CC BY
17Пути совершенствования системы централизованного снабжения горячей водой
Мельников Владимир Михайлович,
кандидат технических наук, доцент кафедры «Теплогазо-снабжение, вентиляция и гидравлика», Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, [email protected]
Шеногин Михаил Викторович,
кандидат технических наук, доцент кафедры «Теплогазо-снабжение, вентиляция и гидравлика», Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, [email protected]
Дана оценка состояния систем теплоснабжения в России на сегодняшний день. Описаны текущие проблемы систем теплоснабжения в стране. Практически обусловлена и законодательно подтверждена необходимость технического обследования централизованных систем горячего водоснабжения. Представлены результаты обследования системы централизованного снабжения горячей водой потребителей от ЦТП «Кровля», ул. Советская, г. Муром Владимирской области. Подробно описан процесс проведенного обследования наружной сети горячего водоснабжения, включающий в себя следующие этапы: визуальный осмотр сети; получение результатов мониторинга тепловой сети и их обработка; непосредственное измерение давления и расхода горячей воды в узловых и диктующих точках; построение гидравлической модели в сертифицированной расчетной программе - графико-информационный расчетный комплекс «ТЕПЛО-ЭКСПЕРТ», г. Иваново, 2014, модуль «Отопление и ГВС»; обоснование адекватности гидравлической модели тепловой сети; составление выводов и рекомендаций. Ключевые слова: централизованные системы горячего водоснабжения, обследование, визуальный осмотр, мониторинг, аналитический расчет, гидравлическая модель, сходимость полученных данных.
В России сохранилась система централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения в крупных и средних городах как результат интенсивного развития таких систем в шестидесятых годах прошлого столетия не только в СССР, но и во многих развитых странах.
Такие системы завоевали право на жизнь, ибо нет эффективней метода сжигания топлива в теплогенераторах большой мощности. Проблемы функционирования таких систем начинаются в процессах регулирования, подачи, транспортировки и передачи тепловой энергии потребителям. Необходима отладка гидравлических режимов, уменьшение тепловых потерь, автоматизация ЦТП и ИТП и другие решения. Когда проблемные задачи не решаются, эксплуатация таких систем становится нерентабельной, появляются «разгромные» статьи, отчеты, исследования с требованиями немедленного и бесповоротного перехода к децентрализованным системам, как теплоснабжения, так и горячего водоснабжения.
Известно, что истина, как правило, примерно посредине и не терпит крайностей. Федеральный закон N 416-ФЗ «О водоснабжении и водо-отведении» дает четкое определение централизованной системе горячего водоснабжения, статья 2, п. 27 [1]. Статья 37, пункты 1...5 [1] определяют необходимость и порядок технического обследования централизованных систем горячего водоснабжения, что прямо свидетельствует о перспективах использования таких систем и государственном подходе к вопросам соотношения централизации и децентрализации.
Объектом исследования является система централизованного снабжения горячей водой потребителей от ЦТП «Кровля», ул. Советская, г. Муром Владимирской области. Теплоснабжение потребителей от ЦТП «Кровля» осуществляется от газовой водогрейной котельной РЗШ (РК № 1), ООО «Владимиртеплогаз». Котельная РЗШ (РК № 1) в настоящий момент работает по температурному графику - 130/70 оС, все показатели стабилизировались, начиная с 2015 года и вплоть до 2027 года, на перспективу [2]. Эта
х
X
о
го А с.
X
го т
о
м о
О)
о
см
О Ш
т
X
3
<
т о х
X
тенденция означает, что период количественного роста закончен, и можно продолжать работу над качественными показателями и их улучшением [3].
ЦТП «Кровля» обладает резервом тепловой мощности 1,153 Гкал/ч (83,5 % загрузки), на сеть ГВС работают два насоса «КМ 100/65» и один насос «КМ 80/50».
Обследование наружной сети горячего водоснабжения заключалось в следующей последовательности:
1. Визуальный осмотр.
