отдельных групп в соответствии с их назначением необходимы большие расходы горячей воды (предприя- тия общественного питания, бани, прачечные, бочьницы, спортивные сооружения). Для систем горячего водоснабжения, охватывающих здание в целом, температуру воды на входе приходится поддерживать не ниже уровня, соответствующею наивысшему из требуемых для водоразборных приборов различных типов. При этом снижение темпе- ратуры до необходимой для прибора данного типа осуществляется за счет смешения горя- чей воды из системы с холодной, а соответ- ствующий расход горячей воды составляет Gr = GCM . (7.24) f t 1 X Здесь GCM, кг/с, и ’С — расход и температура используемой горячей воды после ее смешения с холодной водой при температуре гч, °C; G,, кг/с, и г,, °C — расход и температура горячей воды, поступающей в систему горячего водоснабжения. Расчет систем бытового горячего водо- снабжения основан на указаниях норм [19]. Этими нормами предусматриваются различ- ные минимальные температуры горячей воды перед водоразборными приборами, а именно 60 С лгя централизованных систем горячего водоснабжения, присоединенных по открытой схеме, и 50 4' дгя этих систем, присоединен- ных по закрытой схеме (см. гл. 1). Макси- мальная температура воды перед водоразбор- ными приборами из-за опасности ожогов в любом случае нс должна превышать 75 °C. При проектировании систем горячею водоснабжения следует учитывать требования норм [19] к качеству воды этих систем, кото- рая должна соответствовать оговоренным в ГОСТ 2874-82 нормам для питьевой воды: химическим (сухой остаток, общая жесткость, содержание ионов железа), органолептиче- ским (запах, привкус, цветность и мутносгь) и бактериологическим. Так как ним показа- телям по нормам должна соответствовать вода .любых систем хозяйственно-питьевого водоснабжения, то для получения горячей воды следует использовать холодную воду только из таких систем. R4 При закрытой схеме это достигается по- дачей к нагревателям воды из водопровода, предназначенною для водоснабжения соот- ветствующих зданий. При открытой схеме вода из хозяйственно-питьевого водопровода или другого источника водоснабжения, удов- летворяющего требованиям ГОСТ 2874-82, должна использоваться в теплоисточниках в качестве подпиточной т гя тепловых сетей. При определении суммарных расходов во ты за какой-либо промежуток времени (обычно час или сутки) следует исходить из количества и средней продолжительности включения приборов каждого типа в течение этого промежутка. Соответствующие значе- ния как мгновенных, так и суммарных часо- вых или суточных расходов воды могут быть получены только путем измерений этих расхо- дов в типичных системах с обработкой ре- зультатов статистическими методами. При этом по мере увеличения количества прибо- ров в испытываемой системе водоснабжения и удлинения периода измерений полученные амплитуды колебаний расходов воды сокра- щаются, а расходы становятся бочсе устой- чивыми. Поэтому для централизованных систем, охватывающих группы зданий, каж- дое из которых насчитывает множество водо- разборных приборов, суммарные секундные расходы воды могут иметь значение только для расчетов внутренних систем водоснабже- ния отдельных зданий. В системах, охватывающих целые микро- районы, а тем более жилые районы, вчия- ние внут ричасовых колебаний расходов воды также становится незначительным [116]. Поэтому при расчетах трубопроводов таких систем в качестве исходных принимаются расходы воды за 1 ч или сутки максималь- ного водопотребтения. Эти расходы опреде- ляются в основном не средней продолжи- тельностью включения отдельных водораз- борных приборов, а укрупненными показате- лями, зависящими от назначения и пропуск- ной способности или вместимости зданий соответствующих групп. В нормах [19] представлены удельные показатели расходов горячей воды и gi/aKC максимального водопотребления, отне- сенные к единице пропускной способности или вместимости для зданий различных групп. В этих показателях температура горя- чей воды г[ при закрытой схеме принята равной 55 ЭС, т. е. на 5 С выше, чем ее ми- нимальная температура перед водоразбор- ными приборами, с учетом того, что такая температура должна соответствовать средней в водоразборных стояках системы горячего водоснабжения здания При открытой схеме
ими *c нормами расходы горячей воды Р< й >»м<'п/Ivv 1 ся пересчитывать, исходя из ее >Р< цк*(| । смперагуры в стояках, равной г, = -ft* < 1акой пересчет производится по фирму 1<‘ гР — f G, = Gf (7.24a) h f|pn/|* *»S (.’, it = 65 °C и rx — 5 °C получаем it, (<r o,xi Il нормах [19] приведены также значе- нии у iv и.пых показателей расходов горячей ио H.I oi несенные к средним суткам за ото- iiiii. ii.ni.iii период Эти значения целе- । <наip.i пк> использовать в качестве исходных ini шех расчетов по расходам теплоты на । прнчсе ни юсиабжение. При этом взамен Оринг iciiiii.ix в нормах значений удельных р.п хи uni горячей воды за сутки g£VrKt’ । । у । и hi час л/ч, максимального н<. к пн»। реб тения в таких расчетах проше in чп ши. m соответствующих значений коэф- ф|нщс|нон суточной КСХ1 и часовой Кч не- piiiiuoMcpiioci и, определяемых соотноше- ниями Ксу1 (7.25) K4 = 24^dk7gtir. (7.25а) Расходы воды £^7 g^JKC в нормах | |М| укатаны в литерах, но без ущерба для । очное [и можно те же значения относить к I hi, чю удобнее при расчете расходов Iсино Iы. В 1абл. 7.2 приведены шачения ni/cyi, для жилых и различных групп общест- венных и производственных зданий, отне- сенные к единице их вместимости или про- пускной способности, вместе с соответствую- щими значениями коэффициентов Ксу1 и Кч. Для многих групп общественных зданий, хараюеризующихся равномерным использо- нпиием в недельном разрезе (больницы, сана- юрии, гостиницы, театры, спортивные соору- жения и др.), колебания суточных расходов поды по дням недели несущественны, а пото- му для них рекомендуется принимать Кс>1 = 1. Для групп общественных зданий, работаю- щих с выходными днями, характерны повы- шенные значения коэффициента суточной не- равномерности: Ксуг = 1,15-г 1,40. Методика определения расчетных (макси- мальных) часовых расходов горячей воды для зданий с заданной характеристикой водо- разборных приборов изложена в нормах [19], а результаты расчетов по этой методике Приведены в [95, 143], откуда заимствованы значения А.ч для oi ге нянях жи iux зданий или их । pvnii при суммарном кочичесгве ЖИ1С icit oi I М) in ?()()()()(। ли । 7 1) Как видно из табл. 7.3, даже при общем количестве жителей порядка 10000 — 20000 чел. значения Кч, подсчитанные исходя из суммарного количества водоразборных при- боров, существенно выше, чем по укруп- ненным показателям, приведенным в табл. 7.2 (2,4 —2,6 вместо 1,9 —2,0) Как показывает опыт эксплуатации теп- ловых сетей, работающих по открытой схе- ме, значения Кч по 1абл. 7 2 для жилых зданий достигаются только применительно к максимальным часовым расходам горячей воды по жилым районам в целом [116]. В нормах по проектированию г силовых сетей [22] для комплексов жилых и общее г венных зданий рекомендуются значения Кч = 2,0-2,4. В табл. 7.2 отсутствуют те группы обще- ственных зданий, для которых суточные рас- ходы горячей воды по нормам [19] опреде- ляются исходя из количества произведенных процедур независимо от их длительнос'1 и и удельного расхода воды на одну процедуру. В подобных случаях суточный расход горячей воды подсчитывается как произведе- ние ее удельного расхода на одну проце- дуру и суточною количества процедур, а коэффициенты суточной и часовой неравно- мерностей в нормах не указываются. При отсутствии в нормах [19] соответствую- щих данных о расходах горячей воды на единицу пропускной способности или про- цедуру допускается определение расчетных расходов горячей воды исходя из ее харак- терного (максимального часового) расхода для данного типа водоразборного прибора и количества таких приборов. Полученные таким способом расходы соответствуют часу наибольшего водопотребления. Данные об удельных расходах горячей воды на одну процедуру или водоразборный прибор для различных групп общественных зданий све- дены в табл. 7.4. При подсчете по этим данным суточных расходов горячей воды требуются дополнительные сведения о числе часов работы в сутки соответствующих систем, а также о длительности выполнения одной процвдуры. В табл. 7.2 и 7.4 приведены данные только по расходам горячей воды в ki . кг/ч или Ki/cyr. Для определения ио ним соответствующих расходов тепло!ы и сис- темах горячего водоснабжения с leave i шхо дит ь из формулы Q, в = - /х) (7 26) Здесь G, — расход горячей воды, м1111|>ыit при определении расчетных расходов icn ioh.i целесообразно измерять в ki/c. а при niipi делении суммарных расходов icnnm.i ы любой промежуток времени в м . „ средняя массовая (еплосмкосiь ио на и инк р ю
хаилица /.2. Нормы расхода горячей воды за средние сутки отопительного периода g^T, кг/сут на единицу пропускной способности или вместимости зданий различных групп при Рг = 55 °C и разной оснащенности водоразборными приборами по нормам (19| и соответствую- щие значения коэффициентов неравномерности Ксут и Кч Группа зданий и характеристика водоразборных приборов Единица пропускной способности иди вмести- мости здания Средняя суточная норма расхода горячей воды на единицу пропускной способности £сут- кг/сут Значения коэффициентов неравномерности А'сут I. Жилые здания Жилые здания квартирного типа: с умывальниками, мойками и душами 1 житель 85 1,18 1,90 с душами и сидячими ваннами То же 90 1,22 2,01 с душами и ваннами длиной 1,5—1,7 м » » 105 1,14 2,00 при высоте зданий более 12 этажей и повышенных требованиях к благо- устройству Общежития: » » 115 1,13 2,01 с общими душевыми » » 50 1,20 2,52 с душами при всех жилых комнатах » » 60 U7 2,81 с общими кухнями и блоками душевых на этажах » » 80 1,12 2,00 II Общественные здания Больницы с общими душами и ваннами 1 койка 75 1,0 1,73 Больницы инфекционные То же НО 1,0 2,07 Санатории и дома отдыха с ваннами во всех жилых комнатах » » 120 1,0 1,00 То же с душами » » 75 1,0 2,62 Амбулатории и поликлиники 1 больной 5,2 1,15 1,40 4,47 Детские ясли-сады с дневным пребыва- нием детей, столовыми и прачечными 1 ребенок 25 5,43 То же с круглосуточным пребыванием детей То же 28,5 1,40 4,80 Учебные заведения с душевыми при гимнастических залах и буфетами 1 учащийся и 1 препода- ватель - 6 1,33 3,60 Общеобразовательные школы с душевы- ми при гимнастических залах и сто- ловыми То же 3,5 1,17 6,86 Школы-ингернагы со спальными поме- щениями 1 место 30 1,0 4,80 Театры То же 5 1,0 1,44 Административные здания 1 артист 25 1,0 2,11 1 работаю- щий 5 1,40 6,86 Гостиницы, мотели и пансионаты с об- щими душами и ваннами 1 проживаю- щий 70 1,0 2,81 Гостиницы и пансионаты с душами в отдельных номерах То же 140 1,0 2,06 Гостиницы с ваннами в отдельных номерах (до 25 % общего числа номе- ров) » » 100 1,0 2,50 То же (до 75% общего числа номеров) » » 150 1,0 2,40 То же во всех номерах » » 180 1,0 2,16 Парикмахерские 1 рабочее место 33 1,06 3,22 86
Продолжение табл. 7.2 Группа зданий и характеристика водора«борных приборов Единица пропускной способности или вмести- мости здания Средняя суточная норма расхода горячей воды на единицу пропускной способности ^сут, кг СУТ Значения коэффициентов неравномерности A’cyj /сч Mui и зимы промтоварные 1 рабочее место 5 1,40 6,86 Mui азины продовольственные То же 65 1,0 4,00 С'ыдионы и спортивные залы с учетом приема душа 1 физкультур- ник 30 1,0 2,00 1 спортсмен 60 1,0 2,00 1 зритель 1 1,0 2,40 Пливательные бассейны с учетом приема душа 1 спортсмен 60 1,0 2,00 III. Бытовые здания и помещения промышленных предприятий Цехи с тепловыделениями до 23,3 Вт ни 1 мч помещения То же с тепловыделениями более 23,3 Вт на 1 м7 помещения 1 работаю- щий в смену То же 11 24 1,0 1,о 9,6 8,4 Примечания: 1. Нормы расхода горячей воды соответствую! средней icxiiicp.iiype воды в водоразборных стояках систем горячего водоснабжения 55°C 2. Нормы расхода горячей воды в общественных зданиях вкпочаю! и<и расход па обслу- живающий персонал, посетителей и уборку помещений 3. Нормы расхода горячей воды в производственных |д.шиях и их oi.houi.ix помещениях не включают эти расходы на душевые установки, коюрые с ie;i\ei onpi к нш. пополнительно по табл. 7.4 вале от температуры холодцов поды /, до температуры горячей поды г, (примерно О —70 °C). В этих предо nix ih.i'iciiiih юн io емкости воды св измепяююя не нычп iг и.но. а потому при расчегах р.ихоюн irn mii.i no формуле (7.26) можно но тех , lyuiiix при нимать единое значение 41К s Да, (м hi [106]. При определении расхо гоп юн ниы . и дует исходить из обоснованных icmih p.ii \ p холодной воды fx. В нормах | '.’| р<ы.м,и дуется в качестве pacnei нон при пюи ишн более точных данных iipiiiiiiM.ni н мп- р и \ р\ ^Р-От = 5 °C ДЛЯ OI ОНИ I <’ II.IKK о )>>р|Ь’>> д fP-1 =15°С ДЛЯ 1CIIICIO ................... периода. Фактические hi.pb пои < • -щ. » pt। Гх по отдельным миши । ..<ц. и главным образом x.ip.o. о рш > »>•*>-и...шин водоснабжения, хин г I oi н । » >• »•*' » ю > ных управлениях ны-i и in и . ,,.,яц, ПрИ ПО I ............... н.ш .|1 'М. и... температуры нт......... « <* ’ f । >. о< <,<>п воды, /nipt и............ ...... ’ «=о . ’ ' и 7.4, принц । о. ' • ” >> oi । hi пера i x pi.। , on IOI1.I Illi CC lioloipcn и «меняются в соот- вен iiiiin t форму nil! (7.26) и подлежат iicpct4ciy in ....и uioiношения 11 - w- <7-26a) • I ‘X II нт i ши i в, при = 55 °C и rC07 = * • i 1И hi huh юльного периода повыше- llllf I eMllrpH I У|)Ы ХОЛОДНОЙ ВОДЫ ДО ‘ = - И । н i₽i ний период приводит к сниже- iiiiiH pai хилой 1еплсф>1 на горячее водоснаб- ♦ Fiiiir нн 20%. В этот период рекоменду- ема учи।ыниIь снижение расходов горячей ни на ни 20% [22]. Рисходы горячей воды в часы наиболь- шем > иодопотребления и соответствующие нм рисходы теплоты являются исходными при определении потребных поверхностей ышцюбмена водонагревателей [95]. Для их । ««крашения нормами рекомендуется при соответствующем обосновании предусматри- вав в системах горячего водоснабжения («Iдельных зданий или их групп установку баков-аккумуляторов горячей воды [22]. При этом пики нагрузки горячего водоснабжения
Таблица 7.3. Значения коэффициента часовой неравномерности для отдельных жилых зданий или их групп при различном суммарном количестве жителей в соответствии с нормами |19| и результатами расчетов, приведенными в [95, 143] Суммарное количество жителей, чел 150 250 350 500 700 1000 Значения для жилого здания или группы зданий 5,15 4,3 4,1 3,75 3,5 3,27 Суммарное количество жиге пей. чел 2000 3000 4000 6000 10 000 20000 Значения Кч для жилого здания или группы зданий 2,97 2,85 2,78 2,7 2,6 2,4 Таблица 7.4 Нормы расхода горячей воды на одну процедуру или один водоразборный прибор для зданий различных групп при г1' — 55 °C по нормам [19] Группа зданий и характеристика процедур Единица измерения Нормы расхода горячей воды на одну процедуру gr< К| на одну душевую сет ку grMaKX, КГ/Ч Предприятия общественного питания для при- 1 блюдо 12,7 — готовления пищи, реализуемой в зале То же, продаваемой на дом То же 11,2 — Бани для мытья в мыльной с тазами и обмы- 1 посетитель 120 — ванием в душе То же с приемом оздоровительных процедур То же 190 — То же в душевой кабине » » 240 — То же в ванной кабине » » 360 — Прачечные: механизированные 1 кг сухого белья 25 — немеханизированные То же 15 Душевые в бытовых помещениях промыш- 1 душевая сегка — 270 ленных предприятий в смену покрываются за счет разрядки бака-аккуму- лятора, а его зарядка, как правило, осуществ- ляется равномерно в течение цикла, охваты- вающего либо сутки, либо их отдельные часы (например, ночные). В жилых зданиях такие баки размещаются редко в связи с повышен- ными требованиями техники безопасности и защиты от шума. В ином положении находятся общест- венные здания, особенно являющиеся зна- чительными потребителями горячей воды. Для многих групп таких зданий установка баков-аккумуляторов горячей воды является необходимым условием их бесперебойного функционирования. При открытой схеме в соответствии с нормами [22] установка баков-аккумулято- 88 ров подпиточной воды пос ic ее подготовки и до подачи в i епловыс сет является обязательной для всех i сплоисгочников (ТЭЦ, котельных). В лих нормах oi оворены значительные масппабы pei у пирующей ем- кости таких баков, cooibck тующей 8—10- часовому запасу 1еп ины при среднесуточном расходе ccieiioii нот на юрмчее водоснаб- жение. Однако устнонка о.зкон-аккумуляторов горячей воды в iен iohciочниках сказыва- ется только па выборе их оборудования и режимов рибозы, но не на них режимах для теиновых ссзей, коюрые при наличии таких баков определяются максимальными расходами ее зевой воды, включая разбира- емую в системы зорячезо водоснабжения.
I v'leioM >ioiо обстоятельства в нормах [22] HpMVi мп i pimaeicfl возможность размещения iipii oihpi.noii схеме до 75% всей необходи- мой pri v шрукмцсй емкости в баках-аккуму- iHiopnx, усишавливаемых в районах тепло- iioipt’o ihihh (на районных или групповых ten юных iiyiiKiax). Режимы работы тепловых ♦ rii'd io них тепловых пунктов в таких ♦ Ix'iunx Moiyi рассчитываться исходя только in । рг тих иу1очных расходов сетевой воды нн t in । i'mi.i юрячего водоснабжения. Дино ши । ельные осложнения, связанные । рг иошсрсменными в> суточном разрезе ре- ♦ HMiiMii пшрузки систем горячего водоснаб- «СЧ111Н. пи шикают из-за необходимости под- н*11*н1111и шданных нормами минимальных If Miiepu । ур i прочей воды перед водоразбор- ными приборами в периоды резкого сокра- iln iiHH рнсходов этой воды, например в ноч- П((₽ нргмм В эти периоды тепловые потери । рхГюнронодов систем горячего водоснабже- нии in in малых скоростей воды приводят к (ннжепию ее температуры в конечных УЧН11М1Х систем, в связи с чем не только пнруннно ।ся нормативные требования к тем- нерп type юрячей воды перед водоразбор- ными приборами, но и возникают дополни- ie ii.in.ic расходы воды и теплоты из-за слива ноipc6niелями остывшей воды из системы. Дни сокращения таких потерь должна при- мени! вся постоянная циркуляция неразобран- ной поды по замкнутому контуру, резко пикающая влияние тепловых потерь на irMiicpaiypy воды в конечных участках llll'lCM. В нормах [19] содержится требование обеспечения циркуляции воды в централизо- мнпных системах горячего водоснабжения, и 1акже учета тепловых потерь подающих и циркуляционных трубопроводов при опре- делении расчетных и суммарных расходов Iоплоты, подаваемой в эти системы. Таким образом, эти расходы для систем горячего водоснабжения определяются: е[в = б>рсв(бр-^) + етрп; (7.27) - г?) + 6%]'. (7.27а) Здесь значения измеряются в кг/с, G[yM — в кг при разности температур t[ — - fP = 50 °C. Тепловые потери Q? п и Q?n определя- ются протяженностью и диаметрами трубо- проводов систем, а также разностями 1ем- ператур между водой в этих трубопроводах и окружающей средой. Для компенсации этих потерь .необходим добавочный расход цирку- ляционной воды Gg сверх его расчетного расхода, определяемый [19] из соотношения GP-(.TOBAfP. (7.28) Здесь — расчетные или суммарные тепловые потери подающих трубопроводов систем горячего водоснабжения, a Atg — расчетный перепад температур между подаю- щими и циркуляционными трубопроводами этих систем, принимаемый равным 10 °C [19]. При закрытой схеме вода из циркуля- ционных трубопроводов поступает для до- грева в водонагреватели. Поэтому протяжен- ность двухтрубных сегей iпряча о водоснаб- жения определяется выбором меш оположе- ния теплового пункта для размещения этих водонагревателей, а точное определение зна- чений п, и G1] возможно iojii.ko при проектировании соответствующих централи- зованных систем горячего водоснабжения. При проектировании тепловых ceien до iси- ловых пунктов приходится прибоан. к ори- ентировочной оценке этих значений В cooi- ветствии с описанной в [95, 143] метликой такой оценки все виды тепловых поIерь учитываются поправочным коэффициешом Кт п на расходы теплоты, отпускаемой из систем горячею водоснабжения. При эюм формулы (7.27) видоизменяются следующим образом: Q[B = (1 +K?n)GPcB(tP-tP); (7.29) Q[yBM = (1 + К тсупм) G[yMcB (tP - ?Р). (7.29а) В приведенных в [143] значениях К, п учтено, что в часы максимального водораз- бора расходы циркуляционной воды, а также теплоты на ее догрев незначительны. В су- точном разрезе эти расходы состоят из следующих слагаемых: 0,1 на полотенцесу- шители; 0,1 на тепловые потери трубопрово- дов в зданиях при изолированных, 0,2 при неизолированных стояках и 0,05 на тепловые потери распределительных тепловых сетей В результате в качестве основного можне принимать значение =0,25. При неизо- лированных стояках это значение возрасзас! до К]ув' =0,35. а в случае отсутствия по io тенцесушителей его следует принимать р.ш ным соответственно 0,15 или 0,25. Определение суммарных расходов н-в ю ты на горячее водоснабжение здании н> формуле (7.29) обычно выполняем.я кю< в суточном, либо в годовом разрею В in р вом случае в эти формулы подеши i»n«> и • соответствующие значения m i.m i / и 7.4 применительно к расходам lopn'iii воды за сутки наибольшего водоноi рю и инн т. е. с учетом коэффициента При ш" температуру холодной воды Ц1 cue iyci при нимать равной ее темпера!урс в m нипни.' питьевого водоснабжения даппою н.в < в и НО!о пункта применительно к н.нню io лодному месяцу юла.
Годовые расходы теплоты на горячее юдоснабжение зданий определяются по эормуле Q17 = (1 + КРХ) су1св [z01 (гр - fP от) + + 8 ,(ггод - z01)(fP - гр ')]. (7.30) Здесь значения Gfp су1 измеряются в сг/сут, а значения z0I и г|0Д, сут, соответствуют фодолжительности отопительного периода 1 всей продолжительности работы систем в течение года. В нормах [22] рекомендуется принимать г10Ц = 350 сут исходя из двухнедельного пере- эыва в работе систем горячего водоснабже- 4ия в летний период для проведения ремон- тов. Наконец, коэффициентом 3, = 0,80 учи- тывается снижение суточных расходов горя- чей воды в .летний период. 7.3. Укрупненные показатели расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение При разработке схем теплоснабжения для определения расчетных расходов тепло- ты на отопление и вентиляцию зданий вместо методики, изложенной в нормах [20], необходимо из-за отсутствия исходных дан- ных использовать специально разработанные укрупненные показатели, что и предусмот- рено нормами проектирования тепловых сетей [22]. Такие показатели, полученные на основе анализа результатов точных расчетов по расходам теплоты на отопление и венти- ляцию зданий, обычно относятся к 1 м3 наружною объема соответствующих зданий. 11осконьку расходы теплоты на отопление (Л,, и пеш и няцию QBeHr, как видно из формул и (7 5), бе у учета внутренних тепловы- |г ii'inHi примерно пропорциональны раз- ит in । (мнера । ур наружного воздуха и воз- оч,| и н<iMi'ii н-ннях |Вц — ?н, в качестве таких уу>ру ни» иных iiok.i ia ючей на 1 м3 наружного >|Г1|.ч-1 >hiiiii(i I,, принимаются следующие П| 1|М 4 I Hint (7.31) QE._______ С? Ш-И1 Л \ । .Р »р вентх ’ (7-31 а) ''ин ) 1Г HiiiHiii ,/ , и .... Hi/(m‘ К), опреде- •«|< <|> ।х ।.1 ми (/И) и (7 3|а), называ- ... « • <«•<< ин iiiiti учетными отопитель- ными •• > .himii urn।и 1НЦИОНПЫМИ харак- i> pin ин.. > >< и пых । пиши или их групп. Hpi'iK'i............ между расходами iciHioii.i о । ....... > iniiiiii и разностями температур воздуха тнн — napyniji-н и и । чу- чае учета внутренних ien hhh.i u icniih Поэтому аналогично oiiiouhc ii.hi.im низо- вым потерям по форму ie (7 I?) <><> и, >>i>>•< но- ванно рассматрива 11. ш.тения </ , н<> формуле (7.31) как удельные харак icpii, ihkh к питых потерь q, п, xapaKicpiiiycMi.il < >н>|шппгпнсм 0вн f н । । < И I... 11. ' Такое уточнение п< и < <.......... иотму, что обязательное 11. ни i.i нт ..... irii'io- выделений в жи n.ix ii.iihph • >i > >| •« ii«i ннп.- ко в последней pc i.ikihhi норм | ’<>| и ранее разработанных про» м.н .............ip< ir 1гпии расчетных расхочоп 1<111<<111 ..........11 юнис уЧИТЫВаЛИСЬ Ю И.КО IiIIIhiii.H lioopil 11ННИЙ через ограждапнипс »< нш । ру в min < pni'iiia- ными надбавками Значения </|11(|| по форму >< i ' Ни) < icayci определять исхо 1я и > рн ...........i ины па подогрев наружно............> и» । Пропор- циональность МСЖ 1У hi 1 << ПИЯМИ Vhhii и fBH — fH сохранней я о. ом. при у< ioimn под- держания П0С1 ОЯИ1КЧ о ||||1Н|« НИ) ptllilCMOI о в калориферах napy-i........ notiy».i ьМ11 что, как правило, iimcci .............in ipmiix при- точной вентиляции при к iiHpatypilX ною воздуха не ниже /['" " Значения у ic п.поп « >р о. icpin iнии теп- ловых потерь । i.iiiiin ./ HiHiit hi hi miioi их факторов и пре,к и H.IIO oi in ношений наружных iioiiepMio. ।> п <о ши-пых нндов ограждающих коп< ipyinun > 1 и • laaiHill к их объему, а 1акж< ..................... шпчепий сопротивления о..........р< шн noiici- рукций. В соозвен нш» > нормами |М| у надует выделять 'icii.ip. ....... <н рнж ihhhhhm кон- струкций УД.1 II ПН < П Н ИН" наружные ............................. иоиерх- ностью Fu. м и > .xipoiitH ipihipm iон iiiiicpc- даче T?LI, m ' k И < зап о ни ни >i. к. 1 • < и 11 • нроимой (1 1 *11, бал- конных llicpilll иииврции 1M11 I (||„ M2, И сопро I III' I. IIH. 1 I I II IO|l₽pP 1НЧГ Knp, m2 • K/B1. покры i и>1 и <> 1 ..... >i(=p( kpi.i 1 ни г на- ружной поп, 1"и. <ii" I , >i‘ 11 1 nii|Hi 1 пале- нием I Cl I I" 11, 1 >>< h м ‘ I' III nepchpi 11 и., x , > >>•• и» > мни 11 по ши ii.hmh с наружно............. ...... 1 ( »Г и ioiipo- тивлешп м .........‘p> >4 к H ( m' k'lli 3ll. I'll Illi. I I tin nil II) 01 рпж- даюнпн I "Il >1 I null inipr 11 iHloli и пн oc- hobiioii Ф"| . • । I) II тиру ню иных рас- четах он. »><’ nuinpi. ( iHiHiii наружные cieni.il>. > > рн inn pm 1 мп 1 piiini 11. 1 oiiMccr- no < ............1 in iucitiiii.ix нрогмни при их < у । ., . <> ""in рмкк'i и, рапной
