كيف يتم ترتيب إمدادات المياه في مبنى شاهق؟ مخطط إمداد الماء الساخن لمبنى سكني: الجهاز والعناصر والمشاكل النموذجية
يمد الماء الساخنبناء مبنى متعدد الطوابق ليس بالأمر السهل، لأن نظام إمداد الماء الساخن يجب أن يحتوي على الماء تحت ضغط معين وعند درجة حرارة معينة. هذا هو الاول. ثانياً: إمداد الماء الساخن مبنى سكني– هذا طريق طويل من الماء نفسه من غرفة المرجل إلى المستهلكين، حيث يوجد كمية هائلة من المعدات والأجهزة والأدوات المختلفة. في هذه الحالة، يمكن إجراء الاتصال وفقا لمخططين: مع الأسلاك العلوية أو السفلية.
مخططات الشبكة
لذا، لنبدأ بسؤال كيفية دخول الماء إلى منازلنا، أي الماء الساخن. وينتقل من غرفة الغلاية إلى المنزل، ويتم تقطيره بواسطة مضخات مثبتة كمعدات للغلاية. يتحرك الماء الساخن عبر أنابيب تسمى أنابيب التدفئة. يمكن وضعها فوق أو تحت الأرض. ويجب أن تكون معزولة حرارياً لتقليلها خسائر الحرارةالمبرد نفسه.
مخطط اتصال الحلقة
يتم إحضار الأنبوب إلى المباني السكنية، حيث يتفرع المسار إلى أقسام أصغر توفر سائل التبريد لكل مبنى. ويدخل أنبوب ذو قطر أصغر إلى الطابق السفلي من المنزل، حيث يتم تقسيمه إلى أقسام لتوصيل المياه إلى كل طابق، ومن ذلك الطابق إلى كل شقة. ومن الواضح أنه لا يمكن استهلاك مثل هذه الكمية من الماء. أي أن كل المياه التي يتم ضخها في مصدر الماء الساخن لا يمكن استهلاكها، خاصة في الليل. لذلك تم وضع طريق آخر يسمى طريق العودة. ينقل المياه من الشقق إلى الطابق السفلي، ومن هناك إلى غرفة المرجل من خلال خط أنابيب منفصل. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن جميع الأنابيب (سواء العودة أو العرض) يتم وضعها على نفس المسار.
أي يتبين أن الماء الساخن نفسه داخل المنزل يتحرك حول الحلقة. وهي في حالة تنقل مستمر. وفي الوقت نفسه، الدورة الدموية الماء الساخنالخامس مبنى سكنييتم ذلك من الأسفل إلى الأعلى ومن الخلف. ولكن لكي تكون درجة حرارة السائل نفسه ثابتة في جميع الطوابق (مع انحراف طفيف)، من الضروري تهيئة الظروف التي تكون فيها سرعته مثالية، ولا تؤثر على انخفاض درجة الحرارة نفسها.
تجدر الإشارة إلى أنه يمكن الوصول إلى المباني السكنية اليوم بشكل منفصل عن طريق طرق إمدادات المياه الساخنة والتدفئة. أو سيتم تزويد أنبوب واحد بدرجة حرارة معينة (تصل إلى +95 درجة مئوية)، والتي سيتم تقسيمها في الطابق السفلي من المنزل إلى التدفئة والمياه الساخنة.
مخطط الأسلاك DHW
بالمناسبة، انتبه إلى الصورة أعلاه. يتم تركيب مبادل حراري في الطابق السفلي من المنزل وفقًا لهذا المخطط. أي أن الماء من الطريق لا يستخدم في نظام إمداد الماء الساخن. يقوم فقط بتسخين الماء البارد القادم من شبكة إمدادات المياه. ونفسها نظام DHWفي المنزل طريق منفصل، غير متصل بالطريق من غرفة المرجل.
شبكة المنزل متداولة. ويتم إمداد الشقق بالمياه عن طريق مضخة مثبتة فيها. هذا هو إلى حد بعيد المخطط الأكثر حداثة. ها ميزة إيجابية– القدرة على التحكم في درجة حرارة السائل. بالمناسبة، هناك معايير صارمة لدرجة حرارة الماء الساخن في مبنى سكني. أي أنه لا ينبغي أن يكون أقل من +65 درجة مئوية، ولكن ليس أعلى من +75 درجة مئوية. في هذه الحالة، يسمح بالانحرافات الصغيرة في اتجاه واحد أو آخر، ولكن ليس أكثر من 3C. في الليل، يمكن أن تصل الانحرافات إلى 5 درجات مئوية.
لماذا هذه الحرارة بالذات؟
هناك سببان لهذا.
- كلما ارتفعت درجة حرارة الماء، تموت البكتيريا المسببة للأمراض بشكل أسرع فيه.
- ولكن علينا أيضًا أن نأخذ في الاعتبار حقيقة أن ارتفاع درجة الحرارة في نظام الماء الساخن يعني حدوث حروق عند ملامسة الماء أو قطع معدنيةالأنابيب أو الخلاطات. على سبيل المثال، عند درجة حرارة +65 درجة مئوية، يمكن الحصول على حرق في ثانيتين.
درجة حرارة الماء
بالمناسبة، تجدر الإشارة إلى أن درجة حرارة الماء في نظام التدفئة في مبنى سكني يمكن أن تكون مختلفة، كل هذا يتوقف على عوامل مختلفة. ولكن يجب ألا يتجاوز +95 درجة مئوية أنظمة ثنائية الأنابيب، وأنبوب واحد +105C.
انتباه! ويحدد القانون أنه إذا كانت درجة حرارة الماء في نظام الماء الساخن أقل من 10 درجات عن المعدل الطبيعي، فسيتم تخفيض الدفع أيضًا بنسبة 10٪. إذا كان عند درجة حرارة +40 أو +45C، فسيتم تخفيض الدفع إلى 30٪.
وهذا هو، اتضح أن نظام إمدادات المياه لمبنى سكني، وهذا يعني إمدادات المياه الساخنة النهج الفرديللدفع حسب درجة حرارة المبرد نفسه. صحيح، كما تظهر الممارسة، فإن عدد قليل من الناس يعرفون عن ذلك، لذلك لا تنشأ النزاعات عادة حول هذه المسألة.
دوائر مسدودة
هناك أيضًا ما يسمى بالدوائر المسدودة في نظام DHW. أي أن الماء يذهب إلى المستهلكين، حيث يبرد إذا لم يتم استخدامه. لذلك، في مثل هذه الأنظمة يوجد استهلاك زائد كبير جدًا لسائل التبريد. يتم استخدام هذه الأسلاك إما في المباني المكتبية أو في المنازل الصغيرة - بما لا يزيد عن 4 طوابق. على الرغم من أن كل هذا أصبح بالفعل في الماضي.
الخيار الأفضل هو التداول. وأبسط شيء هو إدخال الأنبوب إلى الطابق السفلي، ومن هناك عبر الشقق من خلال الناهض الذي يمتد على طول جميع الطوابق. كل مدخل له الناهض الخاص به. الوصول الطابق العلوي، يقوم الناهض بالدوران على شكل حرف U وينزل عبر جميع الشقق إلى قبو، والتي يتم من خلالها تفريغها وتوصيلها بخط أنابيب العودة.
دائرة مسدود
الأسلاك في الشقة
لذلك، دعونا نلقي نظرة على مخطط إمدادات المياه (WSS) في الشقة. من حيث المبدأ، فإنه لا يختلف عن إمدادات المياه الباردة. وفي أغلب الأحيان، يتم وضع أنابيب إمداد الماء الساخن بجوار عناصر إمداد الماء البارد. صحيح أن هناك بعض المستهلكين الذين لا يحتاجون إلى الماء الساخن. على سبيل المثال، المرحاض أو الغسالة أو غسالة الأواني. يقوم الأخيران بتسخين الماء إلى درجة الحرارة المطلوبة.
الاسلاك الرسم البياني أنابيب الماء الساخنو HVS
الشيء الأكثر أهمية هو أن توزيع إمدادات المياه في الشقة (سواء إمدادات المياه الساخنة أو إمدادات المياه الساخنة) يتطلب معايير معينة لوضع الأنابيب نفسها. على سبيل المثال، إذا تم وضع أنابيب نظامين فوق بعضها البعض، فيجب أن يكون الجزء العلوي من مصدر الماء الساخن. إذا تم وضعها في مستوى أفقي، فيجب أن يكون المستوى الصحيح من نظام الماء الساخن. في هذه الحالة، على جدار واحد قد يكون عميقا في الأخدود، ومن ناحية أخرى، على العكس من ذلك، أقرب إلى السطح. في هذه الحالة، يمكن إخفاء مد خط الأنابيب (في الأخاديد) أو فتحه، ووضعه على سطح الجدران أو الأرضية.
