EA037492B1 - Method for reducing heat losses and capital costs for pipelines of heat distribution network - Google Patents

Method for reducing heat losses and capital costs for pipelines of heat distribution network Download PDF

Info

Publication number
EA037492B1
EA037492B1 EA201900075A EA201900075A EA037492B1 EA 037492 B1 EA037492 B1 EA 037492B1 EA 201900075 A EA201900075 A EA 201900075A EA 201900075 A EA201900075 A EA 201900075A EA 037492 B1 EA037492 B1 EA 037492B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
pipeline
heat
heating
losses
networks
Prior art date
Application number
EA201900075A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201900075A3 (en
EA201900075A2 (en
Inventor
Владимир Владимирович Дремлюков
Болат Елисович Калыбаев
Original Assignee
Владимир Владимирович Дремлюков
Болат Елисович Калыбаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Владимирович Дремлюков, Болат Елисович Калыбаев filed Critical Владимир Владимирович Дремлюков
Publication of EA201900075A2 publication Critical patent/EA201900075A2/en
Publication of EA201900075A3 publication Critical patent/EA201900075A3/en
Publication of EA037492B1 publication Critical patent/EA037492B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of construction and power engineering and is intended to reduce capital costs during construction, operation of a heat network, as well as to reduce heat losses during transportation of heat energy. The objective of the invention is to optimize heat networks and transport the heat carrier with minimum heat losses from a heat source to a consumer, as well as to reduce the construction and operating costs of heat networks. The technical result of the invention is to reduce the amount of heat loss in the pipelines of a heat network. Not considered separately for trunk lines and separately for distribution networks. The specified objective and technical result are achieved by the method of reducing heat losses of a heat transfer pipeline of a distribution heat network, in which the supply pipeline and the return pipeline of a heat network are replaced with a pipeline of a smaller diameter, the speed of movement of the heat carrier is increased, and the excessive pressure is suppressed by automation or a choke. At the same time, to select the optimum diameter of the pipeline, the permissible pressure loss in the pipeline of a distribution heat network is calculated using the formula: dHloss = dHnet - dHnode, where: dHnet is the available pressure on the main at the point of connection of the distribution heating network; dHnode is the required sufficient available head at a consumer of a heat network. The estimated pressure losses are calculated by the formula: dP = (dh*ke*B*L)/1000, in meters, where: dh is hydraulic losses at the estimated flow rate of the heating medium, kgf/m2*m; ke is the actual coefficient of the pipeline roughness, mm; B is a correction factor for local resistance of the pipeline; L is the total length of the heat network pipeline, m; 1000 is the conversion factor, mm in m, the residual chocked head pressure for suppression at the pipeline node is calculated according to the formula dPnode = dHnet - dHnode - dP, m, and then the estimated pressure loss dP in the supply and return pipelines, which should not be more than dHloss, m to confirm the optimality of the selected pipeline diameter.

Description

Изобретение относится к области строительства и энергетики и предназначено для снижения капитальных затрат при строительстве, эксплуатации тепловой сети, а также снижения тепловых потерь при транспортировке тепловой энергии.The invention relates to the field of construction and energy and is intended to reduce capital costs during construction, operation of a heating network, as well as to reduce heat losses during transportation of thermal energy.

Уровень техникиState of the art

Строительство тепловых сетей является достаточно затратной составляющей системы теплоснабжения любого населенного пункта, имеющего централизованное теплоснабжение (ТЭЦ, РОК) - лицензирование, проектирование, земельные отводы, согласования, стоимость предизолированной трубы, транспортировка, разработка траншей, подготовка дна для укладки труб, проверка сварных швов, изоляция сварных соединений, установка опор, компенсаторов, испытания на плотность, специализированная техника, ГСМ, гаражи, обслуживание техники, обученные людские ресурсы, з/п, и т.д.). Это капитальные затраты.The construction of heating networks is a rather costly component of the heat supply system of any settlement with centralized heat supply (CHP, ROK) - licensing, design, land allotments, approvals, the cost of a pre-insulated pipe, transportation, development of trenches, preparation of the bottom for laying pipes, checking welds, insulation of welded joints, installation of supports, expansion joints, density tests, specialized equipment, fuels and lubricants, garages, equipment maintenance, trained human resources, salary, etc.). These are capital costs.

