Что такое секционный узел горячего водоснабжения

admin   24.07.2018   Комментарии к записи Что такое секционный узел горячего водоснабжения отключены

Циркуляция и ее расчет в системах горячего водоснабжения

Как уже отмечено при классификации систем ГВ, циркуляция служит для предотвращения остывания воды в раздающих трубопроводах систем при отсутствии водоразбора (например, в ночное время в жилых зданиях). По уровню охвата систем циркуляцией различают:

· системы без циркуляции;

· системы с циркуляцией только в магистральных трубопроводах;

· системы с циркуляцией как в распределительных магистралях, так

Циркуляцию разрешается не предусматривать, если температура воды в точках водоразбора при регламентированном по времени водоразборе не будет снижаться ниже минимально допускаемой.

Необходимый для компенсации суммарных теплопотерь системы Q h t , (см. § 1.5) циркуляционный расход будет

, л/с,

где b — коэффициент разрегулировки циркуляции;

D t h — падение температуры воды в системе;

В системах с циркуляцией только по разводящим трубопроводам Q h t определяется только по разводящим трубопроводам и расчет выполняется при D t h =10 °С; b =1.

В системах с циркуляцией в разводящих трубопроводах и в стояках с неодинаковым сопротивлением Q h t определяется по разводящим трубопроводам и стоякам и расчет выполняется при D t h =10 °С; b =1.

В системах с циркуляцией в разводящих трубопроводах и в стояках с одинаковым сопротивлением Q h t определяется только по стоякам и расчет выполняется при D t h =8,5 °С; b =1,3.

Определенный таким образом циркуляционный расход на головном участке системы распределяется по участкам пропорционально их теплопотерям, определенным в соответствии с положениями § 1.5.

Продемонстрировать принцип такого распределения можно на следующем условном примере. Представим, что очередной узел № 6 подлежит распределению циркуляционного расхода (распределение производится по направлению движения воды: от теплоцентра к наиболее удаленному стояку). Узел образован подключением к магистрали циркуляционного полукольца очередного стояка с условным № 3 (полукольцо- это сам стояк и его циркуляционная часть).

Если циркуляционный расход на участке 6-7, определенный при увязке предыдущего узла 7, составляет , то искомый расход, направляемый дальше по участку 5-6 составит:

а циркуляционный расход, направляемый в стояк № 3:

В этих формулах — сумма теплопотерь системы в от наиболее удаленной точки до узла 6, а — теплопотери стояка. Для удобства использования такого метода сам расчет теплопотерь рекомендуется вести с последовательным учетом потерь каждого стояка в точке его подключения.

1.7-1. Гидравлический расчет СГВ в режиме циркуляции

После распределения циркуляционных расходов по расчетным участкам выполняется гидравлическая увязка системы в режиме "чистой" циркуляции. Последовательность расчета такова.

Предварительно назначаются диаметры циркуляционных трубопроводов (на 1-3 типоразмера) меньше соответствующего подающего трубопровода. Определение потерь напора по участкам ведется по тем же формулам и номограммам, что и при гидравлическом расчете подающих трубопроводов, но при циркуляционных расходах. Расчет ведется параллельно по подающим и циркуляционным трубопроводам с суммированием до очередного узла разветвления. Аналогично определяются потери напора в подключаемом к тому же узлу полукольце, образованном стояком, секционным узлом или ветвью системы.

Полученные потери напора в полукольцах, стыкующихся в данном узле, не должны отличаться более чем на 10%. Если это условие не выполняется, производится увязка узла в следующем порядке (каждый следующий метод применяется, если не дает должного результата предыдущий).

1) Варьируются диаметры трубопроводов.

2) Устанавливается диафрагма на циркуляционном трубопроводе полукольца с меньшими потерями напора. Диаметр диафрагмы определяется по выражению

где q h м расход воды в полукольце с меньшими потерями напора;

D Н — разность потерь напора в полукольцах, которая и должна быть «погашена» в диафрагме, даПа.

Диафрагма не может быть менее 10 мм (из-за постепенного зарастания и возможности ее нерасчетной работы).

3) Изменяется циркуляционный расход, но не более чем на 30%. Изменение расхода необходимо учитывать на всех последующих (к теплоцентру) участках.

4) Устанавливается дополнительный кран для регулировки системы в процессе наладки. Кран устанавливается на циркуляционном трубопроводе в дополнение к обычному отключающему крану.