I' пир ~ /'ci + tip (7.33) ( Xuiicc сопрогивление теплопередаче на- ружных еден с заполнениями световых проемов составляет /^нар = (1 Рост) /^ст + Рост^пр (7.33а) Здесь рост — коэффициент остекления Рост = F пр//'' нар- (7.336) Значения росТ определяются требова- ниями норм [9] к естественной освещен- ности помещений, в частности жилых комнат. Этими требованиями фиксируются значения коэффициента естественной освещенности при одностороннем боковом освещении в точках, расположенных на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от светового проема, и на высоте 0,8 м от пола. Исходя из этого коэффициента по описанной в нор- мах методике определяется необходимое соотношение между площадью световых проемов и площадью пола соответствующих помещений. Для жилых зданий значения коэффициента остекления обычно находятся в интервале росг = 0,104-0,25 [113, 135]. По тем же нормам увеличение площади световых проемов сверх соответствующей норматив- ной естественной освещенности запрещается. Минимальные значения сопротивления теплопередаче различных видов ограждаю- щих конструкций, кроме заполнения световых проемов, должны с учетом санитарно-гигие- нических требований соответствовать указа- ниям норм [8], в которых приведены зна- чения максимальной разности между рас- четной температурой воздуха в помещении и температурой внутренних поверхностей различных ограждающих конструкций А1К = = 15н ~ 1Г Эта разность температур для жилых и многих групп общественных зданий по нормам принимается равной Аг™ = 6 °C для наружных стен, 4—5,5 °C для покрытий и чердачных перекрытий и 2 —2,5 °C для других перекрытий. Этим заданным значе- ниям Аг®н соответствуют минимальные зна- чения 1?кИН, равные у^МИН __ п (1£н - от) (7.34) ^вн^к В частности, для наружных стен при ави = 8,7 Вт/(м2 • К), Аг™ = 6 °C и ис1 = 1 получаем пмин К ст fP _ fP от 1 вн 1 н 52,2 (7.34а) Для/покрытий и чердачных перекрытии при At®^ = 4 4-5,5 °C и ипок = 1 в знамена- тель формулы (7.34а) следует подставлять значения 34,8 — 47,8, а для перекрытий над подвалами или подпольями при Л(„"р = = 24-2,5 °C и ипер = 0,6 — значения 29,0 — 36,2. Для заполнения световых проемов ис- пользуется одинарное, двойное или тройное остекление, а иногда стеклопакеты или пусто- телые стеклянные блоки. Значения Rnp для таких конструкций, приведенные в нормах [8], определяются в основном количеством слоев стекла. В тех же нормах для раз- личных типов зданий, а также интервалов значений расчетной разности температур воздуха 1£н — 15 01 оговорены следующие ми- нимальные значения Я^р" для жилых и мно- гих групп общественных зданий: при 1£ц —1£от до 25 °C, т. е. при 1£н = = 18 °C и 1£от до —7 °C, Я>”’” = = 0,17 м2-К/Вт, что примерно соответствует одинарному остеклению; при fgH — 1£от от 25 до 44 ’С, т е при 1£н = 18 °C и 1Р°Т от -7 до -26 °C, Я"’1" = = 0,39 м2 -К/Вт, что примерно соответствует двойному остеклению или двухслойным стек- лопакетам; ПРИ гвн — гн от от 44 до 49 °C, т. е. при тРн = 18°С и гР°т от -26 до -31 °C, КпрН = 0,42 м2 • K/Вт, что примерно соответ- ствует двойному остеклению в деревянных раздельных переплетах; при 1£н — 15от свыше 49 °C, т. е. при 1РН = 18 °C и 1Р°Т ниже -31 °C, Я”рин = = 0,52 м2 K/Вт, что примерно соответствует тройному остеклению или сочетанию двух- слойных стеклопакетов с одинарным остек- лением. Подставляя эти значения Я„рИ вместе со значениями ЛетВ * * 11” по формуле (7.34а) в фор- мулу (7.33а), можно при заданном коэффи- циенте остекления рост определить минималь- ные значения R„"p для наружных стен совместно с их световыми проемами. При известных значениях FK и RK для ipex основных типов конструкций (наружных стен со световыми проемами, покрытий и перекрыт ий) расчетные тепловые потери гдапия могут быть определены по формулам (7.2) при (щ = 1вн и гн = гн от, а соответст- вующие значения удельной характеристики геп'ювых потерь г?т п (без учета повышаю- щею коэффициента 0Надб) — по формуле q =________6Ll___ = чтп у (ГР — tP От) гздЦвн *Н * — 1— | FнаР | Нпок/^ПОК | HnepFnep \ 35) Нд \ /^нар /^пок /^пер / Здесь по нормам [8] нпок = 0,9 4-1,0; лпср = 0,4 4-0,9. При этом (за исключением редко встречающихся зданий сложной кон- фиг урации) можно исходить из вертикаль- ною расположения наружных стен, имеющих Q1
остоянную высоту h и толщину по всему аружному периметру здания в плане с сум- |арной длиной этого периметра PiX, а также з горизонтального расположения плоских окрытий и перекрытий, поверхности кого- ых лишь незначительно отличаются от лощади, занимаемой зданием в плане FV1. огда можно принять д; FHap = = hP3 р Fn0K st Fnep st F3 откуда для значе- ий q} п получается выражение ’"= глг + т(-«—+ (Н ,7'35а) г здлнар п \ лиок лпер/ Значения удельной характеристики теп- ювых потерь qr п по формуле (7.35а) состоят в двух слагаемых, из которых первое зави- сит от конфигурации здания в плане, а вто- >ое обратно пропорционально высоте, но не .ависит от конфигурации. При этом каждая юнфигурация здания в плане может быть эхарактеризована безразмерным коэффи- гиентом СКОНф, определяемым соотношением ^конф = (7.36) эгкуда (7.36а) Наименьшее значение коэффициента <онфигурации, т. е. наименьший периметр Р,л при заданной площади здания в плане F3J, соответствует окружности, для которой СК()нф = 2J/л = 3,545. Несколько больше это значение для квадрата: Сконф = 4 [113, 135]. Для часто встречающейся конфигурации здания в виде прямоугольника длиной / и шириной b при отношении т = 1/Ь больше единицы имеем • 1пачепия Сконф по формуле (7.37) воз- |iin 1.Ш11 вместе с отношением т = 1/Ь от 4 при hi I до 6,96 при т = 10. Union. iy я равенство V3l = hFXi и соот- ношение (7 Ui), выражение для qx н можно ирг К I <11111 I I. и виде , конф / h , " к + 14 мир *1 | И* формулы (7 37а) следует, что при шд.шпых шачеииях входящих в нее величин, кроме наружно! о объема здания И,д, удель- ная харакюриоика тепловых потерь qT п nociencHno снижается по мере увеличения этою обьема. При заданном объеме здания имеется оптимальная высота его /г0||1, соот- ветствующая минимальному значению <утп, возрастающая пропорционально кубическому корню из объема п составляющая онычно не более половины ширины здания [113]. Однако сооружение зданий m.ihhi ih.kони при значительной площади в и i.nie начн- ется экономически нецелесообра шым и квад- ратная конфигурация здании, кроме одно- этажных, несовместима с норма питыми ipc- бованиями к естественному m ненннто по- мещений [9, 52]. В результате з гания в им и.ока н выше имеют обычно ирямоу! о и.ну к» копфш ура- цию в плане с oi ношением i ihhi.i к т = 1/Ь от 2 до 10 Д и, он из формула (7.37а) можш ом и. пр< и в следующем ви ге 2fl + — \ т / I 4 от = . П^нар h imipiine । П1ПИЙ 1 ап iciia (7 38) ь 111 । Как видно из (7 ЗК) при 11 нншоп ширине здания Ь снижение ei о \ и и.ноп хиракге- РИСТИКИ ТеПЛОВЫХ НО I epi. мо Ф) 1 1Ч.Ш. ДОС1И1- нуто прежде всего за nui уы шлепни 01110- шения длины к ширине т I Ь и в шачи- телызо меньшей сiслепи ы , 41 i унсчичепия его высоты. Основным КО1К I ру К I IHHII.1M фпмором, влияющим на тси кнн.н нонрн । шинй, яв- ляется выбор матерна 1.1 пиру кпых з 1 си и их толщины, чем oiipc ie пион и шпченпн Ktn. Увеличение этих значении и • t применения конструкций наружных inn 111 мнicpiuuiOB меньшей теплоиропо ню< । и и in Рочыней толщины сопряжено t mnpin пишем капи- тальных вложении па (ооруж<ние щания, которое должно бы 11. онрап ыно ни ни немой экономией расходов ни ion. 1 ни по оюп- ление. В отличие oi M111111M.1 п.пыу шпчепий ЯуТин, заданных нормами | к | <ш i пмпньпые значения R™ опреде пион и ну им (ехиико- экономического panni.i <п p.i* i.iioinnx кон- струкций, ЯВЛЯЮЩС1 О( 31 01'11 1.1 О ll.HI.IM при типовом проектировании । i.iiiHii Меюдика такого расчета, i репу loin.ni nnuni. киыпия большого количеенза ш м> инн i.nnn.ix, опи- сана в [8, 94] Важную ।><. о, при ним играют климатические n.ipiMiipii inunoio населенного пункта, ihhhuiu ичп опреде- ляются годовые теп ion к тигрн пншия, а стало быть и 10 iohi.h i.np.in.i пи ею отопление. Как слепи in (/ ’I) н (7 ?2a). эти годовые тепловые нонрн i.hhhui от одного комплексною к чимч i шн ... пира- метра FKJ1, а именно PKJI = zol(r',’, г;,1 'I ( 7 39) Входящие в форму ।\ (/ l‘i| (пнчепия средней длительности о iони ।с и.но, <> черно-
да zol и средней температуры воздуха за лог период ог для многих населенных пунктов приведены в нормах [6], а частично в прилож. 1 Как оговорено в нормах [94], значения экономически целесообразного сопротивления теплопередаче приближен- но могут быть представлены формулой = А /Г’ = 4 [Лог(гР,^?нр^). (7.39а) Здесь А — коэффициент, определяемый г ехнико-экономическими показателями ог- раждающих конструкций, а также стои- мостью тепловой энергии. Расчегы ограж- дающих конструкций по (7.39а) подтверждают целесообразность повышения их сопротивле- ния теплопередаче по мере перехода к райо- нам с более суровыми климатическими условиями. При общепринятом изготовлении наруж- ных стен жилых зданий из сборного железо- бетона в виде крупных блоков или панелей необходимое сопрогивление теплопередаче достигается за счет включения в конструк- цию стен специального теплоизоляционно!о слоя (утеплителя) в виде изделии иг мине- ральной или стеклянной ваты, пенопластов и т. п (см гл. 5). В конструкциях стен из кирпича стан- дартных размеров повышение их сопротив- ления теплопередаче можег быть достигнуто в основном за счет увеличения количества слоев кирпича в кладке Согласно нормативным документам [51] в задании на разработку типовых проектов зданий должна быть оговорена расчетная температура наружного воздуха для систем отопления fP°'. причем в качестве базового принимается значение баз = ~ 30 С, что примерно соответствует средним климатиче- ским условиям на территории СССР (см прилож. 1). Помимо базовою в типовых проектах часто разрабатываются варианты с другими значениями tgог, обычно крат- ными 5 °C. При этом в пределах диапазона значений разностей температур Аг[’01 = = +2,5 °C возможно использование единых проектных решений с заданными значениями Лег, Лпок и Кпер, а стало быть, с постоян- ной удельной характеристикой тепловых потерь qT п. В таких случаях пересчет тепто- вых потерь зданий с принято! о в типовом проекте значения на соответствующие другому значению /{]01 производится по формуле = Р40) / 1 вы ' н тип Вмес+с с тем возможности изменения значений „ при переходе к друг им рас- четным темпера гурам наружного воздуха fjj °’ ограничены требованиями норм [8] в части минимальных значений сопротивле- ния теплопередаче отдельных видов ограж- дающих конструкций при любых расчетных температурах г[ог Соответствующие этим минимальным значениям суммарные тепло- вые потери зданий с учетом коэффициента Рнагб могут быть представлены следующим образом. 2^ ПМИН ^пр Лпок^пок ПМИН Г'ПОК ЛпсрЛпер — Рнадб ®вн (ЛcTAfCiM" + покупок р — tP ОГ1 + FnqXeHp) + (7 4оа) Все слагаемые расчетных тепловых по- терь 2?пакс в формуле (7.40а), кроме послед- него, соответствующего остеклению световых проемов, вообще не зависят от расчетной разности температур воздуха rgH — ff? О1 В по- следнем слагаемом нормированные значения Я]|р", как отмечено выше, существенно воз- растают при переходе к большим значениям разности температур — г£ол, а потому fP _ fP °! значения —----у— в малой степени зависят ПМИН ^пр от этой разности. Если приближенно принять, что суммарные тепловые потери <2тпакс по формуле (7.40а) остаются примерно постоян- ными даже при существенных изменениях расчетной разности температур г£н — гн°', го соответствующие им значения удельной характеристики зепчовых потерь qt п обратно пропорциональны расчетной разности темпс- рагур гЕн-гГ1, а именно: tP — tP or _ ,.оа I 1 вн Hi оаз 1 11 " fP _ fP от 1 вн ‘н В гтом случае для поправочного кли- мат ического коэффициента PKjI к тепловым потерям, учитывающего для данного насе- теннот о пункта отклонение его расчет пои температуры г[от от принятой за базовую гноаз, получается выражение г£н - № fP _ tP от 1вн 1Н значениях (741) Лт_п_ = в = „баз НКЛ q 1 и частности, при = — 30 °C имеем в = __*L_ кк1 18-fP°T (7.41а) = 18 С В и г£8аэ tP 1 вн (7.416) Значения 1 по формуле (7.416) убываю г по мере снижения расчетной наружной тем- пера гуры 01 от 2,67 при гР°т = О°С до 93
Таблица 7.5. Значения поправочного коэффициента ркл к удельным характеристикам тепловых потерь зданий £?т.п при разных расчетных температурах наружного воздуха р.от Расчетная температура наружного воздуха fP от ‘н > °C Значения коэффициента Ркл при г£н = 18°С по различным источникам Представительный город для расчетов по формуле (7 426) По СНиП П-36-73* [22] По инструкции [77] По формуле, при- веденной в [122] По формуле (7.426) для представитель- ного города Наименова ние города Oionn ie п.ныЙ период Пэодолжи- тьность о ; а*-.» я ё а 0 1,42 2,05 1,76 -1 (1,41) (1,97) 1,70 1,96 Батуми 1’1 + 7,6 — 4 (1,36) (1,75) 1,54 1,77 Баку 1 19 + 5,1 -5 (1,34) 1,67 1.50 — - — -9 (1,27) (1,47) 1,35 1,53 Дербент 1)5 + 3,8 -10 1,26 1,45 1,33 — - — -15 (1,18) 1,29 1,21 1,32 Форт Шевченко 1 '•8 + 0,6 -20 1,09 1,17 1,12 1,19 Луцк 18/ -0,2 -25 (1,05) 1,08 1,05 1,08 С га роду 6 .’() 1 -2,3 -30 1 1 1 1 Саранск л о -4,9 -35 (0,94) 0,95 0,96 0,93 Свердловск .’.’8 -6,4 -40 0,88 0,90 0,92 0,87 Томск -8,8 -45 — 0,85 0,89 0,80 Илимск Н,2 -50 — 0,82 0,86 0,74 Турухапск .’КО -19,1 -55 — 0,80 0,84 0,70 Якутск -21,2 Примечания: 1. Значения, приведенные в скобках, получены hvicm ппн-йноП ни 1срноляции соответствующих табличных значений. 2 Климатические данные по представительным городам приняты по [ь| h м тиижг прилож. 1). 3. Значения климатического параметра Ркп для представительных io|><i|(>» п<пк чп тинные по формуле (7.39), составляют от 1258 для Батуми до 4809 для Саранска (ба юное ниртгнпс) и до 9957 для Якутска единицы при гР°т=-30°С, а затем до 0,658 при /Р 01 = -55 °C. Для получения укрупненных показателей расходов теплоты на отопление обычно используются значения Ркл, определяемые только расчетной наружной температурой от и находящиеся в интервале между еди- ницей и итачепиями, соответствующими фор- муле (7.416). В частности, эти значения могут быть подсчитаны по укрупненным показа- телям расчетных расходов теплоты на отоп- ление зданий, приведенным в нормах [22]. Такие значения, включенные в табл. 7.5, находятся в интервале от 1,42 при от = = 0 °C до 0,88 при ([}*” = —40 °C. Наряду с ними в рампах источниках приводятся значения 0КЛ, сущсы венно более отклоняю- щиеся or единицы, чем полученные по нормам [22]. Так, но данным [77] они нахо- дятся в интервале от 2,05 при г[ От = 0°С до 0,80 при г)) от = — 55 С (см. табл. 7.5). В отдельных с туч.тих | I.'?) приводятся формулы для опреде iciihm шипений |3КГ1 по известным температурам т|;„ и г|<причем определенные по таким формулнм тначсния, также включенные в ihIm / \ находятся в интервале между юотисц шуиппими дан- ными [22] и [77) О нитки пи птачения и формулы приведены ист <>тпн понлиня и не увязаны с методикой техники жоиимических расчетов, изложенной в тюрмнх 194] и основанной не на значениях т|;а на про- должительности отопи тс Панч <> периода zOT и средней температуре пару мни <> тютдуха за этот период /„р от. Поэтому более опт <>>><<лши>(1 является оценка значений Клима i тгич к<н о кои|>фици- ента ркл исходя именно hi них климати- ческих параметров Иииинот приближен- ную формулу (7.39а) ми Ки некоторые дополнительные допунн инч можно получить следующее приближен! ни иырджгнне для
/ nt 11 Illi 6l'l'.l i) ,y 42) ' .ij»!,',, f'u.......... Ill 11 ip.l III I'll II 11 l> к > > <t| <<| 111111IC11 I 11 ' /,„ «л..... Mr " w 4 / pk, >... । Дп ii.iii linn । \ii|iiiiiiciiiii‘ формуиы (7.42) пн । in .к 11 и in к iin'itiiiiiM hi пес пычсний kll <t| i<| III1111 < II I il I <i|||li II I Hl Ml. IX мсиными IkiilloMII'U > kllMII ф,|к IHpilMII II не Hill ПС Я1ЦНХ in к niMii urn i «их uupiiMe i p< m llu иная 4 — 1,,,, II" IX'IIIM I in in пн и. uni.Hinn форму ii.i (7 4?a) nc- "iikiilllMH "III Ilk.I I I.I KIIII.I x 111111 К' 111111 ' и июни ь iiiyiniiiii* рпсчснюй пару a null n mid p i > у pi '•) (' Как пн ши hi при io* I iiiiHK* нш чепне in tpr’uieii и у in i i." и »• иs 111|к> uhi, hi Kiiio- рых и k.i'ii't i tu npi и । uni n ii.iini о ni.i6p.in ('.ipinick M<ip инн kun \i i I' | '10 cyi, Ci’im'i 4.9 ( , lhO'>) I Ipii iitiacia- HOBKC них Ill.riCIIIIII .1 lllk-ki’ - IK C в формулу (7 4?.i) ниц'ним (i‘> l‘i Ik. (7.42Г») I ..и1' "'I Применяя фирму iy (' I'li) Можин опре- делить значения (I, , i hi iinbui и н.п e ieinioi о пункта с швееiiii.imii iii.i'h iiiuimii ,,( и f»1’"'. Полученные iukiim инн ином не шчппы |k, представляюiся ионе ..............и hi4i.hiih.imii. чем приведенные в p.i । iirmi.ii п< i очинках | 22, 77, 122]. Для их еошн ।ап н пин < ipyiiiMii дан- ными необходим ui.nHip up. и । и и и । с ii>i 1ы х 'ородов для p.i । ।ii'iiii.iх p.H'uiiii.ix ii'Miicpa- гур наружно! о nniiyxii t,',1'' ' и пре icaax л 0 до - 55 (' С этой не H.IO и iii'ii ! х иринедены начения 0к, но фирму и р Гн при рпиич- 1ых расчетных iгмш p.i i у рпх t|J им 12 |редстави1сл.иых iiipoioii ими ic с cooi- етствующимп III.I41IIIIими ,,, и г,',1"" Сопостан iciiiie i.ikiix uni'll null (lfc, с при- еденными в дру| их in । пчникач пока ii.iiniei, то при гемпер.11 \ p.i х р ” ui.iinc W С ни близки к hiiHiopi иным и |//| с прс- ышением их не нош чем пн V„ Kmccic тем при pauiei иых icmhi paiypitx (Ц ниже -30 °C по форму и (/J’l’» ио ।уч|и'।ся сутс- твенно mciii.iiiiii iiupiriiiiii |lkч^1 но ним анным, причем при /|;'( ратина остигает И",, В HCKoiopi.ix in lo'iiiiik'ix | //. 109, 122] аряду co iii.i 4i'i । и нм и |>,, iipiiuii/iH ня >абли- ы, a Hinn i.i и форму in । in определения значений <yT n при базовой расчетной темп ратуре = —30 °C в зависимости толы, от наружного объема здания Как явс вует из формул (7.37а) и (7.38), такие знач ния нельзя считать обоснованными, так кг помимо зависимости от наружного объех/ значения удельной характеристики тепловь потерь зданий существенно зависят от другт факторов: конфигурации здания в плане его высоты, степени остекления, конструкци наружных стен и т. п. Только при учет этих факторов можно выявить обоснованну! зависимость значений г/т п от объема 1/31 дл различных типов зданий. Так, для жилы зданий высотой от 1 до 5 этажей объемом от 750 до 20000 м3 с наружным стенами из сплошной кирпичной кладки наг более обоснованными представляются лаг ные, приведенные в [113]. Значения п вместе с основными ра' мерами зданий приведены в табл. 7.6. Ка явствует из нее, при увеличении объема здг ния с 750 до 25 000 м3 наблюдается ci шественное снижение значений </т п, а имени с 0,60 до 0,27 Вт/(м3К). В табл. 7.7 приведены данные из типе вых проектов многосекционных зданий с нг ружными стенами из крупных железобетон ных блоков или панелей [120]. Как виды из табл. 7.7, значения г/т п для таких здани помимо их наружных объемов существенн зависят от числа секций, т. е. от длинг здания, а также отношения длины к высоту В результате наибольшие значения удельно характеристики тепловых потерь „ = — 0,56 Вт/(м3 • К) соответствуют двухсекцион ным зданиям в 16 этажей, а наименьши с/i п = 0,385 Вт/(м3 • К) — восьмисекционных зданиям в 9 этажей (при длине секци! кеки = 17 — 22 м). Большим разбросом по . сравнению жилыми зданиями характеризуются значени удельных характеристик тепловых потерь дл общественных зданий, поскольку они суще ственг<Ь зависят от их назначения, особенш за счет различной степени остекления. Разнообразие конфигурации в плану общественных зданий различных групп, свя занное с их назначением, исключает возмож ность применения формул типа (7.38) для обоснования каких-либо общих зависимос- тей, характеризующих значения у/т п для таких зданий. Кроме того, эффекты инфильтрациг наружного воздуха и внутренних тепловыде- лений в общественных зданиях также опре- деляются их назначением. В результате для таких зданий приходится ограничиться толь- ко использованием значений их удельных отопительных q0T и вентиляционных <увен1 характеристик, определяемых по формулам
Таблица 76 Значения удельной характеристики тепловых потерь q1 п для кирпичных жилых зданий при расчетной наружной температуре /}, °' = -30 °C по данным [113] Наименование Этажное'ь нэт 1 1 О 3 3 4 5 Высота А. м Ширина Ь„ м Отношение длины к ши- рине т = ИЬ Наружный объем К1Д, мч Коэффициент остекле- ния рост Удельная характеристи- ка гептовых потерь c/tn, Вт/(м’К) 4,1 12 1,27 750 0,085 0,60 4,1 12 2,54 1500 0,108 0,52 7,8 12 3,17 3500 0,120 . 0,46 12 12 4.33 7500 0.125 0,34 12,6 14 5,07 12 500 0,140 0,30 16 14 6,43 20000 0.150 0,285 19 14 6,71 25 000 0,160 0,27 Таблица 77 Значения удельной харак терне тки тепловых потерь п для многосекционных жилых зданий из сборного железобетона при расчетной наружной температуре tjj 01 = —26 °C по данным {120| Шифр типового проекта Конст рукция наружных ci ен [Этажность । ПЗЧ Число ‘ секций «сек 1 Наружный объем зданий j м’ 1 L । Длина секции /сек, м 1 _ _ . _ S V з -Ci 5^0 , Удетьная характеристика тепловых потерь </т п. Вт'(м’ К) OiHoiuei дтины с к ширит w,cen = 1-510-2 Крупноблоч- 5 2 5900 18.4 1,53 0,49 1-510-3 ные железобе- 5 3 9300 18,4 1.53 0,45 1-510-4 тонные 5 4 12 700 18,4 1,53 0,43 1-510-4 5 5 16 000 18,4 1,53 0,42 11-49-04 Крупнопа- 9 4 25 800 21,2 1,77 0,43 11-49-06 нельные же- 9 6 38 500 21,2 1,77 0,42 11-49-08 лезобетон- ные 9 8 51 100 21,2 1,77 0,385 П-18-01 Крупноблоч- 12 2 14 200 17,4 1,45 0,48 II-18-02 ные железо- бетонные 12 4 27 700 17,4 1.45 0 42 1-МГ-60 Крупнопа- нельные же- лезобетон- ные 16 2 24 100 22,4 1,87 0,56 (7 31) исходя из приведенных в проектах расчетных расходов геплоты на отопление и вентиляцию таких маний Сводка значений <7от и <7ве1п вместе с другими удельными показателями, зависящими от назначения общественных зданий, а гакже соответствую- щими интервалами их наружных объемов приведена в табл 7.8, сосзаеденной в основ- ном по данным [135, 145]. Классификация общественных зданий по группам принята согласно нормам [29], а отопительные и вентиляционные характеристики подсчитаны при значениях расчетной температуры, близ- ких к базовому: = —30°C. При разработке схем теплоснабжения на перспективу [60], а также при ориенти- ровочных оценках роста тепловых нагрузок на различные сроки необходимо использо- вание удельных показателей этих расходов для жилых и общественных зданий, отнесен- ных к одному жителю Переход от значений удельных характеристик тепловых потер» зданий, например приведенных в табл. 7.6- 7.8, к этим значениям в расчете на одною жителя наиболее просто осуществляется для жилых зданий. При этом за основу прини- мается существующее в данном юроде и планируемое на различные этапы ею разви-
I । i> । и н n /К < liniiwi e ii.iii.iv и петиляпионные характеристики, а также удельны udt.tMf.i и iiii|imh iiiiiiii.ii' iiokh 1И1СЛИ на 1000 жителей для различных групп общественных зданш к <)<>ti !. 1 ЧП 1 ill.II 1 1 Hi IIlll.l X 14 Illi It Illi 1 pXIIIIIIM Имес । и мое ib и in пропускная способность па 1000 жи!елеи н,общ Удельный наружный объем на единицу вместимости ( ООШ’ 41 Ин (ерналы значений нару жно! о объема tданни И,л, тыс хр Значения характерно: Вт/(к О1ОТ||11СЧЬНОЙ 7oi при /1;"'- 30 ’С удельных гик зданий, Р К) вен гиля- ЦИОННОЙ 7 вен 1 1 Лечебно-профилактические учреждения и спортивные сооружения Ьо и.пнiii.i и чшоансеры 12-13,5 коек 120-200 10-200 0,29 0,40 0J0 0.36 По пн. niiiiikii, амбулато- рии Дома oi U.IKU, интернаты и ii.iiit ношпы (спальные корим И) 26 -35 посе- щений в день 4—12 мест 7,5-12 40-80 3-12 10-40 0,35 -ОДО 0.32-0,48 0,35 (),50 ( пор।нниыс залы 36-150 м- площадн пола 12-40 10-40 0,27-0,40 0.8 1,2 II Учреждения просвещения Детские дошкольные уч- реждения (>() 90 меш 38-45 26-33 1.6-4 6 - 16 0,42-0,60 0,18-0,30 Общеобразова гельные школы 130- 1X0 учебных мест 23-29 17-22 5- 12 15 -30 0,45-0,54 0,40-0,60 Средние специальные н 50 80 28-44 10-30 0,33-0.40 0,40-0,50 профессионально-тех- нические училища (бе 5 учебных мастерских) учебных мест III. Учреждения культурно-просветительные и зрелищные Клубы 20 — 25 мес1 в jpnie ль- ном зиле 20-40 5 -35 0,45-0,50 0,55-0,75 Дома культуры, пионе- 19-21 меш о 35-45 10- 20 0,34-0,40 0,40-1,0 ров и школьников 60-90 30-200 Театры, цирки и кон- 10- 18 мес I 50- 60 36 - 180 0.25-0,40 0,40-0,60 цертные залы Кинотеагры 20-50 мест 15-22 25 - 30 5 - 25 40 - 90 0,40-0,65 0,60 О.оо IV. Учреждения комму на ii.iioi о ^няйсгва Гостиницы 1 3 — 6 меш 1 75 100 I |5 - 250 1 0,40 — 0,45 I 0. '<> о м> V Предприми!» бы । оно! о обслуживания Бани Прачечные механизиро- 3 — 7 меш 90- 120 м с\- Ю S Ь 8 у •) К) J0 0,25 РДх 0,35 0,60 1 .!> 1 ‘> 1 ’ ' II ванные Дома быта, комбипан.1 хо! о бе и.я и смену 9 11.2 раоп (.0 SO 1 80 0 .)> 0. /и 0 (.1) II 'и । бЫТОВОГО Обе lyXIIlt.llHIM чих меш
Продолжение табл. 7.8 Характеристика общее! венных зданий по группам Вместимость или пропускная способноеib на J 000 жителей '’’общ Удельный наружный объем на единицу вместимости гобШ’ Интервалы значений наружного объема зданий И)Д, тыс. м’ Значения характерис- Вт,(\ отопительной </от при fP°T= -30 с удельных гик зданий, i’.K) вентиля- ционной б/ вент VI. Предприятия торговли и общественного питания Магазины продовольст- венных товаров Магазины непродоволь- ственных товаров и уни- вермаги Предприятия обществен- ного питания, кафе, сто- ловые и рестораны 80-90 м2 торговой площади 105-140 м2 торговой площади 28 — 40 мест 5,5-7,5 । 6-8 15-20 12-25 45-50 6,5-10 3-15 100-400 1-20 25-150 0,45-0,60 0,25-0,35 0,32-0,45 0,25-0,50 0,60-0,80 0,9-1,4 VII. Организации и учрежде» шя управленг я, строитель гтва н науки Организации* управле- ния, общественные, про- ектные и конструктор- ские организации, науч- но-исследовательские ИНС1И1уТЫ 3000-5000 м* 1 — 10 20-250 0,45-0,75 0,35-0,55 0,10-0,20 0,35-0,50 Примечания. I Значения шозш для различных групп общественных зданий, кроме при- веденных в скобках, заимствованы из норм [27], причем меньшие значения относятся к первой очереди строите шсгва, а 66 шшие - к расчетному сроку, кроме бань, 1де большие значения отно- сятся к первой очереди 2 Для детских дошкольных учреждений и общеобразовательных школ в нормах [27] приведены значения шобщ, отнесенные не ко всей численности населения, а к численности соответствующих возрастных групп. В таблице приведены значения, пересчитанные на всю численность населения исходя из статистических данных о его распределении по возрастным группам. 3 В приведенных в таблице ин1ервалах значений qOT нижние пределы относятся к верхней границе ишервалов наружных объемов зданий, а верхние пределы — к нижней границе этих ин- терна IOH тия среднее значение обеспеченности жителей общей (полезной) площадью в жилых зданиях /пот, м2/чел, а также соотношение между сум- марным объемом жилых зданий и этой пло- щадью, называемое объемным или кубатур- ным коэффициентом: (И, |/Fno,) = гпо1, м3/м2. Значения /п0, средней обеспеченности жителей общей (полезной) площадью для существующего состояния города заимству- ются из статистических отчетов по его жилищному хозяйству; обычно они находятся в интервале 10— 14 м2/чел. По нормам [27] эту величину следует принимать равной 13,5 м2/чел для первой очереди строитель- ства и 18- м2/чел для расчетного срока. Удельный расход теплоты на тепловые потери жилых зданий ИуП, отнесенный к одному жителю, определяется выражением ./* _ Ж (гр гр от\ /по.1^ _ ЛТ. П “ ЧТ П V вн 1н / ~~ фпО I = «тжп(^н-^от)^21-, (7.43) Фи где h и h3T — соответственно высота жилого здания и высота одного этажа (между отмет- ками пола смежных этажей), м; по нормам [28], й)Т = 2,8-гЗ м; фпоч — отношение сум- марной полезной площади здания к его пло- щади в плане; <рЭ1 — отношение суммарной площади квартир одного этажа к площади здания в плане для современных многоэтаж- ных жилых зданий, фэг = 0,67-4-0,73.