Визуальный осмотр заключался в сопоставлении расчетной гидравлической схемы с реальной трассировкой сети с выявлением всех параметров, таких как длины, диаметры, высотные отметки узлов, материал и состояние трубопроводов, наличие и состав местных сопротивлений, уточнение состава потребителей и их расходы. Трассировка сети ГВС представлена на рис. 1.
Рисунок 1. - Схема теплотрассы ГВС ЦТП «Кровля»
2. Получение результатов мониторинга и их обработка.
Мониторинг системы осуществлялся штатными средствами измерения и заключался в ежесуточном замере и записи показаний системы «Призма 52» при помощи программы «ВЗЛЕТ», тепловычислитель <^Ш-01». Отчет был сформирован 20.01.2017 г., за отчетный период был взят декабрь 2016 г. Измерялись величины температур горячей воды (в подающем и циркуляционном трубопроводе системы), а также подача и возврат массы горячей воды (часовой расход) и давление на выходе из ЦТП и давление возврата [4].
Следует отметить, что на протяжении исследуемого периода поддерживался практически постоянный перепад давлений 0,25 МПа, постоянная разность температур 10 оС. Максимальная суточная подача составляла 17.12.16 г. 2089,1 м3, циркуляция 1659,3 м3, потребление составило 429,8 м3 (или 17,908 м3/ч как средний расход). Отпущенное количество тепла составило 43,6 Гкал, возврат 20,41 Гкал, тепловая мощность составила 0,966 Гкал/ч.
Также произведен расчет теплового потока для потребителей ЦТП «Кровля» по укрупненным показателям.
Средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий составил:
1,2тс(а+Ь)(б5-С) _ 1,2 х 1,0 х4319х(105+ 25)(65-5)
24
24
10-6 _1, 68^1 Гкал/ ч
Средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых районов населенных пунктов в неотапливаемый (летний) период соста-
вил:
Окт Ок
СС __/ГС _ 1 ~
с-Р_ 1,684——0,8 _ 1,075 Гкал/ ч.
55 - /
65 - 5
Годовой расход теплоты, Гкал:
ОкУ _ От" + вкт К - ") _ 1,68 • 213 • 24 +1,075 • (350 - 213) • 24 = _ 8588,16 + 3534,6 _ 12122,76 Гкал.
Следует отметить на очевидное сопоставление расчетных и измеренных данных.
3. Непосредственное измерение давления и расхода горячей воды в узловых и диктующих точках.
Этот нужный этап обследования был проведен по сжатой программе экспресс-методом согласно поступившей жалобе на недостаточный напор в период максимального водоразбора по адресу ул. Юбилейная, д. 48а. Это жилое здание 90 квартир, 5 этажей, 6 подъездов оказалось диктующей точкой трассы ГВС. Поэтому был произведен расчет системы с учетом вероятности действия санитарно-технических приборов для числа жителей 180 человек, выполнен гидравлический расчет внутренней системы с увязкой стояков. Определены значения тепловых потоков. Выявлены несоответствия расчетных и реальных диаметров на нескольких ключевых участках внутренней системы ГВС.
4. Построение гидравлической модели в сертифицированной расчетной программе.
Применен графико-информационный расчетный комплекс «ТЕПЛОЭКСПЕРТ», г. Иваново, 2014 г., модуль «Отопление и ГВС». Произведены наладочный и поверочный расчеты [5]. На табл. 1 представлены результаты наладочного расчета.
На табл. 2 представлены результаты поверочного расчета (подбор дросселирующих устройств).