Эксплуатация тепловой сети, то есть поддержание ее в рабочем состоянии постоянно - одна из серьезных затрат в масштабе отапливаемого города (материалы для монтажа, транспортировка, специализированная техника, ГСМ, гаражи, обслуживание техники, обученные людские ресурсы, з/п, и т.д.). Это текущие затраты.The operation of the heating network, that is, maintaining it in working order constantly is one of the serious costs on the scale of the heated city (materials for installation, transportation, specialized equipment, fuels and lubricants, garages, maintenance of equipment, trained human resources, salary, etc. .). These are recurring costs.

Одной из существенных затрат является стоимость применяемых труб централизованного теплоснабжения, их монтаж и эксплуатация.One of the significant costs is the cost of the district heating pipes used, their installation and operation.

Транспортировка тепловой энергии - это постоянный вопрос о снижении величины тепловых потерь в тепловых сетях, которые делятся на магистральные и распределительные. На существующем этапе развития теплоснабжения самым передовым решением является применение трубы с предизоляцией из пенополиуретана, имеющей тепловые потери значительно меньше остальных типов изоляции (при соотношении цена - качество).Transportation of heat energy is a constant issue of reducing the amount of heat losses in heat networks, which are divided into main and distribution networks. At the current stage of heat supply development, the most advanced solution is the use of a pipe with pre-insulation made of polyurethane foam, which has heat losses significantly less than other types of insulation (with a price-quality ratio).

На данный момент предложений по снижению величины тепловых потерь, кроме увеличения толщины изоляции, нет. Такими примерами могут быть документ RU 2189521, в котором раскрыт способ тепло- и гидроизоляции трубы, заключающемся в установке ее в гидроизоляционную полиэтиленовую оболочку, герметизации оболочки и нанесении на трубу жидкой теплоизоляционной композиции, ее вспенивании и отвердении, причем внутреннюю поверхность полиэтиленовой оболочки обрабатывают электроискровым разрядом напряжением 28000 В при экструдировании, а наружную поверхность стальной трубы - дробеструйной машиной с получением необходимой шероховатости.At the moment, there are no proposals to reduce the magnitude of heat losses, except for increasing the thickness of the insulation. Such examples can be document RU 2189521, which discloses a method of heat and waterproofing of a pipe, which consists in installing it in a waterproof polyethylene shell, sealing the shell and applying a liquid thermal insulation composition to the pipe, foaming and hardening it, and the inner surface of the polyethylene shell is treated with an electric spark discharge voltage of 28000 V during extrusion, and the outer surface of the steel pipe is shot blasting with the required roughness.

Также из документа RU 2325590 известен способ регулирования расхода воды и одновременного снижения шума при работе теплового и водоразборного пункта, оборудованного преимущественно автоматизированным узлом учета, заключающийся в том, что водяной поток пропускают через ступенчато уменьшаемый по входу и ступенчато увеличиваемый по выходу набор осесимметричных местных сопротивлений и через расположенный между ними уменьшенный на расчетной длине диаметр трубопровода.Also from the document RU 2325590 there is known a method for regulating the flow of water and simultaneously reducing noise during the operation of a heat and water-collecting point, equipped mainly with an automated metering unit, which consists in the fact that the water flow is passed through a set of axisymmetric local resistances that is stepwise reduced at the input and stepwise increased at the output through the pipeline diameter reduced on the calculated length located between them.

Увеличение толщины слоя тепловой изоляции вызывает увеличение стоимости трубы, а так же вырастают затраты по ширине траншеи, и прочих сопутствующих работ и материалов как при строительстве, так и при обслуживании.An increase in the thickness of the thermal insulation layer causes an increase in the cost of the pipe, as well as the costs for the width of the trench, and other related work and materials, both during construction and during maintenance, increase.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Задачей изобретения является оптимизация тепловых сетей и транспортировка теплоносителя с минимальными тепловыми потерями от источника тепла до потребителя, также снижение строительных и эксплуатационных затрат тепловых сетей.The objective of the invention is to optimize heating networks and transport the heat carrier with minimal heat losses from the heat source to the consumer, as well as to reduce the construction and operating costs of heating networks.