1начспия обьемного коэффициента жи- 1нц щиний ГцОЛ, м3/м2, связаны с их значе- ниями |(>П11,| соотношением <’нол = • (7.43а) Фпол 14 ни ио • всех этажах жилого здания прими hi одинаковая планировка квартир, то, цромр ин о, имеем фпол = иэтфэт и h = нэт/гэт, । д* ин число этажей, а потому /llT fnon = —• (7.436) Фэт lh ходя из приведенных выше значений Ф„ - 0,67 г 0.73 ' и высоты этажа /гэт = ж J,H « 1,0 м, получается интервал значений т - 1,8 +4,5 м3/м2. Отсюда при <у*п = = 0,12 » 0,40 Вг/(м3-К) для удельного расчет- ною расхода теплоты на тепловые потери • иных «даний, отнесенного к одному жителю, Нплучмется в соответствии с формулой (7.43) следующее выражение: И| II = Яг п/пол^пол (^вн — ) = = (1,2 +1,8)/п0 | (f£H — г{] 0|). (7.44) Удельный расчетный расход теплоты па инфилырацию наружного воздуха в жииых «линиях в соответствии с формулой (7.7) принимав।ся равным х?11(|.- Кж/по,1(гР|-гР''сн') = - KJ,...Ф^Г'^и-гЕ01). (7.44а) Здесь Кж ~ 0,60 4-0,72 — отношение жи- иой ПЛОПН1ДИ квартир к их общей (полезной) ниощади [135]. Oicioaa при ср?®01" = -0,6 + 0,8 (см. § 7.1) получаем <|.ф - (0,36 + 0.58)/;1О1(/Р, - ГР °'). (7.446) Внутренние тепловыделения в жииых «линиях по нормам [20] должны учи пи- наться в размере 21 Вт на 1 м2 площади пола отапливаемых помещений, чю в пере- счете на общую площадь составляет при- мерно 17—19 Вт. Используя эти значения, можно получить следующее приближенное выражение для удельного расчет нот о расхода теплоты на отопление жилых зданий, отне- сенного к одному жителю: „ж _ „ж . „ж ж _ Лот ~ЛТ[| ' лннф и — -/по.э[(1,56 + 2,38)(гРн - ггт) - (17+ 19)] (7.45) Исходя из формулы (7.45), можно оце- нить характерный для жилых зданий интервал значений условной температуры наружно! о воздуха ф При этом в соответствии с формулами (7.13а) и (7.45) для расчетной величины относительных тепловыделений Ф?,в в этих зданиях получаем выражение юр = ___ т Г В Ж । Ж Хд- п 3" хинф __________17+19 ~ 7+J2 * (l,56 + 2,38)(fP, - /Р01) * С-'Г1' Отсюда для условной температуры на ружного воздуха при /[]„ = 18 °C получа ется следующий интервал значений [см формулу (7.14а)]: - Фтв(Гвн - 'и'”) " = 18-(7 + 12) = 6+ 1ГС (7456 Интервал значений по формуле (7 456 близко соответствует оговоренным в норма [6, 22] температурам наружного во «духи принятым для начала и конца отопитель ного периода, а именно г„лкс = 8+10 С ler. самым подтверждается обоснованное!ь m in женного выше способа определения условно! температуры наружного воздуха t* для жшц.! зданий. При определении отнесенных к одном1 жителю удельных расходов теплоты на oioii ление и вентиляцию общественных «дани! помимо средних значений удельных отопи тельных и вентиляционных харак!срис!ш для различных групп общественных «дани! требуется применение дополнительных удемь ных показателей и прежде всею удельны наружных объемов зданий каждой i руши fo6ua отнесенных к единице их вместимоси или пропускной способности. Такие значения заимствованные из типовых проектов н дан ных, приведенных в [135], также вкдючепт в табл. 7.8. Для перехода от количества жителе! к соответствующей вместимости или пропуск ной способности различных групп общее! венных зданий могут быть использован! нормативные или фактические знамени обеспеченности населения зданиями кажщй I руппы, выражаемые в виде количества ме« i коек и т. п. из расчета на 1000 жители! Приведенные в табл. 7.8 значения m,,r„ заимствованы из норм [27], причем и меньшие значения относятся к первой очереш с I роительства, а большие — к конечном сроку гениального плана. После том» Тин !ем или иным способом получены пока in (ели /побщ и 1>общ для всех групп, cooiiici ствующие значения и удспьпы расчетных расходов теплоты на oiohichii и вентиляцию общественных зданий. Hi отнесенных к одному жителю, полечи н.нш ются по формулам 2^Общ1’общ?ОТШ ~ 01) J 1000 ’ „общ _ 2d ЛОТ “ ----
Общ _ Е ^общРобщ^^эт (fBH - гн вент) Хвент । ллл каждой группы подставляются в формулы (7.46) из табл. 7.8, а значения — из табл. 7.1. Следует иметь в виду, что в [27] значе- ния тобш по группам общественных зда- ний, перечисленным в [29], приводятся без их увязки с численностью населения города. Вместе с тем этими же нормами для почти всех групп предусмотрено распределение общественных зданий между различными структурными единицами города (микро- районами, жилыми районами, общественны- ми центрами жилых и планировочных райо- нов, а также городов в целом) исходя из ступенчатой системы обслуживания населе- ния. Естественно предположить [135, 145], что в малых городах с населением при- мерно до 20 тыс. чел. перечень обществен- ных зданий соответствует оговоренному в нормах [27] для микрорайонов вместе с общегородским общественным центром. Малые города с населением 20 — 50 тыс. чел. можно рассматривать как состоящие из одно- го жилого района с таким центром. В сред- них и больших городах наряду с микрорай- онами и жилыми районами следует учиты- вать раздельное размещение общественных зданий в общественных центрах жилых и планировочных районов в соответствии с нормами [27], а в крупных и крупнейших городах дополнительно учитывать разме- щение общественных зданий областного, краевого или республиканского значения. В качестве Типичных можно привести [145] следующие интервалы нормативных значений суммарного объема общественных зданий, м3/чел, в расчете на одного жи- теля; Малые юрода с населением до 20 тыс. чел 6 — 9 То же с населением 20-50 тыс. чел. . . .8-12 Средние юрода с населением 50 — 100 тыс чел.............................14-22 Большие юрода с населением 100 — 250 тыс. чел............................19 — 30 Нижние пределы от нося гея к первой оче- реди строительства, а верхние — к расчетному сроку по генеральному плану. Использование укрупненных значений удельных расчетных расходов геплоты на одного жителя позволяет охватить помимо этих расходов на отопление и вентиляцию зданий также расходы на их горячее водо- снабжение, поскольку за основу определения последних принимаются суточные расходы горячей воды на одного жителя g[yT в жилых и на единицу пропускной способности или процедуру в общественных зданиях (см. табл. 7.2 и 7.4). Для перехода от этих нормативных расходов горячей воды в кг/сут к удельным расходам теплоты на горячее водоснабжение жилых и обществен- ных зданий применительно к суткам отопи- тельного периода с максимальным потреб- лением воды следует в соответствии с фор- мулой (7.29) использовать соотношение у _ , „общ _ (1+КтсУ)св(Г[-ГР) г 86400 X (Ксут^ут + 0,001 Е тобщ^т) (7.47) Здесь К[упм = 0,15-? 0,25; ^-^-^- = 2,422 п 86400 (см. п. 7.2), а значения тобщ и ^ут Для каждой группы общественных зданий долж- ны приниматься по табл. 7.2, 7.4 и 7.8 с последующим суммированием значений произведений тобщ по всем группам. Кроме того, для жилых зданий в формуле (7.47) учтено покрытие колебаний суточных расходов горячей воды по дням недели при отсутствии баков-аккумуляторов этой воды посредством коэффициента Ксут = 1,13-г 1,22. При оснащении этих зданий ваннами и ду- шами целесообразно в соответствии с табл. 7.2 принимать gfyr = 105 кг/сут для первой очереди строительства и 115 кг/сут для расчетного срока. Аналогичные расчеты по группам общественных зданий, перечис- ленным в табл. 7.2 и 7.4, при подста- новке значений по табл. 7.8 при- водят к ориентировочным значениям 24 -=- 28 кг/(сут чел) для первой очереди строи- тельства и 29 — 35 кгДсут чел) для расчетного срока, соответствующим суммарному объему общественных зданий на одного жителя 19 и 30 м3/чел, оговоренному выше для больших городов с численностью насе- ления 100-250 тыс. чел. При меньшей чис- ленности населения вместе с суммарными объемами общественных зданий на одного жителя сокращаются также расходы теплоты на их горячее водоснабжение. Исходя из приведенных выше типичных средних зна- чений этих суммарных объемов для городов с различной численностью населения, можно [145] получить для них следующие при- мерные интервалы значений, кг/(сут-чел): Малые города с численностью населения до 20 тыс. чел........................3 — 5 То же с численностью населения 20'— 50 тыс. чел...........................4-7 Средние юрода с численностью населения 50—100 тыс чел.........................14-18 100
Глава восьмая ВЫБОР ГРАФИКОВ ТЕМПЕРАТУР И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ СЕТЕВОЙ ВОДЫ 8.1. Основные ступени и способы регулирования в водяных тепловых сетях В любой системе централизованною теплоснабжения регулирование отпуска теп- лоты в зависимости от изменяющейся потребности в ней присоединенных систем -еплоиспользования осуществляется по мень- _е.'. мере как двухступенчатое Первой д.'е.-ьл? является регулирование отпуска -е~_тоты от теплоисточника в его тепловые сети Такое регулирование называется цент- ральным. им определяется график измене- ния температур, а иногда и расходов воды в подающих трубопроводах тепловых сетей. Вместе с тем наряду с центральным не- обходимо регулирование отпуска теплоты из сетей в различные системы геплоиспользо- вания присоединенных зданий. Такое регули- рование называется местным и осуществляет- ся на местных тепловых пунктах (МТП) зда- ний (см гл. 1). В соответствии со способами местного регулирования определяются расхо- ды сетевой воды при ее заданной темпе- ратуре в подающих трубопроводах, необхо- димые для отпуска количеств теплоты, тре- буемых системами теплоиспользования при данном режиме. Суммированием таких расхо- дов воды сначала по различным системам 'егпоиспользования каждого здания, а затем "о группам зданий, снабжаемых теплотой -срез рассматриваемый участок сегей, полу- -лются необходимые при данном режиме гхсходы воды в подающих трубопроводах . ющих участков. Тот режим, при эти расходы оказываются макси- Wi. с-о.ми в годовом разрезе, называется рг - э.м а по гучаемые применительно к •srw. г^хгды воды по участкам являются асл-д.-г*ми дгя гидравлических расчетов сете? з -легкости при определении диа- метре а -ру' то Участкам (см. гл. 9). Однич». из основных видов систем тепло- использова.-.ня являются сисземы отопления, приточной вентиляции или кондициониро- вания возду ха потребность в теплоте которых определяется переменными метеорологичес- кими параметрами, в основном температурой наружного воздуха гн Основным способом регу шрования от- пуска теплоты в наиболее распространенных системах водяного отопления является ка- чественное регулирование путем изменения в зависимости от метеорологических пара- метров, прежде всего температуры наружного воздуха гн, температур воды в подающих трубопроводах этих систем при ее постоян- ном расходе. При таком способе регулиро- вания максимальные (расчетные) температуры воды в подающих трубопроводах систем оюпления г§т под достигаются при расчетной температуре наружного воздуха для этих систем °\ При качественном регулировании темпе- ратуры воды в подающих трубопроводах систем отопления снижаются по мере по- вышения температуры наружного воздуха гн от расчетной 01 до соответствующей началу или концу отопительного периода Одновременно снижаются так?ке сред- ние температуры воды в нагревательных приборах, их теплоотдача воздуху в поме- щениях и, наконец, температуры воды в обратных трубопроводах систем. Расчетный расход циркулирующей в этих системах воды при качественном регулировании под- держивается постоянным и определяется рас- четной разностью температур воды в подаю- щих и обратных трубопроводах систем. Качественное регулирование при постоян- ных расходах циркулирующей в системах воды обеспечивает устойчивость гидравли- ческих режимов отдельных нагревательных приборов этих систем при переменных тепло- вых нагрузках. Если же в течение отопи- тельного периода имеют место резкие коле- бания расходов воды в системе отопления и ее отдельных приборах, то они приводят к нарушениям установленного в процессе наладки системы распределения расходов воды между этими приборами и в резуль- тате — к отклонениям значений их тепло- отдачи от требуемых при данном режиме (разрегулировка системы). В связи с этим количественное регулирование отпуска тепло- ты в системах водяного отопления за счет изменения только расходов этой воды при ее постоянной температуре в подающих трубопроводах является неприемлемым. Вместе с тем в этих системах допустимо изменение в известных пределах расходов воды наряду с ее температурой в подаю- щих трубопроводах, т. е. применение сме- шанного качественно-количественного регу- лирования. Перенесение способов регулирования от- пуска теплоты, принятых в системах во- дяного отопления, на центральное регули- рование в теплоисточниках обосновывается 101
преобладанием 1аких систем и их суммарных тепловых назрузок в балансах озпуска icipio- ты от источников, а также широким применением простейшей схемы присоедине- ния лих сишем к тепловым сшям I ззкой схемой является схема с подачей воды в системы непосредственно из подающих зрубо- проводов сшей. В целях снижения расчсз- ных расходов сетевой воды ыкая подача при обычной температуре rj^i н<> 9$ осу- щешвляется, как правило, через смесизеиь- ные устройства с подмешиванием к иоде из подающего трубопровода сшей воды из обратных трубопроводов езкзем оюипения Если такие устройства. как но обычно имеет место, рассчиины на рибозу с по- стоянным коэффициеиюм (.мешения в iечеипе отопительного периода (полос зруйные з зева- торы), то качеезвенному рез уинронашпо оз- пуска теплоты в системах оюшзения сооз- ветствует центральное качеез венное рез у пиро- вание только за счез изменения зсмисразур воды в подающих зрубонроиодах сезей при постоянных расход;!х зз ой воды (зак на да- ваемое центральное качес з венное рез узирова- ние по отопительному 1 рафику земнеразур) Такое регулирование может бык. сохранено и в тех случаях, козла наряду < cihic мами водяною отопления, оборудованными смесительными устройствами с носзоянным коэффициентом смешения, к сезям присоеди- нены такие системы по друз им схемам (через устройства с переменным коэффициен- том смешения или водоназ реваз ел и), а кроме того, системы воздушного отопления, вензн- ляции или кондиционирования воздуха Однако при заданном отопительном з рафике температур воды в подающих трубопроводах сетей се расходы на такие системы должны пескопько изменяться в течение отопитель- ною периода, что при малой доле их зсиловых нагрузок в общем балансе от- пуска з еплот ы не может существенно повлиять на гидравлические режимы сетей. Возможности применения центрального качественного регулирования существенно ограничиваются при необходимости при- соединения к единым сетям помимо систем отопления и вентиляции — систем, относящих- ся к другому типу систем горячего водо- снабжения, поскольку для последних харак- терно очень слабое влияние метеорологи- ческих факторов на тепловые нагрузки (см. § 7.2). По нормам [19] в таких системах необходимо поддержание температуры горя- чей воды перед точками ее разбор.! в задан- ных пределах (от 50 — 60 до 75 ( ) ( ими же расходы эзой воды устап.пз ....и «з iioipc- бителями, .1 поюму НО I'llin »ttt» 11 ч 30 II,КО статистическим зикопомз ри । нм 1Ь>1юму зз системах зорячезо водоснабжения возмож- но юлько количественное рез улировапис при поддержании заданной температуры воды на входе в систему. При присоединении к двухзрубным ма- з истрачьным сетям систем отопления и горя- чего водоснабжения сохранение в них центрального качественного регулирования в течение всего отопительного периода оказы- вайся, как правило, невозможным, посколь- ку земпературы воды в подающих трубо- проводах таких сетей rL IIOJ1 должны под- держиваться не ниже необходимых для обеспечения заданных земнеразур воды перед BO/Юразборнымн приборами (как правило, Йе ниже 65 — 75 (’) Iакне земнеразуры воды в подающих । рубонроиодах зенловых сетей 1104зи всезда ока ii.huiio зся выше соответ- ш вующих о 1(»н и з с пазом у з рафику при темпе- ра зурах наружною воздуха, биизких к приня- 1ым для Н11Ч11ИП н конца озоззительною периода (б7'"“ - N 10 (') При заких земне разурах наружною воздуха необходимо поддержание и подающих зрубопрово шч сезей постоянной iCMiiepn зуры воды на уровне 65 - 75'С. Нижняя ipiiiiiiiui той обтк зн соозвез сз ззуез земиераз уре наружно! о во i iy mi нрн коюрой но । рафику юбшонагк н равенство -М низ 15 (‘ I ак кик нрн земнеразуре имеш месю ином июни icjimioio зрафнки земнеразур с iicpt чо юм оз наклонною к з орп нш з ачыюму учи» ik> (зочка и Моми з рафика), ю ofiimii. 1смн₽рн зур воздуха, боксе высоких, чем г"11 нчна паск.я юной hi'Iomii > рафика При (.охранении обычной < чгмы при соединения сишем оюнченнн к ичнн рю среде)вом смеси|С'п>ных ycipoiti in i noi юян ным коэффициеиюм смешения) в к те н i ыма зрафика наблзодасзеи сушес iucihihII пгрг расход геплони ш caci перс i пн a oiiihih ваемых помещений lio ус iранение в Ирин ципе возможно за счг! внедрении hkhimh тического рез у чирошишм oinyt к a i cu ioi ы hi дельными паз реви iснызыми npiibopiiMii и in ИХ Группами С НМНу'П.ЮМ ill ICMHrplII У|Ч! воздуха в оз ап пинаемы к 1юмешенннн Ник называемое anioMaiuaci кие ипливн зуи ii.iiut регулирование)! 14? | ( Минко внедрение iiikii* регуляторов во всех oiiihihihicmi.ix IIOMCIIH ниях сопряжено с tiaeiii. зюн-нщми каши в и. ными вложениями, и поюму на Ирак иже, в первую очередь з ih жн зык iiihihiII, i ih устранения нереюшн! и юно hi комн i рифнкн используюзся упрощенные с погибы мег i hoi о или зрупновозо pci у inpoiuiiHiM Iiikoc ipyn повое рез улироианне. m утеш ваяемое ив сне циа зын.зх з рунионых к*п юных нункзах (I III), в настоящее время pm с ми i ривнсзся как необходимое но юпорн жгнннм нндсжносзи 102
и маневренности в работе крупных систем теплоснабжения (см. гл. 23). Из этих сообра- жений наиболее целесообразным представ- ляется размещение ГТП в местах при- соединения распределительных тепловых се- тей к магистральным (см. § 1.2). При открытой схеме с подачей сетевой воды в системы горячего водоснабжения эта подача при ее температурах в подаю- щих трубопроводах выше 60 —65 °C должна сопровождаться охлаждением воды до этой температуры. Такое охлаждение в отопи- тельный период достигается, как правило, пу- тем смешения воды из подающего трубо- провода сетей с водой из обратных трубо- проводов систем отопления, что позволяет частично использовать для горячего водо- снабжения теплоту воды, охлажденной в этих системах. Тем самым достигается возмож- ность снижения расчетного расхода сетевой воды суммарно по всем системам тепло- использования по сравнению с вариантом смешения воды из подающего трубопровода сетей с холодной (водопроводной) водой. В частности, при температурах воды в об- ратных трубопроводах систем отопления и вентиляции 65 —70 °C, соответствующих низ- ким температурам наружного воздуха, близ- ким к расчетной г£ог, эта вода может направляться непосредственно в системы горячего водоснабжения без добавления к ней воды из подающего трубопровода сетей. Такой режим работы возможен лишь при условии, что максимальный расход' воды в системе горячею водоснабжения не пре- вышает ее расчетного расхода на соответ- ствующие системы отопления. Расход сетевой воды на систему горячего водоснабжения всегда достигает максимума в точке изло- ма графика. При закрытой схеме в отли- чие от открытой возможны варианты схемы присоединения водонагревателей к сетям. Простейшей из них является схема включения этих водонагревателей между подающим и обратным трубопро- водами сетей на тепловом пункте, т. е. параллельно контуру циркуляции сетевой во- ды в системе отопления (одноступенчатая параллельная схема). Эта схема пригодна при любых соотношениях расчетных тепло- вых нагрузок систем горячего водоснабжения и отопления, но при ней расчетный расход сетевой воды на водонагреватели, соответ- ствующий точке излома графика, получается наибольшим по сравнению с другими схе- мами, частично использующими теплоту воды в обратных трубопроводах сгстем отопления. Такое использование трёбует перехода от одноступенчатой к двухступен- чатой схеме включения, причем в первой ступени водонагревателей осуществляется подогрев холодной воды за счет охлажде- нйя воды, поступающей от систем отопле- ния в обратный трубопровод сетей. Для догрева воды на выходе из первой сту- пени до ее поступления в систему горя- чего водоснабжения используется вторая сту- пень водонагревателей, в которой греющей является вода из подающего трубопровода сетей. Если эза вторая ступень включена так же, как и при одноступенчатой парал- лельной схеме, то такая схема обычно называется двухступенчатой смешанной и она пригодна при любых соотношениях расчетных тепловых нагрузок систем горячего водо- снабжения и отопления и вместе с тем обеспечивает существенное снижение расчет- ных расходов сетевой воды по сравнению с одноступенчатой схемой. Другим возмож- ным вариантом является включение второй ступени водонагревателей перед системой отопления с подачей в эту систему ох- лажденной во второй ступени сетевой воды в смеси с поступающей непосредственно из подающего трубопровода в обвод этой сту- пени (двухступенчатая последовательная схе- ма). Переход от двухступенчатой смешанной к двухступенчатой последовательной схеме позволяет получить некоторое дополнитель- ное сокращение суммарных расходов сетевой воды на все системы теплоиспользования и даже свести добавочный расход этой воды на системы горячего водоснабжения до близ- кой к нулю величины (см. § 8.3). Вместе с тем в отличие от других схем вклю- чения водонагревателей двухступенчатая по- следовательная схема применима только в ограниченных пределах, определяемых соот- ношением расчетных нагрузок систем горя- чего водоснабжения и отопления, так как с повышением этого соотношения неизбежны резкие нарушения работы систем отопления. Эти нарушения связаны прежде всего с внутрисуточными колебаниями нагрузок горячего водоснабжения и соответственно температуры сетевой воды на выходе из второй ступени водонагревателей. При других схемах включения такие колебания могут сказаться только на расходах, но не на температурах воды на входе в системы отопления. Кроме того, их воздействие в принципе может быть исключено за счет установки перед системой отопления регуля- тора постоянства расхода сетевой воды. При такой установке, возможной также при открытой схеме, вообще отпадает всякое влияние режимов работы систем горячего водоснабжения на эти режимы для систем отопления. Однако при этом суммарный расчетный расход сетевой воды на тепло- 103
вой пункт должен равняться сумме этих расходов для систем отопления и вентиляции и максимального расхода сетевой воды на системы I орячего водоснабжения, в общем случае с учетом коэффициентов часовой и суточной неравномерностей (см. § 7.2). Снижение максимальных тепловых nai ру- <ок систем । орячего водоснабжения можег быть достигнуто за счет установки после водонагревателей или смесите чей баков-акку- муляторов горячей воды емкое пло, достагоч- ной для сглаживания пиков расходов л ой воды в течение заданною периода, обычно суток (для зданий предприя|ий смены), при равномерной подаче воды и» водопщ реваic- лей в баки в течение мою периода В ном случае при определении суммарных расходов сетевой воды вместо максима in.пых можно принимать в качестве расист пых средние значения расходов воды в системах i оря- чего водоснабжения та сугки или смену При наличии таких баков исключается также влияние внутрисуточных колебаний расходов горячей воды на режимы работы систем отопления без их оснащения регуляторами постоянства расхода сетевой воды. Кроме того, в нормах [22] оговорено, что при определении суммарных расчетных значений отпуска теплоты теплоисточниками и выборе их основного оборудования следует учиты- вать расходы теплоты на горячее водо- снабжение только в размере их средних значений за отопительный период, т. е. без введения коэффициентов часовой и даже су- точной неравномерности. Такое указание при отсутствии баков-аккумуляторов горячей во- ды и любых схемах присоединения систем горячего водоснабжения, кроме двухступен- чатой последовательной, может быть обосно- вано, и притом лишь в части коэффициента часовой неравномерности, только исходя из перераспределения в суточном разрезе расхо- дов сетевой воды между системами горя- чего водоснабжения и отопления. Такое перераспределение обязательно имеет место при отсутствии автоматических регуляторов расходов воды перед системами отопления и при требуемом нормами [22] оснаще- нии систем горячего водоснабжения авто- матическими регуляторами расхода сетевой воды из подающих трубопроводов для под- держания заданной темпера туры воды на входе в эти системы. В таких условиях при пиковых нагрузках систем юрячею водоснабжения возрастает расход сеiсвой воды на эти системы, снижается перепад давления между подающим и обратим трубопроводами сетей на тепловом пункте. При постоянном удельном i идранли- ческом сопротивлении системы oi он пения, 104 включая смесию'ньпые ус ......... в ном случае снижается 1акжс рас\<> i < < к н<>п ш>дм на эту систему и, стало бы i ..... тп нны в отапливаемые помещения 11.м।, при резком сокращении расходов по n.i it । ш юмих горячего водоснабжения, например и ночные часы, снижается расход се 1 спои но ты ни ни системы, а потому Boip.ici.ici ее рпехид па систему отопления, а слано оын., и подача теплоты. Такие внуiрисуiочные консЧишия подачи теплоты в системы оюннсния мшут быть допущены при усаонии, чю они не приводят к колебаниям температур вотдуха в отапливаемых помещениях, превышающим ±(14- 2) °C [20]. Необходимым условием при этом яв- ляется соблюдение расчетного баланса по- дачи теплоты в систему отопления в су- 1 очном разрезе в сочетании с достаточной ।спновой инерцией ограждающих конструк- ции oiaii'innacMbix зданий. Для соблюдения 1С11ЛОНОЮ ба ьшеа среднесуточные темпера- 1уры воды в подающих трубопроводах сетей в 1аких случаях должны приниматься не- сколько большими, чем по отопительному графику. Величина ною превышения опре- деляется темпера гурой воды в обратных трубопроводах систем оюнления и соотно- шением между суточными на1 рузками систем горячею водоснабжения и отопления. Соот- ветствующие! рафики центрального регулиро- вания отпуска теплоты с учетом нагрузок горячего водоснабжения называются кор- ректированными (или повышенными). Такие 1 рафики могут применяться как при откры- той схеме, так и при закрытой с разными схемами включения водонагревателей. В част- ности, при двухступенчатой последователь- ной схеме повышение температуры сетевой воды сверх соответствующей отопительному графику должно компенсировать ее охлажде- ние во второй ступени водонагревателей. Корректирование отопительного графика сводится к минимуму, а иногда и к нулю при температурах наружною воздуха, близ- ких к расчетной от, при которой тепло- вые на!рузки систем юрячего водоснабже- ния moi ут покрывайся в основном за счет исполыования теплоты воды в обратных трубопроводах систем оюнления. Наиболь- шее коррекгирование требуется в точке изло- ма । рафика, при которой расходы воды из подающе! о трубопровода на системы горя- чо о водоснабжения являются максималь- ными. Кроме того, необходимое повышение температуры воды сверх соответствующей отопительному графику возрастает вместе с величиной соотношения суточных тепло- вых нагрузок систем горячею водоснабжения и отопления. При отсутствии на тепловом
пункте дополнительных регуляторов или ограничителей суммарных расходов сетевой воды необходимое повышение ее температуры тем больше, чем меньше ветчина ороше- ния располагаемых перепадов давления меж- ду подающим и обратными трубопрово- дами сетей на данном тепловом пункте и на выходе этих сетей из теплоисточников Для того чтобы такое отношение было одинаковым для всех тепловых пунктов, необходимо равенство перепадов давления у них при оюутствии нагрузок горячего водо- снабжения Это условие во многих случаях может быть обеспечено при наладке систем Применение такого способа корректиро- вания отопительно! о графика при всех схемах включения водонагревателей, кроме двухсту- пенчатой последовательной, связано с перехо- дом на качественно-количественное регули- рование во внутрисуточном и сезонном разре- зах как в системах отопления, так и в тепловых сетях. При этом наименьшие расходы воды в системах отопления и вместе с тем наибольшие расходы ее в тепло- вых сетях наблюдаются при температуре наружного воздуха tKJI, соответствующей точке излома графика, и при максимальном расходе воды в системах горячего водо- снабжения Соответственно наибольшие расходы воды в системах отопления и наименьшие в тепловых сетях имеют место при расчетной температуре наружного возду- ха Тн от для этих систем. При центральном регулировании кор- ректирование отопительного графика должно быть ориентировано на типичные жилые »дания, для которых отношение расчетных nai рузок г орячег о водоснабжения и отопления может быть оценено по укрупненным по- ка «июлям (см §7 3) Регулирование по совместной нагрузке течем отопления и горячего водоснабжения i переходом на корректированный график «смпсрагур, ио без дополнительных регуля- iitpoit на тепловых пунктах, обладает рядом ( viHcci венных недостатков, прежде всего из-за о । су и. । ния каких-либо ограничений в части «кмснспий расходов воды в системах отоп- п'ння, причем неограниченные колебания этих pm ходов в сочетании с внутрисуточными и «мснсниями нагрузок горячего водоснабже- ния приво «я I к существенным колебаниям pin чолов поды в сетях и нарушениям режимов рабо«ы оборудования теплоисточ- ников Кроме юг о, при отсутствии ограни- чений но расходам сетевой воды возможны режимы с практически по шым прекраще- нием циркуляции - в системах отопления, а нрн <нкр|.|1<ш схеме — лаже с опрокидыва- ть м пирку 1ЯПИИ вобр.нпых ।рубопроводах сетей при покрытии пиков нагрузки горячего водоснабжения Все эти нежелательные последствия усиливаются по мере повыше- ния соотношения между расчетными нагруз- ками систем горячего водоснабжения и отопления Устранение или по меньшей мере ослабление таких последствий при сохране- нии регулирования по совместной нагрузке систем отопления и горячего водоснабжения возможно при условии установки на подаю- щих трубопроводах сетей в тепловых пунктах до ответвления к водона« ревателям или смесителям систем горяче« о водоснабжения регуляторов постоянства расхода воды Такие регуляторы должны рассчитываться по сумме среднесуточного расхода сетевой воды на горячее водоснабжение и заданной доли ее расчетного расхода на отопление с провер- кой на режим с максимальным расходом воды на горячее водоснабжение в сумме с минимально допустимым расходом ее для системы отопления. При установке регулято- ров, ориентированных на тепловые пункты типичных жилых зданий, заранее ограничи- ваются масштабы качественно-количествен- ного регулирования систем отопления и соот- ветствующего корректирования отопитель- ного графика температур При этом цент- ральное регулирование сохраняется в основ- ном как качественное в сочетании с кор- ректированным графиком температур Коле- бания расходов сетевой воды при такой схеме происходят только за счет тепловых пунктов нетиповых зданий с системами отопления, присоединенными через смеси- тельные насосы или водонагреватели, причем масштабы таких колебаний аналогичны тем, которые имеют место при центральном регулировании по отопительному графику температур. Таким образом, схема обеспечи- вает стабильность режимов работы сетей и оборудования теплоисточников Иногда вместо регуляторов постоянства суммарного расхода сетевой воды на тепло- вых пунктах рекомендуется установка ограни- чителей этого расхода Однако в этом случае стабильность гидравлических режимов сетей достигается только в периоды включения таких ограничителей, т е при покрытии пиков нагрузки горячею водоснабжения При остальных режимах тепловые сети и систе- мы отопления работают как и при обычной схеме без регуляторов постоянс«ва расхода или его ограничителей, а стало бьнь. и со всеми недостатками, присущими такой схеме. Методика расчетов отопите и>но« о «ра- фика температур при качественном рс«ули- ровании описана в § 8.2, а коррек! припай- ных । рафиков — в § 8.3. IOS