الاستنتاج حول الموضوع
يتم تحديد البساطة الظاهرة لإمدادات المياه الساخنة في المباني السكنية من خلال مد الأنابيب داخل الشقق. في الواقع، هذه مجموعة كبيرة جدًا من المخططات المختلفة التي يتم فيها تمديد الأنابيب لعدة كيلومترات، بدءًا من غرفة المرجل وانتهاءً بالخلاط في الشقة. وكما تظهر الممارسة، حتى في المنازل القديمة اليوم، يتم إعادة بناء أنظمة إمدادات المياه الساخنة باستخدام تقنيات جديدة ومحسنة توفر الماء الساخن وتقليل فقدان الحرارة.
لا تنسى تقييم المقال.
أبسطها في التصميم وأرخصها من حيث التكلفة الأولية هي أنظمة عدم التداول (الطريق المسدود)، والتي تتكون فقط من خطوط أنابيب الإمداد (الشكل 4.1،أ). العيب الرئيسي لهذه الأنظمة هو تبريد المياه في خطوط الأنابيب أثناء انقطاع إمدادات المياه أو قيمتها الصغيرة. ومن خلال فتح الصنبور بعد انقطاع إمدادات المياه، يحصل المستهلك على المياه بدرجة حرارة أقل ويبدأ بتصريف هذه المياه إلى المجاري حتى يظهر الماء بدرجة الحرارة التي يحتاجها. تؤدي مثل هذه المصارف، إلى جانب التدهور العام في إمدادات المياه الساخنة للمستهلكين، إلى التحميل الزائد على نظام الصرف الصحي وفقدان غير ضروري للمياه والحرارة. نظرا لهذه العيوب، فإن أنظمة عدم الدورة الدموية مناسبة فقط في الحالات التي يكون فيها التصريف المحتمل للمياه في نظام الصرف الصحي صغيرا، وهي: مع جمع المياه المستمر على المدى الطويل (في الحمامات، في المنشآت التكنولوجية) ولطول شبكة قصير. في جميع الحالات الأخرى، خاصة عندما يكون هناك حاجة إلى توفير مستمر للمياه الساخنة للمستهلكين (المباني السكنية والمستشفيات والعيادات وما إلى ذلك)، يتم تركيب أنظمة تداول أكثر تعقيدًا (الشكل 4.1،6). في مثل هذه الأنظمة، في غياب
أثناء تجميع المياه، لا يتوقف الماء الموجود في الأنابيب، بل يتحرك بشكل مستمر، ويمر عبر السخان، مما يضمن ذلك درجة الحرارة المحددةالمياه بالقرب من نقاط المياه. اعتمادا على الغرض من الأنظمة، يمكن إجراء تداول المياه فيها إما بشكل مستمر طوال اليوم، أو بشكل دوري قبل بدء سحب المياه على المدى الطويل (على سبيل المثال، في الحمامات مع جمع المياه بشكل دوري).
في الأنظمة ذات السخانات السطحية، يتم توفير الدورة الدموية عادةً بواسطة مضخات الطرد المركزي؛ خلط الماء المعاد تدويره مع الماء الساخن ماء الصنبوريتم تنفيذها وفقًا للمخططات التي تمت مناقشتها في الفصل. 2. في بعض الحالات، يمكن ضمان تداول المياه في أنظمة إمدادات المياه الساخنة من خلال عمل قوى الجاذبية، وهو أمر مستحسن في الأنظمة الصغيرة أو في أنظمة المباني متعددة الطوابق وقصيرة الأجل (في المباني من النوع "البرج" ) مع إنشاء مناطق سكنية إضافية مع مثل هذه المباني واستحالة (أو عدم العقلانية)) ربط أنظمة إمداد المياه الساخنة بالأنظمة الفصلية الحالية. تمت مناقشة قضايا التنظيم السليم لتدوير المياه في أنظمة إمداد الماء الساخن المتصلة بأنظمة التدفئة المفتوحة في الفقرة 9.
بناءً على موقع مصدر الإمداد (التوزيع) الرئيسي داخل المنزل، يتم تمييز الأنظمة ذات الأسلاك العلوية (انظر الشكل 4.1) والأسلاك السفلية (الشكل 4.2). غالبًا ما يتم استخدام الأسلاك العلوية عند تركيب صهاريج تخزين مفتوحة (علوية) وعندما يكون هناك طابق تقني علوي أو علية في المبنى. في هذه الحالة يتم وضع خط التوزيع في الطوابق السفلية وفي حالة عدم وجودها في القنوات تحت الأرض. إذا كان هناك أقبية، فمن الأفضل استخدام الأسلاك السفلية لأنها أكثر ملاءمة لصيانة النظام.
في المباني التي يزيد ارتفاعها عن 50 مترًا (أكثر من 16 طابقًا)، يتم تقسيم نظام إمداد الماء الساخن عموديًا إلى مناطق
مع أسلاك مستقلة ورافعات منفصلة لكل منطقة. ويرجع ذلك أساسًا إلى محدودية الضغط المسموح به على إمدادات المياه وصمامات إغلاق المياه، والتي في التصميم المعتاد يمكنها تحمل ضغوط تصل إلى 0.6 ميجا باسكال.
وفقًا لـ SNiP P-34-76، في الحمامات وغرف الاستحمام في عدد من المباني والمباني (المباني السكنية والمؤسسات الطبية ودور الاستراحة ومؤسسات الضمان الاجتماعي والمدارس ومؤسسات رعاية الأطفال والفنادق) يجب تركيب البياضات - المجففات ، الذي بجانبه الاستخدام المباشروهي أيضًا أجهزة تدفئة توفر زيادة في درجة حرارة الهواء في هذه الغرف. يتم توصيل قضبان المناشف الساخنة برافعات التوزيع أو الإمداد (انظر أدناه حول وحدات توزيع المياه). في الحالات التي لا تحتوي فيها الأنظمة على خطوط أنابيب للتدوير، تسمح المعايير بتوصيل قضبان المناشف الساخنة بنظام التدفئة مع تركيب فرع منفصل وضمان تداول المياه على مدار العام من خلال هذا الفرع.
توريد رافع بفروع (وصلات) لوصلات المياه لكل شقة فيها أنظمة مسدودةومجموعة من رافعات العرض والتدوير، بما في ذلك سكك المناشف الساخنة والوصلات إلى الشقق أنظمة الدورة الدمويةتشكيل نقطة تجميع المياه. لقد تغير تصميم وحدات توزيع المياه ويستمر في التغير بسبب ظهور حلول تصميمية جديدة للمباني، والدمج في نظام واحد لعدة أنظمة داخلية (أنظمة ربعية)، وزيادة تصنيع البناء، وعلى وجه الخصوص، الاستخدام بناء المساكن الجاهزة مع تصنيع الكبائن الصحية والتقنية في مصانع بناء المنازل.
في التين. 4.3 يوضح الرسوم البيانية لوحدات توزيع المياه ذات الرافعات المزدوجة (الإمداد والتدوير)، والتي تختلف في طريقة توصيل قضبان المناشف الساخنة بالرافعات. يصعب تركيب التوصيل المتوازي لقضبان المناشف الساخنة مع الناهضين (الشكل 4.3، أ) ويؤدي إلى تكوين العديد من حلقات الدوران، حيث لا يمكن توزيع تدفق مياه الدوران المحسوب بين الأجهزة الفردية دون تجاوزه، حتى إذا كانت هناك صنابير تحكم أمام كل سكة مناشف ساخنة. التوصيل التسلسلي لقضبان المناشف الساخنة وفقًا للمخططات الموجودة في الشكل. 4.3.6 وأسهل ل
التثبيت وتعديل التدفق الأولي تعميم المياهللعقد الفردية. الشكل المخطط 4.3،ج مع قضبان المناشف الساخنة على رافع الدوران أكثر اقتصادا من الرسم التخطيطي في الشكل. 4.3.6 مع قضبان مناشف ساخنة على رافع العرض. عند نفس درجة حرارة الماء عند قاعدة الناهضين، لتحقيق نفس درجة حرارة الماء عند الجهاز العلوي من خلال الوحدة حسب الرسم البياني في الشكل. 4.3.6 سيكون من الضروري تمرير المزيد من المياه المتداولة، لأن تبريد الماء عند المرور عبر الناهض باستخدام قضبان المناشف الساخنة سيكون أكبر من تبريد الماء عند المرور عبر الناهض بدون قضبان المناشف الساخنة.