Таблица 1
Результаты наладочного расчета системы ГВС от ЦТП «Кровля»
Таблица 3
1 5 < X '1 I 1 I 3 с 5 £ 5 а. 0 X I' 1 1 I ° 1\ 5 а а чЗ О " X 1 8 й г ° 1 * X 5 с £ 1 £ а щ 0 1 о а. 5 с X ! м I £ Ё Г. 1 | £ С щ* ! к 4 § и 5 1 с; 5 £ 1° £ I
ЦТП 4Б96.6
ЦТП У1 2.2 250 150 60 35 0 0 1.7 1 24.99 73.64 14.77
ТК-1 Московская 8? :л 82 82 59.9 35.1 0 0 0 1 0 24.84 0 55 0 19
тки ТК-2 66 250 150 59.а 35.1 0.11 0.07 1.6 1 24.67 71 14. Э7
ТК-2 Московская.85,б 12 32 25 59.8 35.1 0 0 0.1 0 24.66 о.ое 0.02
ТК-2 ТК-2/1 29 250 150 59.7 55,2 0,05 0,03 1.6 1 24,59 П. ГА 14
ТК-2/1 Владимирская,2 30 50 40 59.6 35.2 0.11 0.02 3.8 0.5 24.46 1.45 0.29
ТК-2/1 ТК-2/2 30 250 150 59.7 35.2 0,05 0,03 1,Ь 1 24,52 70.54 14 07
ТК-2/2 ТК-3 32.9 125 111 59.4 35.2 0.28 0.02 8.5 0.6 24.21 25.ЙЗ 5.17
ТК-3 ВпадимцхжаяДа 19 70 40 59.4 35.2 0.01 0 03 0.2 24.21 0'* 0.19
тк-з Владимирская, 3 20 50 50 59.4 35,2 0 0 0 0 24,21 0.11 0 02
ТК-5 Ковоовская.Ю 5 50 32 58 35.3 0.01 0 1.1 0.5 22.71 о.е 0.10
ТК-5 ТК-5/1 100 70 58 35.3 0 0 05 0.1 22.72 з.5б 0.72
ТК-5/1 ТК-6 15 100 70 за 35.3 0 0 0 1 0 22.72 1.37 0.27
ТК-6 ТК-7 92 100 50 58 35.3 0.01 0.01 0 1 0 1 22.7 1.31 0.20
ТК-9/1 Московская,75 7 50 50 58 353 0 0 03 0 22.69 0 4 0.0Й
Пьезометрический график для диктующей точки приведен на рис. 4.
Также программа «ТЕПЛОЭКСПЕРТ» дала возможность коррекции диаметров, результаты представлены в табл. 1.
Кроме того, произведены расчеты тепловых потерь, уточнение тепловых нагрузок потребителей и весь комплекс расчетов, входящие в вышеназванный модуль «ТЕПЛОЭКСПЕРТ».
Таблица 2
Результаты поверочного расчета системы ГВС от ЦТП «Кровля»
Но ИМ С НО 00 нно Напор на виоле си стем ы, И Но л н ЧС сгн О диэ ШОЙ бы, РЛМ Днам. номер ы смеш синя, дном, сопло, Л1ГЛ ДрОС. но пор шайбой, м Напо ро снеге яле, м Идеити фИКОТО р
ЦТП
В пяд«/цюк ая .1 1 ?4 29 2' 3 0 0 23 79 О 6 143232
иладим ноская ,2 24 46 2" 3 2 0 и 23.96 0 5 148246
иладимюская .20 22 9 Г 2" 3 0 о 22 47 О 5 14022 7
Нладш^екая 2 И 23 33 2' 3 0 0 22 03 0 5 14(3226
Елод™ ц>скын .3 24 21 2' 2.1 0 а 23.7 * О 5 143240
Владич ™>си ая .3. а 24 г ■г- 3.1 0 0 23.7 0 5 148245
Владим носи ая ,30 21 72 1 4 в 0 0 21 22 0 5 148228
Владим ноская .32 33 06 2- 1.1 0 0 22 56 0 5 148224
владимюская 23 06 2" 3 0 о 22 56 0.5 140225
В пад»4 ч>ск ая 3 7 22 84 2' 3 1 0 0 22 за 0 5 148220
Впад1мц>ская 40 22 91 1 5 3 0 0 22 11 0 5 148221
■ ■ фская .5 20 61 ?■ 3 1 0 0 20 11 0 5 148249
Владимирская 24 37 1 32 0 0 23.87 0 5 148247
уладим ирская, 7 24 22 1 3 2 0 0 23 72 0 5 148250
В пад«4 ч>ская .9 74 29 2" 3 0 0 23 79 О 5 148231
Водоканал 74 28 2' 3 0 0 23 7Й 0 5 148343
Вороеского.СЗ 21 49 2' 3 0 0 23 99 0 5 148401
