| Предыдущий параграф | |||||||||||
3.4. Отношение насоса и регулирующей арматуры
Так, как взаиморасположение насоса и расширительного резервуара влияет на глобальное течение давления в системе, так взаимное размещение насоса, расширительного резервуара и регулирующей арматуры влияет на отношение в точке отбора.
На следующих четырех рисунках изображено сравнение обычных включений регулирующей арматуры в комбинации с насосами на подаче и обратном трубопроводе.
На рис. 3.4.1 изображен напорный график системы с насосом на обратном трубопроводе и с регулирующей арматурой на подаче точек отбора. Так же, как на рис. 3.1.1.2, следует поддерживать достаточно высокое статическое давление Ps, чтобы избежать подвода воздуха к точкам отбора, пунктиром обозначена ситуация при сниженном расходе в сравнении с расчетной. Предположим для наглядности (так же, как на последующих рисунках), что точки отбора имеют одинаковые присоединительные значения и по высоте. Здесь заметно, что при сниженном расходе повлияет разрежение на большую часть объекта 1 и частично на объект 2, хотя в случае этого объекта эксплуатационные проблемы при условии расчетного состояния вероятнее всего не проявятся.
Рис. 3.4.1 Сеть CZT с насосом на обратном трубопроводе и регулирующей арматурой на подаче.
Согласно рис. 3.4.1. доступное давление в точках отбора от 
до 
. При пониженном расходе, это давление возрастает до значений от 
до 
, где, например, для точки отбора №2 действительно: 
и где 
обозначает возрастание доступного давления под влиянием падения потерь давления обратного трубопровода и аналогичное 
возрастание давления под влиянием падения потерь при сниженном расходе подающего трубопровода. В номинальном состоянии обрабатывает регулирующий клапан, например, точки отбора №2, давление 
, которое при сниженном расходе возрастает по сравнению с предыдущим до 
, но необходимо считаться и с падением напорной потери точки отбора при сниженном расходе, так что этот рост будет несколько выше. Из графика также хорошо видно, что отдельная арматура должна перерабатывать (иногда значительно, особенно в холодильных системах) отличающиеся перепады давления, хотя точки отбора по мощности совпадают. Этот факт дан разным доступным давлением отдельных точек отбора, поэтому эта арматура должна иметь и разные диаметры (Kv значения).
Другими словами, если регулирующая арматура работает в сети, где один клапан влияет на другой, следовало бы рассчитывать арматуру для каждой точки отбора в отдельности. При обычном расчете будет, к сожалению, скорее всего, вся регулирующая арматура иметь подобные диаметры и Kv значения, т. к. большинство проектантов рассчитывает клапан для определенного расхода (который в нашем случае одинаковый через все места отбора) и общей выбранной потери давления, которая выходит из принятого, но неправильного определения авторитета вентиля. Поэтому гидравлически сходная арматура будет работать с низшим авторитетом, большей деформацией характеристики и меньшим рабочим ходом. Особенно при сниженном расходе у названной арматуры может появиться шум и кавитация.
Включение согласно рис. 3.4.1 характеризует определенную аэрацию отборных точек (на рис. будет в точке №1 находиться воздух во всех эксплуатационных состояниях, в точке №2 при пониженном расходе), так как сеть работает в состоянии разрежения, которое усилено переработкой доступного давления для отдельных точек отбора на подаче. Требующееся давление для объекта №1 (его потеря давления 
) проходит графически ниже необходимой статической высоты объекта и при сниженном расходе произойдет то же, что и у объекта №2. Поэтому можем назвать такую комбинацию неподходящей (за исключением довольно редких случаев, когда уровень статического давления 
достаточно высокий).
По традиции и сегодня размещают насосы на обратном трубопроводе, точно также традиционно размещают и регулирующую арматуру на обратном трубопроводе (см. рис. 3.4.2).
3.4.2. Сеть CZT с насосом на обратном трубопроводе и регулирующей арматурой на обратном трубопроводе.
Ситуация, в том числе и обозначения, подобна той, что изображена на рис. 3.4.1, но включение на рис. 3.4.2 отличается тем, что собственное дросселирование осуществляется на обратном трубопроводе, в результате чего на точках отбора при одинаковой потере давления (см. рис. 3.4.1.) уровень полного давления будет выше. Относительное разрежение (рис. 3.4.2.) ниже, что вытекает из сравнения процесса переработки доступного давления отдельными точками отбора (рис.3.4.1 и 3.4.2.).