أدت الزيادة في حجم البناء الجديد والانتقال إلى المباني الشاهقة إلى ظهور حلول جديدة أقل كثافة في العمالة لتركيب وحدات توزيع المياه. في التين. يوضح الشكل 4.4 وحدة من رافعتين حلقيتين، إحداهما رافع إمداد (متصل بخط الإمداد)، والآخر عبارة عن رافع مركزي قابل للطي بالماء (متصل بخط الدوران). كلا الناهضين موحدان، أي يتم تجميعهما من أنابيب من نفس القطر. طول جزء التدوير البحت من الناهض الثاني صغير جدًا ويساوي قسم الأنبوب من الفرع النهائي (السفلي) إلى الجهاز إلى خط التدوير. توحيد الناهضين في العقدة، مما يجعل التثبيت أسهل وأرخص، يزيد من تدفق المياه المحسوبة في النظام، وهو الجانب السلبي لهذه الطريقة لترتيب العقد. من الناحية النظرية، مع العقد ذات أقطار الأنابيب المتطابقة، يجب أن يكون معدل تدفق المياه المتداولة عبر العقدة الأقرب إلى بداية النظام أقل قليلاً من معدل التدفق عبر العقدة البعيدة، لأنه مع فقدان الحرارة المتساوي من الناهضات، فإن العقدة الأقرب يتلقى الماء الأقل تبريدًا في خطوط أنابيب التوزيع. في الواقع، مع العقد الموحدة، أي العقد ذات المقاومة الهيدروليكية المتساوية، يمر المزيد من المياه المتداولة عبر العقدة الأقرب مقارنة بالعقدة البعيدة. يحدث هذا بسبب زيادة فرق الضغط في خطوط الإمداد والتدوير عند بداية النظام. تقليل الزيادة غير الضرورية في تدفق المياه خلال العقد الأقرب إلى بداية النظام، وبالتالي تقليل الإجمالي معدل التدفق المقدريمكن زيادة المياه المتداولة عن طريق زيادة المقاومة الهيدروليكية للعقد الأولى على طول تدفق المياه. ولكن بما أنه لا يمكن تقليل أقطار روافع الإمداد (توزيع المياه)، لأنه يتم اختيار هذه الأقطار وفقًا للحد الأقصى لمعدل تدفق المياه لتجميع المياه، فمن الممكن زيادة المقاومة الهيدروليكية لوحدة توزيع المياه فقط عن طريق تقليل القطر من أنابيب قسم التدوير البحت لرافعة تجميع وتدوير المياه (انظر الشكل 4.4)، أو عن طريق تركيب غسالة خانقة في هذا القسم من الناهض، وكما هو معروف فإن الحد الأدنى لقطر الأنابيب المنتجة هو 15 ملم، ويجب ألا تقل فتحة إنتاجية الغسالات المستخدمة في إمداد الماء الساخن عن 10 مم لتجنب الانسداد، ونظرًا للقيود المحددة، لا يسمح لك كلا الحلين دائمًا بالحصول على الزيادة المطلوبة في المقاومة الهيدروليكية للزوج -حلقة الناهضين في وضع الدورة الدموية.
في الجديدة الحلول البناءةوحدات توزيع المياه (الشكل 4^5)، يتم تحقيق زيادة في مقاومتها الهيدروليكية في وضع الدوران إما عن طريق ربط عدة رافعات إمداد في الأعلى وتحويل رافعة واحدة من مجموعة من الناهضات الحلقية إلى رافعة قابلة للطي بالماء الدوراني، أو عن طريق تركيب رافع دوراني إضافي خالص لمجموعة من الرافعات الحلقية. الحل الأخير (الشكل 4.5،6) يجعل من الممكن بسهولة زيادة المقاومة الهيدروليكية للوحدة، ولكن في الوقت نفسه، يكون تركيب النظام معقدًا إلى حد ما، خاصة في ظل وجود كبائن صحية قياسية: يظهر عمل إضافي على تركيب الناهض نفسه وعمل ثقوب له في السقف.
ياه طوابق. هذا النوع من العمل غائب إذا كان هناك رافع واحد لتدوير الماء في مجموعة من الناهضات الحلقية (الشكل 4.5، أ)، مما يجعل هذا الحل أكثر اتساقا مع طريقة العمل الصناعية. يزداد فقدان الضغط في مثل هذه الوحدة في وضع الدوران نتيجة للمرور عبر رافعة واحدة لتدوير الماء، إجمالي تدفق الماء من عدة رافعات إمداد ويمكن زيادته بإحدى الطرق المذكورة أعلاه: تقليل القطر لجزء الدوران البحت من الناهض القابل للطي بالماء "سواء عن طريق تركيب غسالة الخانق على هذا الجزء من الناهض.
إن رنين رافعات العرض المستخدمة في السنوات الأخيرة جعل من الممكن تقليل أقطارها قليلاً. نظرًا لأن الحد الأقصى لسحب المياه بشكل متزامن من جميع الروافع الحلقية أمر غير مرجح للغاية، فعندما يتم تحميل أحد الروافع الحلقية إلى أقصى حد، يمكن أن يحدث تدفق المياه إليها ليس فقط مباشرة من أنبوب توزيع الإمداد، ولكن أيضًا من خلال الأنابيب المجاورة المحملة بخفة عند هذه النقطة في الوقت المناسب، الناهضون والعبور العلوي بين الناهضين.
في أنظمة إمدادات الحرارة المغلقة، في آخر 15-20 سنة، أصبحت أنظمة إمدادات المياه الساخنة الفصلية (mctrodistrict) واسعة الانتشار. كان سبب ظهور مثل هذه الأنظمة هو زيادة التوصيل الصوتي قليلاً للمباني السكنية في الفترة الأولى من تطوير بناء المساكن الجاهزة، والتي تبين خلالها أنه من المستحيل وضع منشآت التدفئة في أقبية المباني بسبب الضوضاء الناتجة بواسطة مضخة الدورة الدموية. ونتيجة لذلك ظهرت وحدات التدفئة عن بعد، والتي تقع في مباني خاصة وتخدم عدة مباني. كانت تسمى منشآت التدفئة الجماعية هذه بنقاط التدفئة المركزية - نقاط التدفئة المركزية، ومنشآت التدفئة الموجودة في أقبية المباني (حيثما أمكن) وتخدم مبنى واحد فقط تسمى نقاط التدفئة الفردية - ITP. وأظهرت مقارنة فنية واقتصادية لاحقة لمحطات التدفئة المركزية ومحطات التدفئة المركزية الميزة الاقتصادية المعروفة لنقاط التدفئة المركزية وجعلت من الممكن تحديد الطاقة المثلى لها، والتي تم تحديدها عند 50-100 جيجا جول / ساعة.
تتميز أنظمة إمداد الماء الساخن أيضًا بوجود أو عدم وجود صهاريج تخزين الماء الساخن. تتيح البطاريات تقليل استهلاك الحرارة المقدر لإعداد المياه المنزلية، مما يقللها من الحد الأقصى في الساعة إلى متوسط الساعة خلال اليوم. وهذا يقلل من تكلفة ليس فقط مصدر الحرارة، ولكن أيضا شبكة التدفئةبين مصدر الحرارة ونقطة توصيل البطارية بشبكة التدفئة. في أنظمة التدفئة المغلقة بالإضافة إلى ذلك
الشكل. 4 6 مخططات توصيل البطارية I - السخان، A - البطارية؛ أنا شاحن-البوصلة-
مضخة صهيون، I، - مضخة شحن Yaa - مضخة دوران إضافية، P - سخان مياه دوران إضافي
يتم أيضًا تقليل سطح التسخين للسخانات ماء الصنبور. ومع ذلك، تتطلب البطاريات تكاليف إضافية لتصنيعها وتركيبها، وبالتالي ينبغي تحديد مسألة مدى استصواب استخدامها على أساس نتائج الحسابات الفنية والاقتصادية ذات الصلة.
في أنظمة الإمداد الحراري المغلقة، يتم تركيب البطاريات في محطة التدفئة المركزية أو محطة التدفئة الفرعية الأنظمة المفتوحةمصدر الحرارة - عند مصدر الحرارة وعند المشتركين الفرديين (في ITP). في أنظمة الماء الساخن المحلية، قد تكون المراكم موجودة في الجزء العلوي أو السفلي من النظام. استنادا إلى مبدأ تراكم الحرارة، يمكن أن تكون البطاريات درجة حرارة ثابتةوحجم متغير من الماء أو درجة حرارة متغيرة وحجم ثابت من الماء.
تتميز البطاريات بضغط الماء فيها: مفتوحة - تتواصل مع الجو؛ مغلق - تحت الضغط. في التين. يوضح 4.6 مخططات مختلفة لتوصيل البطاريات بالأنظمة.
في الخزان العلوي المفتوح (الشكل 4.6، أ)، مع متوسط سحب الماء، لا يتغير مستوى الماء في الخزان: مقدار الماء الذي يغادر الخزان لسحب المياه وتدويرها، تدخل نفس الكمية إلى الخزان خزان من المدفأة. عند سحب الماء أكثر من المتوسط، يقل حجم الماء في الخزان، وعند سحب الماء أقل من المتوسط، يزداد حجم الماء في الخزان. في حالة عدم وجود كمية المياه، يمر تدفق الدورة الدموية فقط من خلال المدفأة والخزان.
