Жылумен жабдықтаудың ашық жүйесі
Тұрғын коммуналды сектор мен өндіріс орны техникалық қажеттілік,жылыту,ыстық сумен жабдықтау үшін жылуды үлкен мөлшерде тұтынады. Жылу энергиясы бу және ыстық су түрінде өндірістік және аудандық жылыту қазандығымен жылуэлектр орталықтарында өндіріледі. Өндірістік және жылыту қазандығы тұрғын коммуналды сектор тұтынушыларын сапалы жылу жабдықтаумен қамтамасыз ету керек. Жылумен жабдықтаудың белгілі мөлшерде сенімділігі мен үнемділігінің өсуі қазандықтың рационалды жоспарлы жылу схемасы мен қазан агрегаттары жұмысының сапасына байланысты. Жылумен жабдықтаудың су жүйесі екі түрде қолданылады: ашық және жабық. Жабық жүйеде жылу желісінде циркуляцияланатын су тек жылу тасығыш ретінде қолданылады, бірақ желіден алынбайды. Ашық жүйесінде айналмалы су ыстық сумен жабдықтау үшін толығымен тұтынушыдан алынады. Жылутасығышты ауыстыру үшін қолданылатын құбыр саны бойынша бір, екі және көп құбырлы жылу жабдықтау жүйесі болып ажыратылады. Бір құбырлы жүйе жылутасығыш толығымен тұтынушы қолданған кезде пайдаланылады. Екі құбырлы жүйеде жылутасығыш қыздырылатын және толтырылатын жеріндегі жылу көзіне толығымен қайтарылады. Көп құбырлы жүйе жылу жүктемесінің түрін белгілеу үшін қондырылады, яғни ол жылу беруді реттеуді, тасымалдау режимі мен жылу желісіне тұтынушыны жалғау әдісін қадағалайды.
Жылумен жабдықтау жүйесінде жылу беруді реттеу (тәуліктік, маусымдық) жылу көзі және жылу тұтынушы құрылғы ретінде жүзеге асады. Жылумен жабдықтаудың су жүйесінде жылу жүктемесінің негізгі түрі бойынша жылу берудің орталықтандырылған сапалы реттеуі деп аталатын жылыту мен ыстық сумен жабдықтау өндіріледі. Орталықтандырылған сапалы реттеу жылу пунктінде жергілікті сандық реттеумен толықтырылады;соңғысы ыстық сумен жабдықтауда көп тараған және автоматты жүзеге асырылады. Жылумен жабдықтаудың бу жүйесінде негізі жергілікті сандық реттеу жүргізіледі; жылумен жабдықтау көзіндегі бу қысымы тұрақты болады, бу шығыны тұтынушымен реттеледі.
Жылумен жабдықтаудың ашық жүйесіндегі басты түрі екіқұбырлы жүйе. Жылумен жабдықтаудың ашық жүйесі – жылу көзіндегі температурасы 65 0С қыздырылатын су араластырғышта берілетін және кері қайтатын құбырдан алынады,сосын тұтынушының қолдануы үшін ыстық сумен жабдықтаудың су жинау кранына беріледі. Осы жердегі жүйе аты – ашық. Ыстық судың қалған бөлігі жылыту мен желдету үшін қолданылады. Су жиі айналмалы, түзу су құбырлы болып табылады. Су жинағыш жылу желісінен жылуалмастырғыш аппарат орнына жылумен жабдықтаудың ашық жүйесіндегі негізгі бөлігін құрайтын құрылғының арзан араластырғышты қолдануға мүмкіндік береді. Біздің елімізде шамамен жылумен жабдықтау жүйесінің жартысы ашық. Дегенмен жылытқыш құрылғы, калорифер, байланыстырғыш құбыр арқылы өткен кезде санитарлы гигиеналық сапасы төмендейді, бұл жылумен жабдықтаудың ашық жүйесінің негізгі кемшілігі болып табылады. Жылыту құрылғыларында қалдық болуына байланысты судың түсі, иісі пайда болуы мүмкін. Жылыту жүйесін элеватор немесе сорғы арқылы жылу желісіне қосу кезінде радиаторда қалдық жоғалады, бактерия көбейеді. Жылу желісінен алынатын су сапасын жақсарту үшін мақсатты түрде жылыту қондырғыларын тәуелсіз схема бойынша өсу керек, яғни жылуалмастырғыш арқылы бірақ бұл жылумен жабдықтаудың ашық жүйесінің экономикалық көрсеткіштерін төмендетеді.