Компоновка, изображенная на рис. 3.4.2., по праву считается самой распространенной. Исключается подвод воздуха к точкам отбора, но следует считаться с шумом регулирующей арматуры 1-й точки отбора и при частичной нагрузке 2-й точки отбора. При таком включении рекомендуется осуществлять проверку регулирующей арматуры на кавитацию, особенно гидравлически приближенной. Если арматура была рассчитана только согласно расходу и выбранной потере давления, следует считаться с ухудшенными регулирующими способностями и невыгодной формой характеристики гидравлически приближенных точек, также и с повышенным уровнем шума, поскольку в соответствии с такой схемой арматура работает в точках низкого полного давления.
Если установим насос на подачу, проблемы с кавитацией и шумом будут в определенной степени элиминированы, так как при эксплуатации практически вся система работает с высшим, чем статическое, давлением. На рис. 3.4.3. изображен напорный график такой же системы, как и на предыдущих рисунках, но насос был перемещен на подающий трубопровод, что принесло ранее описанные эксплуатационные преимущества, в том числе низшее требующееся статическое давление в системе. Как видно из графика, арматура на подаче снижает уровень полного давления для точек отбора, поэтому такая компоновка может быть целесообразной для системы с большим превышением, при котором уровень статического давления довольно высокий.
На рис. 3.4.4. изображена аналогичная схема, но регулирующая арматура размещена в обратном трубопроводе. Такая компоновка, наоборот, повышает полное давление в точках отбора, благодаря чему отпадает опасность подвода воздуха. Опасность представляет только напорная стойкость отдельных деталей точек отбора, так как при такой компоновке отборы нагружены суммой статического давления и напора насосов, что требует в сети со значительным превышением и/или большим напором насосов проведения тщательного контроля напорных отношений в точках отбора, причем следовало бы расчитать сеть и на сниженный расход.
Рис. 3.4.3. Сеть CZT с насосом на подаче и регулирующей арматурой на подаче.
Рис. 3.4.4. Сеть CZT с насосом на подаче и регулирующей арматурой на обратном трубопроводе.
При сравнении предыдущих четырех рисунков приходим к выводу, что включения, изображенные на рис. 3.4.3. и 3.4.4., самые целесообразные. Тем не менее, ряд проблем, возникающих при эксплуатации насосов, размещенных на обратном трубопроводе (рис. 3.4.1. и 3.4.2.), можно ограничить, разместив регулирующую арматуру также на обратном трубопроводе, получив таким способом высший уровень полного давления для точек отбора (рис. 3.4.2.). Включение, изображенное на рис. 3.4.1 (насос на обратном трубопроводе, арматура на подаче), объединяет в себе слишком много недостатков, и поэтому нельзя предлагать такое включение без предварительного тщательного расчета.
В компоновке, предложенной на рис. 3.4.3. и 3.4.4. размещение арматуры влияет на уровень полного доступного давления для точек отбора, по остальным показателям они равноценны. Поэтому в данных системах часто размещают арматуру на подаче, чтобы полное давление на отдельных точках отбора не было слишком высоким, но если отсутствует опасность превышения ступени давления отдельных частей отопительной системы, можно без проблем разместить арматуру на обратном трубопроводе.
Можно встретиться с комбинацией рисунков 3.4.3. и 3.4.4., когда арматура точек отбора, приближенных к источнику, помещается на подаче (низшее напорное напряжение потребителя), a удаленных на обратном трубопроводе (высшее полное давление). Такое включение интересно для систем с высоким напором насосов (с высокими потерями давления).
Во всех случаях следует руководствоваться правилом: регулирующую арматуру для точек отбора выбирать согласно их действительному доступному давлению, ни в коем случае не ориентироваться только на расход через точки отбора. Как видим из графического сравнения потерь давления арматуры от 
до 
на любом из предыдущих рисунков, разница между отдельными перепадами давления значительная и зависит от величины собственной потери давления сети. Если арматура будет рассчитана с учетом доступного давления в данной точке отбора, то значительно улучшится качество регулирующих процессов в трубопроводной сети.
| Предыдущий параграф | |||||||||||
