Подогреватель водоводяной ввп кожухотрубный. Схемы подключения гвс к тепловым сетям

Зачастую функциональность и эффективность системы отопления зависит от используемых дополнительных устройств. Одним их таких выступает водоводяный подогреватель ВВП, используемый для систем отопления и горячего водоснабжения. И хотя внешне конструкция довольно простая, при изготовлении производятся точные расчеты при помощи компьютерных программ. Главным назначением выступает подогрев воды.

Особенности конструкции и принцип работы:
Водоводяные подогреватели ВВП представляют собой сложную конструкцию, что состоит из двух трубопроводов, один из которых расположен внутри первого. Все устройство делится на несколько секций. Его компонентами также выступают:

Соединительные калачи;
- переходы;
- компенсаторы (встречаются модели и без них).

Внутри конструкция имеет довольно сложное строение, а вот принцип работы прост и понятен каждому, кто сталкивался с этими устройствами. По внутреннему трубопроводу проходит горячая вода, которая нагревает воду в наружном трубопроводе. Наружный трубопровод состоит из нескольких труб небольшого диаметра. За счет теплообмена вода нагревается. Один из трубопроводов подсоединяется к системе отопления, а второй отвечает за горячее водоснабжения.

Стальные или латунные трубки способствуют хорошему теплообмену, а поэтому холодная вода довольно быстро нагревается до нужной температуры. Теплоноситель во внутренней трубе и вода в наружной движутся навстречу друг другу. Такая особенность работы позволяет повысить КПД водоводяных подогревателей ВВП. Свое название теплообменники получили за то, что в обоих трубопроводах используется вода. Существуют также конструкции с применением водяного пара.

Применение:
Поскольку основным назначением водоводяных теплообменников ВВП выступает подогрев воды, основной сферой их применения выступают системы отопления и горячего водоснабжения. Их часто устанавливают в котельных промышленных, административных и жилых зданий.
Использоваться устройства могут для охлаждения воды или иной жидкости. Такое применение наиболее распространено в газовой и нефтяной отрасли. В таких случаях не используются типовые решения, а изготавливаются устройства по индивидуальным чертежам согласно выдвигаемым требованиям и нормам.

Типы и технические характеристики:
В зависимости от особенностей конструкции водоводяные подогреватели ВВП бывают двух типов:

Сборные;
- неразборные.

Конструкции незаборного типа пользуются большей популярностью из-за высокой надежности, герметичности и прочности. В зависимости от масштабов отопительной системы диаметр корпуса может варьироваться от 55 до 535 мм. Длина теплообменника обычно составляет 2 или 4 метра. Устройства способны выдержать давление до 1 Мпа, а температура теплоносителя не должна превышать 150 градусов.

Технические характеристики, в том числе мощность и площадь нагрева воды, зависят от нескольких параметров:

Наружного диаметра;
- длины;
- количества внутренних трубок.

Ознакомиться более подробно с техническими характеристиками водоводяных подогревателей ВВП вы можете в приведенной таблице.

Особенности эксплуатации и обслуживания:

Водоводяные подогреватели ВВП представляют собой высокотехнологические устройства. В связи с этим при подключении, пуске и эксплуатации необходимо соблюдать определенные правила, а также обеспечить своевременное и качественное обслуживание.

Чтобы конструкция работала исправно, при подключении обязательно нужно использовать контрольно-измерительные устройства, запорную арматуру и предохранительные клапаны. Они позволяют контролировать работу устройства и обеспечить его безопасное использование.

При запуске обязательно нужно соблюдать строгую последовательность действий. Сначала производится пуск холодной воды, а после – горячей. При вынужденных остановках для повторного запуска необходимо дождаться полного остывания трубных досок.

