Гидравлическая устойчивость систем теплоснабжения.

Под гидравлической устойчивостью понимают способность системы сохранять постоянный расход теплоносителя на абонентских вводах при изменении условий работы других потребителей. Чем устойчивее система, тем меньше влияние гидравлического режима всей системы на гидравлический режим отдельных абонентов.

Количественная оценка гидравлической устойчивости абонентских установок производится по коэффициенту гидравлической устойчивости, равному отношению расчетного расхода сетевой воды через абонентскую установку к максимально возможному расходу через эту установку в условиях работы данной системы централизованного теплоснабжения 

.

Коэффициент гидравлической устойчивости абонентов, оснащенных авторегуляторами, практически равен единице, так как действительный расход сетевой воды через такие установки при всех режимах равен или близок к расчетному. При отсутствии на тепловых пунктах авторегуляторов коэффициенты гидравлической устойчивости значительно отличаются от единицы. Максимальная разрегулировка возникает при наибольшем отклонении действительного располагаемого напора в тепловой сети перед абонентской установкой от расчетного значения. При отключении части абонентов уменьшаются расходы воды и потери напора в сети, а располагаемый напор на работающих абонентских вводах возрастает. Отклонение фактического расхода от расчетного вызывает гидравлическую разрегулировку абонентских систем. В пределе, когда останется включенным только один потребитель, потери напора в тепловой сети делаются незначительными по сравнению с располагаемым напором на коллекторах станции, а располагаемый напор на абонентском вводе приближается по значению к располагаемому напору на станции и степень изменения расхода у абонента достигает максимального значения.

Учитывая квадратичную зависимость между расходом воды и потерей давления, можно записать следующее приближенное значение выражение для коэффициента гидравлической устойчивости при отсутствии авторегулирования на абонентском вводе:

= ,

       где, т.е. располагаемый перепад сетевых насосов на станции, равный сумме потерь давления в абонентской установке и в тепловой сети при расчетном расходе воды.

Уравнение показывает, что гидравлическая устойчивость систем потребителей тем выше, чем меньше потери давления в тепловой сети и чем больше потери напора у самого абонента. Коэффициент гидравлической устойчивости характеризует начальную регулировку системы теплоснабжения. В реальных системах потери давления в сети составляют 40-120 м, а у потребителя 1-10 м. Таким образом, на практике потери напора в сетях намного больше потерь напора у потребителей, и системы теплоснабжения имеют низкую гидравлическую устойчивость, которая ведет к разрегулировке тепловой сети. Повышение гидравлического сопротивления абонентов достигается путем гашения избыточных напоров при помощи сопл элеваторов, дросселирующих диафрагм или регулировочных клапанов на тепловых вводах. В системах приточной вентиляции калориферы могут соединяться последовательно по сетевой воде. Для повышения гидравлической устойчивости следует снижать потери напора в сети и работать всегда с открытыми задвижками.

 

Примеры гидравлической разрегулировки сети при различных

Переключениях

Отключение абонента.

При частичном прикрытии запорной арматуры на вводе или полном отключении абонента 3 характеристика сопротивления сети увеличивается, что приводит к снижению расхода воды в системе. Поэтому потери напора от источника до абонента 3 уменьшаются. В результате возрастает располагаемый напор у абонентов 1 и 2. Расходы воды у оставшихся абонентов после абонента 3 возрастают, следовательно, увеличиваются потери на соответствующих участках тепловой сети.