عيب المخطط مع خزان سفلي مفتوح (الشكل 4.6،6) هو فقدان ضغط مصدر المياه والحاجة إلى تركيب مضخة خاصة لضخ المياه إلى النظام. يتم استخدام المخطط عندما يكون هناك ضغط ماء منخفض أمام المدفأة أو عند استخدام المياه الحرارية مع انخفاض ضغط الماء عند مخرج البئر.
|
|
مع خزان الضغط المنخفض (الشكل 4.6، ج)، يتم اختيار أقطار المضخة والأنابيب في القسم 1 - N - P - 2 بحيث يتم فقدان الضغط في هذا القسم، بما في ذلك عند متوسط تدفق المياه كل ساعة، بما في ذلك
كان فقدان الضغط في المدفأة مساويا لفرق الضغط الناتج عن المضخة، أي أنه عند متوسط تدفق المياه بالساعة، كان فرق الضغط عند النقطة 2 وعند النقطة 1 يساوي الصفر. وبالتالي، مع استهلاك متوسط للمياه، لا توجد حركة للمياه عبر البطارية وعبر خطوط أنابيب التدوير.
لنفترض أن حالة النظام هذه حدثت بعد فترة من سحب كميات كبيرة من المياه وتم ملء حجم الخزان بالكامل ماء بارد. إذا أصبح سحب المياه الآن أقل من المتوسط في الساعة، فإن كمية المياه المتدفقة عبر القسم 1-ن-ف-2 ستنخفض أيضًا وتصبح أقل من المتوسط في الساعة، ولكنها أكبر من سحب المياه. في هذه الحالة، سيصبح فقدان الضغط في القسم 1-N - P-2 أقل من فرق الضغط الناتج عن المضخة، وسيصبح الضغط عند النقطة 2 أكبر من الضغط عند النقطة 1، وسيبدأ الماء في التدفق التحرك من خلال أنابيب الدورة الدموية ومن خلال المجمع. سوف يتدفق الماء البارد من الجزء السفلي من البطارية ويختلط مع ماء الصنبور الوارد، وسوف يمتلئ الجزء العلوي من البطارية بالماء الساخن. وبما أن كثافة الماء الساخن أقل من كثافة الماء البارد، فلن يحدث اختلاط الماء في البطارية.
عملية شحن البطارية ودوران الماء في النظام تزداد مع التناقص! سحب المياه وتصل إلى أقصى حد لها في غياب سحب المياه (على سبيل المثال، في المباني السكنية في الليل)، ثم مع زيادة لاحقة في سحب المياه تبدأ في التباطؤ. ونتيجة لذلك، عندما يصل استهلاك المياه مرة أخرى إلى متوسط الساعة، تمتلئ البطارية بالكامل بالماء الساخن. مع زيادة أخرى في سحب المياه، يصبح استهلاك المياه في القسم 1-N - P-2 أكبر من متوسط الساعة، ولكن أقل من سحب المياه، يبدأ فقدان الضغط في القسم 1 - II - P-2 تجاوز فرق الضغط الناتجة عن المضخة، ويصبح الضغط عند النقطة 2 أقل من الضغط عند النقطة 1. يبدأ الماء البارد بالتدفق إلى الجزء السفلي من المجمع، ويدخل الماء الساخن من الجزء العلوي من المجمع إلى النظام. لتجنب الاختراق ماء باردفي خطوط أنابيب التدوير (ما يسمى بالتدوير "القلب") يتم تثبيت صمام فحص على خط أنابيب التدوير.
عيب كبير في الدائرة الموضحة في الشكل. 4.6,ج، عبارة عن دورة دورية من الماء، والتي تحدث فقط عندما تكون عمليات سحب المياه أقل من المتوسط في الساعة.
لضمان التداول بشكل أكثر موثوقية، وهو أمر ضروري للغاية في الأنظمة الممتدة (على سبيل المثال، ربع سنوي)، اقترح A. V. Khludov مخططًا مختلفًا قليلاً لتوصيل البطارية السفلية (الشكل 4.6 د). وفقًا لهذا المخطط، الذي أظهر تشغيلًا موثوقًا للتداول عمليًا، يتم تركيب إضافي مستقل مضخة الدورة الدموية(باستثناء الشحن) وسخان صغير منفصل لتسخين المياه المتداولة. يظل مبدأ شحن البطارية وتفريغها كما هو في الرسم التخطيطي في الشكل. 4.6، ج.
في أنظمة مسدودة صغيرة العمل الدوري، على سبيل المثال، في أنظمة الاستحمام للمؤسسات الصناعية، عادةً ما يتم استخدام مراكم الضغط المزودة بسخان مدمج (الشكل 4.7، أ) أو بعيد (الشكل 4 7.6). تتميز السخانات المدمجة بسطح تسخين أكثر تطورًا (مقارنة بالسخانات الخارجية)، والذي يحدث بسبب انخفاض معاملات نقل الحرارة فيها بسبب الطبيعة الحملية لحركة الماء بالقرب من سطح التسخين. مع سحب الماء بشكل مستمر ولكن غير متساوٍ من مركم الضغط، فإن درجة حرارة الماء الخارج منه ليست هي نفسها مع مرور الوقت، وهو نتيجة لطبقية درجة حرارة الماء في حجم المركم، والذي يحدث عندما يتم أخذ الكمية
تتجاوز الحرارة الصادرة من المجمع الحراري الحرارة الناتجة عن المدفأة ويحل الماء من المجمع الحراري محل الماء الساخن الذي ترك المجمع. درجة حرارة منخفضة. بالنسبة للاستهلاك الدوري للمياه الساخنة (على سبيل المثال، عندما تعمل الدشات بين الورديات)، تكون البطاريات ذات السخانات المدمجة أكثر ملاءمة، حيث يختلط الماء ويكتسب بفضل تيارات الحمل الحراري. درجة الحرارة المطلوبةأثناء غياب إمدادات المياه. لنفس الأغراض، تتطلب البطاريات المزودة بسخان عن بعد مضخة شحن صغيرة (الشكل 4.7ج).
خط أنابيب للحرارة إمدادات المياه المركزيةلا يمكن القيام بذلك وفقًا لنظام إمداد الماء البارد. وهذه الأنابيب مسدودة، أي أنها تنتهي عند آخر نقطة سحب للمياه. إذا قمت بإجراء إمدادات المياه الساخنة في مبنى سكني بنفس المخطط، فسوف يبرد الماء في خط الأنابيب في الليل، عندما يتم استخدامه قليلا. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون هناك مثل هذا الموقف، على سبيل المثال، ذهب سكان مبنى مكون من خمسة طوابق يقع على نفس الناهض إلى العمل خلال النهار، وكانت المياه في الناهض تبرد، وفجأة أحد السكان على الناهض الطابق الخامس بحاجة إلى الماء الساخن. بعد تشغيل الصنبور، سيتعين عليك أولا تصريف كل الماء البارد من الناهض، وانتظر الماء الدافئ ثم الماء الساخن - فهو مفرط استهلاك عالي. ولذلك، يتم إجراء خطوط أنابيب إمدادات المياه الساخنة في حلقة: يتم تسخين الماء في غرفة المرجل، الوحدة الحراريةأو غرفة الغلاية ويتم إمدادها عبر خط أنابيب الإمداد للمستهلكين وتعود مرة أخرى إلى غرفة الغلاية من خلال خط أنابيب آخر، وهو ما يسمى في هذه الحالة بالتدوير.
في نظام إمداد الماء الساخن المركزي، يتم وضع خطوط الأنابيب في المنزل مع رافعات ذات أنبوبين وأنبوب واحد (الشكل 111).
أرز. 111. مخططات الأسلاك إمدادات المياه الساخنة في الأنظمة المركزيةأوه
يتكون نظام إمداد الماء الساخن المكون من أنبوبين من رافعين، أحدهما يزود الماء والآخر يستنزفه. يتم وضع أجهزة التدفئة - قضبان المناشف الساخنة - على رافع دوران المخرج. كانت المياه لا تزال ساخنة وتقدم للمستهلكين، ولكن ما إذا كانوا سيستخدمونها أم لا وفي أي وقت غير معروف، فلماذا تهدرها، دع هذا الماء يدفئ قضبان المناشف الساخنة والهواء في الحمامات الرطبة، حسب التعريف. بالإضافة إلى ذلك، تعمل قضبان المناشف الساخنة كمعوض على شكل حرف U للتمدد الحراري للأنابيب.
يختلف نظام إمداد الماء الساخن أحادي الأنبوب عن نظام ثنائي الأنابيب حيث تم دمج جميع رافعات الدوران (داخل قسم واحد من المنزل) في جهاز واحد وكان هذا الناهض يسمى "خاملاً" (لا يوجد به مستهلكون). لتوزيع المياه بشكل أفضل على نقاط استهلاك المياه الفردية، وكذلك من أجل الحفاظ على نفس الأقطار على طول ارتفاع المبنى بالكامل في أنظمة إمدادات المياه الساخنة ذات الأنبوب الواحد، يتم ربط الناهضين. مع المخطط الدائري، للمباني التي يصل ارتفاعها إلى 5 طوابق، يبلغ قطر الناهضات 25 مم، وللمباني من 6 طوابق وما فوق - 32 مم. يتم وضع قضبان المناشف المُدفأة في التركيبات أحادية الأنبوب على رافعات الإمداد، مما يعني أنه عندما يتم تسخين المياه في غرف الغلايات بشكل ضعيف، يمكن أن تصل إلى المستهلكين البعيدين باردًا. لن يتم توفير الماء الساخن للمستهلكين القريبين فحسب، بل سيتم تبريده أيضًا في قضبان المناشف الساخنة الخاصة بهم. للتأكد من أن الماء لا يبرد ويصل إلى الماء الساخن للمستهلكين البعيدين، يتم تركيب ممر جانبي في قضبان المناشف الساخنة.