Чтобы водоводяные теплообменники ВВП работали долго и не выходили из строя, необходимо проводить обслуживание, которое заключается в чистке трубопроводов от шлама и накипи. Обычно такую чистку нужно проводить один раз в пару лет, но если температура воды внутри постоянно поддерживается выше 65°С, тогда обслуживание следует проводить чаще. Накипь и шлам не только уменьшают проходимость труб, но и снижают мощность устройства. При превышении давления, появлении трещин или выхода из строя предохранительного клапана эксплуатацию устройства необходимо прекратить до устранения неисправностей.

Благодаря большому выбору водоводяных подогревателей ВВП в нашей компании, вы легко сможете подобрать подходящий вариант. За консультацией вы можете обратиться к нашим специалистам.

В ряде случаев необходима установка баков-аккумуляторов для выравнивания нагрузки горячего водоснабжения, а также, как резерв, на случай перерыва в подаче теплоносителя. Резервные баки устанавливаются в гостиницах с ресторанами, банях, прачечных, для душевых сеток на производстве и т.д. Поэтому параллельная схема может быть без аккумулятора, с нижним баком-аккумулятором и с верхним баком-аккумулятором.

Параллельная схема включения подогревателя горячего водоснабжения

Схему применяют, когда Q max гвс /Q o ?1. Расход сетевой воды на абонентский ввод определяется суммой расходов на отопление и ГВС. Расход воды на отопление является величиной постоянной и поддерживается регулятором расхода РР. Расход сетевой воды на ГВС – величина переменная. Постоянная температура горячей воды на выходе из подогревателя поддерживается регулятором температуры РТ в зависимости от ее расхода.

Схема имеет простую коммутацию и один регулятор температуры. Подогреватель и тепловая сеть рассчитываются на максимальный расход ГВС. В этой схеме теплота сетевой воды используется недостаточно рационально. Не используется теплота обратной сетевой воды, имеющая температуру 40 – 60 о С, хотя она позволяет покрыть значительную долю нагрузки ГВС, и поэтому имеет место завышенный расход сетевой воды на абонентский ввод.

Схема с предвключенным подогревателем горячего водоснабжения

В этой схеме подогреватель включается последовательно по отношению к подающей линии тепловой сети. Схема применяется, когда Q max гвс /Q o < 0,2 и нагрузка ГВС мала.

Достоинством этой схемы является постоянный расход теплоносителя на тепловой пункт в течение всего отопительного сезона, который поддерживается регулятором расхода РР. Это делает гидравлический режим тепловой сети стабильным. Недогрев помещений в периоды максимальной нагрузки ГВС компенсируется подачей сетевой воды повышенной температуры в систему отопления в периоды минимального водоразбора или при его отсутствии в ночные часы. Использование теплоаккумулирующей способности зданий практически исключает колебания температуры воздуха в помещениях. Такая компенсация теплоты на отопление возможна в том случае, если тепловая сеть работает по повышенному температурному графику. Когда тепловая сеть регулируется по отопительному графику, возникает недогрев помещений, поэтому схему рекомендуется применять при очень маленьких нагрузках ГВС. В этой схеме также не используется теплота обратной сетевой воды.

При одноступенчатом подогреве горячей воды чаще используется параллельная схема включения подогревателей.

Двухступенчатая смешанная схема горячего водоснабжения

Расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение несколько снижается по сравнению с параллельной одноступенчатой схемой. Подогреватель I ступени включается по сетевой воде последовательно в обратную линию, а II ступени – параллельно по отношению к отопительной системе.

В первой ступени водопроводная вода подогревается обратной сетевой водой после системы отопления, благодаря чему уменьшается тепловая производительность подогревателя второй ступени и снижается расход сетевой воды на покрытие нагрузки горячего водоснабжения. Общий расход сетевой воды на тепловой пункт складывается из расхода воды на систему отопления и расхода сетевой воды на вторую ступень подогревателя.

По этой схеме присоединяются общественные здания, имеющие большую вентиляционную нагрузку, составляющую более 15% отопительной нагрузки. Достоинством схемы является независимый расход теплоты на отопление от потребности теплоты на ГВС. При этом наблюдаются колебания расхода сетевой воды на абонентском вводе, связанные с неравномерным потреблением воды на горячее водоснабжение, поэтому устанавливается регулятор расхода РР, поддерживающий постоянным расход воды в системе отопления.

