Подстанции в тепловых сетях.

В протяженных сетях с большим количеством разнохарактерных потребителей, расположенных на разных геодезических отметках, в некоторых случаях трудно поддерживать гидравлический режим с помощью сетевых насосов. В этом случае устраивают насосные и подогревательные подстанции. Необходимость подстанций может быть связана с тем, что в тепловых сетях высокая температура в подающей магистрали, недопустимая  для многих потребителей теплоты. Подстанция не всегда является единственно верным решением, во многих случаях тот же эффект может быть получен при оснащении собственными устройствами всех абонентов, т.е. подстанция заменяется многими индивидуальными установками.

Преимущество подстанций по сравнению с индивидуальными установками состоит в централизованном управлении и упрощении эксплуатации.

Насосные подстанции могут быть смесительными и перекачивающими.

Смесительные подстанции применяются для подмешивания теплоносителя насосами из обратной линии в подающую с целью снижения температуры воды, подаваемой группе потребителей.

 

 

       Рис. Смесительная подстанция: СН - сетевой насос; СмН - смесительный насос;

КСиР - клапан смешения и рассечки.

В месте установки подстанции сеть делится на две зоны: зона высоких (зона I) и пониженных (зона II) температур и давлений.На границе зон вследствие дросселирования воды в регуляторе и клапане КСиР возникает небольшой перепад напоров . Для нормальной работы сети необходимо, чтобы напор смесительных насосов превышал напор в подающем трубопроводе на 5÷10 м. При выключении смесительных насосов клапан КСиР закрывается, гидравлически разобщая зоны I и II. При этом во второй зоне прекращается циркуляция, и в подающем и обратном трубопроводах устанавливается давление, определяемое давлением в обратном трубопроводе в конце зоны I. Режим показан на графике пунктиром. Смесительные подстанции применяют часто для автономного теплоснабжения жилых районов (зона II), подключаемых к тепловым сетям промышленных предприятий (зона I), имеющим более высокий температурный график. Смесительные подстанции наиболее эффективны в крупных двухтрубных системах, когда большие группы потребителей не могут использовать сетевую воду с температурой 150⁰ С, а также когда расходы в абонентских установках должны быть больше расходов воды, подаваемой в эти установки из тепловой сети.

Перекачивающие подстанции могут иметь подкачивающие насосы, установленные на подающей или на обратной линиях. Рассмотрим пьезометрические графики тепловых сетей с перекачивающими насосными подстанциями.

а) Подстанция на подающей магистрали.

 

 

Подстанция на подающей магистрали ставится при повышающемся от источника рельефе местности. Она позволяет снизить давление в подающей магистрали для группы потребителей I. При выключении подстанции потребители II не будут иметь достаточного располагаемого напора. Статическое давление, как правило, выбирается удовлетворяющим большинству или всем потребителям (в нашем случае системы отопления группы II опорожнятся).

 

б) Подстанция на обратной магистрали.

Используется при понижающемся от источника рельефе местности. Подстанция снижает давление в обратной магистрали на величину Н_пн для второй группы потребителей. Без подстанции в обратной магистрали может установиться давление, превышающее допустимое для системы отопления второй зоны.

Поэтому при выключении подстанции теплоноситель пойдет по перемычке 2-1 через открытую задвижку 3 и обратный клапан. Прекращение циркуляции недопустимо из-за

опасности поставить зону II под недопустимо высокое давление. При включении питательных насосов возникнет разность давлений между точками 1 и 2, обратный клапан закроется, и весь поток воды пойдет через подстанцию. Для случая внезапного отключения насосов, особенно на обратной магистрали, предусмотрена установка автоматов рассечки, которые разделяют теплосеть на независимые зоны для I и II группы потребителей. На подстанциях следует предусматривать питание электродвигателей от двух различных трансформаторных подстанций.