Техническим результатом изобретения является снижение величины тепловых потерь в трубопроводах тепловой сети. Не рассматривается отдельно для магистральных и отдельно для распределительных сетей.The technical result of the invention is to reduce the amount of heat loss in the pipelines of the heating network. Not considered separately for trunk lines and separately for distribution networks.

Указанная задача и технический результат достигается способом снижения тепловых потерь теплоносительного трубопровода распределительной тепловой сети, в котором подающий трубопровод и обратный трубопровод тепловой сети заменяют на трубопровод меньшего диаметра, при этом увеличивается скорость движения теплоносителя, оставшееся избыточное давление гасится автоматикой или дросселем. При этом для выбора оптимального диаметра трубопровода рассчитывают допустимую величину потерь давления в трубопроводе распределительной тепловой сети по формуле:This task and the technical result is achieved by a method of reducing heat losses of the heat transfer pipeline of the distribution heating network, in which the supply pipeline and the return pipeline of the heating network are replaced with a pipeline of a smaller diameter, while the speed of movement of the coolant increases, the remaining excess pressure is extinguished by automation or a choke. At the same time, to select the optimal diameter of the pipeline, the permissible value of pressure losses in the pipeline of the distribution heating network is calculated using the formula:

dHпотерь=dHсети-dHузла, где dHсети - располагаемый напор на магистрали в точке подключения распределительной тепловой сети, м;dHloss = dHnetwork-dHnode, where dHnetwork is the available head on the main at the point of connection of the distribution heating network, m;

dHузла - необходимый достаточный располагаемый напор у потребителя тепловой сети, м;dH node is the required sufficient available head at the consumer of the heating network, m;

dHпотерь - рассчитывают расчетные потери давления по формуле:dH loss - calculate the calculated pressure loss using the formula:

dP=(dh·кэ·В·L)/1000, в метрах, где dh - гидравлические потери при расчетном расходе греющего теплоносителя, кгс/м2-м;dP = (dh · ke · V · L) / 1000, in meters, where dh - hydraulic losses at the design flow rate of the heating medium, kgf / m 2 -m;

кэ - фактический коэффициент шероховатости трубопровода, мм;ke is the actual coefficient of pipeline roughness, mm;

В - поправочный коэффициент на местные сопротивления трубопровода;B - correction factor for local resistance of the pipeline;

L - общая длинна трубопровода тепловой сети, м;L is the total length of the heating network pipeline, m;

1000 - переводной коэффициент, мм в м,1000 - conversion factor, mm in m,

- 1 037492 рассчитывают предельный дросселируемый напор для гашения автоматикой или дросселем на узле трубопровода по формуле dPузла=dHсети-dHузла-dP, м, и затем от допустимой величины потерь давления в трубопроводе распределительной тепловой сети dHnoTepb отнимают расчетные потери давления dP в подающем и обратном трубопроводах, которое должно быть не более dHпотерь, м, для подтверждения оптимальности выбранного диаметра трубопровода.- 1 037492 calculate the limiting throttled head for extinguishing by automation or a throttle at the pipeline node according to the formula dPnode = dHnetwork-dHnode-dP, m, and then the calculated pressure loss dP in the supply and return pipelines is subtracted from the permissible pressure loss in the pipeline of the distribution heating network dHnoTepb , which should be no more than dHloss, m, to confirm the optimality of the selected pipeline diameter.