Двухступенчатая последовательная схема

Сетевая вода разветвляется на два потока: один проходит через регулятор расхода РР, а второй через подогреватель второй ступени, затем эти потоки смешиваются и поступают в систему отопления.

При максимальной температуре обратной воды после отопления 70?С и средней нагрузке горячего водоснабжения водопроводная вода практически догревается до нормы в первой ступени, и вторая ступень полностью разгружается, т.к. регулятор температуры РТ закрывает клапан на подогреватель, и вся сетевая вода поступает через регулятор расхода РР в систему отопления, и система отопления получает теплоты больше расчетного значения.

Если обратная вода имеет после системы отопления температуру 30-40?С , например, при плюсовой температуре наружного воздуха, то подогрева воды в первой ступени недостаточно, и она догревается во второй ступени. Другой особенностью схемы является принцип связанного регулирования. Сущность его состоит в настройке регулятора расхода на поддержание постоянного расхода сетевой воды на абонентский ввод в целом, независимо от нагрузки горячего водоснабжения и положения регулятора температуры. Если нагрузка на горячее водоснабжение возрастает, то регулятор температуры открывается и пропускает через подогреватель больше сетевой воды или всю сетевую воду, при этом уменьшается расход воды через регулятор расхода, в результате температура сетевой воды на входе в элеватор уменьшается, хотя расход теплоносителя остается постоянным. Теплота, недоданная в период большой нагрузки горячего водоснабжения, компенсируется в периоды малой нагрузки, когда в элеватор поступает поток повышенной температуры. Снижение температуры воздуха в помещениях не происходит, т.к. используется теплоаккумулирующая способность ограждающих конструкций зданий. Это и называется связанным регулированием, которое служит для выравнивания суточной неравномерности нагрузки горячего водоснабжения. В летний период, когда отопление отключено, подогреватели включаются в работу последовательно с помощью специальной перемычки. Эта схема применяется в жилых, общественных и промышленных зданиях при соотношении нагрузок Q max гвс /Q o ? 0,6. Выбор схемы зависит от графика центрального регулирования отпуска теплоты: повышенный или отопительный.

Преимуществом последовательной схемы по сравнению с двухступенчатой смешанной является выравнивание суточного графика тепловой нагрузки, лучшее использование теплоносителя, что приводит к уменьшению расхода воды в сети. Возврат сетевой воды с низкой температурой улучшает эффект теплофикации, т.к. для подогрева воды можно использовать отборы пара пониженного давления. Сокращение расхода сетевой воды по этой схеме составляет (на тепловой пункт) 40% по сравнению с параллельной и 25% - по сравнению со смешанной.

Недостаток – отсутствие возможности полного автоматического регулирования теплового пункта.

Двухступенчатая смешанная схема с ограничением максимального расхода воды на ввод

Она получила применение и позволяет также использовать теплоаккумулирующую способность зданий. В отличие от обычной смешанной схемы регулятор расхода устанавливается не перед системой отопления, а на вводе до места отбора сетевой воды на вторую ступень подогревателя.

Он поддерживает расход не выше заданного. С ростом водоразбора регулятор температуры РТ откроется, увеличив расход сетевой воды через вторую ступень подогревателя горячего водоснабжения, при этом сокращается расход сетевой воды на отопление, что делает эту схему равноценной с последовательной схемой по расчетному расходу сетевой воды. Но подогреватель второй ступени включен параллельно, поэтому поддержание постоянного расхода воды в системе отопления обеспечивается циркуляционным насосом (элеватор применять нельзя), и регулятор давления РД будет поддерживать постоянным расход смешанной воды в системе отопления.

Открытые тепловые сети

Схемы присоединения систем ГВС значительно проще. Экономичная и надежная работа систем ГВС может быть обеспечена лишь при наличии и надежной работе авторегулятора температуры воды. Отопительные установки присоединяются к тепловой сети по тем же схемам, что и в закрытых системах.