8.2. Определение температур и расчетных расходов сетевой воды при центральном качественном регулировании по отопительному графику В общем случае качественно м, пнич i венною регулирования сисюм оюн гении текущие значения средневзвешенной i емнери туры воды в отопительных приборах ги|1|1 1 , = у Пот под + ГОт обр), а 1ДКЖС ее i смиср.11 vp в подающих и обрашых ipyGoiipoiio ых систем отопления tor под и гО| оЛр онреденяю i ся [145] из следующих cooi ношений Гот ср — ГвН + (феи)1 + ' (for ср — г вн); (8 1) Гот под — Гот ср — (Гот пол ~~ Гот обр); (8.2) 2/от Гот обр = Гот ср ~ ~~ (Гот под ~~ Гот обр) (8.3) 2Jot Здесь Гвн — нормированная температура воздуха в помещениях (см § 7.1); фот = = Qot/Qot — относительная отопительная на- грузка, равная отношению текущей бот (при любой наружной температуре Гн) и расчетной бот отопительных нагрузок; п — показатель, зависящий от схемы включения отопитель- ных приборов. Для секционных радиаторов с подачей воды в верхнюю пробку и отводом ее через нижнюю пробку крайней секции (так называемая схема «сверху вниз») п = 0,32, что и принято в дальнейших расчетах. При схеме движения воды «снизу вверх» через нижнюю и верхнюю пробки крайних секций и = 0,24, а при схеме «снизу вниз» через нижние пробки крайних секций п = 0,15 Вообще же значения пока- зателя степени и для различных приборов находятся в интервале и = 0,14 4- 0,45 [122]; Уот = Got/Got — отношение текущего Got и рас- четного G£t значений расхода воды, цирку- лирующей в системе отопления, Гот под и Гог обр — соответственно расчетные значения температур воды в подающем и обратном трубопроводах системы при расчетной темпе- ратуре наружного воздуха для систем отопления Гн от. По нормам [20] для жилых и многих общественных зданий рекомендует- ся принимать rgT под = 95 °C. Температуру Гот обр обычно принимают равной 70 °C независимо от значений Гот под [122]. 106 Рпсчетная средневзвешени.гмпг|и1 1 ура полы и отопительных приборах ранни Д (я решения уравнения (8 1) оишси- icii.no (|>п| можно принять упрощенные чи- m llin.ic формумы [145]: । г । „ 0,8n (1 — фО1) . (Ф.,11 1 " * Ф.„ Т —------------- (Н 411) 1 + п при I л О,** и I (tp.,,)1 ’ " * ф,и I 1()’4” (8 46) I I п при 0,5 • (р.п • 0,2 (ели при pacneiax i рафика icMiicpaiyp воды не учи1ыва1О1ся внутренние icruio- выделения, чю, однако, проюворечи! указа- ниям норм [20] в час)и жилых зданий, применительно к которым должны разраба- тываться режимы регулирования тепловых сетей в жилых районах, то значения фот определяются формулой Гвн — Гн ,о Ф°т — .р .р от • (8 5) Гвн — Гн То же с учетом внутренних тепловыделений: ty - t = (85а> 41 где Гн — так называемая условная наружная температура воздуха, при которой тепловые потери здания через ограждающие конструк- ции и за счет инфильтрации воздуха пол- ностью компенсируются внутренними тепло- выделениями в нем (подробнее см § 7 1) В нормах [22] рекомендуется принимать расчетное значение температуры воды в по- дающих трубопроводах водяных тепловых сетей гГ„од = 150°С Эта расчетная icmhc ратура увязана также с указаниями норм [20] в части расчетных темпера iyp в по дающих трубопроводах систем оншн-ния г^т под, принимаемых в пределах oi 8*» ю 150 °C. Присоединение таких си» к-м к кию вым сетям может осущесi пая 11 * п •icpci смесительные устройства (во «и i р\ilni.ic элеваторы, насосы). Работа смесительпо! о м ipoii. tut ш'р₽н системой отопления xap.ih н ри и < о и юиф фициентом смешения где Goi и <> о и " .Hii.iom рн ю ДОВ ВОДЫ llllpl \ ш| о I Г1 « о If IP iilull ления, в 11 и •• п ' о о» н и »i v СПСICMX
Таблица 8.1. Значения температур воды в подающих трубопроводах тепливыл vc>«.n /спод и в обратных трубопроводах систем отопления готобр при качественном регулировании (г? ПО» = >S0 "С; гР, под = 95 °C; tgt обр = 70 "С; (Р, = 18 »С и » - 0,32) Значения фот Температура воды в подающих трубопро- водах сетей гспод То же в обратных трубопроводах си- стем отопления /от Обр 0 18,0 18,0 0,05 28,0 24,0 0,10 36,0 28,0 0,15 43,5 31,5 0,20 50,5 34,5 0,25 57,4 37,4 0,30 64,2 40,2 0,35 70,7 42,7 0,40 77,2 45,2 0,45 83,6 47,6 0,50 89,9 49,9 Значения фот 0,55 0,60 0,65 0,70 0.75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,0 — Температура воды в подающих трубопро- водах сетей /с под 96,1 102,3 108,4 114,5 120,5 126,4 132,4 138,3 144,2 150,0 — То же в обратных трубопроводах си- стем отопления Гот Обр 52,1 54,3 56,4 58,5 60,5 62,4 64,4 66,3 68,2 70,0 — Коэффициент смешения «от в общем случае качественно-количественного регули- рования системы отопления определяется из выражения _ /ог(Гспод-Готср) 1 ,в,. «от —----~р--------р----- ——. (o.oaj фот (Гот под — Гот обр/ 2 Гот под и Гот обр рассчитываются по форму- лам ПОД ^ОТ ср Фот (^ ПОД rgT ср), (8 9) Гот ПОД = Гот ср + 2 под — ^ОТ обр)» (8.10) Соответствующий расход сетевой воды на систему отопления при данном режиме равен Гот обр — Гот ср (Г?т под rgT обр). (8.11) Gc от Сот 7от(Гс под ~ Гот ср) фот(<от под — Гот обр) (8.7) Расчетное значение коэффициента смеше- ния составляет Пот = ЛР tP Гс ПОД ~ Гот под Гот под — Гот обр (8.8) При Гр под — Г&г под < 0. При обычно принимаемых значениях Г?под =150 °C, Гот под =95 °C, Гот обр = 70 °C имеем «от = 2,2. При выборе графика температур для центрального качественного регулирования отпуска теплоты от теплоисточников в водя- ные тепловые сети за основу принимается такой график для систем водяного отопления при постоянных расходах воды (/от = 1) и изменении ее температуры в зависимости от температуры наружного воздуха, так назы- ваемый отопительный график температур (см. § 8 1). При этом графике температуры воды в подающем трубопроводе тепловых сетей Гс под, а также в подающем и обрат- ном трубопроводах систем отопления Температура гот ср рассчитывается по формуле (8.1) Уравнения (8.10) и (8.11) получены из формул (8.2) и (8.3) при j = 1, а мот = м§т = const по формуле (8.9), что соот- ветствует элеваторной схеме. В табл. 8.1 приведены температуры воды в подающих трубопроводах тепловых сетей и обратных трубопроводах систем отопления в зависимости от значений фот при качест- венном регулировании по отопительному графику при п = 0,32 Расчетный расход сетевой воды на отоп- ление, кг/с, при центральном качественном регулировании рассчитывают по формуле Gc от — Як СВ (Гс ПОД ^от обр) (8.12) где <2от — расчетный расход теплоты на отопление, Вт, св — теплоемкость сетевой воды в интервале температур 50—150°C, принимаемая равной 4,19 кДж/(кг-К) [106]. Для учета впияния графика температур воды на ее расчетный расход следует исполь- зовать показатель удельного расхода воды g, кг/МДж. Расчетный удельный расход сете- вой воды на системы отопления равен _G?„10»_ 238,7 вс°т = --= ,р---------Гр--- <8-13 s/от Гс под — Сот обр 10'
! При заданной расчетной температуре Г воды в обратных трубопроводах систем ; | отопления, как правило, Сот обр = 70 °C, у дель- цу ный расчетный расход сетевой воды на эти И системы существенно снижается по мере по- II вышения ее расчетной температуры в подаю- )1 щих трубопроводах сетей. । j| Нормами [22] предусматривается воз- 11 можность повышения температуры с£под свыше 150 °C — вплоть до 200 °C, чем обеспе- 1[ чивается снижение удельных расчетных расхо- (I дов сетевой воды на системы отопления I с 2,98 до 1,84 кг/МДж. Однако такое повы- I шение расчетной температуры приводит к || существенному повышению расчет ного давле- [ ния для трубопроводов и оборудования I тепловых сетей и пунктов, а также коэф- фициента смешения (при с|? 11од = 200 °C до м§т = 4,2), что практически исключает воз- можность применения элеваторной схемы. Поэтому повышенные расчетные температу- ры воды сРпод в пределах 170-200 °C исполь- зуются только в транзитных тепловых сетях с сохранением для магистральных сетей обычной расчетной температуры Сспод = = 150 °C. Теми же нормами [22] при соот- ветствующем технико-экономическом обосно- вании допускается также применение в ка- честве расчетных для подающих трубопро- водов тепловых сетей более низких темпе- ратур, чем 150 °C (вплоть до 95 °C). Однако такое снижение, приводящее к резкому возрастанию удельных расчетных расходов сетевой воды (9,55 кг/МДж при г[по1 = = 95 °C), может быть обосновано только при очень малых масштабах отпуска тепло- ты от теплоисточников. Помимо жилых зданий к тепловым сетям жилых районов всегда приходится присоединять общественные, а иногда и про- изводственные здания с расчетными значе- ниями температур Гвн, tn, t&r обр, а также и, существенно отличающимися от положенных в основу отопительного графика. Если такие отклонения имеют место только в части значений foT под и t§T обр, то можно огра- ничиться изменением расчетного значения коэффициента смешения «от в соответствии с общей формулой (8.8). При этом возмож- но сохранение элеваторной схемы присоеди- нения систем отопления. При небольших отклонениях значения показателя степени п от принятого при расчете графика темпе- ратур (п = 0,32) можно вообще отказаться от учета этого фактора при выборе схемы присоединения системы отопления к тепло- вым сетям. Однако при существенных от- клонениях от положенных в основу графика значений температур гЕн и t%, часто встре- чающихся в общественных и производ- ственных зданиях, необходим iu> инпжпнис их систематического недозон.г и ш ш |>< чипа переход от элеваторной схемы upiu не мне- ния систем отопления к ссгям ipyt их схем. Наиболее универсальном hi них яв- ляется схема с применением смесиicui.iii.ix насосов, обеспечивающих возможное и. himc- нения в широких пределах коэффициент смешения. Вместе с тем при расчетом режиме и этой схеме сохраняют силу фор- мулы (8.8) для значений «от, (8.12) для G*or и (8.13) для Для независимой схемы присоединения систем оз оп пени я к сетям через водо- нагреватели харакгерны более высокие зна- чения удельного расчснюго расхода сетевой воды на системы оюнления. В пом случае „р __________2-<7_________ (8 ,4) Здесь АГкон — расчетная разность темпе- ратур между сетевой водой на ее выходе из водонагревателя и водой из системы отопления на входе в него, обычно прини- маемая равной 10 °C. Кроме того, при незави- симой схеме расчетная температура воды в подающем трубопроводе системы отопления t§T под должна быть принята более низкой, чем в подающем трубопроводе сетей «С под. на величину Дг£ач = 1{?под - г£т под> со- ставляющую по нормам [22] до 20 °C. По существу к независимым должны быть отнесены гакже схемы присоединения к водяным cei ям сисгем воздушно!о отопления, приточной и приточпо-вытяжнои вентиляции или кондиционирования воздуха. В этих системах подогрев воздуха осуществляется сетевой водой в поверхностных воздухо- нагревателях (калориферах). Режимы работы калориферных установок определяются их назначением. В связи с этим можно выделить три категории установок — отопительные, вентиляционные и отопи- тельно-венти гяционные. К отопительным oi- носятся установки, обслуживающие системы воздушного отопления при наличии ог- дельныхсисгем приточной вентиляции с подо гревом воздуха или при отсутствии налог г ности в них, если оказывается досгаючгюй, как это имеет место для жилых i i.uiuil. естественная вентиляция за счет ипфшп. i рн ции наружного воздуха или аэрации (< м § / 11 Расчетные температуры сезево...»>гы н» входе в калориферы систем ...........он ления и на выходе из них нрпнимшок м. как правило, такими же, как и гпя игигм водяного отопления при о i су г г. 1111111 vmciii тельных устройств, т. е. 150 и 70 ( Пиипмг удельные расходы сетевой поды /11» >пп систем соответствуют форму не (8 I 1) 108
К вентиляционным относятся калорифер- ные установки систем приточной или при- точно-вытяжной вентиляции, предназначен- ные для поддержания заданного состава воздуха в помещениях за счет подачи в них подогретого наружного воздуха. Согласно нормам [20] необходимые расходы этого воздуха при вентиляции, предназначенной для компенсации подлежащих удалению из поме- щений вредных веществ (газов, паров, пыли), не зависят о г разности температур t£H — tH, а потому остаются постоянными при любом режиме. Для таких систем вентиляции рас- четные температуры наружного воздуха при- нимаются теми же, что и для систем отоп- ления вен| = от. При этом расчетные темпе- ратуры воды на входе в калориферные уста- новки и на выходе из них принимаются такими же, как и для систем отопления. Расчетный расход сетевой воды на венти- ляцию, кг/с, в этом случае определяется по формуле, анало!ичной (8.12): бвент G? =_______________________ с вент с (tp _ fp , V Св\1спод 1от обр7 (8.15) где бвент - расчетный расход теплоты на вентиляцию, Вт. Расчетный удельный расход сетевой воды на вентиляцию, кг/МДж, составляет 7 ^вент^ ^---------- (8.16) 1С ПОД £О1 обр Для систем приточной вентиляции, рас- считанных на удаление из помещений из- бытков теплоты или влаги, р качестве рас- четной по нормам [20] принимается средняя температура наружного воздуха tpвеН1 — = t„p хол для наиболее холодной части ото- пительного периода, всегда более высокая, чем расчетная температура для систем отопления tfi °' (см § 7.1). Для таких систем отопительный период следует разбивать на две части, причем в области наиболее низких температур наружного воздуха от г£вен1 до tfJ0T расход теппоты на венти- ляцию должен оставаться постоянным и равным расчетному: QBeilT = Свет- Расчетный удельный расход сетевой воды на системы вентиляции, кг/МДж, с расчетными темпера- турами наружною воздуха fPBeHT определяет- ся по формуле = ^вент-Ю6 _ 238,7_____ о вент „р р вент _ р > ' ' > Увент ‘с под 1вент обр где расчетные температуры сетевой воды tc под1 и Гвент обр принимаются по графику центрального качественного регулирования применительно к значению фве"т по формуле (8.5), соответствующему температуре tH = — ?н вен\ Как отмечено в § 7.1, значения фвепт при гРн = 18°С обычно находятся в интервале 0,6 —0,8, которому по табл. 8.1 соответствуют температуры tpc под = 102 -г 126 °C и Г§Вобр = 54 = 62 °C. Обычно в рас- четах принимают округленные значения грпод = 120 °C и г?ент обр = 60 °C. При учете в графике температур для центрального регу- лирования внутренних тепловыделений в жи- лых зданиях эти температуры воды несколько снижаются по сравнению с приведенными выше. Наиболее универсальными и экономич- ными являются отопительно-вентиляцион- ные калориферные установки, обслуживаю- щие комбинированные системы воздушного отопления и приточно-вытяжной вентиляции или системы кондиционирования воздуха и рекомендуемые нормами [20] почти во всех случаях применения воздушного отопления. В качестве расчетной для комбинированных систем принимается расчетная температура р от воздуха для систем отопления t„ . Расчет систем зентиляции и воздушного отопления с определением расходов сетевой воды и ее температур в обратных трубо- проводах при регулировании этих систем по расходу воздуха приведен в [145]. При рассмотрении режимов работы тепловых сетей важное значение имеет определение возможной области применения центрального качественного регулирования для таких сетей, к которым присоединены системы как отопления, так и горячего водоснабжения. Исходными при этом являют- ся нормативные температуры горячей воды перед водоразборными приборами, состав- ляющие по нормам [19] Гг=60°С при открытой и 50°C при закрытой схеме. С учетом охлаждения воды в трубо- проводах систем горячего водоснабжения здания в тех же нормах расчетные расходы горячей воды приведены исходя из ее темпе- ратуры Гг =65 °C при открытой и 55 °C при закрытой схеме (см. § 7.2). В нормах для теп- ловых сетей [22] рекомендуется принимать минимальную температуру воды в подающих трубопроводах сетей г^под = 60°С при от- крытой и 70 °C при закрытой схеме. Первое из этих значений не соответствует нормам [19] и поэтому должно быть повышено до tc под = 65 °C. Значение гсМпод = 70 °C при за- крытой схеме обычно обосновывается не- обходимостью поддержания расчетной на- чальной разности температур между грею- щей и нагреваемой водой в водонагре- вателях Дграч = - tp = 10 °C. При этом разность температур воды на выходе из водонагревателей и на входе в системы горячего водоснабжения зданий, равная 60-55 = 5 °C, предусматривается для покры- 109
тия тепловых потерь в распределительных тепловых сетях горячего водоснабжения от тепловых пунктов, как правило групповых (см § 8 1), до отдельных зданий Однако при таком расчете не учиты- вается необходимость покрытия тепловых потерь, связанных с системами рециркуля- ции В нормах [22] добавлено указание о необходимости дополнительного учета тепло- вых потерь в системах горячего водо- снабжения в зданиях путем введения по- вышающего коэффициента 1,2 на расходы теплоты этими системами Поскольку такие потери не могут быть компенсированы увеличением расходов нагреваемой воды, устанавливаемых потребителями, для их компенсации необходимо дополнительное по- вышение на 20 % расчетно! о перепада темпе- ратур нагреваемой воды hp — tp в частности при ее исходной температуре tg = 5 °C с 50-5 = 45 °C до 54°C, а с учетом компен- сации тепловых потерь в распределитеть- ных тепловых сетях — примерно до 60 °C, т е температуры воды после водонагрева- телей до tr=65oC Соответственно мини- мальная температура воды в подающих трубопроводах сетей tcnoa при закрытой схе- ме должна быть повышена с 70 до 75 °C, что подтверждается опытными и расчет- ными данными, приведенными в [143] и указывающими на целесообразность еще большего повышения этой температуры, а именно до 80°C Однако в дальнейших расчетах в качестве исходных как мини- мальные приняты значения г^под = 65 °C для открытой и 75 °C для закрытой схемы Соответствующие им значения относи- тельной отопительной нагрузки фотЛ согласно табл 8 1 при качсч । пенном pci у троипнин по отопительном) i рафику 1емнср нур исхо дя из значений tp,l(, - IM) ( /[,„ |Н С и п = 0,32 составляют ф",' 0 М)5 при (икры той и 0,385 при закрыюи схеме )| н niii'ie ния соответствуют точке ниюми oiomiii н ного графика температур i<ik как при iiii'ir ниях фот, меньших фо’1 (юна и i юмн i рнфнкн) температуры воды в подающем ipyOonpo воде сетей должны под тержинаися шил пин ными независимо от изменения кмндрнур наружного воздуха в upeieiax oi i" к» Гнакс и равными т"н< ( ( (см 8 I) При других значениях i емпер.11 ур т|’ , /[,„ н fот пол, положенных в основу расчет i pi» фика, значения <Pof* Moiyt быть iioacmiinn.i по приближенной формуле гЯ.-*- 4.'„| --------р "р |К по ПО I 1 BII Для оценки продо 1жи1е.1ыни । н >iiuhi отопительного периода, cooibcic hi у ion и й io не излома графика, в предо tax коюрой температура воды в подающих ipy(>oiipoi»o дах сетей остается постоянной, пеобхо щмо сначала определить температуры наружно! о воздуха, соответствующие различным мщчс ниям фотП Эти температуры при oik.hc от учета в графиках внутренних тепловыде- лений в жилых зданиях составляют (819) При учете внутренних тепловыделений эти температуры определяются по формую .ИЗ Л .у „И3|г V ,рО1. /О tn — tn — фот (hi — tii ) (8 19а) В табл 8 2 приведены значения отно- Та блица 82 Значения Ризл (отношения продолжительности стояния температур наружного воздуха tH в зоне излома отопительного графика zll3I к общей продолжительности отопительного периода z0T) при различных расчетных температурах воздуха для систем отопления tp от в .интервале от —15 °C до —55 °C Расчетная Значения Отопительный период При различных минима тьных температур ix воды в подающих 1рубопроводах сетей Наимено темпера- отношения Средняя *с под и расчетных температурах вание тура воз- 18 - гр от Продо ч- темпе- воздуха города духа 10 tp 01 житель- ратура ,МИн _ 65 °C МИИ _ 75 °C Р°т оС IV /н ность воздуха *с под *с под ‘н ’ -от, сУт °т, °C грн= 18 °C г* = 10 С 4 = 18сс - 10 С Ташкент -15 1,32 151 4 3,4 0,15 0,52 0,35 0 67 Рига -20 1,27 221 4-0,6 0,07 0,53 0,47 0,65 Минск -25 1,23 220 -0,9 0,22 0,54 0,42 0 60 Г орький -30 1,20 234 -3,7 0,19 0,47 0 40 0 60 Свердловск -35 1,18 246 -5,3 0,23 0,46 0 41 0 58 Томск -40 1,16 252 -7,6 0,29 0 45 0,42 0 56 Якутск -55 1,12 268 - 19,7 0,28 0 36 0,36 0,42 Примечание Значения /р от z0T и /лр от для соответствующих городов приняты по прилож 1 (см также [6]) а значения |3ИЗЛ подсчитаны по данным при юж 2 (см также [99]) 110
шения средней продолжительности стояния температур наружного воздуха от t}J3JI до 1накс, т. е. в зоне излома графика, гИзл, к общей продолжительности отопительного периода zOt. Значения ризл = гизт/иот под- считаны для различных населенных пунктов по данным, приведенным в прилож. 1 и 2, о продолжительности отопительного перио- да, а также стояния температур наружного воздуха через каждые 5 °C, начиная от Гнакс = 10 °C и ниже. Как видно из табл. 8.2, учет внутрен- них тепловыделений приводит к существен- ному возрастанию значений риз.ь примерно с 0,15 — 0,29 до 0,36 — 0,54 при открытой схеме и с 0,36 — 0,47 до 0,42 — 0,67 при закрытой схеме. Режим работы сетей с постоянной температурой воды в подающих трубопро- водах в сочетании с максимальным расхо- дом воды в системах горячего водоснабже- ния соответствует максимальным (расчетным) расходам сетевой воды на эти системы при любой схеме их присоединения к сетям. В общем случае в качестве расчетного должен приниматься расход воды в систе- ме горячего водоснабжения равный Grp = KcyTK4Gfp сут, (8.20) где GrP с>т — расход за средние сутки ото- пительного периода, суммированный по всем водоразборным приборам здания; КСут и Кч — поправочные коэффициенты на суточ- ную и часовую неравномерность (см. § 7.2). При открытой схеме системы горячего водоснабжения в течение отопительного периода присоединяются к тепловым сетям через смесители (обычно водоструйные), к которым подводится вода как из подающего трубопровода сетей, так и охлажденная в системах отопления. Необходимый расход воды из подающего трубопровода сетей обеспечивается работой регулятора темпера- туры, установленного за смесителем и под- держивающего заданную температуру воды на выходе из него независимо от расхода. Если между смесителями и обслужи- ваемыми ими системами горячего водоснаб- жения включены баки-аккумуляторы горячей воды емкостью, достаточной для полного сглаживания i рафика подачи сетевой воды в баки в суточном, а иногда и в недельном разрезе, то следует принимать либо Кч = 1, либо КсутКч = 1. При отсутствии таких баков значения Кч для одного жилого здания или группы таких зданий могут колебаться в широких пределах (см. § 7.2). Расходы воды из подающего трубо- провода сетей Gc.r на смесители систем горячего водоснабжения определяются из теплового и материального балансов сме- шения и при любом режиме соответ- ствуют соотношению Gcr- = Р, = - Гот обр__ (8 21} Gr tc ПОД — Гот обр Расходы воды на смесители из обратно- го трубопровода сетей Gr — Gc г опреде- ляются по формуле Gr ~ Gc г = 1 - рг = под - гР (8.22) Gr tc ПОД — Гот обр В точке излома графика температур tc под = tc под = tp, ПОЭТОМУ Рг — 1 И 1 — Рг = 0, что соответствует максимальному расчетно- му расходу сетевой воды из подающего трубопровода сетей на горячее водоснабже- ние Gg r = Gg. Расчетный расход сетевой воды при максимальной нагрузке горячего водоснабжения, кг/с, ____0?_ = (УРСуТКсуЛч <B(tg~tP) CB(trP-t£) (8.23) где Qp и Qrp суг — максимальный и средне- суточный расходы теплоты на горячее водо- снабжение, Вт: гр — расчетная температура воды, в источнике водоснабжения или водо- проводе, которую по нормам [22] в среднем для отопительного периода рекомендуется принимать равной zp — 5 °C. При этом удель- ный расчетный расход сетевой воды gg:, кг/МДж, при максимальном расходе теплоты в системе горячего водоснабжения, выраженном через среднесуточный расход воды Gpp сут, составляв! _ Gg г • 106 _ 238,7КсутКч ер tp-?? При tP = 65 °C получаем gg, = 3,98КсутКч кг/МДж, а при Кч = 2,4 (минимальное зна- чение для большой группы жилых зданий) и Ксут = 1,2 gg, — 11,46 кг/МДж. Такие расчет- ные расходы сетевой воды на системы горя- чего водоснабжения могут иметь место толь- ко в зоне излома графика. При температу- рах наружного воздуха ниже tnJJ' по мере повышения температуры воды в подающих трубопроводах сетей tcno.i и в обратных трубопроводах систем отопления tor обр расходы воды из подающих трубопроводов быстро сокращаются и при открытой схеме (tor обр = tp = 65 °C и Per = 0) вообще обра- щаются в нуль, см. формулу (8.21). Как видно из табл. 8.1, такое обращение в нуль соот- ветствует значению фот = 0,87. При дальней- шем росте значений фот до единицы нагруз- ки горячего водоснабжения могут полностью покрываться за счет охлаждения воды, поступающей из систем отопления. При этом необходимо, чтобы расходы воды в систе- 111
мах отопления превышали ее максимальные т’ расходы в системах горячего водоснабжения, т что соответствует неравенству Т Gp (j рР=^_< 1. (8 25) Gc 01 4 При Gf = G£0T, что соответствует значе- Ч ниям р, — Gi /Gc от = 1, Рг = 0 и foi обр = гГ, Ч весь расход воды из системы отопления * используется в системе горячею водоснабже- 1 ния Это вызывает прекращение циркуляции воды на прилегающем к данному тепловому пункту участке обратных трубопроводов тепловых сетей. Если р, > I, то на этих ( участках обратных трубопроводов тепловых сетей наблюдается опрокидывание циркуля- ции. Если системы отопления оборудованы регуляторами, поддерживающими при всех режимах расход сетевой воды на отопление равным расчетному G£OT, то при такой автоматизированной схеме суммарные рас- четные расходы сетевой воды на системы отопления и горячего водоснабжения, имею- щие место в точке излома графика, равны сумме G£0T + G£r по формулам (8.12) и (8.20) или (8.23). На протяжении отопитель- ного периода расходы сетевой воды в по- дающем трубопроводе при такой схеме и отопительном графике температур непрерыв- но снижаются вместе с температурой наруж- ного воздуха, а при открытой схеме и (рот = 0,87 4- 1,0 становятся равными расчет- ным расходам воды только на системы отопления. При закрытой схеме расходы се- тевой воды на системы горячего водоснаб- жения определяются выбором схемы вклю- чения водонагревателей этих систем. При простейшей из этих схем, при- годной при любых соотношениях расчетных нагрузок систем отопления и горячего водо- снабжения, а именно при параллельной схеме, расходы сетевой воды на одноступен- чатые водонагреватели горячего водоснабже- ния Gc г и нагреваемой воды Gr связаны соотношением ~ = |3г = — , (8.26) Or Гс ПОД — Г<_ г обр где Гс г обр — температура сетевой воды на выходе из водонагревателя в обратный трубопровод теплового пункта, всегда более высокая, чем температура холодной воды на входе в водонагреватель гх. Расчетным при этом является режим с максимальным расхо- дом нагреваемой воды Gp в зоне излома графика при гсмпод = гР + Дг?ач р, где Дггнач р - расчетная разность температур между сете- вой водой на входе и нагреваемой водой на выходе из водонагревателя, которая обыч- но принимается равной 10 °C, при гр = 65 °C Геши = 75°C Максимальный расход сетевой воды на водонагреватели при расчетом ре- жиме соответствует отношению Gp тр г1’ ° с 1 _ аР _ Гг ~ Л-p РГ .МИН Gf Гс по, — Гс । обр (8 27) Здесь Гс г обр — температура се г свои воды на выходе из водонагревагепя при расчетном расходе нагреваемой во ты Gp и мини- мальной темпера!урс воды в подающем ipy- бопроводе сетей г?'шн - 75 ( При отворен- ной в нормах [22] расчстои 1емперагуре холодной воды ыя oi они icui.iioi о периода гР = 5 °C значения А/,1"’" ’’ /[’, о(,р - гр обыч- но принимаются в ишервале 15 —25 °C, которому cooiBCicmyioi 1емпературы fP, обр = 20— 30"С. При понижении значений ДГ|°"Р сокращаются расколы соевой воды на водона!реватели, но вместе с <ем воз- растают их необходимые новерхнос i и тепло- обмена. В нормах [22] рекомендуемся гакже принимать значение гр о6р = 30 С Расчетный удельный расход селевой волы на системы горячего водоснабжения при одноступенчатой параллельной схеме равен р Gp,106 238,7КСутКч -,р д Vi fc под 1с г обр (8.28) При Гсмпо1 = 75 °C, Гсрг обр = 30 °C и KcyTK,f = 1 получаем gf = 5,30 кг/МДж, т. е на 33 % больше, чем при открытой схеме, что свидетельствует о недостаточной де- фективности одноступенчатой параллельной схемы. При повышении температуры воды в подающем трубопроводе сетей с ГсМпоз = 75'С до Грпо1= 150 °C расходы сете- вой воды на водонагреватели снижаются до минимального значения, равного ,р_ ,р GMHH (ЭМИНг-.р ^-.р «I <Х сг =Рг G( - Gi - мйй-- Гс ПО 1 — Гс I обр (8.29) Здесь Г?г обр - минимальная температу- ра сетевой воды на выходе из водонагрева- теля при гр|1О1 — 150 С. составляющая обычно 10—15 °C Температуры воды гс г обр при лю- бых температурах Гспод в интервале от 75 до 150 С и различных нагрузках горячего водоснабжения могут быть определены по методике [145] При параллельной схеме сохранение ка- чественного perулирования в системах оюп- ления независимо от колебаний расходов воды на водонагреватели возможно только при установке регулятора постоянства расхо- да сетевой воды на подающем трубопроводе теплового пункта после ответвления от него к водонагревателю. В этом случае суммар- ный расчетный расход сетевой воды на 112