Құбырда оттектік коррозияны және қақты болдырмау үшін жылу көзінде жылу дайындайтын құрылғының жылуалмастырғышы мен су жылытқыш қазанда химиялық су тазалау мен деаэрация қарастырылған. Жылумен жабдықтаудың ашық жүйесіндегі жылу көзі ЖЭО ның жылу дайындау құрылғысы болып табылады.Шығыр ағынынан бу жүйеде айналатын су жылуына берілетін негізігі қыздырғышқа түседі. Жылумен жабдықтау режимінен түскен су қосалқы сорғымен жылуалмастырғышқа беріледі. Ыстық сумен жабдықтауға қолданылмаған және жылыту жүйесінен өткен су ғана кері қайтады. Желдету мен жылыту жүйесінің алдында орнатылатын оның шығыны сәйкесінше тұтынушының қажеттілігін автоматты реттеуішпен ұстап тұрады. Ыстық сумен жабдықтау үшін шығындалған жылутасығыш ЖЭО да қосалқы сорғының алдындағы кері сызыққа түсетін сумен толтырылады. Қосымша су ыстық су құбырынан шығыр конденсаторына кіріктірілген жылуландырулық шығыр түйініне түседі, конденсатордың су температурасына дейін қыздырылады және химиялық су тазалауға түседі. Содан кейін су сорғымен ауа қалдықтарынан босатылатын деаэраторға түседі. Деаэратордағы қажетті температура режимі оған қосылатын бу немесе ыстық сумен сақталады. Деаэратордан су сорғы көмегімен үстеме реттеуіш арқылы жылу желісіне беріледі. Негізгі қыздырғышта су температурасы 120 0С дейін көтеріледі. Қыста сыртқы төмен температура кезінде жоғары температуралы су қажет және оны қазанда қызыдырады. Жылу желісіндегі жылу тасымалдау айналымы айналмалы сорғымен қамтамасыз етеді. Жылу желісі бойынша жылутасығыш аудандарға беріледі және тұтынушылар бойынша анықталады. Ғимаратың жылу пунктінде жылутасығыш алғашқыда ыстық сумен жабдықтауға таңдалады және құбыр бойымен су жинағыш кранға түседі. Аралас су температурасы берілу сызығынан жылутасығыш ағыны құбырында орнатылған автоматты температура реттегішпен тұрақты сақталады. Кері сызықтан құбыр ағынында берілетін сызықтан керіге су тамшылауын болдырмау үшін кері клапан орнатылады. Айналмалы сызық оның ішкі ағынына байланыссыз сужинағыш арматура алдындағы ыстық су температурасын ұстап тұруды қамтамасыз етеді.
Тұтынушы кірісінен кейін кері сызықта орнатылған қысым реттегіш кері сызықтағы төмен температура кезінде ғимараттың жылыту жүйесіне су берілуін қамтамасыз етеді. Ыстық сумен жабдықтау мен жылыту үшін жылутасығыш ағыны тұтынушының қажеттілігіне тәуелді. Ыстық су температурасын ұстап тұратын температура реттегіш құрал арқылы жетеді. Қажеттілікке берілетін жылу сәйкестігі сапалы реттеудің температуралық графигін ұстап тұру көзінде қамтамасыз етіледі. Яғни тұтынушы пункті ғимаратты жылытуға жылу мен ястық сумен жабдықтау үшін жылутасығыш реттегішіне байланыссыз қамтамасыз етіледі, және тұтынудың әр түрлі режиміне қарамай тұтынушының екі тобы да қанағаттандырылған. Бірақ күзгі-көктемгі кезеңде жылытуға берілетін су температурасы жоғары. Ыстық су талдауы әртүрлі іске асады, сондықтан жылу желісінің берілу сызығы масксималді шығынға есептелуі керек. Бұл үшін жылуқұбырының берілген аумағына қосылған тұтынушы санының өсуімен тұтыну графигі ығыстырылады және әркелкілігі азаяды. Кері сызық бойынша есептік шығыны аз болады, сонымен қатар кері сызыққа ыстық сумен жабдықтау үшін су ағынынан кейін жылыту жүйесінен қайтатын жылу тасығыш беріледі. Максималді шығын нөлдік ағында болады. Кері сызық бойынша жылутасығыштың есептік шығыны ғимаратты жылытуға және желдетуге кеткен есептік шығынына тең болады. Судың есептік шығынын азайту және жылу желісінің бағасын азайту үшін ыстық сумен жабдықтау мен жылытуға берілетін жылутасығыштың берілуін реттеумен байланысты схема қолданылады. Жылумен жабдықтаудың ашық жүйесінде реттеумен байланысты ыстық сумен жабдықтау мен жылытуға берілетін жылудың шығынын шектейді.