а) Схема с терморегулятором (типовая)

Вода из подающего и обратного трубопроводов смешивается в терморегуляторе. Давление за терморегулятором близко к давлению в обратном трубопроводе, поэтому циркуляционная линия ГВС присоединяется за местом отбора воды после дроссельной шайбы. Диаметр шайбы выбирается из расчета создания сопротивления, соответствующего перепаду давления в системе горячего водоснабжения. Максимальный расход воды в подающем трубопроводе, по которому определяется расчетный расход на абонентский ввод, имеет место при максимальной нагрузке ГВС и минимальной температуре воды в тепловой сети, т.е. при режиме, когда нагрузка ГВС целиком обеспечивается из подающего трубопровода.

б) Комбинированная схема с водоразбором из обратной линии

Схема предложена и реализована в Волгограде. Применяется для снижения колебаний переменного расхода воды в сети и колебаний давления. Подогреватель включается в подающую магистраль последовательно.

Вода на горячее водоснабжение берется из обратной линии и при необходимости догревается в подогревателе. При этом сводится к минимуму неблагоприятное влияние водоразбора из тепловой сети на работу систем отопления, а снижение температуры воды, поступающей в систему отопления, должно быть компенсировано повышением температуры воды в подающем трубопроводе теплосети по отношению к отопительному графику. Применяется при соотношении нагрузок? ср = Q ср гвс /Q o > 0,3

в) Комбинированная схема с отбором воды из подающей линии

При недостаточной мощности источника водоснабжения на котельной и для снижения температуры обратной воды, возвращаемой на станцию, применяют эту схему. Когда температура обратной воды после системы отопления примерно равна 70?С , водоразбора из подающей линии нет, горячее водоснабжение обеспечивается водопроводной водой. Такая схема применяется в городе Екатеринбурге. По их данным схема позволяет уменьшить объем водоподготовки на 35 - 40% и снизить расход электроэнергии на перекачку теплоносителя на 20%. Стоимость такого теплового пункта больше, чем при схеме а) , но меньше, чем для закрытой системы. При этом теряется основное преимущество открытых систем – защита систем горячего водоснабжения от внутренней коррозии.

Добавка водопроводной воды будет вызывать коррозию, поэтому циркуляционную линию системы ГВС нельзя присоединять к обратному трубопроводу тепловой сети. При значительных отборах воды из подающего трубопровода сокращается расход сетевой воды, поступающей в систему отопления, что может привести к недогревам отдельных помещений. Этого не происходит в схеме б), что и является ее преимуществом.

Присоединение двух видов нагрузки в открытых системах

Подключение двух видов нагрузки по принципу несвязанного регулирования показано на рисунке А).

В схеме несвязанного регулирования (Рис. А) установки отопления и горячего водоснабжения работают независимо друг от друга. Расход сетевой воды в системе отопления поддерживается постоянным с помощью регулятора расхода РР и не зависит от нагрузки горячего водоснабжения. Расход воды на горячее водоснабжение изменяется в весьма широком диапазоне от максимальной величины в часы наибольшего водоразбора до нуля в период отсутствия водоразбора. Регулятор температуры РТ регулирует соотношение расходов воды из подающей и обратной линий, поддерживая постоянной температуру воды на горячее водоснабжение. Суммарный расход сетевой воды на тепловой пункт равен сумме расходов воды на отопление и горячее водоснабжение. Максимальный расход сетевой воды имеет место в периоды максимального водоразбора и при минимальной температуре воды в подающей линии. В этой схеме имеет место завышенный расход воды из подающей магистрали, что приводит к увеличению диаметров тепловой сети, росту начальных затрат и удорожает транспорт теплоты. Расчетный расход можно снизить установкой аккумуляторов горячей воды, но это усложняет и удорожает оборудование абонентских вводов. В жилых домах аккумуляторы обычно не ставятся.