системы отопления и горячего водоснабже- ния в точке излома температурною гра- фика равен сумме G%y| + Gf, по форму- лам (8.12) и (8.28) Удельные расчетные расходы сетевой во- ды на системы горячею водоснабжения могут быть несколько снижены за счет пере- хода от одноступенчатой параллельной к двухступенчатым схемам включения водо- nai ревателей. Из таких схем универсальной является двухступенчатая смешанная схема, пригодная при любых соотношениях расхо- дов теплоты на системы горячею водо- снабжения и отопления, а также при любых режимах работы и схемах автоматизации теиновых пунктов Общим для различных двухступенчатых схем является использование в первой ступени теплоты воды, частично охлажденной в системах отопления Однако в этой первой ступени, как правило, не удается нагреть воду для систем горячего водоснабжения до ее расчетной температуры tr = 65 °C, а потому необходим ее дополни- тельный подогрев во второй ступени, в кото- рой греющей является вода из подающего трубопровода сетей. Смешанная схема отли- чается тем, что эта вторая ступень вклю- чена, как и в одноступенчатой схеме, параллельно системе отопления, а охлажден- ная во второй ступени вода подается в обратный трубопровод системы отопления и после ее смешения с водой из этой системы поступает в первую ступень водо- нагревателя При двухступенчатой смешанной схеме с регуляторами постоянства расхода перед системами отопления и отопительном гра- фике температур в сетях суммарный расход сетевой воды Genoa на тепловом пункте при отсутствии систем вентиляции равен сумме ее постоянного расхода на системы отоп- ления G£0T по формуле (8.12) и переменного расхода этой воды на вторую ступень водонагревателей Gc г: GcyM = GFoT + Gcr (8 30) Расчетный расход сетевой воды на горя- чее водоснабжение G{?r, соответствующий режиму с максимальным расходом нагревае- мой воды GP, в точке излома темпера- турного графика равен fJPGf, где при сме- шанной схеме _ G?r = jo /-р .мин __ .изл ’ ' ~ ' г 1с под ‘от обр здесь At”d4 р — расчетное значение разности температур греющей сетевой воды на входе в первую ступень водонагревателей и нагре- ваемой на выходе из нее G, принимаемое согласно нормам [22] равным 5 °C. Значения Готобр определяются по отопительному гра- фику температур в точке его излома. При выводе уравнения (8.31) принято, что тем- пература сетевой воды на выходе из второй ступени Гс”обр равна температуре сетевой воды на выходе из системы отопления гот обр- Обоснование этого равенства при- ведено в [145]. Расчетный удельный расход сетевой воды на горячее водоснабжение, кг/МДж, при сме- шанной схеме равен „ . Gg,10> 238.7РГ /)Р - -р— д, АсутАч. (6.32) Уг Гг—1х Для закрытой схемы при т[ = 65 °C и Л-75 °C имеем фот'= 0,385 (см. выше). Этому значению соответствует температура tor обр = tel‘обр = 44,2°C. Принимая в соот- ветствии с рекомендацией норм [22] д,нач р = 5 оС при fp = 65 оС, fp = 5 оС и КСут^ч = 1 получаем <?р г = 3,34 кг/МДж, т. е. на 37% меньше, чем при одноступенчатой параллельной схеме включения водонагрева- телей Методика расчета температур tc обр и расходов сетевой воды Gc : при смешанной схеме и любых наружных температурах и нагрузках горячего водоснабжения изложена в [145]. Методика расчета расходов сетевой воды при двухступенчатой последовательной схеме включения водонагревателей рассмотрена в § 8 3, поскольку применение этой схемы в сочетании с отопительным графиком при- водит к перетопу или к недоюпу зданий в течение части отопительного периода. 8.3. Определение температур и расчетных расходов сетевой воды при центральном регулировании по суммарной тепловом нагрузке систем отопления и горячего водоснабжения При присоединении к двухтрубным теп- ловым сетям наряду с системами отопления также систем горячего водоснабжения, тре- бующих круглосуточного и круглогодичного поддержания заданной температуры воды перед водоразборными приборами, область применения центрального качественного ре- гулирования существенно сокращается. При температурах наружного воздуха, превышающих г„зл (зона излома графика, см § 8.2), вплоть до соответствующих началу и концу отопительного периода Гнакс (по нормам 8 — 10 °C) температуры воды в подаю- щих трубопроводах сетей должны поддержи- ваться постоянными и равными t“3„Ofl. Как показывают расчеты (см. табл. 8.2), продол- жительность стояния температур наружного воздуха в пределах этой зоны х(13Л состав- 113
ляет примерно от 25 до 60% всей длитель- ности отопительного периода z0T. В пределах этой зоны отпуск теплоты в системы отоп- ления и горячего водоснабжения регулиру- ется на тепловых пунктах изменением рас- ходов сетевой воды на эти системы (мест- ное или групповое количественное регулиро- вание). Вместе с тем даже в той части отопи- тельного периода, в пределах которой воз- можно применение центрального качествен- ною регулирования по отопительному гра- фику температур, режимы работы систем горячего водоснабжения при отсутствии авто- матических регуляторов постоянства расхо- дов сетевой воды перед системами отопле- ния воздействуют на гидравлические и теп- ловые режимы этих систем. Такое воздейст- вие вызвано непрерывными изменениями рас- ходов воды, разбираемой из систем горячего водоснабжения, в пределах суток и в меньшей мере — ее суточных расходов в пределах недели. Другим фактором, обусловливающим воздействие режимов работы систем горяче- го водоснабжения на присоединенные к тому же тепловому пункту системы отопления, является изменение в сезонном разрезе отно- шения 0! — Gc r/Gr между расходами грею- щей сетевой Gc г и нагреваемой воды Gr, вызванное повышением температуры в по- дающих трубопроводах сетей с Гс’пол= 65 или 75 °C в зоне излома графика до г£под = = 150 °C при расчетной температуре наруж- ного воздуха от. В связи с этим макси- мальные (расчетные) расходы сетевой воды на горячее водоснабжение G£ г всегда имеют место в зоне излома графика, а минималь- ные — при расчетной температуре воды в подающих трубопроводах сетей. Необходимые для обеспечения заданной температуры воды в системах горячего водо- снабжения расходы воды из подающих тру- бопроводов сетей поддерживаются автомати- ческим регулятором температуры, установ- ленным перед смесителем при открытой схе- ме или водонагревателем при закрытой схе- ме. Соответствующие расходы сетевой воды изменяются в широких пределах: от близких к нулю значений при расчетной температуре воды в подающих трубопроводах сетей г? под до значений, иногда превышающих рас- ходы нагреваемой воды в зоне излома гра- фика. При отсутствии на тепловых пунктах автоматических регуляторов постоянства рас- ходов сетевой воды на системы отопления эти расходы подвержены значительным ко- лебаниям. Расчет тепловых сетей на расходы сете- вой воды G£yM, равные сумме расчетных расходов ее на системы отопления и макси- мальных на системы горячего водоснабже- ния, является нецелесообразным, так как при- водит к возрастанию диаметров трубопрово- дов, а потому и капитальных вложений как в эти сети, так и в соответствующие теплоисточники. Кроме toi о, при таком способе расчета использование тепловой ^мощности теплоисточников и пропускной способности тепловых сетей в i оловом раз- резе существенно снижается. В связи с этим в нормах [22] оговорено, что при определе- нии расчетных расходов теплоты теплоисточ- никами эти расходы в части i орячег о водо- снабжения должны учитывался как средние часовые за отопительный период, т. е. без введения коэффициентов Ксут и Кч. Такие коэффициенты подлежат учету лишь при расчете распределительных тепловых сетей с отпуском теплоты только системам горя- чего водоснабжения. Для обоснования таких указаний при отсутствии баков-аккумулято- ров горячей воды на тепловых пунктах обычно предполагается, что воздействие внутрисуточных колебаний расходов горячей воды на режимы работы систем отопления не приводит к недопустимым колебаниям температур воздуха в отапливаемых помеще- ниях за счет использования тепловой инерции (аккумулирующей способности) ограждаю- щих конструкций зданий. Обязательным условием при этом является соблюдение расчетных балансов отпуска теплоты систе- мами отопления в суточном разрезе. Двухступенчатая последовательная схе- ма включения водонагревателей специально разработана в расчете на использование тепловой инерции зданий для компенсации воздействия на температуры воздуха в них внутрисуточных изменений расходов воды в системах горячего водоснабжения. При этой схеме в отличие от двухступенчатой смешанной (см. § 8.2) вода из подающего трубопровода сетей после прохождения через вторую ступень водонагревателей направля- ется в систему отопления в смеси с водой из этого же трубопровода, поступающей по обводному трубопроводу второй ступени. При этой схеме суммарный расход сетевой воды на систему отопления поддерживается постоянным за счет работы регулятора по- стоянства расхода, установленного на обвод- ном трубопроводе второй ступени. Таким образом, при последовательной двухступенчатой схеме гидравлические режи- мы систем отопления поддерживаются ста- бильными, но вместе с тем колебания тепло- вых нагрузок второй ступени приводят к соответствующим изменениям температур сетевой воды на входе в систему отопления и ее теплоотдачи. Изменения расходов сете- 114
вой воды на системы i орячего водоснабже- ния, которые обусловлены графиком цент- рального регулирования ее температуры в подающих трубопроводах сетей, при двух- ступенчатой последовательной схеме могут быть уч1ены путем перехода от отопитель- ного графика температур к другому графику Такой учет сводится к надбавке на соответ- ствующие отопительному графику темпера- туры воды в подающих трубопроводах сетей в размере, компенсирующем охлаждение этой волы во второй ступени Полученные таким образом графики температур сетевой воды при центральном регулировании обычно называются повы- шенными или корректированными. В таких графиках в отличие от отопительною учтено воздействие на режимы работы систем отоп- ления изменений расходов сетевой воды на системы горячего водоснабжения, а потому такие графики можно охарактеризовать как соответствующие регулированию по суммар- ной тепловой нагрузке систем отопления и горячего водоснабжения. В частности, при корректированном графике темпера гур в со- четании с двухступенчатой последовательной схемой включение в суммарные расходы сетевой воды этих расходов на вторую ступень водонагревателей может оказаться иг лишним. В этом случае суммарные расходы сегевой воды для тепловых пунктов при oicyiciBnii систем вентиляции совпадают с иковыми для систем отопления Тем самым достигаются минимальные значения удель- ного расхода сетевой воды суммарно по системам отопления и горячего водоснабже- ния, кг/МДж, равные _р _ GPCOT106 = Срсот-106 ScvM 25т + е,р Ш1 + СТР) =--------------------s------• (8.33) (1 + стр)(грпо1 - грт обр) Здесь величиной ст[ характеризуется отношение расчетных расходов теплоты на горячее водоснабжение и отопление для дан- ного зчания или группы однотипных зданий, связанное с отношением расчетных расходов сетевой воды на эти системы pF = G[/GPT следующей гависимостью • Р= JUpP__A-:fr г OP г tP _ гР , Vot 1спод *от оор (8.34) Значения стр для жилых зданий могут быть получены с помощью укрупненных по- казателей удельных расчетных расходов теп- лоты отдельно на отопление и на горячее водоснабжение этих зданий, отнесенных к од- ному жителю. Методика определения таких показателей описана в § 7 3. Поскольку в нор- мах [19] удельные расходы горячей воды для жилых зданий в расчете на одного жителя приведены применительно к средним суткам отопительного периода gLrp сут, кг/сут, в фор- мулу (8.34) целесообразно подставить также средние суточные значения отношений ст[р сут и р/р tyT, связанные между собой зависи- мостью ор tp - tp с ср С\Т Рг _ -.ср сут *С ПО1 1ОТ обр (Q Рг = r tp-tp ,( 3' ЛсутЛг fr 4Х Значения ст[р сут для жилых зданий при пяти значениях расчетной температуры на- ружного воздуха грот в интервале от —15 до —55 °C сведены в табл 8.3, отдельно при учете внутренних тепловыделений и без такого учета. Эти значения представлены в виде интервалов, нижняя граница которых соответствует значению удельной характе- ристики тепловых потерь q*п = 0,32 Вт/(м3-К), а верхняя — значению q*n = 0,40 Вт/(м3- К) при г^аз = —30 °C с дополнительным уче- том климатического коэффициента ркл при других значениях расчетной температуры »Р от 41 Для двухступенчатой последовательной схемы при отнесении суммарных расчетных расходов сегевой воды на тепловом пункте к сумме -этих расходов на системы отопле- ния и средних за сутки отопительного пе- риода на системы горячего водоснабжения получаем р = Gpo1-106 = GpCOT-106 = gcyM е§т + егрсут е§т(1+ <ггрсут) =----------------------------. (8.36) (1 _|_ ПСР Сутч _ fP . ) ' > Ы I °Г 1 V с под ‘от обр/ При рр = 1, Ксут = 1,2 и Кч = 2,4 находим ст/р сут _ о 26, а потому при tp под — 150 °C и & обр = 70 °C gpyM = 2,37 кг/МДж. Для расчета корректированного графика температур при двухступенчатой последова- тельной схеме исходными являются тепловые балансы обеих ступеней водонагревателей применительно к их средней нагрузке за сутки максимального расхода горячей воды, поскольку колебания суточных расходов ее в пределах недели практически не могут компенсироваться за счет тепловой инерции зданий. Эти средние нагрузки характери- зуются значениями /г = G^aKC cyT/G[ = 1/Кч [см. формулы (7.25)] и соответственно рМакс сут, равными гамаке сут пр -макс сут = _{г______ Рг _ Р' Gp0T Кч = КсуХР сут (f? под - & Обр) (8.37)
Таблица 8.3 Значения отношения ст[р су1 расчетных расходов теплоты на системы горячего водоснабжения в среднем суточном разрезе и на системы отопления жилых зданий при расчетных температурах наружного воздуха грот от —15 °C до —55 °C Расчетная гемпература наружного воздуха р о> с 'н • Значения климатиче- ского коэф фициен га Ркл Интервал значений с[р суг при расходе горячей воды g[p сут = = 105 кг/сут на одного жителя в жилых зданиях, расчетной разности температур гр — гр = 60 °C и различных удетьных расчетных расходах теппоты на отопление зданий на одного житечя х*. без учета внутренних тепловыделений в зданиях при обеспеченности полетной ii ющадью на одного жи те тя fno ] при уче<с внугренних 1енловыде- лений в маниях и обеспеченности полезной н юнга <ыо на одного жшеля /1Ю, 13 5 м2 18 м2 13.5 м' 18 м2 -15 1,32 0,252-0,345 0,188-0,259 0,315-0.468 0,236-0,357 -20 1,19 0,238-0,325 0,178-0,244 0.293 0.439 0,220-0,329 -30 1 0,216-0,294 0,162-0,221 0.270-0.384 0.196-0,288 -40 0,87 0,198-0,270 0.149-0,202 0,236 — 0,344 0.177-0,258 -55 0,70 0,185-0,250 0,138-0,187 0,216-0,312 0,164-0,231 Примечания 1 Значения удельных расчетных расходов теплоты па oion iciihi жилых зданий, отнесенных к одному жителю, подсчитаны либо без учета внутренних леи юны ie юппи либо с их учетом при значениях полезной площади 13 5 и 18 м2 на жителя и шачепин обьемного коэффициента для жилых зданий 4,5 м3/м2 [см формулы (7 44) и (7 45)] 2 Значения с^р сут представлены в виде интервалов при удельной ха рак юристке лепловых потерь жилых зданий в пределах и = 0.32- 0,40 Вт/(м3 К) при расчелной leMiicpaiypc наружного воздуха тр 01 =—30 °C При остальных расчетных температурах эти значения нодсчиланы с учеюм климатического коэффициента Ркп по лаба 7 5 При расчете температур сетевой воды для корректированного графика и двухсту- пенчатой последовательной схемы предпола- гается, что в системах отопления поддержи- вается в среднесуточном разрезе отопитель- ный график температур При этом темпера- тура смеси потоков сетевой воды, поступаю- щих в систему отопления tc от как через вторую ступень водонагревателя, так и в обвод ее, соответствует отопительному гра- фику, рассчитанному по уравнению (8 9), а расходы сетевой воды при всех тепературах наружного воздуха одинаковы и равны Ор расчетным Gc от == Gp от = —-р _ ------- £ в Испод ‘ от обр/ см формулу (8 12) Тогда температуры гот обр в среднесуточном разрезе также соот- ветствуют температурам воды в обратных трубопроводах систем отопления по отопи- тельному графику, г е. формуле (8 И) При этих допущениях температура воды в по- дающем трубопроводе сетей при корректи- рованном графике составляет t —t , _макс сут/.р _ । д.нач мин, гс под гс от । Рг ’ Vr Гог обр । rXq ) (8 38) Соответствующая температура сетевой воды на выходе из первой ступени в обрат- ный трубопровод сетей составляет х _ _х _макс сут/ж хр Ахначминч ‘с обр *ОТ обр Рг VO7 обр ‘X ^Ч ) (8 39) Соответствующее тначение (3, = GC1/Gr равняется Рг = --------------------1 -----------------. (8 40) _макс сут ,_______С о г ^от обр______ ю »Р . , А/нач мин Ч — гот обр + Дц В формулах (8.38), (8.39) и (8 40) можно принимать Дт"ач мин = tor Обр — /у = 2 ПС, где Г| — температура нагреваемой воды после первой ступени. Наиболее обоснованным следует считать сохранение точки излома в корректированном графике для двухступен- чатой последовательной схемы при той же температуре наружного воздуха г"31, что и в случае отопительного графика, как преду- смотрено нормами [22] Нагрев воды в водонагревателях горя- чего водоснабжения до расчетной темпера- туры при Qf только за счет теплоты воды, покидающей системы отопления, г е в первой ступени, возможен при rH = О| и гот обр — 70 С и соблюдении неравенства дер сут iz v- pF - —г—Т-рА < 1 [см формулы (8.35) ^01 и (8.36)], которому соответствует ст[р сут < <0,26. Этим неравенством ограничивается возможная область применения двухступен- чатой последовательной схемы. Помимо двухступенчатой последователь- ной схемы применение корректированного графика в целях сокращения удельного
расчетного расхода сетевой воды суммарно по системам отопления и горячего водо- снабжения целесообразно также при других схемах присоединения этих систем к сетям. Однако такой график для открытой схемы, а также для одноступенчатой параллельной или двухступенчатой смешанной схемы свя- зан с переходом на качественно-количест- венное регулирование систем отопления. При этом внутрисуточные колебания расходов се- тевой воды на системы горячего водоснаб- жения приводят только к изменениям рас- ходов воды на системы отопления при ее постоянной температуре в подающих трубо- проводах этих систем. Ниже изложена методика расчета рас- ходов и графиков температур сетевой воды при наличии регуляторов постоянства ее расхода на тепловых пунктах, установленных на подающих трубопроводах до смесителей при открытой схеме и до ответвления ко второй ступени водонагревателей при закры- той двухступенчатой смешанной схеме их включения [145]. При наличии таких регуля- торов суммарный расход сетевой воды на системы отопления и горячего водоснабжения (присоединенные к тепловому пункту, где установлены смесители или водонагреватели) поддерживается в течение отопительного периода постоянным. Этот суммарный рас- ход может быть выбран с учетом допусти- мо! о изменения расходов воды в системах отопления как в сезонном, так и в су- I очном разрезе. Постоянными при этом являются также расходы сетевой воды в подающих трубопроводах тепловых пунктов, и при закрытой схеме — также в их обрат- ных трубопроводах (см. § 8.1). При открытой схеме постоянный при всех режимах суммарный расход воды в подающем трубопроводе теплового пункта должен составлять СсТод=ЛтСРс.от + Р1СГ, (8.41) 1 Де Л>т = G0T/GgT и Рг = Gc r/Gr. Расчет графика количественно-качествен- ного регулирования должен базироваться на режимах при среднем расходе сетевой воды на системы горячего водоснабжения за сутки максимального водоразбора G^aKCCyT. Этому режиму при точке излома принятого графи- ка должно соответствовать расчетное от- ношение А расхода воды в системе отопле- ния Got'1 к расходу Gp, при принятом способе регулирования и расчетной температуре на- ружного воздуха: jgT = G™7GPT. (8.42) Как показывают расчеты [145], при ка- чественно-количественном регулировании систем отопления оптимальным является соотношение между относительным расходом воды в системе j01 и относительной отопи- тельной нагрузкой фог, равное jS?T = (ФотГ, (8-43) где показатель степени т зависит от схемы подачи воды в отопительные приборы. Для наиболее распространенных однотруб- ных схем такой подачи т = л/(1 4- и), где п — показатель, зависящий от схемы включе- ния отопительных приборов (см. § 8.2). Так как при расчете графиков темпера- тур сетевой воды следует исходить из близ- кого к максимальному значения п = 0,32 (см. § 8.2), то для оптимальных значений получа- ется соотношение Jo?T = (Фот)0'242. (8.43а) В соответствии с этой формулой значе- ния jo"T снижаются от единицы при фот = = 1 до 0,845 при фот = 0,5; 0,80 при фот = 0,4 и 0,68 при фот = 0,2. С учетом этих оптималь- ных значений а также необходимости сохранения минимальной циркуляции в сис- темах отопления в точке излома графика при максимальном расходе воды наиболее обоснованным при значениях сут по табл. 8.3 (но не выше 0,26) является выбор интервала значений jgT = 0,7 -е- 0,8. При открытой схеме суммарный рас- четный удельный расход сетевой воды, отне- сенный к сумме расходов теплоты расчетного для систем отопления и среднего за сутки отопительного периода для систем горячего водоснабжения, при корректированном гра- фике составит п _ GPCYM-106 GPcyM106 ум е£т + е?рсут Ш1+ <^рсут) 238,7 Г 7'РТ ксута[рсут~ 1 + стср.сут |_tР под _ tPT обр гР - tP При любом режиме кроме точки излома графика значения j0T — GOT/GPT определяются по формуле . = jW - Г?) + КСуХР СУТ (Грс.под - ^т.ср) 7от „ ср. сут ,Р _ + ----(,Р _ ,от ер) Фот (8.45) После определения значений jor для любого режима с известными величинами Фот и СрРсут соответствующая температура воды в подающих трубопроводах сетей определяется из уравнения с.ПОД ^от.ср 4" . (ГР.ПОД ^от.ср), (8.46) Jot 117
при этом значения t0TCp, 10ТП0Д и tOTo6p находятся из уравнений (8.1), (8.2) и (8.3). Расчет корректированного графика тем- ператур по формуле (8.46) при открытой схеме приводит в области низких температур наружного воздуха к значениям ]от, большим единицы, а стало быть, и к температурам воды в подающих трубопроводах сетей tc Г10Д более низким, чем при отопительном гра- фике. Точка пересечения отопительного и корректированного графиков соответствует значению j0T = 1 или соотношению >?-«Х _,р (1-Д,№Г-Ф ,о,7> пер —‘с под ‘от ср „ „срсут ’ Фот J'CyT^l Для определения по этой формуле значения ф"®р, соответствующего точке пересечения графиков, можно использовать приближенное выражение, пригодное при фот > 0,5. В этом случае при г? под — 150 °C, tgT ср = 82,5 °C, tp = = 65 °C, tp — 5 °C и Ксут — 1,2 получаем „ ' (8-48) 3 IQ _ ’ Стср СУТ В области высоких температур наруж- ного воздуха, соответствующих малым зна- чениям <рот, наибольшее превышение тем- ператур воды в подающих трубопроводах сетей при корректированном графике по сравнению с отопительным имеет место в точке излома отопительного графика. При открытой схеме режимы работы с температурами воды в подающих трубопро- водах сетей выше tp = 65 °C не представляют таких преимуществ, как при закрытой, а поэтому такое превышение целесообразно использовать для сокращения зоны излома графика. Тогда значения ФоГ и г£лср при корректированном графике в точке его излома, при которой t”3^ = tr = 65 °C и Jot = Jot> должны быть связаны соотношением ,р_.ил гр _ гр ‘г ‘от ср _ ‘с ПОД ‘от ср /о ДО) ф£л JgT Для определения ф”3'1 из соотношения (8.49) следует использовать приближенную формулу (8.46), пригодную для интервала значений 0,2 < фот < 0,5. При качественно-количественном регули- ровании и открытой схеме отношение рас- четных расходов воды на горячее водоснаб- жение и отопление р[ — G[/GgT должно быть, как и в случае качественного регулирования, меньше единицы, что при Кч = 2,4 и Ксут = = 1,2 соответствует неравенству ст[р сут < 0,26. Выполнение этого условия обеспечивает от- сутствие опрокидывания циркуляции воды 118 в обратных трубопроводах тепловых сетей (см. § 8.2). Применение корректированного графика температур с регуляторами постоянства рас- хода воды на подающих трубопроводах теп- ловых пунктов особенно целесообразно при двухступенчатой смешанной схеме, поскольку ее применение не ограничено какими-либо предельными значениями отношения расчет- ных нагрузок горячего водоснабжения и отопления. Расчет такого корректированного графика в основном соответствует описанно- му выше для открытой схемы. При его построении в основу также должны быть положены средние расходы воды на горячее водоснабжение за сутки максимального водопотребления С^акссУт и соответствующие им значения р^акс сут по формуле (8.37). Применительно к двухступенчатой сме- шанной схеме удельные расчетные расходы сетевой воды, отнесенные к суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабже- ния, составляют л - СРсум-Ю6 238,7 у ум + е?р сут 1 + <тгр сут >Р RPк псР СУТ ” X ---------------+ . (8.5О) _ ПОД ^ОТ обр ?Г f X В рассматриваемом случае целесооб- разно принимать /рт = 0,75-=-0,80. Значение РР определяется из выражения, см. формулу (8.31) ,р ,изл । Лгкон Р пр _ И - tpT обр + = .ВЛ _ .ИЗЛ ‘с под ‘от обр fP _ )И31 . д»кон р _ ' ‘от обр + /о 5 п fp _ *изл , д.нач р • ' ‘г ‘от обр + а‘П Значения ДГ[|ач р соответствуют принятым в формуле (8.31), а Дг”®'1 р — разности между температурой воды в подающем трубопро- воде сетей г“3]ол и расчетной температурой горячей воды tp, которая по нормам [22] принимается не менее 10 °C. После выбора значений и определе- ния температуры воды в подающих тру- бопроводах сетей при корректированном графике температур и любых значениях фот определяются по формуле (8.46) с подста- новкой в нее следующих значений jor: Jot UP ~ * х) , Rn / р р , _ Р” —ср сут ~ Рг Нс под 1от обр/ у __ ^сут^г____________________________ tP - Я - f0, ср + At]Ha4 *сут<т[рсут Фот ~ у Uot под — ^от. обр) (8.52)
Значения /от по формуле (8.52) могут быть также использованы для определения температур воды в подающих и обратных трубопроводах систем отопления при любом режиме с известными значениями t0T ср и фот, см. формулы (8.2) и (8.3). Глава девятая ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ВОДЯНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ 9.1. Основные задачи и исходные данные гидравлических расчетов Гидравлические расчеты трубопроводов водяных тепловых сетей являются необходи- мым этапом их проектирования, следующим за определением расчетных тепловых нагру- зок, выбором трассы и определением рас- четных расходов сетевой воды. Такие расчеты выполняются отдельно по каждому участку сетей, на протяжении которого внутренние диаметры труб и расчетные расходы сетевой воды остаются неизменными, и предназна- чены для решения следующих основных $адач: 1) определения по заданным расчетным расходам воды внутренних диаметров труб дчя каждою участка сетей, причем этими диаме1рами в сочетании с длинами трубо- проводов и способом их прокладки в основ- ном определяются капитальные вложения и расходы металла на сооружение сетей; 2) определения перепадов давления теп- лоносителя в пределах каждого участка при in данных расходах его, а также известных пну|ренних диаметрах и длинах труб на данном участке. Эти перепады давления ЯИПЯЮ1СЯ исходными для последующего определения потребных напоров перекачи- вающих сетевых насосов, а в сочетании с данными о давлениях воды в сетях при неработающих насосах (статические режи- мы) — также для анализа гидравлических режимов сетей при работающих насосах (динамические режимы); 3) определения расходов теплоносителя на данном участке, соответствующих извест- ным диаметрам труб и выбранным значе- ниям перепадов давления, отнесенным к одному метру длины труб. Такие расчеты необходимы при рассмотрении аварийных режимов работы тепловых сетей, а также при разработке проектов их расширения и ре- конструкции. Гидравлические расчеты водяных тепло- вых сетей базируются на основных поло- жениях и закономерностях механики жидко- стей применительно к движению воды в стальных трубопроводах. В этих сетях вода находится при температурах, которые в по- дающих трубопроводах изменяются в преде- лах от 60 до 150 °C (в перспективе до 200 °C), а в обратных трубопроводах — от 30 до 80 °C. Изменения физических пара- метров воды в этих интервалах температур оказывают существенное влияние на законо- мерности ее движения, а потому должны учитываться в расчетах. Вместе с тем влияние давления на эти параметры, обусловленное в основном сжимаемостью воды, является ничтожным. В связи с этим физические параметры воды обычно приводятся приме- нительно к давлениям, соответствующим ки- пению воды заданной температуры (так называемые параметры линии насыщения). Значения плотности воды рв, кг/м3, при давлениях от 0,6 кПа (0,0006 МПа) до 1,555 МПа и температурах на линии насыще- ния приведены в табл. 9.1. Существенное влияние на результаты гидравлических расчетов оказывают значения вязкости воды — либо динамической цв, Па-с, либо кинематической .vB, м2/с, связанных между собой соотношением VB = Мв/Рв- (9-1) Значения динамической цв и кинемати- ческой vB вязкости воды на линии насыще- ния при температурах от 0 до 200 °C при- водятся в табл. 9.2. Основными исходными данными при I идравлических расчетах водяных тепловых сетей являются расчетные расходы воды по отдельным участкам. Методика определения расчетных расходов сетевой воды описана в гл. 8. При гидравлических расчетах трубопро- водов необходим определенный набор зна- чений внутренних диаметров труб, соот- ветствующий принятому сортаменту этих труб для тепловых сетей. В основу сорта- мента положены значения условных проходов труб Dy, мм, по ГОСТ 355-67 (см. гл. 3), соответствующие значениям условных прохо- дов труб от Dy 25 мм (минимальный по
Таблица 9.1. Плотность воды при различных давлениях и температурах на линии насыщения Давление абсолютное pB6t, 0,0006 0,0009 0,0010 0,0012 0,0015 0,0017 0,0020 0,0023 0,0030 0,0032 0,0040 0,0042 МПа (10* Па) Температура воды /В,С 0 5 6,98 10 13,03 15 17,51 20 24,10 25 28,98 30 Плотность воды рв, кг/м3 999,8 1000,0 999,9 999,7 999,4 999,2 998,8 998,3 997,3 997,1 996,0 995,7 Давление абсолютное р'™,1 0,0050 0,0056 0,0060 0,0070 0,0074 0,0096 0,0100 0,0120 0,0123 0,0150 0,0157 0,0199 МПа (10* Па) Температура воды /в, °C 32,90 35 36,18 39,02 40 45 45,83 49,45 50 54,00 55 60 П тотность воды рв, кг/м3 994,8 994,0 993,6 992,6 992,3 990,2 989,9 988,2 988,0 986,2 985,7 983,2 Давление абсолютное /?вбс, 0,0200 0,0250 0,0300 0,0312 0,0385 0,0400 0,0474 0,0500 0,0578 0,0600 0,0701 0,0800 МПа (10* Па) Температура воды /в, С 60,09 65 69,12 70 75 75,89 80 81,35 85 85,95 90 93,51 Плотность воды рв, кг/м3 983,1 980,5 978,2 977,7 974,7 974,2 971,6 970,8 968,4 967,8 965,2 962,7 Давление абсолютное р*60, 0,0845 0,0900 0,1000 0,1013 0,1208 0,1433 0,1500 0,1690 0,1985 0,2000 0,2321 0,2500 МПа (10* Па) Температура воды tB, °C 95 96,71 99,63 100 105 110 111,40 115 120 120,23 125 127,43 Плотность воды рв, кг/м3 961,7 960,4 958,4 958,1 954,5 950,7 949,7 946,8 942,9 942,7 938,8 936,8 Давление абсолютное />вбс. 0,2701 0,3000 0,3131 0,3500 0,3614 0,4000 0,4155 0,4500 0,4760 0,5000 0,5433 МПа (10* Па) Температура воды /в, С 130 133,54 135 138,88 140 143,62 145 147,92 150 151,85 155 Плотность воды рв, кг/м3 934,6 931,5 930,2 926,9 925,8 922,6 921,4 918,7 916,8 915,1 912.1 — Давление абсолютное р^, 0,6000 0,6180 0,6500 0,7001 0,7500 0,7920 0,8000 0,8500 0,8925 0,9000 0,9500 МПа (10* Па) Температура воды гв, °C 158,84 160 161,99 165 167,76 170 170,42 172,95 175 175,36 177,67 Плотность воды рв, кт/м3 908,3 907,3 905,3 902,4 899,5 897,3 896,8 894,3 892,1 891,8 889,4 __ Давление абсолютное рвб\ 1,0000 1,0027 1,1000 1,1234 1,2000 1,2552 1,3000 1,3989 1,5000 1,5551 — МПа (10* Па) Температура воды /в, °C 179,88 180 184,06 185 187,96 190 191,60 195 198,28 200 Плотность воды рв, кг/м3 887,0 886,9 882,3 881,5 878,3 876,0 874,3 870,4 866,7 864,7 — — Примечание Значения плотности воды подсчитаны по данным [106]
