Защита систем теплоснабжения при гидравлическом ударе

Гидравлическим ударом называется явление, возникающее в трубопроводе при быстром изменении скорости движения жидкости. Гидравлический удар характеризуется мгновенными повышениями и понижениями давления, которые могут привести к разрушению трубопровода. Вероятность возникновения гидравлических ударов возрастает с увеличением мощности теплоисточников, увеличением диаметров и длины тепловых сетей, оснащения сети регуляторами, клапанами и задвижками.

Причинами возникновения гидравлических ударов являются: внезапный останов насосов на теплоисточнике или насосной станции при прекращении подачи электроэнергии; внезапное включение насосов; вскипание теплоносителя в котле в случае снижения расхода теплоносителя и последующей конденсации; быстрое закрытие регулирующих клапанов и задвижек на теплоисточнике, насосных станциях и тепловой сети.

Защита от гидравлических ударов может быть осуществлена за счет применения ряда специальных устройств.

На насосных станциях может быть рекомендовано устройство противоударной перемычки между обратным и подающим трубопроводами с установкой на ней обратного клапана (рис. 1). При внезапной остановке насосов, когда давление в обратном трубопроводе превышает давление в подающем, открывается обратный клапан на противоударной перемычке, что приводит к выравниванию давлений в трубопроводах и затуханию ударной волны.

В котельных для предотвращения гидравлического удара используются гидрозатворы, подключаемые к обратному коллектору, Гидрозатвор представляет собой установленную вертикально "трубу в трубе" высотой примерно на 3 м больше напора в обратном коллекторе. Внутренняя труба гидрозатвора врезана в обратный коллектор тепловой сети, внешняя - служит для приема выброса теплоносителя при срабатывании гидрозатвора и подключается либо к приемной емкости, либо к системе канализации.

Рис. 1. Схема устройства противоударной перемычки:

1 - насос; 2 - противоударная перемычка; 3 - обратный клапан; 4 - тепловая сеть; 5 - потребители тепла

К системе обеспечения надежности и защиты относятся и защитно-регулирующие клапаны (ЗРК) РК-1 с регуляторами типа РД-3а трехсильфонной сборки и импульсными клапанами ИК-25 для аварийного отключения котельной от системы. Кроме того, ЗРК укомплектованы регуляторами РД-3а односильфонной сборки, что позволяет регулировать давление сетевой воды в подающей и обратной магистралях (рис. 2). В системе применена гидравлическая автоматика, работа которой не зависит от наличия электроэнергии. При отключении электроэнергии и внезапной остановке насосов повышается давление перед насосом, что приводит к срабатыванию импульсного клапана ИК, в результате регуляторы РК-1 закрываются, отсекая оборудование котельной. Гидравлический удар гасится в результате срабатывания гидрозатвора. Комбинация защит "Гидрозатвор-ЗРК" обеспечивает защиту оборудования котельной, тепловой сети и систем отопления.

Рис. 2. Схема установки защитных устройств:

1 - насос; 2 - регулятор РД-3а; 3 - котел; 4 - импульсный клапан ИК-25; 5 - клапан РК-1; 6 - гидрозатвор; 7 - потребители тепла

В качестве быстродействующих сбросных устройств для систем теплоснабжения могут использоваться: гидрозатвор, сбросной клапан конструкции СКВ ВТИ, разрывные выпуклые мембраны, разрывные плоские мембраны, сбросной клапан конструкции "Союзтехэнерго".

При давлении в обратной магистрали в пределах 0,1-0,25 МПа наиболее целесообразно устанавливать гидрозатвор. При давлении в обратной магистрали более 0,25 МПа в сетевых насосах с электродвигателем, имеющими маховый момент более 150 кг x м2 (например насосы типа СЭ2500-180, 20Д-6 и др.), возможна установка сбросного клапана. При давлении в обратной магистрали более 0,25 МПа для сетевых насосов с электродвигателями, имеющими маховый момент менее 150 кг x м2, наиболее целесообразна установка мембранных предохранительных устройств, имеющих время срабатывания примерно 0,05 с.

Издания по теме статьи

Справочник. Отопление и теплоснабжение	Справочник. Тепловые сети	NormaCS. Строительство. Версия Econom
Справочник ЖКХ	Теплоснабжение: исполнительная документация, контроль качества, приемка и ввод	Исполнительная документация в ЖКХ: Акты
Должностные инструкции в ЖКХ	Библиотека специалиста водопроводно-канализационного хозяйства	Инженерные системы индивидуального дома

Ознакомиться с изданиями из категории «Энергоснабжение»