Что такое секционный узел горячего водоснабжения

Системы централизованного горячего водоснабжения являются частью внутреннего водопровода. Сети горячего водоснабжения имеют много общего с сетями холодного водоснабжения.

Сеть горячего водоснабжения также, как сеть холодного водопровода, бывает с нижней и с верхней разводками. Сеть горячего водоснабжения бывает тупиковой и закольцованной, но, в отличие от сетей холодного водопровода, кольцевание сети необходимо для выполнения важной функциональной задачи — сохранения высокой температуры воды.

Простые (тупиковые) сети горячего водоснабжения с подающими трубопроводами применяют в небольших малоэтажных зданиях с короткими стояками, а также в бытовых помещениях промышленных зданий и в зданиях с длительным и более или менее стабильным потреблением горячей воды (бани, прачечные).

Схемы сетей горячего водоснабжения с циркуляционным трубопроводом следует применять в жилых зданиях, гостиницах, общежитиях, лечебных учреждениях, санаториях и домах отдыха, в детских дошкольных учреждениях, а также во всех случаях, когда возможен неравномерный и кратковременный отбор воды.

Обычно сеть горячего водоснабжения состоит из горизонтальных подающих магистралей и вертикальных распределительных трубопроводов-стояков , от которых устраивают поквартирные разводки . Стояки горячего водоснабжения прокладывают как можно ближе к приборам.

Кроме того, сети горячего водоснабжения подразделяются на двухтрубные (с закольцованными стояками) и однотрубные (с тупиковыми стояками).

При увеличении радиуса действия систем горячего водоснабжения и разнообразии условий жилой застройки требовалось совершенствование схем централизованных систем горячего водоснабжения. Были созданы принципиально новые схемы с самостоятельными независимыми циркуляционными контурами, ограниченными пределами одной секции здания или пределами одной группы стояков. Небольшой радиус действия этих контуров позволяет поддерживать в них циркуляцию за счет гравитационного напора, в то время как обмен воды в магистральных трубах происходит или за счет водоразбора, или с помощью циркуляционного насоса.

Рассмотрим некоторые из большого числа возможных схем сетей горячего водоснабжения.

При верхней разводке магистралей горячего водоснабжения сборный циркуляционный трубопровод замыкается в виде кольца. Циркуляция воды в трубопроводном кольце при отсутствии водоразбора осуществляется под действием гравитационного напора, возникающего в системе из-за разницы плотности охлажденной и горячей воды. Охлажденная в стояках вода опускается вниз в водонагреватель и вытесняет из него воду с более высокой температурой. Таким образом происходит непрерывный водообмен в системе.

Тупиковая схема сети горячего водоснабжения имеет наименьшую металлоемкость, но из-за значительного остывания и нерационального сброса остывшей воды применяется в жилых зданиях высотой до четырех этажей, если на стояках не предусмотрены полотенцесушители и протяженность магистральных труб мала. Если же протяженность магистральных труб велика, а высота стояков ограничена, то применяют схему с закольцованными подающей и циркуляционной магистралями с установкой на них циркуляционного насоса. В этой схеме тоже следует ожидать остывания, но меньшего объема воды. Подобная схема позволяет увеличить протяженность сети.

Наибольшее распространение получила двухтрубная схема горячего водоснабжения , в которой циркуляция по стоякам и магистралям осуществляется с помощью насоса, забирающего воду из обратной магистрали и подающего ее в водонагреватель.

Система с односторонним присоединением водоразборных точек к подающему стояку и с установкой полотенцесушителей на обратном стояке представляет собой наиболее распространенный вариант подобной схемы. Двухтрубная схема оказалась надежной в эксплуатации и удобной для потребителей, но для нее характерна высокая металлоемкость.

Для снижения металлоемкости используют схему горячего водоснабжения, в которой несколько подающих стояков объединяются перемычкой с одним циркуляционным стояком. Такое решение схемы горячего водоснабжения чаще всего используется для общественных зданий, где не предусматривается установка полотенцесушителей.

Эта схема отличается низкими эксплуатационными показателями, так как верхняя перемычка выполняется из труб того же диаметра, что и подающие стояки, сопротивление ее превышает сопротивление магистралей, поэтому вода движется только в стояках, близких к циркуляционному.