يمكن تصنيع أنظمة إمداد الماء الساخن ذات الأنبوبين والأنبوب الواحد بدون قضبان المناشف الساخنة، ولكن بعد ذلك يجب توصيل هذه الأجهزة بنظام التدفئة. وفي الوقت نفسه، في فترة الصيفلن تعمل قضبان المناشف الساخنة، وفي فصل الشتاء ستزداد التكاليف الإجمالية لإمدادات الماء الساخن والتدفئة.
لضمان إزالة الهواء من النظام، يتم وضع الأنابيب بمنحدر لا يقل عن 0.002 إلى مدخل خط الأنابيب. في الأنظمة ذات الأسلاك السفلية، تتم إزالة الهواء من خلال الصنبور العلوي. باستخدام الأسلاك العلوية، تتم إزالة الهواء من خلال فتحات تهوية أوتوماتيكية مثبتة في أعلى نقاط الأنظمة.
دعونا نتخيل صباحًا عاديًا في أحد المباني الشاهقة في منطقة سكنية في مدينتنا الحبيبة: مرحاض، دش، حلاقة، شاي، تنظيف أسنانك، ماء للقطة (أو بأي ترتيب آخر) - وخارجها للعمل... كل شيء تلقائي وبدون تفكير. طالما أن الماء البارد يتدفق من صنبور الماء البارد، والماء الساخن يتدفق من صنبور الماء الساخن. وأحيانا تفتح باردا فيأتي منه الماء المغلي!!11#^*¿>.
دعونا معرفة ذلك.
إمدادات المياه الباردة أو إمدادات المياه الباردة
تقوم محطة الضخ المحلية بتزويد الخط الرئيسي بالمياه من شبكة إمدادات المياه. يدخل إلى المنزل أنبوب إمداد كبير وينتهي بصمام، وبعد ذلك توجد وحدة قياس المياه.
باختصار، تتكون وحدة قياس المياه من صمامين، مرشح شبكيوعداد.
يحتوي بعضها على صمام فحص إضافي
ودائرة عداد المياه.
إن تجاوز عداد المياه هو عداد إضافي مزود بصمامات يمكنها تغذية النظام في حالة صيانة عداد المياه الرئيسي. بعد العدادات، يتم توصيل المياه إلى أنابيب المنزل
حيث يتم توزيعها على صوامع توصل المياه إلى الشقق في الطوابق.
ما هو الضغط في النظام؟
9 طوابق
المنازل التي يصل ارتفاعها إلى 9 طوابق تحتوي على حشوة سفلية من الأسفل إلى الأعلى. أولئك. من عداد المياه الى أنبوب كبيريمر الماء عبر الناهضين حتى الطابق التاسع. إذا كانت حالة مرفق المياه جيدة، فيجب أن يكون هناك حوالي 4 كجم/سم2 عند مدخل المنطقة السفلية. ومع الأخذ في الاعتبار انخفاض الضغط بمقدار كيلوغرام واحد لكل 10 أمتار من عمود الماء، فإن سكان الطابق التاسع سيحصلون على ما يقرب من 1 كجم من الضغط، وهو ما يعتبر طبيعياً. من الناحية العملية، في المنازل القديمة، يبلغ ضغط المدخل 3.6 كجم فقط. ويكتفي سكان الطابق التاسع بضغط أقل من 1 كجم/سم2
12-20 طابقا
إذا كان المنزل أعلى من 9 طوابق، على سبيل المثال 16 طابقا، فإن هذا النظام ينقسم إلى منطقتين. فوق وتحت. حيث يتم الحفاظ على نفس الظروف للمنطقة السفلية، وبالنسبة للمنطقة العليا يتم رفع الضغط إلى ما يقرب من 6 كجم. من أجل رفع المياه إلى الأعلى إلى مصدر الإمداد الرئيسي، ومعها تذهب المياه في الرافعات إلى الطابق العاشر. في المباني التي يزيد ارتفاعها عن 20 طابقًا، يمكن تقسيم إمدادات المياه إلى 3 مناطق. مع نظام الإمداد هذا، لا يتم تداول المياه في النظام، بل إنها تقف على مياه راكدة. في شقة شاهقة، نحصل في المتوسط على ضغط من 1 إلى 4 كجم. وهناك معاني أخرى لكننا لن نتطرق إليها الآن.
إمدادات المياه الساخنة أو DHW
في بعض المباني المنخفضة الارتفاع، يتم توصيل الماء الساخن بنفس الطريقة، حيث يقف على مياه راكدة دون دوران، وهذا ما يفسر حقيقة أنه عند فتح صنبور الماء الساخن، يتدفق الماء البارد والمبرد لبعض الوقت. إذا أخذنا نفس المنزل المكون من 16 طابقًا، ففي مثل هذا المنزل يتم ترتيب نظام الماء الساخن بشكل مختلف. كما يتم إمداد المنزل بالمياه الساخنة مثل الماء البارد من خلال أنبوب كبير، وبعد العداد يدخل إلى أنابيب المنزل
الذي يرفع الماء إلى العلية حيث يتم توزيعه على طول الناهضات وينزل إلى الأسفل إلى خط العودة. بالمناسبة، متر DHWإنهم لا يأخذون في الاعتبار فقط حجم المياه المفقودة (المستهلكة) في المنزل. تقوم هذه العدادات أيضًا بحساب الخسائر في درجات الحرارة (gigocolors)
يتم فقدان درجة الحرارة عندما يمر الماء عبر قضبان المناشف المُدفأة في الشقة، والتي تعمل كرافعات.
مع هذا المخطط، يتم تداول الماء الساخن دائمًا. بمجرد فتح الصنبور، الماء الساخن موجود بالفعل. يبلغ الضغط في مثل هذا النظام حوالي 6-7 كجم. على العرض وأقل قليلاً عند العودة لضمان التداول.
بسبب الدورة الدموية نحصل على ضغط في الناهض في الشقة يبلغ 5-6 كجم. وعلى الفور نرى فرق الضغط بين الماء البارد والساخن من 2 كجم. هذا هو بالضبط جوهر ضغط الماء الساخن في الماء البارد عند عطل تركيبات السباكة. إذا لاحظت أنه لا يزال لديك ضغط أعلى على الماء الساخن منه على الماء البارد، فتأكد من تثبيت صمام فحص عند مدخل الماء البارد، وعند مدخل الماء الساخن يمكنك تضمين صمامات التحكم في النظام، مما سيساعد على تحقيق التوازن الضغط إلى نفس الرقم البارد تقريبًا. مثال على تركيب منظم الضغط
مخططات الشبكة. طرق ضمان دوران المياه في النظام. ميزات التصميمالشبكات. تحديد استهلاك الماء الساخن. إمدادات المياه الساخنة من محطة التدفئة المركزية. أساسيات حساب أنظمة إمدادات الماء الساخن.
مميزات شبكات إمداد المياه الساخنة
§ 45. مخططات الشبكة
أنظمة إمدادات المياه الساخنة المركزية هي جزء من إمدادات المياه الداخلية. هناك الكثير من القواسم المشتركة بين شبكات إمدادات المياه الساخنة وشبكات إمدادات المياه الباردة.
تأتي شبكة إمداد الماء الساخن، مثل شبكة إمداد الماء البارد، بأسلاك سفلية وعلوية. يمكن أن تكون شبكة إمدادات المياه الساخنة ذات نهاية مسدودة ومعقدة، ولكن على عكس شبكات إمدادات المياه الباردة، فإن حلقات الشبكة ضرورية لأداء مهمة وظيفية مهمة - الحفاظ على درجة حرارة عالية للمياه.
تُستخدم شبكات إمداد المياه الساخنة البسيطة (المسالكة) مع خطوط أنابيب الإمداد في المباني الصغيرة منخفضة الارتفاع ذات الناهضات القصيرة، وكذلك في المباني المنزلية مباني صناعيةوفي المباني ذات استهلاك طويل الأمد ومستقر إلى حد ما للمياه الساخنة (الحمامات والمغاسل).
يجب استخدام مخططات شبكات إمدادات المياه الساخنة مع خط أنابيب للتداول في المباني السكنية والفنادق والمهاجع والمؤسسات الطبية والمصحات ودور الراحة في رياض الأطفال مؤسسات ما قبل المدرسةوكذلك في جميع الحالات التي يكون فيها سحب المياه غير متساوٍ وقصير المدى ممكنًا.
