Установка циркуляционного насоса

При проектировании теплоснабжения зданий часто необходима установка теплового узла со смесительной установкой для снижения температуры воды поступающей из тепловой сети. Смесительная установка используется для качественного регулирования системы отопления, дополнения центральное регулирование.

При местном регулировании, автоматическое изменение температуры воды по заданному температурному графику в обогреваемом здании поддерживается оптимальная температура. Исключается перегрев помещений в осенний и весенний периоды отопительного сезона. Как следствие уменьшается расход тепловой энергии.

Под давлением в наружном теплопроводе, созданным сетевым циркуляционным насосом на ТЭЦ, высокотемпературная вода подается в точку смешения. При известной тепловой мощности системы отопления Q_c количество высокотемпературной воды G₁ будет тем меньше, чем выше температура t₁.

где t₁ - температура воды в наружном подающем теплопроводе, °С.

Поток обратной охлажденной воды из системы отопления, делится на два: первый G₀ направляется к точке смешения, второй в g₀ в обратный теплопровод тепловой сети. Соотношение масс двух потоков воды: охлажденной G₀ и высокотемпературной g₁ называют коэффициентом смешения.

Через температуру воды можно выразить коэффициент смешения:

Например, при температуре воды t₁ = 150°С, t_г = 95°С и t₀ =70°С коэффициент смешения смесительной установки u = (150-95)/(95-70) = 2,2.

Это означает, что на каждую единицу объёма высокотемпературной воды должно подмешиваться 2,2 единицы охлажденной воды.

Смешение происходит в результате совместного действия циркуляционного сетевого насоса на тепловой станции и смесительной установки (насоса или водоструйного элеватора).

Смесительный насос можно включать в систему отопления тремя способами:

1. в перемычку между обратной и подающей магистралями (а)
2. в обратную (б)
3. подающую магистраль (в)

Условные обозначение:

1 - насос; 2 - регулятор температуры; 3 - регулятор расхода воды в системе отопления;

Смесительный насос, остановленный в перемычку, подает воду в точку А, увеличиваяя ее давление до давления высокотемпературной воды. Таким образом, в точку смешения А поступают 2 потока воды в результате действия двух насосов: сетевого (на теплоисточнике) и местного (смесительного), включенных параллельно. Насос на перемычке работает в благоприятных температурных условиях (при температуре t₀<70°С) и перемещает меньшее количество воды, чем насос на установленный на подающей или обратной магистрали (G_о < G_c),

Насос на перемычке не влияет на величину циркуляционного давления для местной системы отопления, которая определяется разностью давления в точках присоединения системы к наружным теплопроводам. Эпюра изменения давления в системе и в перемычке Б-А между магистралями изображена на рис. 1А.

Показано постепенное (условно равномерное) снижение давления в подающей (линия Т1) и обратной (линия Т2) магистралях, падение давления в системе отопления (сплошная вертикальная линия) и eгo возрастание под действием насоса в перемычке (пунктир) до давления в точке смешения (А).

Смесительный насос включают непосредственно в магистрали системы отопления, когда разность давления в наружных теплопроводах недостаточна для обеспечения расчетного расхода воды в системе. Насос при этом, обеспечивая помимо смешения необходимую циркуляцию воды, становится циркуляционно-смесительным.

Насос на обратной или подающей магистрали (б, в) перекачивает весь объём воды, циркулирующий в системе при температуре t₀ или t_г. Включение насоса в общую магистраль позволяет увеличить циркуляционное давление до необходимой величины независимо от разности давления в наружных теплопроводах. Условия смешения воды аналогичны: в точку А поступают два потока воды (G₁ и G₀) также в результате действия двух насосов сетевого и местного, но насосы включаются последовательно (по направлению движения воды).

Изменение циркуляционного давления при действии системы отопления с циркуляционно-смесительным насосом, включенным в общую обратную магистраль (рис. 2б). Как видно, давление в системе ниже давления в наружных теплопроводах. Данная схема может быть выбрана после проверки, не вызовет ли понижение давления вскипания воды или подсоса воздуха в некоторых местах системы . Насос повышает давление воды до давления в наружном обратном теплопроводе. Давление в точке смешения А должно быть ниже давления в точке Б (устанавливается с помощью регулятора температуры).

Условные обозначение:

1 - насос; 2 и 3 - давление в наружных, соответственно, подающем и обратном теплопроводах; А и Б - точки, соответственно, смешения и деления потоков воды;

Насос, включаемый в общую подающую магистраль, предназначен не только для смешения и циркуляции, но и для подъема воды в верхнюю часть системы отопления высокого здания. Смесительный насос в этом случае становится еще и циркуляционно-повысительным. Изменение гидравлическоrо давления в этом случае изображено на рис. 2В

Смесительных насосов, как и циркуляционных, устанавливают обычно два с параллельным включением в теплопровод. Действует всегда один из насосов, второй резервный.

Смешение воды может осуществляться и без местного насоса. В этом случае смесительная установка оборудуется водоструйным элеватором.

Источник: Отопление - Сканави А.Н., Махов Л.М.