Относительно недавно появились схемы однотрубной системы горячего водоснабжения с одним холостым подающим стояком на группу водоразборных стояков. Холостой стояк изолирован и устанавливается в паре с одним водоразборным или в секционном узле, состоящем из 2—8 закольцованных водоразборных стояков.

Основное назначение холостого стояка — транспортирование горячей воды из магистрали в верхнюю перемычку и далее в водоразборные стояки. В каждом стояке происходит самостоятельная, дополнительная циркуляция за счет гравитационного напора, возникающего в контуре секционного узла из-за остывания воды в водоразборных стояках с полотенцесушителями.

Холостой стояк помогает правильному распределению потоков в пределах секционного узла. Как показывает опыт эксплуатации, в зданиях высотой 9 и более этажей гравитационный напор, возникающий в стояках при остывании воды, как правило, достаточен для обеспечения необходимой циркуляции.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕКЦИОННЫХ УЗЛОВ

При проектировании систем горячего водоснабжения важно принять правильную конструкцию внутри- домовой системы. Для этого можно привести некоторые основные рекомендации.

Внутридомовая система горячего водоснабжения может состоять из секционных узлов или из парнозакольцованных стояков в зависимости от ряда условий.

В системах горячего водоснабжения, подключаемых к теплосетям закрытого типа, полотенцесушители, как правило, следует устанавливать на водоразборных стояках. Исключением из этого правила могут быть системы, обслуживающие здания высотой до 4 этажей, в которых отсутствует возможность кольцевания водоразборных стояков в секционные узлы. В системах, присоединяемых к теплосетям с открытым водоразбором, рекомендуется полотенцесушители присоединять к системам отопления ванных комнат круглогодичного действия. Можно считать оправданным отключение полотенцесушителей на летний период только в условиях жаркого климата, т. е. в IV климатической зоне. В остальных случаях отключение полотенцесушителей одновременно с прекращением работы систем отопления приводит к снижению комфортности использования ванной комнаты, а также к увеличению непроизводительных расходов горячей воды, так как перед каждым приемом процедуры потребитель предварительно производит подогрев помещения, пуская горячий душ на более или менее продолжительный период.

Кольцевание водоразборных стояков в секционные узлы не производится в тех случаях, когда суммарная протяженность индивидуальных (у каждого водоразборного) циркуляционных стояков меньше длины кольцующей перемычки, если отсутствует возможность прокладки кольцующей перемычки по чердаку здания или под потолком верхнего этажа.

Для выбора диаметра водоразборных стояков необходимо определить расчетный расход на водоразбор в нем. Диаметр стояка, не закольцованного в секционный узел, выбирается при расчетном расходе и скорости движения воды в стояке не более 1,5 м/с. Диаметры стояков, закольцованных в секционный узел, выбираются при расчетном расходе воды в стояке с коэффициентом 0,7, и скорости не более 1,5 м/с. Диаметры трубопроводов кольцующих перемычек допускается принимать равными наибольшему диаметру водоразборного стояка секционного узла. Если в здании проектируется система горячего водоснабжения с индивидуальными циркуляционными стояками у каждого водоразборного, то эти циркуляционные стояки необходимо в подвале обвязать индивидуальным трубопроводом и затем участком повышенного сопротивления присоединить этот трубопровод к циркуляционной магистрали квартальной сети.

Для упрощения работы по проектированию секционных узлов горячего водоснабжения жилых зданий высотой до пяти этажей и более выбор диаметров трубопроводов допускается прозводить по табл. 7.6.

После выбора схемы внутридомовой системы и диаметров водоразборных стояков подключающих участков и кольцующих перемычек определяются теплопотери трубопроводами узла и требуемый циркуляционный расход по формуле

Здесь А=8,5°С — первоначально принимаемое охлаждение воды в трубопроводах секционного узла от точки подключения его к разводящему подающему трубопроводу квартальной или домовой сети.

При этих расходах определяются суммарные потери напора через каждый водоразборный стояк от точки (точек) присоединения секционного узла к подающей магистрали до точки присоединения циркуляционного стояка к кольцующей перемычке.

Полученные потери напора по различным стоякам узла отличаются по величине, но после определения средней арифметической величины получаем потери напора подающей части секционного узла

Зная потери напора в подающей части узла можно подбирать циркуляционный стояк.

Диаметр циркуляционного стояка подбирается из условия гашения в нем при требуемом циркуляционном расходе потерь напора Hcsl, определенных по формуле