عادة، تتكون شبكة إمدادات المياه الساخنة من خطوط الإمداد الأفقية وخطوط أنابيب التوزيع الرأسية، والتي يتم من خلالها ترتيب خطوط توزيع الشقق. يتم وضع رافعات إمداد الماء الساخن بالقرب من الأجهزة قدر الإمكان.
بالإضافة إلى ذلك، تنقسم شبكات إمدادات المياه الساخنة إلى أنبوبين (مع رافعات حلقية) وأنبوب واحد (مع رافعات مسدودة).
مع زيادة نطاق أنظمة إمدادات المياه الساخنة ومجموعة متنوعة من ظروف التطوير السكني، كان من الضروري تحسين مخططات أنظمة إمدادات المياه الساخنة المركزية. تم إنشاء مخططات جديدة بشكل أساسي مع دوائر دوران مستقلة تقتصر على حدود قسم واحد من المبنى أو حدود مجموعة واحدة من الناهضين. إن نصف قطر عمل هذه الدوائر الصغيرة يجعل من الممكن الحفاظ على الدورة الدموية فيها بسبب ضغط الجاذبية، في حين يحدث تبادل الماء في الأنابيب الرئيسية إما عن طريق تناول الماء أو باستخدام مضخة تداول.
دعونا نفكر في بعض العدد الكبير من مخططات شبكات إمدادات المياه الساخنة المحتملة.
عندما يتم توجيه الخطوط من الأعلى (الشكل 1)، يتم إغلاق خط أنابيب تدوير التجميع على شكل حلقة. يتم تداول الماء في حلقة خط الأنابيب في حالة عدم وجود كمية من الماء تحت تأثير ضغط الجاذبية الذي ينشأ في النظام بسبب الاختلاف في كثافة الماء المبرد والساخن. يسقط الماء المبرد في الرافعات إلى سخان الماء ويزيل الماء منه بالمزيد درجة حرارة عالية. وبالتالي، يحدث تبادل مستمر للمياه في النظام.
الشكل 1. مخطط التوزيع العلوي لخط الإمداد
1 - سخان الماء. 2 - الناهض العرض. 3 - رافعات التوزيع. 4- شبكة التداول
يحتوي مخطط الشبكة ذات النهاية المسدودة (الشكل 2) على أقل استهلاك للمعادن، ولكن نظرًا للتبريد الكبير والتفريغ غير العقلاني للمياه المبردة، يتم استخدامه في المباني السكنية التي يصل ارتفاعها إلى أربعة طوابق، إذا لم تكن الرافعات مجهزة بقضبان مناشف ساخنة وطول الأنابيب الرئيسية صغير. إذا كان طول الأنابيب الرئيسية كبيرًا وكان ارتفاع الناهضات محدودًا، فسيتم استخدام مخطط بخطوط الإمداد والتدوير الحلقية مع تركيب مضخة تداول عليها (الشكل 3). في هذا المخطط، يجب أن تتوقع أيضًا التبريد، ولكن بكمية أقل من الماء. يتيح لك هذا المخطط زيادة طول الشبكة.
الشكل 2 - دائرة مسدودة
إمدادات المياه الساخنة
1 - سخان الماء.
2- رافعات التوزيع
الشكل 3. مخطط مع خطوط الأنابيب الرئيسية الحلقية
1 - سخان الماء.
2 - رافعات التوزيع.
3 - الحجاب الحاجز (مقاومة هيدروليكية إضافية)؛
4 - مضخة الدورة الدموية.
5- صمام الفحص
الأكثر انتشارًا هو نظام الأنبوبين (الشكل 4) حيث يتم الدوران عبر الناهضين والأنابيب باستخدام مضخة تأخذ الماء من خط الإرجاع وتزوده بسخان الماء. يعد النظام الذي يشتمل على توصيل نقاط المياه من جانب واحد برافعة الإمداد وتركيب قضبان المناشف الساخنة على رافع العودة هو الإصدار الأكثر شيوعًا لمثل هذا المخطط. لقد تبين أن المخطط ثنائي الأنابيب موثوق به في التشغيل ومريح للمستهلكين، ولكنه يتميز باستهلاك عالي للمعادن.
الشكل 4. مخطط إمداد الماء الساخن بأنبوبين
1 - سخان الماء. 2 - خط الإمداد. 3 - خط التداول. 4 - مضخة الدورة الدموية. 5 - الناهض العرض.
6 - رافع الدورة الدموية. 7 - تناول الماء. 8- سكك المناشف الساخنة
لتقليل استهلاك المعادن، بدأوا في السنوات الأخيرة في استخدام مخطط (الشكل 5)، حيث يتم دمج العديد من رافعات العرض بواسطة وصلة مع رافعة دوران واحدة. غالبًا ما يستخدم هذا الحل لنظام إمداد الماء الساخن المباني العامةحيث لا يتم توفير تركيب قضبان المناشف الساخنة. يتميز المخطط بمؤشرات أداء منخفضة، حيث أن العبور العلوي مصنوع من أنابيب من نفس قطر رافعات العرض؛ تتجاوز مقاومتها مقاومة التيار الكهربائي، لذلك يتحرك الماء فقط في الناهضات القريبة من الدورة الدموية.
الشكل 5. مخطط مع رافعة تداول متصلة واحدة
1 - سخان الماء. 2 - خط الإمداد. 3 - خط التداول. 4 - مضخة الدورة الدموية. 5 - رافعات المياه. 6 - رافع الدورة الدموية. 7- صمام الفحص
في الآونة الأخيرة، ظهرت مخططات لنظام إمداد الماء الساخن أحادي الأنبوب، الذي اقترحته MNIITEP، مع رافع إمداد واحد لكل مجموعة من رافعات الماء (الشكل 6). يتم عزل الناهض الخامل وتركيبه في أزواج مع رافعة مياه واحدة أو في وحدة مقطعية تتكون من 2-8 رافعات مياه حلقية. الغرض الرئيسي من الناهض الخامل هو نقل الماء الساخن من الخط الرئيسي إلى العتب العلوي ثم إلى رافعات الماء. يوجد في كل رافع دوران إضافي مستقل بسبب ضغط الجاذبية الذي ينشأ في دائرة الوحدة المقطعية بسبب تبريد الماء في صوامع الماء باستخدام قضبان المناشف الساخنة. يساعد الناهض الخامل على التوزيع الصحيح للتدفقات داخل الوحدة المقطعية. كما تظهر تجربة التشغيل، في المباني التي يبلغ ارتفاعها 9 طوابق أو أكثر، يكون ضغط الجاذبية الذي ينشأ في الناهضات عندما يبرد الماء، كقاعدة عامة، كافيا لضمان الدورة الدموية اللازمة.
الشكل 6. مخطط إمداد الماء الساخن المقطعي أحادي الأنبوب
1 - خط الإمداد.
2 - خط التداول.
3 - رافع العرض الخامل.
4 - رافع الماء.
5 - الطائر الدائري.
6 - أغلق الصبابات;
7 - سكة مناشف ساخنة
طرق توفير دوران المياه في النظام. حدود استخدام الدورة الطبيعية
تعمل خطوط أنابيب التدوير على منع تبريد الماء الساخن عند نقاط المياه مع استهلاك قليل أو معدوم للمياه.
يمكن تحقيق تبادل المياه واستعادة الحرارة اللاحقة في النظام بثلاث طرق:
مسار اصطناعي باستخدام مضخات الدوران.
استخدام نظام تداول مشترك للمضخة الطبيعية، حيث يكون لخط الأنابيب الأفقي الممتد دائرة تداول خاصة به حيث يتم تدوير المياه تحت الضغط مضخة طرد مركزيوالدوائر المستقلة المتصلة بالخط الرئيسي لها دوران مياه منفصل (طبيعي في كثير من الأحيان).
يرجع الدوران الطبيعي إلى التوزيع غير الموحد لكثافة الماء في الناهض، وهو أحد العناصر المكونة لدائرة الدوران.
يتم تحديد حجم الضغط الطبيعي (الجاذبية) من خلال الفرق في كثافات الماء المبرد والساخن:
Δ H سير = gh(ρ 0 -ρ ح), (1)
حيث h هي المسافة العمودية من مركز ثقل سخان الماء إلى الوصلة الحلقية؛ p 0 و p h - الكثافة عند متوسط درجة حرارة الماء المبرد في رافع العودة والماء الساخن (المسخن) في رافع الإمداد.
من الصيغة (1) يترتب على ذلك أنه كلما ارتفع ارتفاع الماء الساخن (وربما كلما زاد ارتفاع المبنى) وكلما زاد الفرق في كثافة الماء البارد والساخن، زاد الضغط الهيدروستاتيكي.
الدورة الدموية الطبيعية ممكنة عندما
Δ H سير ≥∑H+∑H ل,
أين ∑ح- مجموع خسائر الضغط على طول خطوط الأنابيب؛ ∑ ح ل- نفس الشيء بالنسبة للمقاومة المحلية.