ковроаская,1 22,6В 2" 3 0 о 22.1С 0.5 140240
Ко Вр икС КО 'А 10 22 71 2' 3.1 0 о 22.21 О 5 140251
Рисунок 4. - Пьезометрический график ЦТП-Юбилейная, 48а
Начальный узел Конечный узел Тип тру-бопро-вода Длина, м Реальный диаметр, мм Реко-мендуе мый диаметр, мм Откло нение, %
ЦТП У1 подающий 2.16 250 182 27.2
ЦТП У1 обратный 2.16 150 100 33.33
ТК-1 Москов-ская,87 подающий 14 82 34 58.54
ТК-1 Москов-ская,87 обратный 14 82 20 75.61
ТК-1 ТК-2 подающий 66 250 182 27.2
ТК-1 ТК-2 обратный 66 150 100 33.33
ТК-2 Московская^,б подающий 12 32 14 56.25
ТК-2 ТК-2/1 подающий 29 250 182 27.2
ТК-2 ТК-2/1 обратный 29 150 100 33.33
ТК-2/1 Владимирская^ подающий 30 50 39 22
ТК-2/1 Владимир-ская,2 обратный 30 40 25 37.5
ТК-2/1 ТК-2/2 подающий 30 250 182 27.2
ТК-2/1 ТК-2/2 обратный 30 150 100 33.33
ТК-2/2 ТК-3 обратный 32.9 111 69 37.84
ТК-3 Владимирская^,а подающий 19 70 34 51.43
ТК-3 Владимирская^,а обратный 19 40 20 50
ТК-5 Ковров-ская,10 подающий 5 50 32 36
ТК-5 Ковров-ская,10 обратный 5 32 20 37.5
ТК-5 ТК-5/1 подающий 5 100 57 43
ТК-5 ТК-5/1 обратный 5 70 32 54.29
ТК-5/1 ТК-6 подающий 15 100 39 61
ТК-5/1 ТК-6 обратный 15 70 25 64.29
ТК-6 ТК-7 подающий 92 100 39 61
ТК-6 ТК-7 обратный 92 50 21 58
ТК-9/1 Московская^ подающий 7 50 25 50
ТК-9/1 Москов-ская,75 обратный 7 50 14 72
ТК-9 ТК-9/1 подающий 99 100 25 75
ТК-9 ТК-9/1 обратный 99 50 14 72
ТК-7 ТК-9 подающий 50 100 34 66
5. Обоснование адекватности гидравлической модели путем сравнения результатов расчетов по пунктам 2, 3, 4.
м о
«
О)
о
сч
Данные мониторинга системы по основным показателям, числа аналитических расчетов по общепризнанным зависимостям, непосредственное замер давления, температуры и расхода горячей воды проблемных объектов, а также использование современных расчетных комплексов показало неплохую сходимость результатов. Это относится к тепловой мощности, количеству тепла, температуре, расходу и давлению горячей воды.
6. Формулировка выводов и рекомендаций.
Проведенный комплекс мероприятий по обследованию централизованной системы ГВС дает возможность сделать следующие выводы:
1. Предложенный комплекс обследования не является абсолютной новизной и применяется повсеместно теплоснабжающими и эксплуатирующими организациями. Его необходимо дополнять, систематизировать и применять не только в критических ситуациях, но и с определенной периодичностью.
2. Выполненные работы дали возможность также дать рекомендации по насосной группе и выбору теплообменника ЦТП, изменить диаметры на некоторых участках наружной сети и внутренней в проблемной диктующей точке. Эти рекомендации были учтены при последующей реконструкции данной сети.
