Балансировка и шайбирование систем теплоснабжения - актуально и для холодоснабженияВ данном обзоре мы опускаем вопрос использования автоматических регуляторов перепада давления (дорого и не по теме - там есть свои проблемы).
Гидравлическая увязка систем теплоснабжения в основном понимается специалистами, как регулирование расходов по различным контурам системы теплоснабжения. Хотим обратить Ваше внимание, что это не так, а на самом деле, конечно, гидравлическая увязка – это распределение максимальных падений давлений по различным контурам системы с целью обеспечения гарантированного поступления перепада давления на все пары вход/выход (прямая труба/обратная труба) точек врезки потребителей.
Коротко и крайне упрощенно задачу гидравлической увязки системы теплоснабжения можно описать так:
- На вход системы теплоснабжения подается некоторый перепад давления, который, обеспечит расходы в разные контуры обратно пропорциональные гидравлическим сопротивлениям этих контуров. Поскольку у ближних контуров при прочих равных гидравлическое сопротивление меньше – весь расход уйдет в них.
- Поэтому гидравлическое сопротивление некоторых контуров искусственно завышается в целях перераспределения расходов в пользу других контуров. Традиционно эта задача выполняется установкой т.н. дроссельных диафрагм на подающем и/или обратном трубопроводе. Пояснение: Дроссельная диафрагмы = «шайба», гидравлическая увязка с их помощью - «шайбирование»
- Существует более современная версия дроссельных диафрагм – балансировочные клапаны, которые можно относительно легко перенастраивать в ходе эксплуатации.
Почему нельзя говорить о регулировании расходов в результате шайбирования или балансировки? Тому есть несколько очевидных причин:
- Внутри контуров есть свои переменные гидравлические сопротивления, такие, как – устройства ручной и автоматической регулировки, действия активных
идиотов энтузиастов на местах, аварийные отключения, которые вызывают перераспределение расходов и после увязки
- Гидравлическое сопротивление является не только параметром материала и геометрии системы, но и параметров потока (т.е. сопротивление контура различно в зависимости от параметров поступающего на него перепада давления и скорости потока)
Какие существуют основные причины требующие полной перенастройки системы:
- Врезка новых потребителей в существующие сети
- Реконструкция и/или серьезный ремонт подающих мощностей
- Реконструкция и/или ремонт основных трубопроводов систем централизованного теплоснабжения.
- Реконструкция инфраструктуры старых потребителей – вызывает новые потребности
- Появление новых мощностей теплогенерации в старых системах.
- Прочие.
При этом, потребуется или полная и крайне трудоемкая работа с «шайбами» или относительно легкая подстройка балансировочных клапанов. Вывод о подавляющем эксплуатационном превосходстве клапанов, таким образом, очевиден. Коэффициент местного гидравлического сопротивления диафрагмы, дроссельной щайбы можно определить в зависимости от отношения площади поперечного сечения трубы S2 к площади отверстия диафрагмы S1
S2/S1 |
0,05 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
ξ |
1070 |
245 |
51,0 |
18,4 |
8,2 |
4,0 |
2,0 |
0,97 |
0,41 |
0,13 |
0 |
Альтернативный способ расчета диафрагмы (дроссельной шайбы) - ниже. Источник - компания КСБ, справочник по насосам. Тут-же график коэффициента дросселирования.
|