Согласно Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей, утвержденных приказом Министра энергетики Республики Казахстан от 30 марта 2015 года № 247, раздел 2 Организация эксплуатации, параграф 5 Контроль за эффективностью работы энергопредприятий, пункт 38 гласит: В тепловых сетях энергетические характеристики составляются по следующим показателям:According to the Rules for the technical operation of power plants and networks, approved by order of the Minister of Energy of the Republic of Kazakhstan dated March 30, 2015 No. 247, section 2 Organization of operation, paragraph 5 Control over the efficiency of the operation of energy enterprises, paragraph 38 states: In heat networks, energy characteristics are compiled according to the following indicators:

1) тепловые потери;1) heat losses;

2) удельный расход электроэнергии на транспорт тепловой энергии;2) specific consumption of electricity for the transport of heat energy;

3) удельный среднечасовой расход сетевой воды;3) specific average hourly consumption of network water;

4) разность температур в подающем и обратном трубопроводах;4) the temperature difference in the supply and return pipelines;

5) утечка сетевой воды.5) leakage of network water.

Тепловые потери являются первой энергетической характеристикой тепловой сети.Heat losses are the first energy characteristic of a heating network.

Требование за контролем величины тепловых потерь, и их снижение - это постоянная ведущаяся работа как действующих нормативов, так и проектировщиков, экспертов, монтажников, эксплуатационников.The requirement to control the magnitude of heat losses and their reduction is a constant ongoing work of both the current standards and designers, experts, installers, and operators.

В ходе передачи тепловой энергии в работу включается система: источник -тепловые сети - потребитель. Конечным итогом работы данной системы служит обеспечение необходимым (договорным) количеством тепловой энергии каждого потребителя с необходимой температурой греющего теплоносителя в подающем трубопроводе.During the transfer of heat energy, the system is switched on: source - heat networks - consumer. The end result of the operation of this system is the provision of the necessary (contractual) amount of heat energy to each consumer with the required temperature of the heating coolant in the supply pipeline.

Само понимание тепла, как одной из низших форм энергии, в теплоснабжении описывается формулой: Q=G-dT-c, гдеThe very understanding of heat, as one of the lowest forms of energy, in heat supply is described by the formula: Q = G-dT-c, where

Q - количество тепловой энергии, Мкал/ч;Q is the amount of heat energy, Mcal / h;

G - расход греющего теплоносителя, т/ч;G — consumption of the heating medium, t / h;

dT - разность температур подаваемого и удаляемого теплоносителя, С;dT is the temperature difference between the supplied and removed coolant, C;

с - теплоемкость теплоносителя, ккал/кг.с - heat capacity of the coolant, kcal / kg.

Критерием качества гидравлических и температурных режимов теплоснабжения является согласно документу Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей, утвержденному приказом Министра энергетики Республики Казахстан от 30 марта 2015 года, раздел 6 Тепломеханическое оборудование электростанций и тепловых сетей, параграф 19 Станционные теплофикационные установки, пункт 579: Отклонения от заданного режима за головной задвижкой электростанции обеспечивается на уровне не более: по температуре воды, поступающей в тепловую сеть, ±3%; по давлению в подающем трубопроводе воды, поступающей в тепловую сеть, ±5%, по давлению в обратном трубопроводе ±0,2 кгс/см2 (±20 кПа). Задача источника - выработка тепловой энергии, тепловых сетей - транспортировка с минимальными тепловыми потерями от источника тепла до потребителя.The criterion for the quality of hydraulic and temperature regimes of heat supply is according to the document Rules for the technical operation of power plants and networks, approved by order of the Minister of Energy of the Republic of Kazakhstan dated March 30, 2015, section 6 Thermal mechanical equipment of power plants and heating networks, paragraph 19 Station heating installations, paragraph 579: Deviations from the specified mode behind the head valve of the power plant is provided at a level not exceeding: by the temperature of the water entering the heating network, ± 3%; by pressure in the supply pipeline of water entering the heating network, ± 5%, by pressure in the return pipeline ± 0.2 kgf / cm 2 (± 20 kPa). The task of the source is to generate heat energy, heat networks - transportation with minimal heat losses from the heat source to the consumer.