إن ضغط الدوران صغير الحجم، لذلك يتم اختيار أقطار أنابيب الدوران لسرعات منخفضة لحركة المياه.
تظهر التجربة العملية أنه يمكن استخدام الأنظمة ذات الدوران الطبيعي لشبكة لا يزيد طولها عن 50 مترًا مع الأسلاك العلوية ولا يزيد طولها عن 35 مترًا الأسلاك السفليةولكن إذا كان سخان الماء يقع أسفل صنبور الماء السفلي.
ويبين الجدول 1 الشروط عمل ممكنأنظمة إمدادات المياه الساخنة مع الدورة الدموية الطبيعية.
الجدول 1
في أنظمة مجتمعةيجب حساب الدورة الدموية الطبيعية فيما يتعلق بنقاط اتصالها بالتيار الكهربائي تحت تأثير مضخة الدورة الدموية.
مميزات تصميم شبكة إمداد المياه الساخنة
يتم تصنيع شبكة خطوط أنابيب إمداد الماء الساخن بنفس طريقة تصنيع خطوط أنابيب إمداد الماء البارد، من أنابيب النفط والغاز الفولاذية المجلفنة.
تشمل مهام شبكة إمدادات المياه الساخنة ما يلي:
منع تدفق الماء الساخن إلى شبكة إمداد الماء البارد والعكس (منع ما يسمى "الفيضانات")؛
الحد من فقدان الحرارة في خطوط الأنابيب.
الحاجة إلى التعويض عن التوسعات في درجات الحرارة خطوط الأنابيب الفولاذية;
الحاجة إلى تركيب تجهيزات صحية محددة.
لمنع تدفق الماء الساخن إلى شبكة إمداد الماء البارد والعكس، من الضروري التثبيت فحص الصماماتعلى توصيلات الماء البارد بسخانات المياه والخلاطات الجماعية، على خط أنابيب التدوير قبل توصيله بسخانات المياه، في أنابيب مضخة التدوير.
أحد الأجهزة الصحية الخاصة بإمدادات المياه الساخنة، بالإضافة إلى تركيبات الخلط، عبارة عن سكة مناشف ساخنة، مصنوعة من أنابيب فولاذية مجلفنة بقطر 32 مم. بالإضافة إلى ذلك، تنتج الصناعة المحلية قضبان المناشف الساخنة المصنوعة من النحاس أو النيكل أو الكروم من نوع PO-30 (الشكل 7، أ) وأنواع PO-20 (الشكل 7، ب) لتدفئة الحمامات وغرف الاستحمام؛ يتم تركيبها وفقًا لنظام إمداد الماء الساخن المقبول على رافعات الإمداد أو على رافعات الدوران.
الشكل 7. قضبان المناشف المُسخنة من النوع PO-30 (a) وPO-20 (b)
تطول خطوط أنابيب إمداد الماء الساخن مع ارتفاع درجة الحرارة، ويجب تعويض هذا الاستطالة إذا لم يكن من الممكن الاعتماد على التعويض الطبيعي ("التعويض الذاتي") في وجود الانحناءات. كل دورة من خط الأنابيب، اعتمادا على القطر وسمك الجدار، يمكن أن تطول بمقدار 10 إلى 20 ملم. في خلاف ذلكعند تمديد المقاطع المستقيمة حتى 50 مم، من الضروري تركيب معوضات خاصة.
في أنظمة إمداد الماء الساخن، يتم استخدام وصلات التمدد المنحنية (على شكل حرف U أو على شكل قيثارة) في أغلب الأحيان.
يتم تثبيت المعوضات على خطوط أنابيب مستقيمة، مقسمة إلى أقسام بواسطة دعامات ثابتة، وبالتالي توزيع الاستطالة الكلية لخط الأنابيب وفقًا لقدرة التعويض للمعوض المعتمد.
تُستخدم معوضات الأنابيب المرنة للتعويض عن الاستطالة الحرارية لخطوط الأنابيب، بغض النظر عن معلمات سائل التبريد وطريقة التثبيت وأقطار الأنابيب. تستخدم المعوضات على شكل حرف U بشكل أساسي (الشكل 8).
الشكل 8. وصلة التمدد المنحنية على شكل حرف U
يتم تحديد الاستطالة الحرارية المحسوبة لخطوط الأنابيب، مم، لتحديد أبعاد وصلات التمدد المرنة بالصيغة:
Δ س = ξΔ ل (12.2)
حيث Δ ل = αΔ ليرة تركية- الاستطالة الحرارية الكلية لقسم التصميم من خط الأنابيب، مم؛ L - المسافة بين الدعامات الثابتة لخط الأنابيب، م؛ α =0.000012 - متوسط معامل التمدد الخطي للصلب عند تسخينه من 0 إلى 1 درجة مئوية؛ Δ ر- فرق درجة الحرارة المحسوبة المميزة للنظام؛ ξ - معامل يأخذ في الاعتبار الاسترخاء، أي انخفاض في المقاومة المؤقتة للمعدن نتيجة للعمل المطول للحمل والتمدد المسبق للمعوض.
يتم تثبيت خطوط الأنابيب بشكل صارم على دعامات ثابتة.
يتم استخدام العزل الحراري لخطوط الأنابيب والمعدات لتجنب فقدان الحرارة في جميع أنابيب الإمداد والتدوير (باستثناء الأنابيب المخفية في الأعمدة أو القنوات)، باستثناء التوصيلات بتركيبات المياه.
في النقاط العليا لشبكة إمدادات المياه الساخنة، من المخطط تركيب أجهزة لإخراج الهواء من النظام، إذا كان من المستحيل على النظام إطلاق الهواء من خلال تجهيزات المياه.
حساب أنظمة إمدادات المياه الساخنة
حساب أنظمة إمداد الماء الساخن في وضع تفريغ الماء
يعتبر حساب إمدادات الماء الساخن في وضع سحب المياه استمرارًا الحساب الهيدروليكيإمدادات المياه الباردة، ولكن فقط من خلال فرع من نفس النظام الهيدروليكي، الذي يحتوي على مصدر طاقة مشترك (مصدر مشترك لتدفق المياه) ومصدر مشترك للطاقة (مصدر مشترك للضغط). الاختلافات في الحساب هي كما يلي.
1). يتم إجراء الحساب الهيدروليكي لأنظمة إمداد الماء الساخن من أجل تدفق الماء الساخن المحسوب q h، cir مع الأخذ بعين الاعتبار تدفق الدوران l/s، الذي تحدده الصيغة:
ف ح , دائرة = ف ح ·(1+K دائرة),
حيث k cir هو المعامل المعتمد لسخانات المياه والأقسام الأولية للنظام حتى رافع الماء الأول:
ف ح / ف سير . . . 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1
ص سير. . . 0.57 0.43 0.43 0.40 0.38 0.36 0.33 0.25 0.12 0.00
للأقسام الأخرى - يساوي 0.
2). يتم تحديد استهلاك المياه المقدر في قسم من شبكة إمدادات المياه الساخنة بالصيغة (7.9)، ولكن مع اختلاف أن q 0 يتم أخذها على أساس استهلاك المياه بواسطة أجهزة الماء الساخن، أي. ف o =q 0 ح .
3). يتم تحديد خسائر الضغط في خطوط أنابيب إمداد الماء الساخن مع الأخذ في الاعتبار النمو الزائد للمقطع العرضي الداخلي بسبب التآكل. للقيام بذلك، استخدم صيغة مشابهة للصيغة (7.2) لتحديد الخسائر الإضافية بسبب المقاومة المحلية
ح ل = ط ·(ل + ص ل) ·ص ه ك، (13.2)
حيث k l هو معامل يأخذ في الاعتبار الخسائر الناجمة عن المقاومة المحلية؛ ص مكافئ - معامل الزيادة في فقدان الضغط بسبب النمو الزائد للمقطع العرضي للأنبوب أثناء التشغيل ، ويتم تحديده على أساس خبرة عمليةاعتمادا على تكوين وخصائص المياه: 0.2 - لخطوط أنابيب التوزيع والإمداد؛ 0.5 - لخطوط الأنابيب داخل نقطة التدفئة المركزية، وكذلك لخطوط أنابيب رافعات المياه مع قضبان المناشف الساخنة؛ 0.1 - لخطوط أنابيب رافعات المياه بدون قضبان المناشف الساخنة ورافعات الدوران.
4). يجب أن يكون المصطلح الإضافي في الصيغة (7.1) هو المصطلح الذي يمثل فقدان الضغط في سخان الماء. في سخانات المياه السعوية تكون صغيرة جدًا وبالتالي يتم قبولها بهامش معروف - لا يزيد عن 0.5 متر، وفي سخانات المياه عالية السرعة تكون خسائر الضغط كبيرة جدًا ويتم حسابها بالصيغة اعتمادًا على طول الحرارة أنابيب التبادل وعدد أقسام سخان الماء.