Таблица 9.2. Динамическая и кинематическая вязкость воды при различных температурах на линии насыщения Температура воды tB, °C Динамическая вяз- кость воды цв • 106, Па • с Кинематическая вяз- кость воды vB • 106, м2/с Температура воды tB, С Динамическая вяз- кое! ь воды цв • 106, Па с Кинематическая вяз- кое н. воды vB • 106, м-’/с 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1792 1308 1003 797,7 653,1 547,0 466,8 404,4 354,9 314,9 282,1 1,792 1,308 1,005 0,801 0,658 0,554 0,475 0,414 0,365 0,326 0,294 НО 120 130 140 150 160 170 180 190 200 - 254,9 232,1 212,7 196,1 181,9 169,6 158,8 149,4 141.0 133,6 - 0,268 0,246 0,228 0,212 0,198 0.187 0,177 0,168 0,161 0,155 - Примечание. Значения динамической вязкости «аимствованы из [106], а по ним и по формуле (9 I) подсчитаны значения кинематической вязкости. нормам [22] условный проход, допускаемый к применению только в ответвлениях к отдельным зданиям) до £>v 1400 мм (макси- мальный условный проход I руб, применя- емых в настоящее время в i силовых сетях). При ном каждому значению условного прохода соответствует только одно значение наружною диаметра труб, но несколько зна- чений ючщины их стенок, а именно: от 2 3 мм при наименьших условных про- ходах Dy 25-? 40 мм до 9 — 16 мм при наибольших условных проходах Dy 1200-? 1400 мм. Связанные с этим изменения шаченим внутренних диаморов труб dBH, м, при одном наружном диаметре dH, м, должны учитываться при определении площади попе- речного сечения трубы в свету /вн, м2, по формуле Лн = = 0,7854</вн. (9.2) 4 Выборка из сортамента труб для тепло- вых сетей со значениями Dy, dB, dBH, 5С1 и /вн приведена в табл. 9.3. Согласно табл. 9.3 наибольшие значения отношения Ан/.Лвн = -т-1,9 соответствуют переходам между значениями условных про- ходов Dy/D'y = 70/50, 100/80, 125/100, 250/200 и 500/400 мм. Для остальных переходов эти значения находятся в интервале 1,2 — 1,45. 9.2. Формулы и таблицы для гидравлических расчетов Течение жидкости по трубопроводам сопровождается потерями ее энергии на прео- доление сил трения, возникающих при сопри- косновении поверхности движущейся жидко- сти с внутренней поверхностью труб (так называемые линейные потери). Кроме того, дополнительные потери энергии возникают в местах резко! о изменения направления (по- вороты, изгибы) или площади сечения потока жидкости (переходы с одного диаметра труб на другой), при ее прохождении через арма- туру и измерительные приборы, а также при разделении одного потока на несколько потоков или их объединении в единый поток. Средние скорости потока wcp в поперечном сечении трубы связаны с количествами про- текающей через это сечение жидкости за единицу времени уравнениями неразрыв- ности потока 1/=УВни'ср = ~^^вни'ср = 0,7854^BHwcp, (9.3) 6 = Ср = /внН'срР = ^-^н^ерр = 0,7854г/2ни'срр. (9.3а) Здесь V, м3/с — объем; G, кг/с — масса жидкости, протекающей за секунду через сечение трубы площадью в свету /вн, м2; р, кг/м3 — плотность жидкости. Для стационарного течения вязкой жидкости при постоянстве ее температуры и скорости в пределах рассматриваемого участка применение закона сохранения энер- гии к массе потока жидкости приводит к уравнению Бернулли: пУЧ уч уч (9.4) Р Р Р или ДРуч = Рнач Ркон ~ Ртр 4" Pg (Zrqh 2нач)- (9.4а) 1Э1
Таблица 9.3. Условные проходы, наружные и внутренние диаметры и толщины стенок труб по сортаменту для тепловых сетей, их площади поперечного сечения в свету, значения массовых расходов воды и числа Рейнольдса при скорости воды 1 м/с и температуре 100 °C Условный проход груб Dy, мм Диаметры труб Толщина стенки труб 8СТ, м Площадь попе- речного сечения труб в свету /вн- м? Массовый расход воды при скорости 1 м/с и тем- пературе 100 °C GB, кг /с Число Рей- нольдса Re при скорости воды 1 м/с, и температуре 100 СС наружный dH, м внутренний г7вн, м 25 0,032 0,026 0,003 0,531 10“3 0,5088 70400 25 0,032 0,028 0,002 0,616 10~3 0,5902 95 100 32 0,038 0,032 0,003 0,804- 10“3 0,7703 108 800 32 0,038 0,034 0,002 0,908- 10“3 0,8700 115 500 40 0,045 0,039 0,003 1,195 10“3 1,145 132 600 40 0,045 0,041 0,002 1,320-10“3 1,265 139 900 50 0,057 0,051 0,003 2,042- 10“3 1,957 173 200 65 0,076 0,070 0,003 3,848 - 10“3 3,687 237 800 80 0,089 0,082 0.0035 5,281 • 10“3 5,060 278 600 100 0,108 0,100 0,004 7,854- 10“3 7,525 339 700 125 0,133 0,125 0,004 12,27- 10“3 11.76 424 600 150 0,159 0.150 0,0045 17,67- 10“3 16,93 509 600 175 0,194 0.184 0,005 26,59 -10“3 25,48 625 000 200 0,219 0,207 0,006 33,65 • 10“3 32,24 703 200 200 0,219 0,211 0,004 34,97 -10“3 33,51 716 800 250 0,273 0,259 0,007 52.69 -10“3 50,48 879 800 250 0,273 0,263 0,005 54,33- 10-3 52,06 893 400 300 0,325 0,309 0.008 74,99- 10“3 71,95 1 050000 300 0,325 0,315 0,005 77,93- 10“3 74,97 1 060000 350 0,377 0,359 0,009 0,1012 96,96 1 220000 350 0,377 0,367 0,005 0,1058 101,38 1257000 400 0,426 0,408 0,009 0,1307 125,23 1 386000 400 0,426 0,414 0,006 0,1346 128,96 1 406000 500 0,530 0,512 0,009 0,2059 197.28 1 739 000 500 0,530 0,518 0,006 0,2107 201.88 1 760000 600 0,630 0,610 0,010 0.2922 278,07 2 072 000 600 0,630 0.618 0,006 0,3000 287,44 2 099 000 700 0.720 0,698 0,011 0,3826 366,58 2 371 000 700 0,720 0,706 0,007 0.3915 375.11 2 398000 800 0,820 0,796 0,012 0.4976 476,77 2 704000 800 0,820 0,806 0,007 0,5102 488,84 2 738 000 900 0,920 0,892 0.014 0,6249 598,74 3 029000 900 0,920 0,904 0,008 0.6418 614,93 3 071 000 1000 1.020 0,990 0,015 0,7698 737,57 3 363 000 1000 1,020 1,004 0,008 0,7917 758,55 3411 000 1200 1,220 1.188 0,016 1,1085 1062,1 4036000 1200 1.220 1,204 0,008 1,1347 1087,2 4083000 1400 1,420 1,388 0,016 1,5131 1438,4 4715000 1400 1,420 1,400 0,010 1,5394 1474,9 4 756 000 Здесь р„ач и р^„, Па — давления жидкости в начальном и конечном сечениях груб в пределах участка; р, кг/м3 — плот- ность жидкости; z£a4 и z£o„, м — ординаты, соответствующие центрам начального и ко- нечного сечений трубы относительно произ- вольной горизонтальной плоскости Геодези- ческие отметки); g, м/с2 — ускорение силы тяжести в гравитационном поле Земли, кото- рое в гидравлических расчетах можно при- нимать постоянным и равным g = 9,81 м/с2. Величина руТр соответствует перепаду дав- ления жидкости между начальным и ко- нечным сечениями трубы на участке, вызван- ному расходом энергии потока жидкости на преодоление сил трения между этим потоком и внутренней поверхностью трубо- провода, а также на местные потери. Вели- чина Azy4 = z^H - z,^4, м, которая может быть либо положительной, либо отрицатель- ной, соответствует разности между геодези- ческими отметками начального и конечного ITT
сечений трубы на участке. Эта величина рав- на нулю для горизонтально уложенных тру- бопроводов, а также для любых замкнутых контуров циркуляции жидкости, которые ха- рактерны для двухтрубных водяных тепло- вых сетей с подающими и обратными трубо- проводами. Поэтому суммарный перепад давлений по всем участкам трубопроводов, образующим такой контур, равен Е РуЧ = Е Ртр = рс нач — рс кон. (9.5) В (9.5) рснач и рскон — значения давления сетевой воды в начальной и конечной точ- ках циркуляционного контура, обычно замы- кающегося в источнике теплоснабжения, при- чем разность давлений рс нач — Рс кои поддер- живается за счет работы циркуляционных сетевых насосов. В общем случае величина состоит из двух слагаемых, соответствующих линейным и местным потерям, причем линейные потери в пределах участка из труб одного внутрен- него диаметра и с одинаковыми на всем про- тяжении расходами воды пропорциональны длине /уч этого участка. Второе слагаемое Арм соответствует местным потерям энергии в пределах участка. Таким образом, имеем Дртр = АРтр^уч АРм- (9.6) Чдесь Артр, Па/м — удельный перепад /шипения на трение, отнесенный к 1 м длины y<iaciKa. Его величина определяется уравне- нием Дарси — Вейсбаха Артр = ^-TpPwcp/2^BH • (9-7) Подставляя вместо скорости wcp выраже- ние через массовый расход жидкости G по формуле (9.3а), получаем Артр — = 0,8106 “внР </внР (9.7а) Безразмерный коэффициент Х1р носит название коэффициента гидравлического тре- ния или гидравлического сопротивления. Определение по формулам (9.7) перепадов давления жидкости, затраченных на преодо- ление трения в трубах, требует предвари- тельного определения значений Хтр. Только при таких режимах, когда эти значения можно считать не зависящими от скорости wcp, удельные перепады давления на трение оказываются пропорциональными плотности и квадрату скорости жидкости и обратно пропорциональными диаметру трубы. Как показывают теоретические соображения и экспериментальные данные, значения Х.тр во многих случаях зависят от скорости или расхода жидкости, а также от ее темпера- туры. Так, при малых скоростях и большой вязкости жидкости отдельные частицы пото- ка движутся параллельно оси трубы, причем максимальной скоростью обладают частицы, расположенные по этой оси (ламинарное течение жидкости). Характеристикой режима течения жид- костей, в частности критерием перехода ламинарного течения в турбулентное, явля- ется безразмерный параметр (число Рей- нольдса) Re, характеризуемый соотношением Re = ^ср^вн _ wcp^bhP (98) v М ’ Комбинируя формулы (9.3а) и (9.8), можно получить следующее выражение для числа Re в зависимости от массового рас- хода жидкости: Res=^=U732G (М) itdBHpv Р^вн Скорости воды в трубопроводах тепло- вых сетей при расчетном режиме обычно находятся в интервале wB = 0,5 4- 3 м/с, по нормам [22] и не должны превышать 3,5 м/с. Для облегчения расчетов значений GB по формуле (9.3а) и Re по формуле (9.9) в табл. 9.3 приведены эти значения при ско- рости воды wB = 1 м/с и ее температуре 100 °C для всего сортамента труб, приме- няемых в тепловых сетях. Расчеты по формуле (9.9) показывают, что значения Re, меньшие 2000 — 2300, соот- ветствующие ламинарному течению в трубо- проводах водяных тепловых сетей, практи- чески не встречаются. Даже при минималь- ном диаметре трубы dBH = 0,026 м и низкой температуре воды в обратных трубопроводах гс обр — 30 °C такие значения Re соответ- ствуют ничтожной скорости течения wB = = 0,06 4- 0,07 м/с. Поэтому в дальнейшем рас- сматриваются гидравлические расчеты толь- ко для турбулентного течения. При повышении числа Re свыше 2000 — 2300 и переходе ламинарного течения в турбулентное значения коэффициента Хтр скачкообразно возрастают с 0,028—0,032 до 0,038 — 0,040. При дальнейшем росте числа Re эти значения постепенно снижаются. Особенностью турбулентного течения в трубах является влияние на значения Хтр помимо числа Re шероховатости внутренней поверхности труб, возникающей в основном за счет коррозии этой поверхности. У труб из металлов, не подверженных коррозии при воздействии на них воздуха и воды, напри- мер из латуни или нержавеющей стали, а также для стальных труб при малых числах Re влияние шероховатости на гидравличе- 103
ское сопротивление практически неощутимо, а потому такие трубы называются гидравли- чески гладкими. Зависимость коэффициента Хгр от числа Re при турбулентном течении в гидравлически гладких трубах в интервале значений Re = 5 • 103 + 105 выражается фор- мулой Блазиуса Xrp = O,3164/Re025. (9.10) При числах Re, больших 105, получаемые по формуле (9.10) значения Х.тр занижены, поэтому в интервале Re = 105 + 3 • 106 следует пользоваться формулой Никурадзе 0 221 Лтр = 0,0032 + (9.10а) не Расчеты по формулам (9.10) показывают, что в области турбулентного течения в гидравлически гладких трубах с ростом числа Re значения Хтр снижаются с 0,0376 при Re = 5 • 103 до 0,0116 при Re = 106. Подставляя значения Хтр по формулам (9.10) в основную формулу (9.7а) и исполь- зуя (9.9) для числа Re, получаем выражения для удельного перепада давления на трение в гидравлически гладких трубах: при значениях Re = 3 • 103ч-105 0,25(^1.75 “О-*1 при значениях Re = 3 • 106+ 10’ z-1.723 Дртр = 0,1942-™ Р^вн (/" \ о — ^вн ) (9.11) (9.11а) ц0.237 Коррозия стальных труб, не защищенных специальными покрытиями, нанесенными на их внутреннюю поверхность, приводит к появлению на этой поверхности неравно- мерной шероховатости, детальная характе- ристика которой неосуществима, а потому для таких труб используется понятие экви- валентной шероховатости еэкв, основанное на сопоставлении опытных значений Дртр для труб после их длительной эксплуатации с соответствующими данными для труб с искусственно созданной равномерной шеро- ховатостью (см. ниже). Значения коэффици- ента Хтр для труб с такой шероховатостью в общем случае зависят от числа Re и от безразмерного параметра еш, называемого относительной шероховатостью и равного £ш = ^ш/^вн- (9.12) Здесь еш, м — высота бугорков, при искусственной шероховатости равная диа- метру песчинок, закрепленных лаком на по- верхности трубы (зернистая шероховатость). Эта зависимость коэффициента Хтр от отно- сительной шероховатости проявляется лишь при больших числах Re и полностью отсутствует при ламинарном течении, а также при турбулентном с малыми числами Re, причем влияние относительной шерохова- тости еш проявляется тем раньше, чем ее значения больше. При больших значениях еш это влияние наб подается при переходе ламинарного течения в турбулентное. При турбулентном течении с малыми значениями еш имеется интервал чисел Re, в пределах которого значения коэффициента Лгр зависят только от числа Re, но не от шероховатости труб, а поюму такие трубы можно отнести к категории гидравлически гладких и использовать при их расчетах приведенные выше формулы (9.10) и (9.11). Вместе с тем опытами установлено, что для шероховатых труб с ростом числа Re насту- пает предел, после превышения которого значения удельного перепада давления на трение Дргр практически перестают зависеть от числа Re и определяются только отно- сительной шероховатостью еН1. Эти предель- ные значения числа ReHp гем ниже, чем больше относительная шероховатость труб еш. В связи с этим в области больших чисел Re удельный перепад давления на трение Дртр в соответствии с формулой (9.7) становится пропорциональным квадрату массового рас- хода жидкости, поэтому область чисел Re, превышающих предельные значения Renp, часто называется областью квадратичного закона гидравлического сопротивления. • При обработке опытных данных по зна- чениям Х.тр в области квадратичного закона сопротивления используются теоретические исследования Прандтля по турбулентному течению в шероховатых трубах, в соответ- ствии с которыми зависимость значений Х7р от относительной шероховатости ещ в этой области имеет вид [114] —L- = 41g—+ В. (9.13) |/ ^-тр Еш Наилучшее соответствие между получен- ными в опытах Никурадзе значениями Хгр для турбулентного течения в трубах с искус- ственной шероховатостью и рассчитанными по формуле (9.13) достигается, если принять А — 2 и В = 1,14. При этом получается сле- дующая формула Никурадзе: 1= 1 1 \2 / 3 715\2 1,14+ 2 1g--- 21g^^ / \ / (9.13а)
Таблица 9.4. Гидравлический коэффициент трения для шероховатых труб в области квадратичного закона сопротивления по формуле Никурадзе Параметр шероховато- сти Бш Гидравлический коэффи- циент трения Др 0,03333 / 1 д у зо" J 0.05966 0,02857 / 1 \ у7з? / 0,05594 0,02500 / _1\ У 40/ 0,05299 0,02222 /д_А У 45 / 0,05058 0.02000 / Д \ У 50 / 0,04856 0.01667 1 -О У 60/ 0,04534 Параметр шероховато- 0,01429 0,01250 0,01111 0 01000 0 00833 0.00714 С1И Би, / 1 \ / 1 \ 1 1 Д 1 1 1 1 1 Гидравлический коэффн- У 70/ У 80 / У 90/ У 100 / У 120 / У 140 / цист трения 7.т 0.04286 0,04088 0,03924 0,03785 0,3562 0,03389 Параметр шероховато- 0,00625 0,00556 0.00500 0 00400 о.ооззз 0,00286 С1И £ш / 1 \ Гидравлический коэффи- У 160 / V 180 / У 200 / У 250 / у 300 / У 350 / циент трения /.тр 0,03248 0,03132 0,03033 0,02838 0,02693 0.02578 Параметр шероховато- 0 00250 0 00222 0 00200 0 00167 0 00143 0.00125 СГИ бш 1 1 \4оо/ 1 1 1 У 450 / / 1 \ У 500 / / 1 \ У'боо / / ! \ уТоо / / ! У уДоо / Гидравлический коэффи- циент трения Zrp 0,02485 0,02406 0,02339 0,02230 0,02144 0,02073 Параметр шероховато- 0 00111 0,00100 0,00083 0,00071 0,00062 0.00056 С1И Бп, 1 1 У 900/ ( 1 У 1000/ / 1 \ УД 20(7 / ( 1 У 1400 / ( 1 УТбОО / / J \ у180(Г/ Гидравлический коэффи- циент трения Д 0,02013 0.01962 0,01877 0,01810 0,01755 0,01709 Параметр шероховато- 0,00050 0,00040 О.ОООЗЗ 0,00029 0,00025 0,00022 1 III / 1 \ уДооо/ / 1 \ У 2500 / / 1 \ \3ooo/ / 1 \ У 3500 / / 1_\ уДооо / / 1 \ У 4500/ I идравлический коэффи- циент трения Др 0,01668 0,01588 0,01526 0,01477 0,01436 0,01402 Параметр шероховато- 0,00020 0,00017 0,00014 0,00012 0,00011 0,00010 С1И Бш 1 1 1 [ 1 / 1 \ / 1 \ / 1 \ ( 1 У 5000 / \ 6000 / У 7000 / У 8000 / У 9000 ) у 10000/ 1 идравлический коэффи- циент Др 0,01372 0,01322 0.01283 0,01244 0.01221 0,01200 Примечание Значения Др подсчитаны по формуле (9.13а). Формула (9.13а) получила эксперимен- Iальное обоснование опытами Никурадзе только в интервале значений еш = 0,0014- 0,0333. Исходя из теории турбулентного течения, разработанной Прандтлем, формулу можно распространить также на значения параметра еш, меньшие 0,001. Вместе с тем применение формулы (9.13а) при значениях |’.ц„ превышающих 0,0333, является необосно- ванным. Значения коэффициента лгр в области квадратичного закона сопротивления, рассчи- танные по формуле (9.13а) для интервала шачений параметра шероховатости е1Н от 0,0333 до 0,0001, приведены в табл. 9.4 Как видно из нее, при сокращении относительной шероховатости еП| значения лтр снижаются сначала быстро, а затем все медленнее. В частности, при еш = 0,025 имеем Др = 0.053, а при еш = 0,0001 Др = 0,012. Используя формулу (9.13а), уравнение (9.7а) для удельного перепада давления на трение в трубах при квадратичном законе сопротивления можно представить в следую- щем виде: АРтр = 0.2026G2 , Д 3,715т/ Д2 рт/Д 1g--------- (9.14) 174?
Из этой формулы для массового рас- хода жидкости G при известных значениях внутреннего диаметра dm и шероховатости трубы /ш, а также удельного перепада давле- ния на трение Дртр получается выражение G = 2,221 (р Дртр)0’5^51g -----в-н (9 14а) сш Вместе с тем определение исходя из формулы (9.14) внутреннего диаметра трубы dBH при заданных значениях G, Дртр и еш требует применения способа последователь- ных приближений. Поэтому представляют интерес приближенные степенные формулы для определения значений А.тр в области квадратичного закона сопротивления. Наибо- лее удачная из таких формул предложена Б. Л. Шифринсоном: (\ 0.25 ' <9Л5) “вн / Сопоставление значений Х.тр по формулам (9.13а) и (9.15) показывает, что использование последней в интервале значений параметра еш = 0,0004-г 0,0030 связано с погрешностью не более ± 2 %. При больших значениях па- раметра наблюдается быстрое возраста- ние погрешности приближенной формулы (9.15), которая составляет —11% при еш = = 0,010, а потому при значениях еш, больших 0,005, ею пользоваться нельзя. Объединяя основную формулу (9.7а) с приближенной (9.15), получаем Дртр ~ 0,08916G2e°’25 Р^№5 (9 15а) Приближенная формула для определения внутреннего диаметра трубы dBH по задан- ным значениям G, Дртр и еш такова: JBH = 0,631 '0,381 „0,0476 (рДРтр)0Л905 (9.16) Аналогично для определения массового расхода G по заданным значениям JBH, еш и Дртр получаем G = 3,348 -(Р-ДМ°-5ДН— (9.16а) ъ Ш Упрощение гидравлических расчетов труб в области квадратичного закона сопро- тивления достигается за счет введения пара- метра удельного гидравлического сопро- тивления Sy;3 трубы, соответствующего удель- ному перепаду давления Дртр в ней при» массовом расходе жидкости G, равном 1 кг/с: Sya = Aprp/G2; (9.17) ApTp = SyaG2. (9.17а) Размерность удельного гидравлического сопротивления Па • с2/(м • кг2) или 1/(м2-кг). По формулам (9.14) и (9 15а) значения 5у;1 в области квадратичного закона сопротивле- ния определяются только внутренним диа- метром и шероховатое! ью труб, а также плотностью жидкости, а именно: с 0,2026 рС 1g - ~ BJL (9.18) 2 ’ (9.18а) \ / то же в соответствии с приближенной формулой (9.15): _ 0,08916ещ 25 УД “ Pd^5 Исследования по I идравлическому со- противлению стальных труб с естественной шероховатостью, проведенные Кольбруком и Уайтом, Г. А. Муриным и Ф. А. Шевеле- вым, показали, что в областях гидравли- чески гладких труб и квадратичного закона сопротивления для стальных труб в целом сохраняются те же закономерности, чго и для труб с искусственной шероховатостью. Вместе с тем между этими двумя облас- тями имеется промежуточная область, в пре- делах которой коэффициент гидравлического трения Х.тр зависит как от числа Re, так и от параметра шероховатости £ш. Для стальных труб с естественной шероховатостью, начи- ная с определенного числа Renp, значения коэффициента трения Хтр, по-прежнему пре- вышающие соответствующие гидравлически гладким трубам при том же числе Re, непрерывно снижаются, асимптотически при- ближаясь к соответствующим квадратичному закону сопротивления Наличие общих закономерностей для любых шероховатых труб, в том числ’е сталь- ных, позволяет базировать их гидравличе- ские расчеты на специальном параметре, называемом эквивалентной шероховатостью еэкв. Под эквивалентной шероховатостью подразумевается шероховатость стальных, а также других шероховатых тр>б, соответст- вующая значению Х.тр по формуле (9.13а) для труб того же диаметра с искусственной шероховатостью в области квадратичного закона сопротивления. Значения такой ше- роховатости для любых груб определенного внутреннего диаметра dw могут быть под- считаны исходя из замеренных в области квадратичного закона сопротивления удель- ных перепадов давления в трубах Дртр при известных значениях массового расхода GB и плотности рв. При этом, вводя параметр относительной эквивалентной шероховатости Еэкв = ^экв/^вн и используя формулы (9.7а), (9.13а), получаем
X,„ = = ---------------- ,р G2B / 3,715 У 2 1g------1 \ ^экв / Отсюда ] „ eJKB = еэкв6?вн = 3,715dBH-10 2/хтр = _ °’45Gb = 3,715JBH • 10~ (РдРтр)°'5 rfBH25. (9.20) Полученные значения эквивалентной ше- роховатости стальных труб по порядку близки к усредненным фактическим значениям шероховатости, но могут несколько превы- шать их (примерно на 30 % по данным [114]). Надежность и точность полученных при этом значений еэкв могут быть обеспечены толь- ко при гидравлических испытаниях труб в лабораторных условиях. Г идравлические испытания отдельных участков трубопроводов тепловых сетей, на- ходящихся в эксплуатации, не могут обеспе- чить высокой точности измерений. Кроме юго, полученные таким путем значения удельных перепадов давления Дртр отражают влияние множества факторов помимо собст- венно шероховатости труб, а именно откло- нений от области квадратичного закона сопротивления, наличия местных сопротивле- ний в пределах испытанных участков, засо- рения труб и т. д. В трубопроводах горячего водоснабже- ния от тепловых пунктов при закрытой системен отсутствии необходимой обработки подогреваемой воды возможно также обра- зование на внутренней поверхности труб плотных отложений солей. Такие отложения приводят не к увеличению шероховатости груб, а к сокращению их поперечного се- чения в свету и к увеличению перепадов давления на трение. Такое сокращение соглас- но нормам [19] подлежит учету в гидравли- ческих расчетах трубопроводов горячего во- доснабжения, для которых в этих нормах приведена специальная номограмма. Согласно приведенным в [109, 114] дан- ным эквивалентная шероховатость стальных труб еэкв, м, находится в следующих интер- валах: для новых чистых: бес- шовных труб . . . .0,00001—0,00002 сварных труб.............. 0,00003 — 0,00010 оцинкованных труб . . . 0,0001—0,0002 для бесшовных и сварных труб с незначительной кор- розией после нескольких лет эксплуатации .... 0,0001—0,0003 то же для оцинкованных Труб ..................... 0,0004 - 0,0007 для бесшовных и сварных труб: при умеренной коррозии 0,0003 — 0,0007 после длительной эксплуа- тации .................. 0,0008 — 0,0015 при сильной коррозии 0,002 — 0,004 По нормам [22] в гидравлических расче- тах рекомендуется принимать еэкв = 0,0005 м для всех водяных тепловых сетей, кроме сетей горячего водоснабжения, для которых это значение увеличено до еэкв = 0,001 м. Исходя из этих указаний, в дальнейшем значение еэкв = 0,0005 м принято в качестве нормированного. Соответствующие значения относительной шероховатости составляют еноРм = 0,0005 ____1_ экв dBH 2000JBH (9-21) При подстановке нормированного значе- ния относительной шероховатости е"кВрм при- веденная выше формула (9.13а) для коэффи- циента гидравлического трения Хтр в области квадратичного закона сопротивления прини- мает следующий вид: л норм______________(__________ _________1_______ тр ~ (7,742 + 2 1g 4,н)2 ’(2 1g 74304?вн)2 ' (9.22) Расчеты по формуле (9.22) показывают, что при переходе от минимального внутрен- него диаметра трубы dBH — 0,026 м к макси- мальному dBti = 1,40 м соответствующие нор- мированной эквивалентной шероховатости е“°Рм = 0,0005 м значения Х.“ррм снижаются с 0,0478 до 0,0155. В соответствии с фор- мулами (9.7а) и (9.22) для перепада давления на трение в области квадратичного закона сопротивления Дртр при нормированной ше- роховатости е“к£м — 0,0005 м для труб водя- ных тепловых сетей получаем выражение м;рм - ,,Оп°7дХ и- <9-23» Рв^вн (1g 7430dBH) Соответствующая формула для опреде- ления массового расхода воды такова: GB = 2,221 (рвДр?ррМ)°'5^н (3,87 + 1g dBH). (9.24) Использование приближенной формулы (9.15) взамен точной (9.13а) приводит к сле- дующим выражениям: д_норм _ .9’.Ql333(Zg_. (9 25) Ртр Рв^вн25 ’ ( } GB = 8,661 (рв Др”ррм)0,5 d2*25. (9.25а) При значениях диаметров труб dBH менее 0,17 м применение приближенных формул (9.25) и (9.25а) из-за неточности исходной формулы (9.15) связано с существенными погрешностями, а потому не рекомендуется.
Формула (9.18) для удельного гидравличе- ского сопротивления 5уд при подстановке значения е“°врм = 0,0005 м принимает вид лнорм_________0,2026_______ уд ~ Рв^н (Ig 743(МВН)2 ’ (9.26) Приближенная формула (9.16) для опре- деления внутреннего диаметра трубы dBli по известным значениям GB, Дртр и рв при нормированной шероховатости е“°рм = = 0,0005 м упрощается следующим образом: 0,439GB381 (9.27) ^ВН (рвЛр^рм)0'1905 ' При отклонениях принятого эквивалентной шероховатости от ванного ев°врм = 0,0005 м в области квадра- значения нормиро- тичного закона сопротивления возможно использование поправочного коэффициента Р*в, вводимого прежде всего на значения А.вррм коэффициента гидравлического трения. Для такого поправочного коэффициента в соответствии с формулами (9.13а) и (9.22) получается выражение QKB ^тр ( 1g 7430^вн " ^рм 3,715JB„ еЭ1Св (9.28) Если же при этом исходить из при- ближенной формулы (9.15), то соответственно имеем фг=6.687'»5- е>.28а) Таким образом, значения (3*ь по прибли- женной формуле (9.28а) определяются только эквивалентной шероховатостью еэкв и не за- висят от диаметра трубы, в то время как по более точной формуле (9 28) такая зависи- мость имеется. Расчеты показывают, что зна- чения р*в по формуле (9.28а) близко соответ- ствуют более точным по формуле (9.28) при диаметрах труб dBH — 0,2 4-0,4 м, если эти значения меньше единицы, и при диаметрах труб dBII = 0,4 -г 0,8 м, если значения (3[в больше единицы. Такие результаты позво- ляют обойтись сокращенной табл. 9.5, в ко- торой для нескольких близких значений внут- ренних диаметров труб приведены единые значения поправочно! о коэффициента (3[в по формуле (9.28). В табл. 9.5 включены общие для всех диаметров труб значения р*в по приближен- ной форму ie (9.28а). Охваченные табл. 9.5 значения эквивалентной шероховатости еэкв находятся в интервале 0,0001—0,003 м. Приведенные в справочных пособиях [105] таблицы значений коэффициента гид- равлического трения Х.гр или поправочного коэффициента р*в для труб различных диа- метров, соответствующие значениям е,кв до 0,007 м, а при диаметрах труб более 0,125 м даже езкв = 0,050 м по формуле (9.20), лишены всякого обоснования. Если при обработке результатов гидравлических испытаний по участкам тепловых сетей по формуле (9.20) иногда получаются значения е1кв, превышающие 0,003 — 0,004 м, а при Таблица 9.5. Поправочные коэффициенты р*в к значениям коэффициента трения Х“°рм при нормированной шероховатости труб £^°рм = 0,0005 м в области квадратичного закона сопротивления Значения эквива- лентной шерохо- ватости труб ^ЭКВ’ м Внутренние диаметры труб <7ВН. м, по формуле (9 28) в интервалах Значения по приближен- ной форму- ле (9 28а) для всех диаметров труб 0,026 — 0,034 0,039 — 0,051 0,070 — 0,083 0,loo- о. 126 0,150 — 0,184 0,207 — 0,263 0,309- 0,367 0.408 — 0,706 0,796 — 1.400 0,0001 0,59 0,61 0,63 0,64 0,66 0,68 0,69 0,70 0,71 0,669 0,0002 0,73 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,81 0,82 0,795 0,0003 0,83 0,84 0,85 0,86 0,87 0,88 0,88 0,89 0,89 0,890 0,0004 0,92 0,93 0,93 0,94 0,94 0,94 0,94 0.95 0,95 0,946 0,0005 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,0006 1,07 1,07 1,06 1,06 1,05 1,05 1,05 1,05 1,04 1,047 0,0008 1,20 1,18 1,17 1,16 1,15 1,14 1,13 1,12 1,11 1,125 0,0010 1,32 1,29 1,27 1,25 1,23 1,22 1.21 1,19 1,17 1,189 0,0012 — 1,39 1,35 1,33 1,30 1,28 1,27 1,25 1,23 1,244 0,0014 — 1,48 1,43 1,39 1,37 1,35 1,33 1,30 1,28 1,293 0,0018 — — 1,57 1,53 1,49 1,46 1,43 1,40 1,37 1,378 0,0022 — — 1,71 1,65 1,60 1,56 1,53 1,49 1,44 1,447 0,0026 — — 1.81 1,76 1,70 1,65 1,61 1,56 1,51 1,510 0,0030 — — — 1,86 1,79 1,74 1,69 1,63 1,58 1,565
диаметрах труб до 0,05 м — превышающие O.OOI 0,002 м, то это свидетельствует не о наличии соответствующей шероховатости, .1 о неучтенном влиянии других факторов. Исходя из этого в табл. 9.5 не включены падения Р)кВ, соответствующие значениям еэкв bo юс 0,0010 м при внутренних диаметрах ।pv6 до 0,034 м, а гакже значениях более 0.0015 м при диаметрах 0.039 — 0,051 м. Наиболее сложными являются гидравли- ческие расчеты стальных трубопроводов в попасти, переходной между соответствую- щей 1 идравличсски гладким трубам и квадра- iидиому закону сопротивления. При обра- OoiKc экспериментальных данных в пере- ходной области за основу принимаются выводы из теории турбулентного течения, рв |работанной Прандтлем и уточненной применительно к переходной области А Д. Альтшулем [114], согласно которым дня характеристики зависимости А.тр в этой области от параметров Re и еш использу- ется соотношение 1 = A 1g Re |Aip 4- В 1g 1 + С. (9.29) |/A.ip b"i При этом коэффициенты А, В и С под- бираются таким образом, чтобы по мере снижения параметра еш результаты расчетов но формуле (9.29) асимптотически прибли- жались к таковым по формуле Прандтля дня 1 идравлически гладких труб, а по мере возрастания этого параметра они также асимптотически приближались к соответст- вующей формуле (9.13) для области квадра- тичного закона сопротивления. Из таких формул наиболее удачной оказалась следую- щая, предложенная Кольбруком и получив- шая теоретическое обоснование в работах А. Д. Альтшуля: 1 - = - 21g f (9.29а) [А)р \Re|/xTp 3,7/ Для определения значений коэффициента А.гр по известным параметрам Re и А.1р, пользуясь формулой (9.29а), следует приме- нять способ последовательных приближений. В связи с неудобством такою способа А. Д. Альтшулем предложена приближенная формула, позволяющая непосредственно оп- ределять значения Х1р: / Ко\0 2 5 Х1р = о,11 е1КВ + —- . (9.30) При малых значениях £экв формула (9.30) асимптотически переходит в формулу (9.10) для гидравлически гладких труб, а при боль- ших значениях Re — в приближенную форму- лу (9.15) для области квадратичного закона сопротивления. Эти особенности формулы (9.30) несколько ограничивают область ее применения, поскольку приближенная форму- ла (9.15) приводит к результатам, близким к точной формуле (9.13а), лишь в интервале значений еш = 0,0004д-0,0030, которому при нормированной эквивалентной шерохова- тости е"квМ = 0,0005 м соответствуют внут- ренние диаметры труб в пределах 0,17— 1,25 м. При значениях е(кв, превышающих 0,003, формула (9.30), как и формула (9.15), при- водит к существенно заниженным значениям коэффициента лгр и потому в этой области следует пользоваться более точной форму- лой (9.29а). При значениях е,кв, превышаю- щих 0,033, все эти формулы становятся н еп р им ен им ы м и. Для гидравлических расчетов трубопро- водов в переходной об тает и существенным является определение траничных значений параметров Re и ejkb, при которых эта область должна стыковаться, с одной сто- роны, с областью । идравлически гладких труб, а с другой — с областью квадратич- ною закона сопротивления Поскольку струк- тура приведенных выше формул для переход- ной области основана на асимптотическом переходе к соответствующим формулам для значений Х.тр в соседних областях, более пра- вильно вместо переходных значений Re и еш рассматривать переходные зоны между об- ластями, в пределах которых определение значений А.гр по формулам для двух сосед- них областей приводит к примерно одинако- вым результатам. Практически в этих зонах можно выделить предельные значения пара- метров Re и ejkb, если задаться относи- тельным расхождением значений Хтр, подсчи- танных по формулам для двух соседних областей. Так, например, границу между областями гидравлически гладких труб и переходной можно определить как соответ- ствующую заданной величине отношения ^рРА?р= 1 + Аггр- (9.31) Здесь Х."рр и Х.'гр — значения А.гр, подсчи- танные по формулам соответственно для переходной области и гидравлически гладких труб при одних и тех же значениях Re и еэкв, а Д'гр — относительная погрешность, допускаемая в расчетах по определению значений А.тр. Аналогично граничные значе- ния параметров Re и е)КВ между переход- ной областью и областью квадратичного закона сопротивления можно охарактеризо- вать соотношением Ч’РА"р = 1 + А?р- (9.31а) Для обеспечения некоторого запаса в расчетах значения Д[р и Д[р целесообразно 5 Водяные геи ювые сети 129