Сурет 7. Жылумен жабдықтаудың екіқұбырлы ашық су жүйесі.
Бұл жағдайда шығын жылытуға,желдетуге және орташа апталық ыстық сумен жабдықтауға есеп айыратын сияқты есептеледі. Яғни жылу шығыны тәуліктік және апталық кесіндіге теңестіріледі;сағаттық шығынға теңестірілмейді. Сондықтан жылудың орташа мөлшерін көтеретін ыстық сумен жабдықтау үшін жылу тұтыну кезінде жылытудың жүйесіне жылу береді, ал ыстық сумен жабдықтау үшін жылу тұтыну құламасында жылу қажеттіліктен көбірек беріледі. Ғимаратқа жылу беру мүмкіндігі өзгермелі жылу мөлшерінде ғимараттың құрылыс құрылымын жылу аккумуляциялайтын қасиетімен қаматамасыз етеді. Яғни ғимараттың бұл қасиеті ыстық суды тұтынудың бірқалыпты еместігін жабу үшін қолданылады.
Ғимараттың жылытуға өзгермелі жылу беру оның ішкі бөлмелеріндегі ауа температурасының өзгерісіне әкеледі. Санитарлы гигиеналық талап 1 - 1,5°С аралығында өзгеруіне жол береді. Егер ыстық сумен жабдықтау үшін максималді жылу шығыны мен жылытуға жылу шығынының ара қатынасы 0,6 көп емес болса, онда ішкі бөлмелердегі ауа температурасының өзгерісі ықтимал шектерінен шықпайды. Көбірек арақатнаста тәуелсіз реттегіш схемасын қолдану ұсынады.
Жылумен жабдықтаудың ашық жүйесі жылу көзінен сумен толтырылады,бұл кезде бастапқы температурасы 5-15°С аралығында өзгеретін құбыр суы болып табылады. Шығыр конденсаторында конденсат температурасы 30-35°С төмен болмайды. ЖЭО конденсаторында бу конденсациясын жылумен жабдықтау үшін қолдануға мүмкіндік беретін 20-30 °С та температура ағыны туындайды, жылумен жабдықтаудың ашық жүйесінде үнемділігін көтеретін схемада көрсетілгендей болады. Ыстық сумен жабдықтаудың есептік шығынынан жылутасымалдағышқа берілетін температура жоғарылату үшін тек жылыту жүктемесін қанағаттандыруңа есептелген жылу желісіндегі жылумен жабдықтаудың ашық жүйесінде қолданылады.
Жылумен жабдықтаудың ашық жүйесі үшін су дайындағыш керек,барлық су жинағышты толтырушы су жылу көзінің қақтың пайда болуына жол бермейтін сужылытқыш қазанымен жылуалмастырғышта қыздырылады,сондықтан су химиялық жолмен тұз кермектігінен тазаланады.Жылу желісінде өңделген суды қолдану ыстық сумен жабдықтау жүйесінің жұмыс істеу мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді.Су дайындаудың қажеттілігі судың аз кермектігінде (2 мг-экв/л) жылумен жабдықтауды мақсатты түрде қолданудың үнемділігін алдын ала анықтайды.Судың жоғары кермектігі кезінде су дайындау жылумен жабдықтаудың барлық түрінде қажет.Мұндай шартта жылу көзінде орталықтандырылған су дайындау жабық жүйедегі бытыраңқы су дайындауға қарағанда тасымалдау мен капиталді аз шығынды қажет ететін жылумен жабдықтаудың ашық жүйесін мақсатты түрде үнемді қолданады.
Жылу желісінде судың бірқалыпты емес ағынынан жылумен жабдықтаудың ашық жүйесінде берілетін және кері қайтатын сызығындағы су шығыны өзгермелі болады. Өзгермелі шығын жүйенің тасымалдануын қиындататын жылу желісінің гидравликалық режимінің тұрақсыздығына алып келеді.Кері сызықтағы тұрақсыз режим тұрақсыз режим тұтынушыдағы қысым режиміне әсер етеді.