5). يتم حساب شبكة إمداد الماء الساخن باستخدام جداول مختلفة (للماء البارد والساخن بشكل منفصل).
6). من نقطة فرع إمداد الماء البارد إلى سخان الماء، يتم تحديد تدفق المياه المحسوب من خلال إمداد الماء المختلط، أي. ف س = ف س مجموع.
ل عملية عاديةتركيبات الخلط والتحكم المستقر في درجة حرارة الماء المختلط أثناء العملية، يجب أن تكون الضغوط في خطوط أنابيب إمداد الماء البارد والساخن متساوية تقريبًا. إذا كان الفرق في الضغط في شبكات إمدادات المياه الباردة والساخنة أكثر من 10 م، فمن الضروري توفير تركيب مضخة إضافية في شبكة إمدادات المياه الساخنة (أمام سخان المياه).
عند حساب شبكة إمدادات المياه الساخنة، فمن الضروري رصدها الاستقرار الهيدروليكيالشبكة، والتي من الضروري تجنب التقلبات الحادة المحتملة في تدفق المياه. وللتخلص من التقلبات، ينبغي السماح بأكبر قدر من فقدان الضغط في الأقسام النهائية من النظام. تنطبق هذه المتطلبات بشكل خاص على الأنظمة ذات عدد كبيرتركيبات الدش (المباني المنزلية للمباني الصناعية والحمامات والفنادق).
حساب أنظمة إمدادات المياه الساخنة في وضع الدورة الدموية
يتم توفير الدوران في نظام إمداد الماء الساخن من أجل الحفاظ على درجة حرارة ثابتة عند صنبور الماء الأبعد. وبخلاف ذلك، قد يكون هناك تصريف للمياه المبردة وزيادة كبيرة في استهلاك المياه غير الرشيد. من الواضح أن الوضع الأكثر سلبية في هذه الحالة هو الغياب التام لسحب المياه من نظام إمداد الماء الساخن، باستثناء الأقسام الأولية حتى رافع السحب الأول.
يتم تحديد معدل تدفق إمدادات الماء الساخن بواسطة الصيغة:
(13.3)
حيث Q ht هو فقدان الحرارة في خطوط أنابيب إمداد الماء الساخن، كيلوواط؛
Δt – اختلاف درجة الحرارة في خطوط أنابيب إمداد النظام من سخان الماء إلى أبعد نقطة إمداد بالمياه، درجة مئوية؛
β - معامل سوء تنظيم الدورة الدموية.
يجب أن تؤخذ قيم Q ht و β، اعتمادًا على نظام إمداد الماء الساخن، على النحو التالي:
بالنسبة للأنظمة التي يتم فيها توفير دوران المياه من خلال رافعات المياه، يجب تحديد Q ht من خطوط أنابيب الإمداد والتوزيع عند Δt = 10 ° C و β = 1؛
بالنسبة للأنظمة التي يتم فيها توفير دوران المياه من خلال رافعات المياه ذات المقاومة المتغيرة لرافعات التدوير، يجب تحديد Q ht من خطوط الإمداد والتوزيع ورافعات المياه عند Δt = 10 ° C و β = 1؛
بنفس المقاومة للوحدات المقطعية أو الناهضات، يجب تحديد Q ht من روافع الماء عند Δt = 8.5 درجة مئوية و β = 1.3؛
بالنسبة لرافعة المياه أو الوحدة المقطعية، يتم تحديد فقدان الحرارة بواسطة خطوط أنابيب الإمداد، بما في ذلك وصلة العبور الحلقية عند Δt = 8.5 درجة مئوية و β = 1.0.
يجب ألا يزيد الفرق بين فقد الضغط في خطوط أنابيب الإمداد والتدوير من سخان المياه إلى أبعد رافعات توزيع أو توزيع المياه لكل فرع من فروع النظام لفروع مختلفة عن 10٪.
إذا كان من المستحيل مطابقة الضغوط هيدروليكيًا في شبكة خطوط الأنابيب لنظام إمداد الماء الساخن عن طريق الاختيار المناسب لأقطار الأنابيب، فإنهم يلجأون إلى تركيب أغشية على خط أنابيب التدوير الخاص بالنظام. يتم تحديد قطر فتحات أغشية التحكم بواسطة الصيغة:
(13.4)
حيث Hep هو الضغط الزائد m الذي يجب إطفاؤه بواسطة الحجاب الحاجز.
في الأنظمة التي لها نفس المقاومة للوحدات المقطعية أو الروافع، يجب أن يكون إجمالي فقدان الضغط على طول خطوط الإمداد والتدوير بين الروافع الأولى والأخيرة عند معدلات تدفق الدوران أعلى بمقدار 1.6 مرة من فقدان الضغط في الوحدة المقطعية أو الروافع مع إلغاء تنظيم الدورة الدموية ب = 1.3.
يتم تحديد أقطار خطوط الأنابيب الخاصة برافعات التدوير بشرط ألا يختلف فقدان الضغط بين نقاط الاتصال بأنابيب إمداد التوزيع وخطوط تدوير التجميع، عند معدلات تدفق التدوير في الرافعات أو الوحدات المقطعية، بأكثر من 10 %.
في أنظمة إمداد الماء الساخن المتصلة بشبكات التدفئة المغلقة، ينبغي السماح بفقد الضغط في الوحدات المقطعية بمعدل تدفق الدوران المحسوب في حدود 0.03-0.06 ميجا باسكال.
يتم تحديد مقدار فقدان الحرارة بواسطة الصيغة:
حيث يكون معامل انتقال الحرارة لأنبوب غير معزول يساوي 11.63 واط/(م2 درجة)؛ د ط - القطر الخارجيخطوط الأنابيب في منطقة التصميم، م؛ ل أنا - الطول المقدر للقسم، م؛ η - معامل كفاءة العزل الحراري (η ≈ 0.6)؛ - فرق درجات الحرارة بين معدل الحرارةفي موقع التصميم ودرجة الحرارة المحيطة بالغرفة؛ Q hr y d - فقدان حرارة محدد قدره 1 متر من خط الأنابيب عند Δt m، W/m معين (الجدول 13.1).
الجدول 13.1
| قطر الأنبوب الاسمي، مم | فقدان الحرارة لخطوط الأنابيب الفولاذية المعزولة لكل 1 م، و/م. مع اختلاف درجات الحرارة Δt، 0 مئوية | ||
| 23,3 | 26,7 | 31,4 | |
| 29,0 | 33,7 | 44,2 | |
| 36,0 | 43,0 | 48,8 | |
| 46,5 | 53,5 | 61,6 | |
| 52,3 | 60,5 | 69,8 | |
| 62,8 | 71,1 | 83,7 | |
| 86,1 | 100,0 | 114,0 | |
| 97,7 | 111,7 | 127,9 | |
| 118,6 | 138,4 | 158,2 | |
| 145,4 | 169,8 | 194,2 | |
| 183,7 | 191,9 | 244,2 |
عملية حسابية وضع التداولمن خلال الضخ، يمكن إنتاج شبكات بسيطة (غير متفرعة) لإمدادات المياه الساخنة باستخدام طريقة معدل معين لتبادل المياه في النظام. وفقًا لهذه الطريقة، من المقبول أنه يمكن تعويض جميع فقد الحرارة في حالة حدوث 2-4 مرات تبادل للمياه في النظام خلال ساعة واحدة. دائرة الدورة الدموية. بناءً على هذه المقدمات، يتم تحديد معدل تبادل المياه في الدائرة أولاً. عندها سيكون حجم المياه التي يجب استبدالها مساوياً لقدرة خطوط الإمداد والتداول. سيكون أداء مضخة الدوران، لتر/ساعة، مساوياً لـ:
ف = م·V دائرة (13.6)
حيث m هو معدل تبادل الماء في دائرة دوران النظام.
يتم تحديد ضغط التشغيل لمضخة الدوران بالصيغة التقريبية:
H r cir =2∑R i ·l i , (13.7)
حيث R i هو فقدان الضغط المحدد لكل متر واحد من طول خطوط الأنابيب لشبكة إمداد الماء الساخن (عند υ≈0.5 م/ث) اعتمادًا على القطر الاسمي:
د................... 15 20 25 32 40 50 70 80 100
ص أنا ..................... 80 50 32 24 17 13 9 6.5 5
يتم مضاعفة خسائر الضغط بسبب الاحتكاك على حساب المقاومة المحلية.
في نهاية الحساب، من الضروري حساب التبريد المحتمل في دائرة التدوير باستخدام الصيغة:
Δ t = Q ht / (m V cir) (13.8)
إذا تحقق الشرط: ل المؤسسات الطبيةΔt ≥ 8.5 درجة مئوية، وبالنسبة للمباني السكنية Δt ≥ 10 درجة مئوية، فإن حساب الدوران ينتهي هنا. وإلا فيجب زيادة معدل تبادل الماء في دائرة الدوران (بأعشار المعدل) إلى حدود منزلة عشرية واحدة ويجب إعادة الحساب.