Гидравлические сети с повысительными, понизительными и смесительными насосными подстанциями

Различные тепловые сети могут иметь следующие отличительные особенности: большое различие в геодезических отметках высот в районе расположения абонентов; большая протяженность тепловых магистралей; высокая температура теплоносителя в прямых трубопроводах, превышающая допустимый уровень для отопительных установок, и др. Указанные факторы могут приводить к недостаточному давлению в прямых трубопроводах концевых участков сетей, повышенному давлению (превышающему допустимый уровень) в обратных трубопроводах для абонентов, расположенных на пониженных участках местности, недостаточному располагаемому перепаду давлений и прочим факторам, затрудняющим организацию теплоснабжения.

Многие из указанных проблем могут быть решены посредством использования в теплосетях повысительных, понизительных и смесительных насосных подстанций. Пьезометрический график и принципиальная схема теплосети с повысительным Н1 и понизительным 112 насосами даны на рис. 9.4. Повысительные насосы обычно применяются в случаях, когда в теплосетях большой длины pacполагаемый перепад давлений оказывается недостаточным (менее 10 м) для обеспечения теплоснабжения, а также в случаях, когда давление в прямых трубопроводах оказывается меньшим величины статического напора SS. Повысительный насос не изменяет давление на участках прямого трубопровода, расположенных до насоса ("до себя"), а лишь повышает давление в трубопроводах после насоса ("после себя"). При необходимости использования группы насосов они присоединяются параллельно между собой.

Необходимость использования понизительных насосных возникает в случаях, когда давление в обратных трубопроводах превышает допустимое (50 м) (см. рис. 9.4). Такие проблемы могут возникать при больших наклонах пьезометрической линии обратного трубопровода (вследствие малых их диаметров и больших расходов среды), а также у абонентов, расположенных на пониженных участках местности. Понизительный насос не изменяет давления на участках сети "после себя" (ввиду того что в точке В сети поддерживается базовое давление, создаваемое подпиточным насосом ПН, а наклон пьезометрической линии зависит лишь от расхода среды), а лишь понижает давление "до себя".

Смесительные насосы используются в случаях, когда температура в прямом трубопроводе превышает допустимую для отопления абонентов величину. С помощью этих насосов осуществляется подмешивание охлажденной воды из обратного трубопровода в прямой (см. принципиальную схему на рис. 9.4; изменение эпюр давления на пьезометрическом графике рис. 9.4 не показано).

Рис. 9.4. Пьезометрический график и схема теплосети с повысительными и понизительными насосами при регулируемом расходе воды у абонентов:

1–5 – отопительные приборы абонентов; СН – сетевой насос; ПН – подпиточный насос; БА – бак-аккумулятор; Н1 – повысительный насос; Н2 – понизительный насос; Н3 – смесительный насос; – задвижка; – пьезометрическая линия прямой магистрали; – пьезометрическая линия обратной магистрали

При использовании регуляторов расхода вне зависимости от колебаний давления в прямом и обратном трубопроводах обеспечиваются неизменные расходы среды у абонентов. Регуляторы расхода поддерживают неизменный располагаемый перепад давлений на входах в отопительные установки потребителей. Наклон пьезометрических линий в тепловых сетях с регулируемым расходом среды у абонентов при включении повысительных и понизительных насосов не изменяется (см. рис. 9.4). В случае если в тепловых сетях абонентов регуляторы расхода не установлены, при увеличении располагаемого перепада давлений в результате включения повысительных или понизительных насосов расходы среды у абонентов будут возрастать. В связи с этим наклон пьезометрических линий будет увеличиваться (рис. 9.5), а располагаемый перепад давлений уменьшается. На рис. 9.5 пьезометрические линии AA2A4A5 и AA1A3A6 соответственно относятся к сети с регулятором расхода и без него для прямого трубопровода. То же самое относится к линиям ВВ2В4В5 и BB1B3B6 обратного трубопровода.

Рис. 9.5. Пьезометрический график и схема теплосети с повысительным и понизительным насосами при нерегулируемом расходе воды у абонентов