3. За истекший период времени работа сети ГВС происходит без замечаний, что является косвенным подтверждением верности предложенных рекомендаций.
4. Осуществлять ли переход с централизованной системы ГВС на нецентрализованную -это договоренность компромисса между потребителями, эксплуатирующими организациями и государством. Если централизованная система устраивает все стороны, имеет ресурс и не имеет альтернативы, то практика, технико-экономическое обоснование и прогнозирование уточнит перспективу.
Как результат настоящей статьи хотелось бы видеть мнения и высказывания заинтересованных сторон, возражения, дополнения, рекомендации. Ибо в споре рождается истина. Когда всем все равно, тогда и ничего.
ности и о внесении изменении в отдельные законодательные акты Российской федерации» от 23 ноября 2009 года №261-ФЗ (ред. от 29.12.2014 №466-ФЗ).
4. Теплоснабжение. Ионин А.А. (ред)., Хлы-бов Б.М., Братенков В.Н., Терлецкая Е.Н. Стройиздат. Москва. 1982. 336 страниц.
5. ИГС CityCom-ТеплоГраф - решение задач теплоснабжения [Электронный ресурс]: от 29.01. 2018 http://citycom.ru/citycom/heatgraph/
Ways to improve the system the central supply of hot water Melnikov V.M., Shenogin M.V.
Vladimir state University named after Alexander Grigoryevich
and Nikolay Grigoryevich Stoletov The assessment of the state of heat supply systems in Russia today is given. The current problems of heat supply systems in the country are described. The necessity of technical inspection of centralized hot water supply systems is practically conditioned and legally confirmed. The article presents the results of a survey of the system of centralized hot water supply to consumers from the TSC «Roof», Sovetskaya str., Murom, Vladimir region. The process of the survey of the external hot water supply network, including the following stages, is described in detail: visual inspection of the network; the results of the monitoring of heat networks and their treatment; direct measurement of pressure and flow of hot water in the hub and dictating the points, build hydraulic model in the certified calculation program, graphical information calculation complex «TEPLOEKSPERT», Ivanovo, 2014, module «Heating and DHW»; justification of the adequacy of the hydraulic model the thermal network; compilation of conclusions and recommendations. Keywords: centralized hot water supply systems, inspection, visual inspection, monitoring, analytical calculation, hydraulic model, convergence of the data. References
1. Federal Law "On Water Supply and Wastewater Disposal"
(with amendments as of December 25, 2018) [Electronic resource]: No. 416-ФЗ dated November 23, 2011 (as amended on December 25, 2018). - Access from the Codex reference system.
2. Heat supply scheme for Murom district of the Vladimir region
(Municipal contract No. 15-2012 (No. 95/12) dated September 24, 2012), update 2019.
3. The Federal Law "On Energy Saving and on Increasing Energy Efficiency and On Amending Certain Legislative Acts of the Russian Federation" of 23 November 2009 No. 261-FZ (as amended by December 29, 2014 No. 466-ФЗ).
4. Heat supply. lonin A.A. (ed.)., Khlybov BM, Bratenkov V.N.,
Terletskaya E.N. Stroiizdat. Moscow. 1982. 336 pages.
5. IGS CityCom-TeploGraf - solving heat supply problems [Electronic resource]: from 29.01. 2018 http://citycom.ru/citycom/heatgraph/
О Ш
m x
3
<
m о x
X
Литература
1. Федеральный закон «О водоснабжении и водоотведении» (с изменениями на 25 декабря
2018 года) [Электронный ресурс]: от 23 ноября 2011 года N 416-ФЗ (ред. от 25.12.2018). - Доступ из справочно-правовой системы «Кодекс».
2. Схема теплоснабжения округа Муром Владимирской области (Муниципальный контракт № 15-2012 (№ 95/12) от 24.09.2012), актуализация
2019 г.
3. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффектив-