В схеме связанного регулирования (Рис. Б) регулятор расхода устанавливается до подключения системы горячего водоснабжения и поддерживает постоянным общий расход воды на абонентский ввод в целом. В часы максимального водоразбора снижается подача сетевой воды на отопление, а, следовательно, и расход теплоты. Чтобы не происходила гидравлическая разрегулировка отопительной системы, на перемычке элеватора включается центробежный насос, поддерживающий постоянный расход воды в системе отопления. Недоданная теплота на отопление компенсируется в часы минимального водоразбора, когда большая часть сетевой воды направляется в систему отопления. В этой схеме строительные конструкции здания используются в качестве теплового аккумулятора, выравнивающего график тепловой нагрузки.

При повышенной гидравлической нагрузке горячего водоснабжения у большинства абонентов, что характерно для новых жилых районов, часто отказываются от установки регуляторов расхода на абонентских вводах, ограничиваясь только установкой регулятора температуры в узле присоединения горячего водоснабжения. Роль регуляторов расхода выполняют постоянные гидравлические сопротивления (шайбы), устанавливаемые на тепловом пункте при начальной регулировке. Эти постоянные сопротивления рассчитываются так, чтобы получить одинаковый закон изменения расхода сетевой воды у всех абонентов при изменении нагрузки горячего водоснабжения.

Описание

Водоводяные подогреватели ВВП используются в качестве теплообменного оснащения на производствах газовой и нефтехимической отраслей. Его функция заключается в нагреве и охлаждении жидкостей, конденсации пара, газа и смесей и технологических процессах. Также такие подогреватели встраиваются в системы горячего водоснабжения и отопительные сети зданий и сооружений общественного и промышленного назначения.

Подогреватели водоводяные ВВП устанавливаются наземно внутри закрытых помещений с температурой воздуха не ниже 0°С. Если планируется эксплуатация на открытых площадках, то водоподогреватель должен быть защищен от механических повреждений, атмосферных осадков, паров кислот, дыма котельных и аммиачных соединений. Открытые площадки не должны подтапливаться осадками и грунтовыми водами. При соблюдении условий эксплуатации нормативный срок службы оборудования на объектах в Вашем городе составляет не менее 15 лет.

Принцип работы водоводяного подогревателя

Принцип работы водоводяного теплообменника заключается в движении двух потоков воды: нагреваемой и греющей. Греющая вода поступает из котельных или тепломагистралей в пространство между кожухом и внутренними трубами подогревателя. Нагреваемая вода является холодным теплоносителем и движется по внутренним тонким трубам противоточно, то есть навстречу горячей греющей воде.

Для обеспечения стабильной работы требуется регулярная проверка состояния водоподогревателя и вспомогательных устройств. Эффективное управление технологическим обслуживанием позволяет осуществлять дополнительное оборудование, такое как контрольно-измерительные приборы и предохранительные устройства, которые добавляются в комплектацию по желанию Заказчика.

Технические характеристики* водоводяных подогревателей ВВП

Конструкция водоводяных подогревателей ВВП

Подогреватели водоводяные представляют собой сборную из модулей конструкцию. Количество и типоразмер модулей, также называемых секциями, зависит от назначения подогревателя, условий эксплуатации и теплотехнического расчета.

Каждая секция является неразборной и состоит из внешнего кожуха и внутренних трубок, изготавливаемых из латуни или нержавеющей стали. Внешний корпус изготавливается из стальной трубы и не имеет сварных швов. На торцах корпуса предусмотрены фланцевые соединения с отверстиями для болтов.

Диаметр наружного кожуха и количество внутренних труб подбирается с учетом исходных данных Заказчика об объекте. Специалисты ТД САРРЗ производят необходимые расчеты и подбирают оптимальную модель водоводяного подогревателя.

Чертеж* водоводяного подогревателя ВВП

Варианты исполнения* водоводяных подогревателей ВВП

Технические характеристики, чертеж и варианты исполнения приведены для примера и могут отличаться при проектировании по индивидуальным параметрам.