Тепловые сети делятся на магистральные (основные, с большими диаметрами) и распределительными (внутриквартальные, с меньшими диаметрами). При транспортировке теплоносителя по трубопроводам тепловой сети появляются гидравлические потери (потери давления на трение). Согласно справочнику проектировщика Проектирование тепловых сетей, Москва, 1965 г. (который является настольной книгой проектировщика тепловых сетей), глава 9 Гидравлические расчеты трубопроводов, параграф 9.1. Основные положения, пропускная способность тепловых сетей для средних условий транспорта теплоносителя может быть определена по табл.9.1. - Пропускная способность трубопроводов водяных тепловых сетей (при эквивалентном коэффициенте шероховатости кэ=0,5 мм, удельном весе воды у=958,4 кг/м3). Максимальная пропускная способность различных диаметров трубопроводов определена для потерь давления в dH=5, 10, 15, 20 кгс/м2-м. Скорость движения воды при этом не рассматривается. Во внимание принимаются только гидравлические потери.Heating networks are divided into main (main, with large diameters) and distribution (intra-quarter, with smaller diameters). When transporting the coolant through the pipelines of the heating network, hydraulic losses appear (pressure losses due to friction). According to the designer's handbook Design of heating networks, Moscow, 1965 (which is the reference book of the designer of heating networks), chapter 9 Hydraulic calculations of pipelines, paragraph 9.1. Basic provisions, the throughput of heating networks for average conditions of coolant transport can be determined from Table 9.1. - The throughput of pipelines of water heating networks (with an equivalent roughness coefficient ke = 0.5 mm, specific gravity of water y = 958.4 kg / m 3 ). The maximum throughput of various diameters of pipelines is determined for pressure losses in dH = 5, 10, 15, 20 kgf / m 2 -m. The speed of water movement is not considered in this case. Only hydraulic losses are taken into account.

Согласно параграфу 9.2. Основные расчетные формулы потерю давления на трение определяют по формуле: dHтр=dh·L, кгс/м2, где dh - удельная потеря на трение, кгс/м2-м;According to paragraph 9.2. The main calculation formulas for friction pressure loss are determined by the formula: dHtr = dh · L, kgf / m 2 , where dh is the specific friction loss, kgf / m 2 -m;

L - длина участка трубопровода, м.L is the length of the pipeline section, m.

То есть основным фактором работы тепловой сети являются потери давления на трение (как линейные, так и местные).That is, the main factor in the operation of the heating network is the friction pressure loss (both linear and local).

Принципиальное отличие работы трубопроводов тепловых сетей разного назначения-допустимые потери давления, в кгс/м2-м на 1 м хода трубы при расчетном коэффициенте шероховатости 0,5 мм (для стальных труб). Кэ является коэффициентом шероховатости стальных трубопроводов, и его величина не изменилась за последние 50 лет - во всех нормативных документах и технической литературе он равен 0,5 мм, или 0,0005 м.The principal difference of thermal networks of pipelines of different functions allowable pressure loss in kg / m 2 -m 1 m tube running at rated roughness factor of 0.5 mm (for steel pipes). Ke is the roughness coefficient of steel pipelines, and its value has not changed over the past 50 years - in all regulatory documents and technical literature it is equal to 0.5 mm, or 0.0005 m.

Согласно параграфу 9.4. Гидравлический расчет трубопроводов водяных тепловых сетей, с. 132, при гидравлических расчетах водяных тепловых сетей удельные потери давления на трение в трубопроAccording to paragraph 9.4. Hydraulic calculation of pipelines of water heating networks, p. 132, in hydraulic calculations of water heating networks, the specific pressure loss due to friction in the pipe

- 2 037492 водах рекомендуется принимать:- 2 037492 waters are recommended to take:

1) для участков расчетной магистрали от источника тепла до наиболее удаленного потребителя - до 8 кгс/м-м.1) for sections of the calculated pipeline from the heat source to the most distant consumer - up to 8 kgf / m-m.

2) для ответвления от расчетной магистрали - по располагаемому перепаду давлений, но не более 30 кгс/м2-м.2) for a branch from the design line - according to the available pressure drop, but not more than 30 kgf / m 2 -m.