принимать положительными и находящимися в интервале 0,01—0,02. Пользуясь соотноше- ниями (9.31) и приближенной формулой (9.30), можно получить формулу для подсчета зна- чений произведения параметров Re и еэкв, со- ответствующих границе между об частями гидравлически гладких груб и переходной: - 68 [(1 4- Аггр)4 - I] (9 32) Для 1раницы между переходной об- ластью и областью квадратично)о закона сопротивления тем же способом получаем =------------- (9.32а) vnep экн (1 4 дкв)4 _ J В формупах (9.32) фшурирует произве- дение параметров Re и е1КВ, которое можно рассматривать как комплексный параметр ReC,KB = (9.33) v Если принять для коэффициентов А'гр и А,р одно и то же значение 0.02, чо получим RenepSjKB = 5,60 и Re™pEn*P = 824. В нормах [22] рекомендуется определять значения лтр по формулам (9 13а) в области квадратичною закона сопротивления и (9.29а) в переходной области, причем дня последней допускается также применение приб тиженной формулы (9.30). В качестве граничного между этими двумя областями оюворено значение пара- метра RenepE^P = 560, примерно соответст- вующее формуле (9.32а) при А™ = 0,03. Ис- пользование формул для гидравлически глад- ких труб нормами [22] не предусматри- вается. Для границы между областями гид- равлически гладких труб и переходной А Д. Альтшулем [114] рекомендуется значение Renep£niKB ~ Ю, что примерно соот- ветствует значению А[р = 0,033. Анализ формулы (9.33) показывает, что скорость воды wB, соответствующая задан- ному значению параметра ReE)KB, не зависит от диаметра грубы и определяется только ее эквивалентной шероховатостью и вяз- костью воды, а именно: — ReE)KBvB ^еэкв (9.34) В частности, для граничного значения Renepe3KB = 824, соответствующего переходу в квадратичную область сопротивления, полу- ченные по формуле (9.34) граничные зна- чения скорости воды ивр при е'7кВм =0,0005 м составляют 0,48 м/с при температуре воды 100 °C и 1,32 м/с при 30 °C. Такие скорости являются обычными в водяных тепловых сетях, и потому значительная часть гидрав- лических режимов этих сетей соответствует переходной области. Остальные режимы се- тей попадают в область квадратичного закона сопротивления. Значения Re„“p, соот- ветствующие параметру R е^е"^ = 824 при К* * HGDM эквивалентной шероховатости езкв = = 0,0005 м, могут быть подсчитаны по формуле (RenKap)HOpM = i,65-104H. (9.34а) Большой обьем и сложность г идравлн- ческих расчетов по точным формулам, требующих применения способа последова- тельных приближений, оправдывают разра- ботку подробных таблиц, позволяющих облегчить эти расчеты и использовать такие таблицы дтя решения основных задач гидравлическою расчета определения значе- ний Артр по заданным значениям GB и dBH и определения значений Gu по заданным значениям Артр и йви Что касается третьей задачи, а именно определения необходимо) о диаметра трубы dB„ по известным значениям GB и Дртр, то для ее решения требуется, как правило, привлечение технико-экономических сообра- жений. Согласно нормам [22] при проектиро- вании тепловых сетей удельные перепады давления на трение Аргр должны выбирать- ся на основе технико-экономических расче- тов, так как при заданных расчетных расходах воды для каждою участка сетей в принципе может быть выбрано несколько диаметров труб, соответствующих разным удельным перепадам давления на трение Артр в пределах данного участка. В практике проектирования выбор оптимального вариан- та осуществляется сравнением нескольких вариантов, различающихся принятыми диа- метрами труб, тес повторением гидрав- лическою расчета Поэтому составление де- тальных таблиц значений Аргр для всех диаметров труб по их сортаменту (см. табл. 9.3) позволяет сокра) ить объем технико- экономических расчетов Детальные таблицы для гидравлического расчета водяных тепло- вых сетей по формулам (9 22) для значений А.тр в области квадратично) о закона сопротив- ления и (9.29а) для переходной области применительно к нормированной эквивалент- ной шероховатости = 0,0005 м и при- нятой за базовую температуре воды £ваз = = 100 °C составлены ГЭП и в значительной части воспроизведены в табл. 9.6. В целях сокращения объема табл. 9.6 область охваченных в ней значений Аргр ограничена интервалом примерно от 5 до 500 Па/м. Для предварительной оценки подлежащих рассмотрению при расчетах диаметров труб в табл. 9.7 приведены зна- чения массовых расходов воды GB (про- пп
I a 6 л и на 9.6. Удельные перепады давления A/’ip< Па/м, в стальных трубах внутренних дияме1ров по табл. 9.3 при нормированной шероховатости — 0,0005 м и различных массовых расходах воды с температурой 100 °C Массовые расходы Условный проход Труб Dy, ММ 25 32 40 50 коды GB. Внутренний диаметр груб dau м 0,026 0,028 0.032 0,034 0.039 0,041 0,051 0.05 7,94 5,44 — — — — — 0.06 11,3 7,73 — — — — — 0,07 15.2 10,4 5.26 3.97 - — - 0.08 19.8 13.5 6,81 5,00 — — - 0,09 24,9 17,0 8,55 6,27 — — — 0,10 30,6 20,8 10,5 7.69 - — — 0,12 43,7 29,8 15,0 10,9 5.42 4,20 — 0,14 59,1 40,3 20,2 14,8 7,30 5,65 — 0.16 77,0 52,4 26,2 19,2 9.46 7,32 — 0.18 110 66.0 33.1 24,2 11,9 9,20 — 0,20 136 91,5 40,7 29,7 14,6 11,3 — 0,22 165 111 49.0 36,8 17,6 13,6 — 0,24 196 132 58,2 42,6 20,9 16,1 5,25 0.26 230 155 75,5 49,8 24,4 18,9 6,13 0.28 267 179 87,5 57,6 28,3 21,8 7,08 (». 10 307 206 100 72.6 32.4 25,0 8,09 0.12 349 234 114 82,6 36,8 28,4 9,18 0,14 394 264 129 93,2 41.4 32,0 10,3 0.16 442 296 145 105 46,3 35.8 11,6 0.18 492 330 161 116 55,8 39,8 12,8 0,40 545 366 179 129 61.8 44,0 14,2 0.45 — 463 226 163 78,3 59,9 17,9 0.50 — 572 279 202 96,7 74,0 22,0 0.55 — — 338 244 117 89,5 26,5 0,60 — — 402 390 139 107 31,5 0.65 — — — — 163 125 39,0 0.70 — — -*• — 190 145 45,2 0,75 — — — — 218 166 51,8 0,80 — — — — 247 189 59,0 0.85 — — — — 279 214 66,6 0,90 — — — 313 240 74,7 0,95 — — — — 349 267 83,2 1,0 — — — — 387 296 92.2 1,2 — — — — 557 426 133 1,4 — — — — - — 181 1,6 — — — — — — 236 1,8 — — — — — — 299 2,0 — — — — — — 369 2,2 — — — — — — 446 2,4 - — — — — — 531 1 а блица 9.6а Удельные перепады давле- ния ргр, Па/м, в стальных трубах внутренних диаметров по табл. 9.3 при нормированной шероховатости <^°рм = 0,0005 м и различных массовых расходах воды с температурой 100 °C Мас- совые рас- Усювный проход труб мм 2°J 100 125 150 | 175 ходы Внутренний диаметр труб rfBH, м GB.Ki/c олго 0.08? 0.100 0,125 0.150 0,184 0.50 4,29 — — — — — 0,60 6,12 — — - — — 0,70 8,27 — — — — 0.80 10,7 — — — — — 0,90 1 5 — — — — 1,0 16,7 7,35 — — — — 1,2 23,9 10,5 — — — — 1,4 33,4 14.2 5.09 — — — 1.6 43,7 18,5 6,61 — — — 1,8 55,3 23,8 8,33 — — — 2,0 68,2 29,4 10,3 — — — 2,2 82,6 35,6 12,4 — — — 2.4 98,3 42,4 14,7 — — 2.6 115 49.7 17,3 5.40 — — 2,8 134 57,7 20,1 6,25 — — 3,0 154 66.2 23,1 7,16 — — 3,2 175 75,3 26,3 8.13 — — 3,4 197 85,0 29,7 9,16 — — 3,6 221 95,3 33,3 10,2 — — 3,8 246 106 37.1 11,4 — — 4.0 273 118 41,1 12,6 4,90 — 5 426 184 64,1 19,7 7,60 — 6 614 265 92,4 28,3 10.8 - 7 — 360 126 38.6 14,7 5,11 8 — 470 164 50,4 19,2 6,64 9 — — 208 63,7 24,3 8,26 10 — — 257 78,7 30,0 10,2 12 — — 369 113 43,2 14,7 14 — — 503 154 58,8 20,0 16 — — — 201 76,8 26.1 18 — — — 255 97,2 33,0 20 — — — 315 120 40,8 22 — — — 381 145 49,4 24 — — — 453 173 58,7 26 — — — 532 203 68.9 28 — — — — 235 80.0 30 — — — — 270 91,8 32 — — — 307 104 34 — — — — 347 118 36 — — -- — .389 132 38 — — — — 433 147 40 — — — — 480 163 45 — — — — — 207 50 — — — — 255 55 — — — — — 308 60 — — — — — 367 65 — - — — — 431 70 — - — — — 500 131
Таблица 9.66. Удельные перепады давления Др1р, Па/м, в стальных трубах внутренних диаметров по табл. 9.3 при нормированной шероховатости = 0,0005 м и различных массовых расходах воды с температурой 100 °C M.IC- совые рас- Условный проход ipyo D,. мм 200 250 4)0 ХОДЫ Внутренний диаметр ipyG </Н(). X! GB. кг с 0,207 0.21 1 0.259 О.26Т 0.309 0,315 10 5,60 5,07 — - — — 12 7,89 7,13 - - -- - — 14 10,7 9,71 — - — — 16 14,0 12,7 4.41 4.08 — — 18 17,8 16.0 5.45 5.03 — — 20 21,9 19,8 6.73 6.21 — — 22 26.5 24,0 8,14 7.51 — 24 31,6 28,5 9.69 8.95 — — 26 37,0 33,5 11.4 10.5 — — 28 43,0 38,8 13,2 12.2 — — 30 49,3 44,6 15.1 14,0 5,98 5.41 35 67,1 60,7 20.6 19,0 8.14 7,36 40 87,7 79,3 26.9 24,8 10.6 9,6! 45 1 11 100 34.1 31.4 13,5 12.2 50 137 124 42.1 38.8 16,6 15,0 55 166 150 50,9 46,9 20,1 18.2 60 197 178 60,6 55,9 23.9 21,6 65 231 209 71.1 65,6 28,1 25,4 70 268 243 82.4 76.0 32,6 29.4 75 308 279 94.6 87.3 37,4 33.8 80 351 317 108 99.3 42.5 38,4 90 444 401 136 126 53.8 48.7 100 548 495 168 155 66.5 60.1 1 10 — — 204 188 80,4 72.7 120 — — 242 223 95.7 86,5 130 — — 284 262 112 102 140 — — 330 304 130 118 150 — — 379 349 150 135 160 — — 431 397 170 154 170 — — 486 449 192 174 180 — — 545 502 215 194 190 — — — — 240 217 200 - — — — 266 240 210 — — — - 293 265 220 — — 322 291 230 — — — — 35"> 318 240 — — — - 383 346 250 — — — — 415 375 260 — — — - 449 406 270 — — — — 4X4 4.38 280 — — - 521 471 Т а б л и ц а 9.6в. Удельные перепады давления Дртр, Па/м, в стальных трубах внутренних диаметров по табл. 9.3 при нормированной шероховатости = 0,0005 м и различных массовых расходах воды с температурой 100 °C Мас- совые рас- Условный проход труб Dv мм 350 | 400 500 ходы Внутренний диаметр труб </вн, м GB. кг с 0,359 0.367 0.408 0,414 0,512 0.518 40 4.83 4.31 _ — — — 50 7,55 6.73 — — — 60 10,9 9,69 5.56 5,14 — — 70 14.8 13.2 7,56 7,00 _ — 80 19,3 17,2 9.80 9,15 — - 90 24.5 21.8 12.5 Ц,6 — — 100 30,2 26,9 15,3 14,3 — — 1 10 36,6 32.6 18,6 17,3 — — 120 43,5 38.8 22,2 20.6 — — 130 51,1 45,5 26,0 24,2 — — 140 59,2 52.7 30,2 28,0 — — 150 68,0 60.6 34,7 32,2 10.6 9,93 160 77,4 68,9 39,5 36,6 12,0 11,3 170 87,3 77,8 44.6 41,3 13.6 12,6 180 97,9 87.2 50,0 46,3 15,2 14,3 190 109 97.2 55,7 51,6 16,9 15.9 200 121 108 61,7 57,2 18,8 17,6 220 146 130 74,7 69,9 22,7 21,4 240 174 155 88,9 82,3 27,0 25,4 260 204 182 104 96,6 31,7 29,8 280 237 211 121 112 36.8 34,6 300 272 242 139 129 42,2 39,7 320 309 276 158 146 48,0 45,2 340 349 3 11 178 165 54,2 51,0 360 392 349 200 185 60,7 57,2 380 436 389 223 206 67,7 63,7 400 483 431 247 229 75,0 70.6 450 612 545 313 289 95,0 89,3 500 — — 386 357 117 110 550 — — 467 432 142 133 600 — — 556 515 169 159 650 — — — — 198 189 700 — — — - 230 216 750 — 264 248 800 300 282 850 — — — — 330 319 900 380 357 950 — — 423 398
I п ь и и iia 9.6i Удельные перепады давления I la/м, внутренних диаметров по табл. 9.3 при нормированной шероховатости = - 0,0005 м и различных массовых расходах воды с температурой 100 °C М.к Ус говный проход труб P, м M 1 оНЫС рис- 600 700 800 \<мы Buy |реннпй диаметр труб </(i)). M -П •'! 0,610 0,618 0,698 0.706 0,796 0.806 ?00 7,49 7,00 — — - — ’М) 1 I.S 10,9 5.78 5.45 - — UN) 16.9 15.7 8.32 7.84 — - ISO 22,9 21,4 11,3 10,7 5.70 5,34 400 30,0 28,0 14,9 13,9 7,44 6.97 4 SO 37,9 35,4 18,7 17,6 9,42 8,42 SOO 46,8 43,7 23,1 21,8 11,6 10,9 S50 56,7 52,9 28.0 26,4 14,1 13,2 600 67,4 63,0 33,0 31,4 16,7 15,7 OSO 79,1 73.0 39,0 36,8 19.7 18,4 700 91,8 85,7 45,3 42,7 22,8 21,4 7 SO 105 98,4 52,0 49,0 26,2 24.5 SOO 120 112 59,2 55.8 29,8 27,5 sso 135 126 66,8 63.0 33,6 31.5 moo LSI 142 74,9 70.6 37.7 35,3 oso 169 158 83,5 79,7 42.0 39,3 1000 184 175 92,5 87,1 46,5 43,6 1100 227 212 112 105 56.3 52,7 1200 270 252 133 125 67,0 62,8 1 UK) 317 296 156 147 78.6 73,6 1400 367 343 181 171 91,2 85,4 isoo 421 394 208 196 105 98,0 1600 480 449 237 223 119 112 1700 541 506 267 252 134 126 1X00 - - 300 282 150 141 1900 — - 334 315 168 157 2000 — - 370 349 18b 174 2200 — - 448 427 225 211 2400 — - 532 501 268 251 2600 — — — — 314 295 2X00 — — - — 365 342 WOO — — — — 415 392 1200 — - - - 476 446 1400 - - - - 538 504 Таблица 9.6д. Удельные перепады давления Д/?гр. Па/м, в стальных трубах внутренних диаметров по табл. 9.3 при нормированной шерохова i ости — 0,0005 м и различных массовых расходах воды с температурой 100 С Мас- совые рас- Ус ювный проход труб Dy. мм 900 1000 1200 1400 ХОДЫ Внут рении? 1иамегр груб г/вн. IV G’B, кг с 0.892 0.904 0.990 1.004 1.188 1,202 1,388 1.400 500 6,41 5,98 — — — — — — 600 9,23 8,61 5.36 4,98 — — — — 700 12,6 1 1,7 7,29 6,77 - — — 800 16,4 15,3 9,52 8.85 — — — — 900 20.8 19,4 12,0 11,2 — — — — 1000 25.6 23,9 14,9 13,8 5,74 5,40 — — 1200 36,9 34,4 21,4 19,9 8,27 7,78 — — 1400 50,3 46,9 29,2 27.1 11.3 10,6 5.00 4,78 1600 65,7 61,2 38,1 35,4 14,7 13.8 6,53 6,24 1800 Х3.1 77,5 48.2 44,8 18.6 17.5 8,26 7,90 2000 103 95,7 59,5 55,3 23,0 21,1 10.2 9,75 2200 124 116 72,0 66,9 27.8 26,1 12,3 11,8 2400 148 138 85.7 79,6 33,1 31,1 14,7 14,0 2600 173 162 101 93,4 38.8 36,5 17,2 16,5 2800 201 188 117 108 45,0 42,3 20,0 19,1 3000 231 215 134 124 51,7 48,6 22,9 21,9 3200 263 245 152 142 58.8 55,3 26,1 25,0 3400 296 276 172 160 66,4 62,4 29,5 28,2 3600 332 310 193 179 74,4 70.0 33,0 31.6 3800 370 345 215 200 82,9 78,0 36,8 35,2 4000 410 383 238 221 91,8 86,4 40,8 39,0 4500 519 484 301 280 1 16 109 51.6 49,3 5000 - — 372 346 144 135 63,7 60,9 5500 — — 450 418 174 163 77,1 73,7 6000 — — 536 498 207 194 91,8 87,7 6500 - — — - 243 220 108 103 7000 — — — — 281 265 125 119 7 S00 — — — - 323 304 143 137 8000 — — — - 367 346 163 156 8500 — — — — 415 390 184 176 9000 — — — — 465 437 206 197 9500 — — — — 518 487 230 220 10 000 - - — — 574 S40 255 244 11 000 — — — — — — 308 295 12 000 — — — -- — — 367 351 13 000 — — — — — 431 412 14000 — — — - — - 499 478 133
Таблица 9.7 Массовые расходы воды с температурой 100 °C в стальных трубах различных внутренних диаметров по табл. 9.3 при нормированной шероховатости ^орм _ 0,0005 м и уделЬНыХ перепадах давления на трение Дртр = 50, 100, 150 и 200 Па/м Внутренние диаметры труб </в„, м Удельные перепады давления на трение Адтр, Па/м Внутренние диаметры труб 4н- м Удельные перепады давления на трение Дргр, Па м 50 100 150 200 50 100 150 200 0,026 0,13 0,17 0,21 0,24 0,408 180 255 312 360 0,028 0,16 0,21 0,26 0,30 0,414 187 265 324 374 0,032 0,22 0,30 0,37 0,42 0,512 326 460 565 653 0,034 0,26 0,35 0.43 0,50 0,518 336 477 583 672 0,039 0,37 0,51 0,62 0,72 0,610 518 730 895 1035 0,041 0.42 0,58 0,73 0,82 0,618 534 756 926 1075 0,051 0,75 1,04 1,28 1,47 0,698 735 1040 1270 1470 0,070 1,70 2,42 2,96 3.41 0.706 754 1070 1315 1530 0,082 2.60 3,65 4.50 5,20 0,796 1030 1460 1800 2075 0,100 4.40 6,25 7,65 8,82 0,806 1070 1510 1850 2140 0.125 7,95 11,2 13,8 16,0 0,892 1390 1975 2415 2790 0,150 13,0 18,3 22,4 25,8 0,904 1440 2050 2500 2890 0.184 22,2 31,3 38,2 44,2 0,990 1840 2590 3175 3680 0,207 30,3 42,8 52,3 60,5 1,004 1900 2690 3290 3800 0,211 32.0 45.0 55,0 63,6 1,188 2950 4175 5100 5900 0,259 54,5 77,0 94,5 109 1,202 3040 4300 5275 6100 0,263 56,5 80,0 98,2 114 1,388 4420 6280 7670 8860 0,309 86,5 123 150 177 1,400 4530 6400 7840 9060 0,315 91.7 129 158 185 0,359 128 182 223 257 0,367 136 192 236 273 параметра Re еэкв. Таким образом получаем пускной способности) для труб всех диамет- ров по табл. 9.3, соответствующие харак- терным значениям удельного перепада дав- ления на трение в них, а именно Дртр = = 50, 100, 150 и 200 Па/м. Таблица 9.7 может быть использована для ориентировочной оценки диаметров труб при различных технико-экономических про- работках. Поскольку в основу составления табл. 9.6 и 9.7 положены значения нормиро- ванной шероховатости труб =0,0005 м и температуры воды rBaj = 100 °C, возникает надобность в поправочных коэффициентах для пересчета табличных значений Артр на другие значения еэкв. Такой пересчет более просто осуществляется в области квадратич- ного закона сопротивления, для чего в со- ответствии с формулой (9.28) следует ис- пользовать соотношение Т , пбаз а пкв _ Л таол А.тр рв___. табл л кв Рв ^Ртр “ &Ртр ^~нор\Г ~~ ^гр Рв Рв (9-35) Значения р£в в формуле (9.35) заимст- вуются из табл. 9.5. Более сложным является пересчет табличных значений Лр"рр в переходной области, который может бьиь выполнен исходя из формулы (9.3а) для скорости воды wB, приближенной фор- мулы (9.30) для значений в переходной попасти и выражения (9 33) для комплексного Х"рр = 0,11 Если в формулу (9.36) подставить при тех же диаметрах груб dm и массовых расходах воды GB нормированные значения е"квМ’ 10 она приме! следующий вид ?4Р61 = о,п еУ ( _68v^( Y J 1 1 + норм ] WBH \ в с жв /. 0.25 • (9.36а) Здесь v6d3 = 0,294 • 10“ 6 м2/с — вязкость воды при 100 °C. Подставляя значения л"рР и Хтрол по формулам (9.36) вместо р£в в формулу (9.35), получаем =лр?р6жр=<М7) Хтр Рв 9.3. Местные гидравлические потери Расчет местных потерь энергии при те- чении воды в различных элементах трубо- проводов тепловых сетей, кроме труб на прямолинейных участках, производится из до- пущения пропорциональности между этими потерями и кинетической энергией потока жидкости: (9.38) Здесь £,м — безразмерный коэффициент местного сопротивления. В отличие от аналшичной формулы (9.7) для прямолиней-
ных участков коэффициент непосредствен- но не связан ни с длиной, ни с попереч- ным сечением соответствующего элемента i рубопровода. Кроме тою, это сечение яв- ляемся переменным по длине элемента, в связи с чем необходимо уточнить, при- менительно к какой площади сечения должна бы । ь подсчитана средняя скорость и'ср в формуле (9.38). С корость потока wcp следует определять применительно к конечному сечению участка |рубы длиной /вос, м, после которого ноишанавливается нормальное распределение i корост ей исходя из массового расхода жидкости G на этом участке по формуле (9 1и): Дрм = 0,8106 (9.38а) Р<4> Здесь JBH — внутренний диаметр трубы на прямолинейном участке, следующем за дан- ным элементом по ходу потока. Расход G жидкости на этом участке совпадает с 1ооте1ствующим для прямолинейного участ- ки, предшествующего данному элементу, если и ci о пределах не происходит разветвления исходною потока или объединения несколь- ких по!оков в один. Значения коэффициента '.м. как и длины участка восстановления /вос, 11И1ИСЯ1 ие только от конфигурации и кон- » ! рукции тлемента данного типа, но и от 'нн ini Re. Последняя зависимость заметна ioti.ko при малых числах Re, примерно до |()(ММ) [114]. Соответственно для длины участка восстановления можно во всех 4 !учаях принимать значения (30 ч-40)dBH. большие значения коэффициента наблюдаются при резких изменениях попереч- ною сечения потока в результате стыкования млжду собой труб различных внутренних iniiMcrpoB. Однако переход от одного 'UHiMCipa трубопровода к другому осущест- ИЧЯС1СЯ посредством конических патрубков, pm ширяющихся (диффузоры) или сужающих- t я (конфузоры) по ходу потока. В таких шучиях значения снижаются, и тем боль- ше. чем меньше угол конуса. Изменение пннравления потока жидкости в трубе одного диаметра выполняется отводами, изготов- ляемыми либо гнутыми, либо сварными. Потери энергии на трение в гнутых oiводах меньше, чем в сварных, при том же yi ле поворота и снижаются по мере увеличения отношения радиуса изгиба к диаметру изгибаемой трубы RtH/(/BH. Отводы 4 наименьшим соотношением RIH/tiBH — - I называются крутоизогнутыми. Для свар- ных отводов наибольшие значения коэф- фициента соответствуют таким, в которых огущеезвлен один крутой поворот (колено). Например, при таком повороте на угол а = 90э = 0,85 ч- 1,3, а при других зна- чениях а — соответственно £м = (0,85 ч- 1,3) х х (1 — cos а) [114]. Сварные отводы для труб больших диаметров свариваются из секций, в каждой из которых осуществляется поворот на поло- вину или треть всею угла, тогда значения снижаются. В тепловых сшях часто применяются П-образные компенсаторы, представляющие собой сочетание четырех отводов под углом 90° и небольших вставок труб между ними. Значения коэффициента £,м для П-образных компенсаторов меньше, чем сумма этих зна- чений для четырех отводов под углом 90°, за счет того, что вихреобразование от одного отвода не успевает закончиться до поступления потока в следующий отвод [114]. Большие значения коэффициента £,м характерны для тройников, в которых осу- ществляется либо разделение, либо слияние двух потоков, обычно под углом 9(Г; наиболь- шие значения £м имеют место при слия- нии двух потоков, движущихся навстречу друг другу с отводом смеси под углом 90°. Малые значения с,м = 0,3 ч- 0,5 характер- ны ятя сальниковых компенсаторов, задви- жек и клапанов с косым шпинделем, а наибольшие (£,м — 6ч-7)-для клапанов с вер- тикальным шпинделем и подъемных обрат- ных клапанов. Значения коэффициента приведены в табл. 9.8. Иногда в гидравлических расчетах трубо- проводов с учетом местных сопротивлений вместо коэффициентов используются значения гак называемых эквивалентных длин труб для таких сопротивлений. Эти экви- валентные длины /JKB определяются исходя из сопоставления значений Артр/Экв п0 формуле (9.7) и Арм по формуле (9.38), а именно: ^Ер>ЧсРД. _ (9 39) 2«вн 2 Отсюда /экв = (9.39а) А,Тр Преимущеовом использования значений /экв для местных сопротивлений является некоторое упрощение расчетов по определе- нию суммарного гидравлическою сопротив- ления участка трубопровода Ap^J с постоян- ным диаметром труб </вн, включая местные потери. Если исходить из формулы (9.38), то для такого суммарного гидравлического сопротивления получается выражение [см. формулы (9.6) и (9.7)] Ар гр — Артр/уч 4- У, Арм — 135
Таблица 9.8. Значения коэффициентов местных сопротивлений £м для деталей трубопроводов, компенсаторов и арматуры Характернотка местных сопротивлений Значения U Чм Характеристика местных сопротивлений Значения Отводы Гнутые гладкие под углом 90° при: ^Гн/^ВН = 1 ^гнДвн = 3 ^гн^вн ~ 4 Гнутые со складками под углом 90 при: ^гн/^вн ’ 3 Ягн/<4н = 4 Сварные под углом 90 одношовные двухшовные трехшовные Сварные одношовные под yi- лом: 60° 40° 30“ го 0,5 0,3 0,8 0,5 0,85- 1,3 0,6 0,5 0,7 0,3 0,2 Тройники При разделении потоков: для прямого прохода для ответвления для прямого прохода при встречных потоках При слиянии потоков А р м а I у р а Задвижки Клапаны с косым шпинделем Клапаны с вертикальным шпинделем Обратные клапаны поворотные Обратные клапаны подъемные Сальниковые компенсаторы Грязевики 1,0 1,5 3.0 1,2-1,8 0,5 0,5 6 3 7 0,3 10 G2 pdL (9.40) При использовании эквивалентных длин местных сопротивлений соответственно имеем Др^ = О,81О6^М\.,+£/эки) = Р^вн = 0,8106 ± Ы (9.40а) Р^ви Здесь ₽М = (9.406) /уЧ 'Чр'уч Безразмерная величина [),, в формулах (9.40) называется коэффициентом местных потерь. Следует учесть, что при работе трубопроводов в переходной области такое упрощение приводит к noi решностям, так как в этом случае величина Хгр зависит от числа Re. Вместе с тем применение в расчет ах коэффициента рм по форму тм (9.40) может быть оправдано в тех случаях, koi да точная оценка местных сопротивлений исключается, поскольку для такой оценки необходимы рабочие монтажные схемы и детальные чер- тежи всех узлов трубопроводов Если такие данные отсутствуют, например при разра- ботке схем теплоснабжения, то единствен- ным способом учета местных сопротивле- ний является прикидочная оценка значения коэффициента местных пшерь рм. Для такой оценки следует использовать приведенные в нормах [22] значения ко тффициента рм для различных категорий сетей, условных прохо- дов труб и типов применяемых компен- саторов. Эти значения, сведенные в табл. 9.9, составляют от 0.2 для тратитных сетей с сальниковыми компенсаторами до 1,0 для сетей с П-образными комнепсаюрами из сварных отводов при условном проходе труб D, 450 4- 1400 мм. Таблица 9.9 Ориентировочные значения коэффициента местных потерь |\, для раз- личных категорий водяных «силовых сетей, типов компенсаторов н условных проходов труб (по нормам |22]) Типы компенсап оров Условные проходы Jруб мм Тран- зитные сети Осталь- ные кате- гории сетей Сальниковые До 400 — 0,3 450- 1400 0,2 0,4 П-образные с гну- До 150 — 0,3 тыми отводами 175-200 — 0,4 250-300 0,3 0,6 П-образные с кру- 175-250 — 0,6 тоизогнутыми или 300-350 0,5 0,8 сварными отвода- 400-500 0,7 0,9 ми 600-1400 1,0 1,0
9.4. Гидравлические режимы и пьезометрические графики Помимо описанных в § 9.2 гидравли- ческих расчетов водяных тепловых сетей при их проектировании приходится дополнитель- но производить расчеты по опредетению НП1ЧС1111Й давления воды в различных точках (с । ей и при разных режимах. Такие расчеты i ребую |ся для обоснованного выбора насо- 1он, используемых для перекачки сетевой иолы. - циркуляционных, подпиточных, под- mi чикающих, смесительных и г. п. Кроме того, шипения давления воды являются исходными при ра {работке схем присоединения к сетям мп-1 пых систем теплоиспользования. Так, при давлениях ниже атмосферною неизбеж- ны подсосы воздуха в сети и сис/емы чгрс। неплотности в них, что является не- ншусгимым. Определение давлений воды в различных I очках сетей базируется на уравнениях Бер- нулли для течения вязких жидкостей в зрубонроводах, см. формулу (9.4), а также уравнениях Дарси — Вейсбаха для перепадов /шипения на трение в трубопроводах, вклю- чпя местные потери, см. формулы (9.6), (9.7) и (9.40). Исходя из этих формул при определении суммарных перепадов давления пн |рение для совокупности последователь- но соединенных участков из труб различных HiniMcipoB и разной протяженности получаем Ар?Г =£(АРтР\ч + АРм) = = £Др,р/)Ч(1 +0М) = = 0,810бУ-тг(С^ч)2/^(1 — М (9.41) / > Рв^вн Значения Gy4, /у.„ dBH и лтр в эюй формуле должны приниматься отдельно по каждому учас/ку, в точных расчетах это относится Н1кже к значениям рм, определяемым по формуле (9.406). Однако в приближенных расчетах, производимых до разработки рабо- чих чертежей сетей, значения рм можно оценивать по табл. 9.9 в зависимости только oi общей характеристики данного участка Кроме того, можно пренебречь изменениями значений плотности воды рв в резулыа1е снижения ее температуры вдоль трассы се/ей, обусловленного их тепловыми потерями, и исходить из значений средней плотное in ноды, соответст вуюшей ее средней темпера i у- рс в данном трубопрово ie. При наличии в теплоисточнике одной I руппы сетевых насосов развиваемый ими перепад давления должен быть ориет иро- нам на тот местный leiriOBofl пунк/, ц/я которого при расчетном режиме окатывается максимальной сумма по всем участкам сетей до нет о следующих слагаемых: Ар?м = Др^од + Дрт п + ДРсСУоМбр. (9.41а) Здесь значения ДрсУпо1 и Ар^обр опреде- ляются по формуле (9.41), причем в закрытой системе расходы сетевой воды по подающему и обратному /рубопроводам на каждом участке одинаковы, если пренебречь незначи- тельной утечкой воды из сетей и при- соединенных к ним по зависимой схеме систем. В таких случаях значения Дрспод и Арсобр могУт различаться только за счет разных температур воды в подающих и обратных трубопроводах. Однако при рас- четах. не требующих особой точности, можно исходить из единой для обоих трубопроводов средней температуры воды в них, равной 1ВР = 0,5(fCpno4 + feP06P), и соответствующего значения плотности рв. Тогда формулу (9.41а) можно упростить следующим образом: Др^м = 2Др^1 + Дртп. (9.416) В открытой системе расходы сетевой воды в обратных трубопроводах на любом участке меньше, чем в подающих, на величи- ну разбора воды в системы горячего водо- снабжения, включенные в кольцо начиная с этого участка по ходу воды £ буч, а потому = (9.42) Поскольку диаметры труб подающих и обратных трубопроводов на участке по нор- мам [22J принимаются, как правило, одина- ковыми. в соответствии с формулой (9.41) перепады давления в обратных трубопроводах при открытой системе меньше, чем в подаю- щих, а потому при их суммировании по участкам следует исходить из общих формул (9.41) и (9.41а|. Тот тепловой пункт, для которою сумма значений Др£ум по формуле (9 41а) при расчетном режиме оказывается максимальной, часто называется определяю- щим, а соответствующая величина расчегно! о перепада давления сетевой воды в трубо- проводах и оборудовании этого теплового пункта Д/?7 п обозначается как Др'^'п- Если по /ученные для разных участков значения удельных перепадов давления на трение Др!р мало отличаются друг от друга, то определяющим обычно является тепловой пункт, наиболее удаленный от теплоисточни- ка по трассе сетей. При выборе сетевых насосов помимо значений Др£>м по формуле (9.41а) следует /акже учи/ывать суммарные перепады давле- ния 13 оборудовании и трубопроводах, раз- мещенных в пределах теплоисточника и 137