Условное обозначение водоводяного подогревателя при заказе

ВВП 273-2000 Типовой
ВВП - водоводяной подогреватель
273 - наружный диаметр корпуса секции, мм
2000 (4000) - длина секции бойлера, мм
Типовой (правый, левый) - вид исполнения блока-секции по расположению патрубков.

Подключение подогревателей систем горячего водоснабжения по смешанной схеме позволяет осуществлять центральное регулирование отпуска теплоты как по отопительному тепловому потоку, так и по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (при "лимитированном" расходе теплоносителя). Наибольшее распространение имеет режим регулирования по отопительному тепловому потоку, при котором обеспечивается независимость работы систем отопления от режима горячего водоснабжения.

5.4.1. Регулирование теплового потока отопления

За основу построения графика регулирования отопительной нагрузки принимается рассмотренный выше опорный режим регулирования (см. раздел 5.2.).

В диапазоне ≤ φ о ≤ 1 температура () сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети определяется по уравнению (5.4), а в диапазоне от = 0,345 до φ о = 0, температура сетевой воды в подающем трубопроводе принимается постоянной и равной.t 1и =70 о С

Температура сетевой воды (t 2) после системы отопления в диапазоне ≤ φ о ≤ 1 определяется по уравнению (5.5).

Расчетный расход сетевой воды на отопление в диапазоне ≤ φ о ≤ 1 (качественное регулирование) определяется по (5.8).

Расход сетевой воды в диапазоне ≤ φ о ≤ (количественное регулирование) определяется по следующей формуле:

(5.21)

5.4.2. Регулирование теплового потока вентиляции

Регулирование теплового потока вентиляции при двухступенчатой смешанной схеме подключения ВВП систем горячего водоснабжения не имеет принципиальных отличий от регулирования при параллельной схеме ВВП рассмотренной ранее, поэтому расчеты параметров регулирования проводятся в соответствии с разделом 5.3.2.

5.4.3. Регулирование теплового горячего водоснабжения

Режимными условиями для расчета параметров регулирования систем горячего водоснабжения являются условия в точке излома температурного графика.

Расчетный расход сетевой воды () в точке излома, проходящей через вторую ступень подогревателя горячего водоснабжения, определяется по формуле:

, (5.22)

где t п – температура водопроводной воды после первой ступени подогревателя в точке излома графика, принимается на 5 ¸ 10 о С меньше t 2и

В диапазоне ≤ φ о ≤ 1 с увеличением φ о возрастает температура воды после системы отопления. Это приводит к увеличению производительности подогревателя горячего водоснабжения первой ступени, поэтому расход сетевой воды через подогреватель второй ступени уменьшается. С достаточной для проектирования точностью, расход сетевой воды через вторую ступень можно определить по формуле:

где - отношение среднезимнего теплового потока горячего водоснабжения к расчетному тепловому потоку отопления.

В диапазоне наружных температур от t ни до 8 о С количественное регулирование отопительного теплового потока приводит к уменьшению расхода сетевой воды через первую ступень подогревателя, при одновременном снижении ее температуры по сравнению с t 2и. В связи с этим снижается теплопроизводительность первой ступени подогревателя горячего водоснабжения, которое необходимо компенсировать увеличением расхода сетевой воды через вторую ступень. Величину этого расхода G г можно определить по эмпирическому уравнению:

Расходы теплоносителя в межотопительный период можно определить по формуле:

. (5.25)

Расход водопроводной воды на горячее водоснабжение определяется по уравнению:

. (5.26)

Температура теплоносителя () после системы отопления и первой ступени подогревателя горячего водоснабжения в диапазоне ≤ φ о ≤ 1 определяется из выражения:

, (5.27)

а в диапазоне от до температура определяется по выражению:Таблица 5.4. Параметры режимов центрального регулирования по отопительному тепловому потоку при двухступенчатом смешанном подключении ВВП