включенных в циркуляционный контур сетей. Эти перепады состоят из двух Слагаемых, относящихся соответственно к подающим и обратным трубопроводам в пределах тепло- источника: АрстУи = Др™д + Др°тбир (9.43) Обычно значения Др"б£ существенно меньше, чем В результате для опре- деления необходимого перепада давления, обеспечиваемого работой сетевых насосов, получается выражение ДрС н = РсанН - Р^ = Л^>М + = = ДрХд + Др°тпрп + Д^омбр + Лрс^. (9.43а) Для раздельного определения значений давления воды в нагнетательных рна1и и всасывающих pBCdc патрубках сетевых насосов необходимо фиксирование давления в какой- либо точке циркуляционного контура при рассматриваемом режиме. Такое фиксирова- ние осуществляется вместе с выбором схемы подпитки циркуляционного контура, необхо- димой из-за неполной герметичности сетей и систем. При закрытой системе такая подпитка соответствует только суммарной утечке из всех трубопроводов и оборудо- вания тепловых сетей вместе с присоеди- ненными к ним системами теплоиспользо- вания. В соответствии с нормами [22] расчетная утечка должна приниматься 0,75 % суммарного объема воды в трубопроводах и оборудовании сетей систем теплоисполь- зования. Поэтому расходы подпиточной воды возрастают вместе с протяженностью и раз- ветвленностью сетей, но обычно составляют не более 2 — 3 % расчетных расходов сетевой воды. При открытой системе за счет подачи подпиточной воды помимо компенсации утечек должны покрываться расходы сетевой воды, разбираемой в системах горячего водоснабжения В зависимости отдели расчет- ных нагрузок этих систем в суммарных нагрузках сетей такие расходы могут состав- лять до 30% расчетных расходов сетевой воды. Перепад давления, развиваемый под- питочными насосами, определяется исходя из требований, предъявляемых к давлениям воды в сетях при различных режимах, характеризуемых работой либо только под- питочных насосов (статические режимы), либо этих насосов совместно с сетевыми (ди- намические режимы). В нормальных условиях эксплуатации статические режимы могут иметь место только при пуске сетей в период их запол- нения водой совместно с присоединенными к ним системами теплоиспользования. Раз- виваемые при этих режимах давления на нагнетательных патрубках подпиточных насо- сов должны быть достаточны для такого заполнения с небольшим запасом Др3, обычно принимаемым равным 0,05 МПа. При опре- делении давлений следует исходить прежде всего из геодезических отметок поверхности земли по трассе сетей zc, м, пренебрегая незначительными расхождениями между эти- ми отметками и соответствующими осям трубопроводов сетей. В качестве условной нулевой отметки z0, м, удобно принимать геодезическую отметку осей всасывающих патрубков подпи- точных насосов, практически совпадающую с отметкой пола насосной или первого этажа главного здания теплоисточника. В зависимости от рельефа местности по трассе сетей соответствующие разности от- меток Дгс = zc — z0 могут быть положитель- ными или отрицательными. При зависимой схеме присоединения систем отопления и вентиляции, а при откры- той системе также и горячего водоснабже- ния, необходимо, кроме того, учитывать отметки наивысших точек этих систем отно- сительно отметки поверхности земли в месте ввода сетей в здание. Взамен разности этих отметок обычно используются близкие к ним значения высоты здания от пола первого этажа до перекрытия верхнего этажа /?зд. Эта высота для жилых зданий может быть принята равной произведению коли- чества этажей на высоту этажа /тэг (в сред- нем й,т = 3 м, см. § 7 3) Для перехода от разности отметок к необходимому перепаду давления, развивае- мому подпиточными насосами при стати- ческом режиме, может быть использована формула (9.4а), если в ней принять = 0 При этом давления на всасе под- питочных насосов равны атмосферному раТ: д сгат стат _ ,д , , , _ ^Рподп ~ Рподп — Рат ~~ &Рв + «зд/макс ~ = £Рв (Д^с + ИЭ!/ГэТ)макс. (9.44) В формулу (9.44) следует подставлять максимальное значение именно суммы Дгс + /гзд, так как размещение зданий наиболь- шей высоты часто не соответствует макси- мальным отметкам поверхности по трассе сетей. Принимая в формуле (9.44) g = = 9,807 м/с2 и рв = 988 кг/м3 применительно к температуре подпиточной воды 50 “С и добавляя запас Др3 = 0,05 МПа, получаем /^подп ~ Рат ~ 0,0097 (Дгс + ^зд)макс + + Др3 « 0,01 (Дгс + Лзд)макс + 0,05. (9 44а) При анализе статических режимов не- обходимо учитывать также наинизшие от- метки в системах теплоиспользования зда- ний, присоединяемых по зависимой схеме,
ittk kiiк при 1аких режимах давления воды ин них oiметках оказываются максималь- ными, по при этом они не должны пре- ниши н> расчетных давлений для приборов i ис । см р[’ИС1, определяемых как избыточные сверх шмосферного рат. Согласно [122] эти piic'iciiibic давления составляют 0,6 МПа дня сне । см с чугунными радиаторами или pcopnciыми трубами, а также со стальными Нинелями, 0,8 МПа для калориферов и 1,0 МПа для систем со стальными коп- ией юрами или гладкими трубами, а также ( (>с питыми панелями. Практически вместо наинизших отметок uicicm теплопотребления можно принимать i от не!сгвующие отметки поверхности земли по iрассе сетей в месте их ввода в здание, hu отметки также могут быть выше или ниже принятой за нулевую отметки z0. В носисднем, наименее благоприятном случае ни до исходить из значений суммы (Ад + йзд)макс + Дгсин, f де Д?Г" - превыше- ние нулевой отметки над наиболее низкой но 1 рассе сетей. Тогда получаем Ро<и - Рат =gPu [(Azc +Й?д)мам.+ Дг“НН] +Арз~ 't 0,01 [(Azc + Лзд)макс + Azc'M"] + 0,05. (9.45) Подставляя в формулу (9.45) вместо Рак! приведенные выше значения расчетного давления для систем рсист, можно опреде- лить соответствующую ему предельную разность отметок этих систем, которая с учетом запаса 0,05 МПа составляет 55 м при расчетном давлении 0,6 МПа и 95 м при давлении 1,0 МПа. В тех случаях, когда статическое давление сгат Рсист — Рат превышает расчетное для систем отопления или вентиляции, необходимо при- менение взамен зависимых других схем их присоединения. Такие схемы могут потребо- ваться даже при ровном рельефе местности в случае застройки зданиями повышенной этажности — от 12 этажей и выше [22]. Если для трассы сетей характерны большие зна- чения Дг^и", го возможно применение не- зависимой схемы для зданий, расположенных на наиболее низких отметках Azc, при лю- бой этажности их. Если же к сетям при- ходится присоединять большое количество зданий повышенной этажности или располо- женных как на высоких, так и на понижен- ных отметках, то вместо независимой можно применять схему с выделением компактных групп таких зданий вместе с соответствую- щими участками тепловых сетей в отель- ные зоны, в каждой из которых поддержи- вается собственное статическое давление, удовлетворяющих условию “ Pai Рсист [22]. Помимо статческих режимов, связан- ных с заполнением сетей и систем по- средством подпиточных насосов при нерабо- тающих сетевых насосах, возможны также аварийные статические режимы в результате внезапной остановки сетевых насосов при сохранении в работе подпиточных насосов. Такие режимы маловероятны, и, кроме того, если остановка сетевых насосов произошла при температурах воды в подающих трубо- проводах сетей ниже 100 °C, то сохраняются условия, характерные для нормального стати- ческого режима. Если же эти температуры превышают 100 JC, то давления в наивысших точках сетей и присоединенных к ним систем по зависимой схеме без смешения должны превышать атмосферное, на величину, обеспе- чивающую невскипание воды соответствую- щей температуры. При обычной расчетной температуре воды для подающих трубопро- водов сетей, равной 150 °C, необходимое превышение давления сверх атмосферного составляет рвск — 0,38 МПа (см. табл. 9.1). Такое превышение не учитывается при вы- боре подпиточных насосов, но в соответствии с нормами [22] оно может приниматься во внимание при выборе схем присоединения систем теплоиспользования. При динамических режимах с совмест- ной работой сетевых и подпиточных насо- сов в целях сокращения необходимых пере- падов давления подпиточные насосы вклю- чаются в циркуляционный контур в той точке его, где давление воды является наиниз- шим, а именно в узле присоединения обрат- ных трубопроводов к всасывающим патруб- кам сетевых насосов. Фиксированным в этом узле давлением воды рсМобр является необхо- димый перепад давления который дол- жен обеспечиваться подпиточными насосами при данном режиме. Перепад давления примерно совпадает с рабочим давлением на всасывающих патрубках сетевых насосов рГнС = РЙодп- При этом давление на нагне- тательных патрубках в соответствии с фор- мулой (9.43а) должно составлять № " = Р^ + АрЛоМд + Ар°Лр + Арсс обр + АрХ (9.46) Входящие в эту формулу значения р"лйн и Рподп определяются как рабочие, т. е. избыточные сверх нормального атмосфер- ного давления (0,1 МПа). Объединяя форму- лы (9.4а) и (9.46) при р = рвр, можно по- лучить уравнения для определения давлений в подающем р'с под и обратном р'с обР трубо- проводах для любой точки сетей, характе- ризуемой значениями перепадов давления воды между этой точкой и теплоисточником но подающему Ар'спод и обратному Ap'cogp 139
трубопроводам, а также отметкой Az'c по- верхности земли на трассе сетей относи- тельно z0. При этом получаем ! _ ДИН , /д сум А , \ . A сум Рс ПОД — Рподп “Г (А^с ПОЛ ~~ Ар С ПО 1/ + Лроор Т + Ар^р + Ар^р ± #рвР Az;, (9.47) Pt обр Pili' III "Ь Др Г И + Дре обр + gPeP Azc. (9.47а) В формулах (9.47) Ар'с под — сумма пере- падов давления на трение в подающих трубопроводах по участкам сетей от тепло- источника по данной точки, а Ар'с обр в об- ратных трубопроводах от гой же точки до теплоисточника. Эти перепады давления опре- деляются по формуле (9.41). Знак минус перед слагаемым #рвР относится к точкам сетей с положительными значениями Ас[, а знак плюс — к точкам с их отрицательными зна- чениями. Для закрытых систем можно при- нимать АРсУобр = ЛРсУпод И Ар; под = Ар'с обр. Разность значений р'с под — р'с обр, не зави- сящая от профиля местности по трассе сетей, представляет собой располагаемый перепад давления Ар'с между подающим и обратным трубопроводами в данной точке сетей, который може! быть использован для присоединения к ним циркуляционного коль- ца ответвления с местным тепловым пунк- том. Этот располагаемый перепад давления равен Арс = Рс пои Рс обр ~ (Арс'под ~ &Рс под) -I- (ДрсУобр — Ар'с обр) + Ар г р. (9.48) Для определяющего теплового пункта имеем Ар с под = АрсУют и Ар с обр = Арс^обр, а потому Ар; = Ар""£. В других точках сетей располагаемый перепад давления Ар'с превы- шает необходимый для присоединения опре- деляюшет о местного теплового пункта Ар]пр. Во избежание поступления в системы теплоиспользования излишних расходов сете- вой воды на всех тепловых пунктах, кроме определяющего, для которых Ар'т и Арт‘р, следует предусматривать устройства для дросселирования избыточного перепада давления с величины Ар'с до соответствую- щей требуемому при расчетном режиме расходу сетевой воды для данного пункта Ар? п. В качестве таких ус тройств исполь- зуются устанавливаемые на трубопроводах диафрагмы (шайбы) с малыми диаметрами отверстий, а иногда сопла в элеваторах. Использование частичного закрытия запор- ных задвижек для дросселирования запре- щается [73, 77, 79]. При выборе минимально необходимого давления рНолп следует исходить из соблю- дения ряда ограни чений. Это давление должно обеспечивать при совместной работе сете- 140 вых и подпиточных насосов возможность заполнения водой трубопроводов сетей и присоединенных к ним по зависимой схеме систем. Необходимые для этого избыточные давления характеризуются формулой (9.44), но в отличие от статического режима их обеспечение при динамических режимах осу- ществляется за счет совместной работы под- питочных и сетевых насосов с возмож- ностью использования для затю тения систем воды как из подающего, ш и из обрат- ного трубопровода на теп юном пункте. Наиболее удобным является заполнение из образного трубопрово га, по зго возможно только при соб 1юдеп1111 неравенства, см. фор- мулы (9.44) и (9 47а) Рпо in 4“ Ар । и + ApL (>бр /fPi,1 (Azl + /тзд) + Ар3 или (9.49) Рпо ш ^РнР (A^; + ,) + Ар (А/< о6р 4- Ар^Р). (9.49а) Сопоставление значении , |П получае- мых по формулам (9.44) и (9 49), покатывает, что при динамических режимах давления, необходимые для запо шештя сетей н мест- ных систем, могут быть сушез тнетшо мень- шими. чем при статическом, та счет дополнительных слагаемых Ap't ,>с,р 4-Ар?бр . Кроме того, если сумма ^p;p(Az; + /т1;()4-Ар3 больше, чем р'с обр, по меньше, чем р'с под, го заполнение систем подои возможно из подающего трубопровода I ели при этом давление воды на выходе пт системы в образный трубопровод теп ioiioio пункта ока- зывается выше давления в ном трубо- проводе, го на таком выходе следует уста- навливать регуляторы таи тения «/то себя» (регуляторы подпора). Применение таких автоматизированных зависимых схем вместо перехода на независимую схему представ- ляется оправданным в сочетании с разде- лением сетей на зоны с ра т тичными давле- ниями воды не только при статическом, но и при динамических режимах. При этом для подачи воды по по тающим трубопро- водам из смежной зоны в верхнюю зону с более высоким давлением необходима уезановка па этих трубопроводах подкачи- вающих насосных станций (см т л 26). На обратных трубопроводах верхней зоны для соблюдения минимальных значе- ний p;Jo"n ПРИ соответствующем рельефе местности может понадобиться установка ре- гулятора подпора, дросселирующею давле- ние в обратном трубопроводе верхней зоны то соответствующе!о давлению в образных трубопроводах нижней зоны. В других случаях, когда в выделяемой зоне требуется поддержание при динами-
ческих режимах более низких давлений, чем в смежной зоне, следует устанавливать под- качивающие насосы на обратных трубопро- водах, а регуляторы подпора в случае надоб- ности — на подающих трубопроводах верхней зоны для снижения давления в них до принятого для нижней зоны При любых схемах подкачивающие на- сосные станции мот ут быть использованы для обеспечения в смежных зонах различных давлений в статическом режиме при условии их оснащения быстродействующими запор- ными клапанами рассечки на подающих и обратных трубопроводах, а также устройст- вами для подпитки отсекаемой зоны Следующим фактором, определяющим выбор давления подпиточных насосов при динамических режимах, является требование недопущения вскипания воды расчетной температуры (обычно 150 °C) в подающих трубопроводах сетей. Соответствующее нера- венство для давления в тюбой точке этих трубопроводов имеет вид Р^дп + (Арс%од - Ар'с по О I- Ар^,бр + ApVT,’ 4- -I- Ар^р > £РвР Az; 4- pBLK + Арэ (9.50) Здесь при тр под — ISO^C имеем pBtK — — 0,38 МПа, рвск + Ар; — 0.43 МПа (см выше). Дополнительное слатаемое рВ(.к накладывает также ограничение на выбор давления воды в нагнетательных патрубках сетевых насосов при динамических режимах по формуле (9 46), которое до тжно удовлетворять не- равенству Р'<Т = Рп'о'п + Адс'юа 4- Ар?ЧГ + Арсс\йр + + Ар?уи gpBp AzcMdKc 4- pBU< 4- Ар, (9.50а) Для систем теплоиспользования, при- соединенных к сетям по зависимой схеме без смешения, в основном систем воздушного отопления и вентиляции, должно быть пред- отвращено вскипание воды расчетной темпе- ратуры tpc Г|ОД в наиболее высоко располо- женных теплоприемниках этих систем. В этом случае в. формулах (9 50) значения #pBpAze должны быть заменены на gpBp (Az^ 4- пзд)Маке. Третье ограничение, определяющее вы- бор значений р^дп и Рс^”- связано с необхо- димостью обеспечения при динамических ре- жимах в подающих трубопроводах тепловых сетей, а также в оборудовании тепло- источников, включенном в циркуляционный контур со стороны нагнетания сетевых насосов таких давлений, коюрые не превы- шали бы расчетных для этих трубопроводов и оборудования Для трубопроводов и обору- дования тепловых сетей при температуре воды не выше 200 °C наибольшее рабочее давление ррае совпадает с условным давле- нием ри, (ио I ОСТ 356-80) и принимается равным 1,6 и ш 2,5 МПа (избыточных) (см гл Т) Д'щ пароводяных подогре- вателей расист ное рабочее давление по сетевой воле состав ,яет 1,4 —2,3 МПа, для водоводяных подо! рева гелей 1,0—1,3 МПа и для стальных водогрейных котлов 1,6 — 2,5 МПа. Болес низкое расчетное рабочее давление 0,6— 1,0 МПа характерно для тепло- приемников местных систем теплоиспользо- вания. Поэтому при присоединении таких систем к сетям по зависимой схеме без смешения давления ю 1жны одновременно удовлстворять двум требованиям, а именно невскипания воды при температурах до 150 °C и Сохранения давления воды не выше расчетною дтя теплоприемников Если не удается совместить оба фебования, то сле- ду ei переходи 1ь на независимую схему или зависимую со смешением и пониженным рабочим давлением в геп юприемниках Если наибольшее давление воды в по- дающих трубопроводах на нагнетательных патрубках сетевых насосов превышает расчет- ное давление для соответствующего обору- дования геп юисточников, то возможно либо включение части ei о со стороны всасывания сетевых насосов, либо снижение давления на на! нетании до расчетною для оборудования в сочетании с сооружением на трассе сетей насосных станций с подкачивающими насо- сами на подающих трубопроводах Такое сооружение даже при ровном рельефе мест- ности может оказаться необходимым для транзитных магистралей большой протяжен- ности. По приведенным формулам можно определить давление воды в любых точках сетей при статических и динамических ре- жимах, а также расчетные перепады давле- ния для сетевых, подпиточных, подкачиваю- щих насосов и дросселирующих устройств па насосных станциях при заданном режиме их работы и известном рельефе местности по трассе сетей. Одновременно могут быть уточнены области применения различных схем присоединения к этим сетям систем теплоиспользования отдельных зданий При разработке проектной документации по магистральным и транзитным тентовым сетям, в особенности схем теплоснабжения । ородов, огсугсгвует большая част ь исходных данных, необходимых для точных расистов ! идравлических режимов (трассы и диаметры труб для распределите гьных сетей, распо- ложение тепловых пунктов с соответствуто- щими отметками поверхности тем ш и i и.). Вместе с тем при такой разрабзмке не- обходимо обоснование решении в части харак । ерист ики оборудования насосных в ।ейчоисгочниках и на по начинающих стаи- 14!
циях. В таких случаях наиболее удобной оказывается упрощенная интерпретация основных уравнений гидравлики трубопро- водов, и прежде всего уравнения Бернул- 1и, см. формулу (9.4), при которой все синаемые этого уравнения приводятся к швейной размерности за счет их деления на ускорение силы тяжести g, м/с2: Рнач । „уч _ Рксур । „Oi т" ^нач ' '+ <?Рв £Р» пни 4 (9.51) #Рв Р-5 la) = р^,, - pIqh КРи gpB Входящие в уравнения (9 51) величины давлений сверх нормально! о атмосферного или их перепадов, разделенные на произве- дение gpB, называются напорами и измеряют- ся в литрах (более точно — в метрах столба жидкости при ее плотности рв, кг/м3). Игнорирование влияния зависимости плотности жидкости от температуры являет- ся источником пог решност ей. неизбежных при использовании уравнений Бернулли в виде форму г (9.51). Для практического применения этих формул, и в частности для суммирования напоров с разностью отметок ДоП - Знпч, необхотимо, чтобы эти напоры измерялись именно в метрах. Это достигается приня- тием плотное! и воды, равной ее максима ib- ному значению, а именно рв - 1000 кп/м3. В этом случае напоры (в метрах во гяного столба) Moiyr непосредственно суммировать- ся с разностью отметок, а кроме toi о. атмосферное давление может быть прибли- женно приравнено 10 м вод. ст. Значения грч уч уч уч гнач^ Д_нач _/.пач м /'кон /'кон г кон ~ 1 ПГ.Л 'ч’ьез и ~ . „„„ ~“нье" £рв 100Q? £Рв 1000# назы- ваются пьезометрическими высотами относи- тельно той же условной i оризонтальной плоскости, от которой отсчитываются ор- динаты центров сечения труб и ДоН. Эти значения соогветс1 вуют давлениям на дно сосуда, сообщающегося с атмосферой, столба жидкости высотой hl1be3, м, и плот- ностью рв, кг/м3. Если требуется по зна- чениям пьезоме1рических высот определить соответствующие давления во гы при темпе- ратуре гв, '‘С. и плотности рв, кг/'м3, то следует пользоваться формулой Рв = .gPfAbei • (9-52) Например, значение /гпьез = 10 м вод. ст. соответствует давлению рв = 98070 Па при температуре воды 4 ЭС и 89910 Па при 150°C, т. е. 8.3”„ меньшему (см. таб ь 9.1). в то время как 1 ai < < >• > i ы н i nyci 101325 Па. Перепад лав ichiih па ip.-mt и tpy<m проводе /фр, разле ienni.ni на ур„ и ii.ninriсч потерей напора на ipcimc I............. <н»рц зом, имеем, см форму ты ры и р О г''' <•»") .УРп Уравнение (9 к 11 ....р>. |.......паче ния напоров приоощ ia< । ни > + й = С 1 -Г,, I Ь., II <9 м.0 Величина И, в > <>•>....нш урапне- нием (9.51) 1ГОСЮЯНН oi .........irintll труб на участке, назын.н и...... । нанлрлм Если потери напор! на * । •. <ш инвцц к 1 М ДЛИНЫ ТрубиНропо.............. Ш11- метра, т о получим ci о у н нш,. >>>> и наипри = 0,08J(. < ‘ ' " ' ' 1'1 М) Удельные потери и....... W. / чй тю щиеся безразмерными >< ...... ш и низыййв- мые гидравлическими у>. । -и» ш .ышйЧйин- СЯ /‘гидр- При ЭТОМ ИМпм д/$м = уii рл = = 0,08265У 1 11 ' (ШЧи) ‘ Т рв</ I । Аналогично этому .и ш । . и । ыв чйВЧйНИй между нагнетательными и ч> а. ЫЙЦЙНЙНМН патрубками насосов /м , ыи*нн ти к развиваемым л ........... *мн НйНнрим Нн, равным Н„ = р... 1 ‘ 15) Перепады давлени । . о ни нноншмн и обратными грубопрон!. , ш ныИНи-щмыс для обеспечения подачи и , .«и niste тевой воды на icn i>-« .. h*i могут быть предсiан i ш . , ни it мин вегствующих потерь пап । Д/гт „ =• V • . 19 11ц) Перепады давлепи । । . .ц...но и* и оборудовании тепло1н i нлшых В ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ КО!н I 11 п »•' щему и обратному i| . 11 • -мн у । быть представлены и . । • напори Д/г"°п и Д/Г1°п, onpe/ciH ....ли । формулой (9.55). Тог ы ' > i ш определения перепа юн ... >ш 14?
Рис. 9.1 Пьезометрический гра- фик при ровном рельефе мест- ности по грассе сетей: 1 — подпиточные насосы, 2 - сете- вые насосы. 3 — подкачивающие насосы по подающему трубопрово- ту, 4 — позкачивающие насо» ы по обратному трубопроводу, 5 - опре- деляющий тепловой пункт 6 — пьезометр подающею трубопровода основной зоны, 7 —пьезомор об- ратною трубопровода основной зо- ны, 8 — пьезометр подающего тру- бопровода следующей юны, 9 - пьезометр обратного трубопровода следующей зоны, 10 — чевятиэтаж- ные здания, присоединяемые к сетям ваемых работой сетевых насосов, (1 при пересчете на потерн напора приобретает вид //сн-Д/гсТод + Д/г^ + Л^^р! Л/А'Тг 19 56) Здесь значения Л/д'по > и Л/к ftp определяют- ся по формулам (9 4 JI и (9 53) Приведенные выше соотношения межд^ различными перепадам и тав'сипя и отмет- ками поверхности тем ш но трассе сетей также мотут бып, нре it i ан тепы в виде соотношении меж iy поирями напора и эти- ми отметками Например, нмст. то неравенст- ва (9 50) в зтом с |уч к- по lyiacM С’Н <6,, A/N -(^•vA^'^A/.',''' I A/.'\ft, Лф ,) (9 56а) Переход от дан icnnn и нерз па цш давле- ния к напорам и потерям напора ноттю- ляет упростить анализ т ндратошчзч кпх режи- мов сетей и нетто ть зова 11, i in нет о тра- фики напоров в сетях При графической интерпретации урап- нения Берну тли в cooineic i ппп < приве- денными выше форму тамп ни характе ристики изменений таи тения по ты в пре делах пнркуляционнот о мчи ура i степ лыюнь- зуются графики, на зыв.н мыс ш.е тометри- ческими или сокращенно нт с птмст рами (рис 9 1 и 9.2) По абсциссам пи\ трафиков отита ты вакэтся длины участков нт от опт сете- вых насосов (практнч(ч кп ш точка выхода трубопроводов из ii.iiiiiti к п юти точилка) вплоть до характерною \ । та па трассе этих сетей, обычно до опре к тянштето теп то вого пункта В качестве ор тип и на таких трафиках наносятся отметки потн-ронв тп нм пт по трассе сетей с привязкой к ним в случае надобности высот присоединяемых зданий /г3д. затем наносятся трафики изменения напоров в подающих и обратных тру- бопроводах по трассе сетей Построение < рафиков начинается с оцен- ки минимально необходимого напора на всасе сетевых насосов, совпадающего с на- пором на нагнетании подпиточных насосов / ггВсас п н.п п (Пен — -гI подл) Проверка достаточности принятою зна- чения Нпотп прои водится после прикидоч- нот о построения графика (см ниже) От- к тадывая значения п от условной нулевой отметки в исходной точке, соответствую- щей оси сетевых насосов, по тучаем наиниз- шую точку пьезометра дтя обратного трубопровода Добавлением к потерь напора в этом трубопроводе в пределах теплоисточника А/г°6ир при сохранении практи- чески той же абсциссы получаем точку, соответствующую напору на входе обратного трубопровода в здание тептоисточника На- чиная от этой точки пьезометр дня об- ратного трубопровода поднимается по трассе сетей с уклоном вверх и состоит из соче- тания наклонных линий для каждого участка, причем утол их наклона к гори- зонтали соответст вует гидравлическому укло- нх тгидр по формуле (9 54) Поскольку трасса сетей состоит из множества участ- ков с разными значениями расходов воды и тнаметров груб, значения гидравлических уклонов по участкам получаются различны- ми Однако изменения уклонов для сосед- них участков невелики, а потому в целях упрощения графиков используются усреднен- ные значения гидравлических уклонов, под- считываемые исходя из сумм потерь напора 143
ll li.‘, 1,1) rj 2,0 2,5 3.0 3,5 4,0 4,5 5,0 V< л,,/ Длины трубопроводов по трассе сетей, км 1‘и '» ' I h и । рп-к t Miii । рафик при понижающемся рельефе Mcci in' in ". . । n । ₽ > мрИ i .. nun''inn ihhiHii ' соевые насосы, J - подкачивающие насосы и............... unftii i<i . к < n 4 »<»|р» и 1МПМ1111Й 1гпловой пункт, 5—пьезометр подающего tpM<i<u| ”<к << ннвннй и . и < . -in» и н.п n iii.einMcip обратного трубопровода основной (верхнсп' ... iuein*i₽ip .. । ни.ни ip).... hi I 1едую1ией (нижней) гоны, 8 — тевятиэгажные < ioi.i. । .<i niiue.iHi' » се г ям о । ши । ih рн 1,1 участков по формуле d;4, 2>1р/£/уч. (9.566) 1а*нм г погибом, двигаясь по грассе » ini '111*110 нос। и। ну । ь наивысшей точки UlrluMripll ulip.ll пою трубопровода, соот- 1н и । ну |н111<‘|| опрсде гяющему тепловому ну ю tv II pn iioci роении пьезометров для мт in । рп hi.hi.ix сетей в качестве определяю- 11114 0 rii.ifiifp.ic। ся тепловой пункт на стыке mix rcicii с распределительными. Откла- П.Н111И и конечной точке пьезометра об- ритою фубопровода вертикальный отрезок, ранный Ай'Гп, получаем соответствующую пинии иную точку пьезометра подающего •рубонровода, начиная от которой этот пьезометр проходит с уклоном вверх по направлению к теплоисточнику. При его построении используется та же формула (9.54) для подсчета гидравлических уклонов. При закрытой системе из-за одинаковых расчетных расходов сетевой воды и диамет- ров труб для подающих и обратных трубо- проводов гидравлически! । > ни in них совпадают (/"ндр = /ui'i’i-I..н-₽гим*И|»ы в этих трубопроводах < и । |.||.нчны iiiiio» ситеиьно г оризонтали. ! n<> i i<. । m hhiiH те- чению ординаты \ | i । i + Е,'гидп/сч, CM. форме IM l'l‘l I'JUill H (9.56). При открытой CHe I I I. . не имеет места, i.ik i u сегевой воды в месгны. водоснабжения при p.iimn г идравлические уклоны провода на учашке м, и. дающего (i°(°pP < ini t‘P) 1 ь, » два предельных случая । н • сетевой воды либо । । . трубопроводов, либо in и . Первый случай coion ной температуре во н । к проводе, равной ipcoyi < ю водоснабжения, /?'7 .. >1 НМЮЦП1М К .1 рцЩири . II. <|1НЧР| II ....... ! • I руб । .... ццПи. . । । и» но ' I". < Н1А11Ы “ 1’1 |П| ipiiM ............ 1 I'H I ПЫХ IIIIOlMlI чь- । I |1\|Ц| .|'Н'|Г ' I *1 'I
Во втором случае для этого раэбора достаточна температура воды в обратном трубопроводе, если она составляет 60 —70°C, что соответс । вует режимам работы сетей при наиболее низких температурах наружного воздуха, близких к расчетной для систем отопления Тн01 (§ 8.2). Согласно нормам [22 J построение пьезо- метров При ОТКРЫТОЙ СИС1СМС должно производиться для двух режимов, соответ- ствующих максимальному разбору всей воды только из подающего или то п.ко и? обрат- ного трубопровода. Для пересчета значений i идравлических уклонов с одного режима на друюи исполь- зуется формула (9.54), в которой обычно пренебрегают незначительными итмснспиями величины ХтР, связанными с перехо юм от расчетного значения расхода воды к друi ому (см. § 9.2). При таком допущении пересчет можно производить по упрощенной формуче: UtP = 'P.)1p( ) <*) 57) На построенных опт.питым способом пьезометрических трафиках фиксируется рас- положение горизон ы и.ных iiiiiiiii. соответ- ствующих необходимый п'порам при стати- ческом режиме в mvx iiapii.iii iах. а именно: дня обеспечения i.iiio пн ния но юи сечей и систем бе, учет i»< khii.diihi >ю ii.i по форму- ле (9 45) п с V4CIOM i.iKoio оОеспсчсния при расчет пои 'емпературе по,ты п подающем трубопроводе, । с । юн н> нчшем (читаемою h^K при /Р|Ю1 - ISO ( (.4 м. .м форму- лу (9.56а). В нижнеи ч.н in ni.eiomciричсских графиков размсшас।ся yiipoiiieini.in схема се- тей с расположением н.п ох он и пропечи- рующих устроим в В качестве примера на pin И I пред- ставлен пьезометрический i рафик ши ма- гистральных или гран зи । нм х lenil по папой протяженности (12 км) то опре к iит<>inei о тепловою пункта (микрораиошки о и пт ран онного) при близком к п iockomv pi шефе местности по трассе Основная iiihihi (i.iih веского давления выбрана и i умнннтя i.iho i нения местных симем ten loin по п. шканпя девятиэтажных здании iii.koiihi ’7 м что с запасом 5 м cooincii inyei н .и>*и шмому напору подпиточных и.к <к on при ним р< *нме Япоцп = 32 м. Для обеспечения ш ш кшынпи воды с темпера।урон |М> ( и верхних точках таких систем ши напор ц> iacii ih.iii. увеличен до 70 м Построение i рафиком при р.п ч, июм нт намическом режиме пропой нчн» iinoui hi значения средне, о i п ip п> пен , ми о ук loiiti с учетом ко >фф|1п1н и । । mii но.ix iiuii pi. (i м табл 9.7 и 9 9) II 1ПН1О । < цiiai iipiiiiiiiii значение т^др - 0.007, которому при длине грассы тепловых се,ей 12 км соответствуют суммарные потери напора на трение в трубопроводах, равные 84 м. При закрытой системе эта величина относится как к по- дающему, гак и к обратному трубопроводу. С учетом минимальной величины напора на всасе сетевых насосов, оцененной в Н®с„с = 7/^™ = 15 м, и потерь напора в обратных трубопроводах и оборудовании теплоисточника, включенных в ттог трубо- провод А/1?бр = 5 м, ноиучаем наивысшую от- метку пьезометра обратном) (рубопровода на входе в определяющий гепловой пункт й^обр — 104 м. Однако при гаком напоре, превышающем на 44 м расчетный для систем отопления с чугунными приборами, большую часть соответст вующих зданий пришлось бы присоединить по независимой схеме. В таких условиях целесообразно сооружение подкачивающей насосной станции примерно в середине трассы сетей. По- строенный пьезометрический трафик с такой станцией представлен на рис. 9.1. В данном случае требуется подкачка воды как по подающему, так и по обратному трубопро- воду, а развиваемый подкачивающими насо- сами напор должен составлять 42 м по подающему и 52 м по обратному трубо- проводам (с учетом потерь напора в пре- делах насосной станции в размере 5 м для каждого трубопровода). Соответствующий расчетный напор на нагнетании сетевых насосов составит 154 м, что позволяет использовать трубопроводы и оборудование, рассчитанные на условное давление ру — = 1,6 МПа. При наинизшей отметке пьезометра по- дающего трубопровода 82 м вскипание воды с температурой 150 °C исключается как в (рубопроводах, так и в верхних точках систем девятиэтажных зданий. Однако при ном давления в нижних точках систем составят не менее 70 м, что недопустимо для чугунных приборов, и потому эти системы Moi yr присоединяться только по зависимой схеме со смешением. Заполнение водой систем девятиэтажных щапий при динамическом режиме может производиться из обратных трубопроводов, и, исключением зданий, присоединенных к их начальным участкам вблизи теплоисточ- ника и насосной станции, у которых такое ыпопнение возможно частично из подающего и частично из обратного трубопроводов. Подпитка второй зон