Если при принятых удельных потерях давления на трение избыточный перепад давления на ответвлениях от магистралей не будет полностью использован, оставшийся перепад используется на вводах к потребителям в элеваторах или дросселируется шайбами.If, at the assumed specific pressure losses due to friction, the excess pressure drop across the branches from the mains is not fully used, the remaining differential is used at the inputs to consumers in the elevators or throttled with washers.

Согласно нормам СНиП II-36-73 Тепловые сети, параграф 7 Гидравлические расчеты и режимы тепловых сетей, пункт 7.10. гласит: Удельные потери давления на трение при гидравлических расчетах водяных тепловых сетей должны приниматься: а) для участков водяных тепловых сетей от источника до наиболее удаленного потребителя - до 8 кгс/м2-м; б) для остальных участков водяных тепловых сетей по располагаемому перепаду давления, но не более 30 кгс/м2-м. Скорость воды при этом не должна быть более 3,5 м/с.According to the norms of SNiP II-36-73 Heating networks, paragraph 7 Hydraulic calculations and modes of heating networks, paragraph 7.10. It reads: Specific frictional pressure loss during hydraulic calculations water heat networks should be taken: a) to heat portions of water from the source network to the furthest consumer - 8 kgf / m 2 -m; b) for other sections of water heating networks according to the available pressure drop, but not more than 30 kgf / m 2 -m. In this case, the water velocity should not exceed 3.5 m / s.

Согласно нормам СНиП 2-04.07-86 Тепловые сети, параграф 5 Гидравлические расчеты и режимы тепловых сетей, пункт 5.8. гласит: Удельные потери давления на трение при гидравлических расчетах водяных тепловых сетей следует определять на основании технико - экономических расчетов. Величину удельных потерь давления для расчета действующих тепловых сетей допускается принимать на основании результатов испытаний.According to the norms of SNiP 2-04.07-86 Heating networks, paragraph 5 Hydraulic calculations and modes of heating networks, paragraph 5.8. states: Specific frictional pressure losses in hydraulic calculations of water heating networks should be determined on the basis of technical and economic calculations. The value of the specific pressure loss for calculating the existing heating networks is allowed to be taken on the basis of the test results.

Согласно нормам СНиП 2-04.07-86 Тепловые сети, параграф 5 Гидравлические расчеты и режимы тепловых сетей, пункт 5.8. гласит: Удельные потери давления на трение при гидравлических расчетах водяных тепловых сетей следует определять на основании технико-экономических расчетов. Величину удельных потерь давления для расчета действующих тепловых сетей допускается принимать на основании результатов испытаний.According to the norms of SNiP 2-04.07-86 Heating networks, paragraph 5 Hydraulic calculations and modes of heating networks, paragraph 5.8. states: Specific frictional pressure losses in hydraulic calculations of water heating networks should be determined on the basis of technical and economic calculations. The value of the specific pressure loss for calculating the existing heating networks is allowed to be taken on the basis of the test results.

В МСН 4.02-02-2006 Тепловые сети, параграф 8 Гидравлические режимы величины потерь давления в тепловых сетях не рассматривает.In MSN 4.02-02-2006 Heat networks, paragraph 8 Hydraulic modes, the magnitude of pressure losses in heat networks is not considered.

В СП РК 4.02-104-2013 Тепловые сети, параграф 4.7. Проектирование, раздел 4.7.3. Гидравлические режимы величины потерь давления в тепловых сетях не рассматривает.In SP RK 4.02-104-2013 Heat networks, paragraph 4.7. Design, section 4.7.3. He does not consider hydraulic modes of pressure losses in heating networks.

В СП РК 4.02-04-2013 Тепловые сети, параграф 5. Требования к рабочим характеристикам, раздел 5.4. Требования к проектированию тепловых сетей и сооружений на тепловых сетях величины потерь давления в тепловых сетях не рассматривает.In SP RK 4.02-04-2013 Heating networks, paragraph 5. Requirements for performance, section 5.4. Requirements for the design of heating networks and structures on heating networks does not consider the magnitude of pressure losses in heating networks.

С течением времени величины допустимых гидравлических потерь в нормах по проектированию тепловых сетей изменились - от четко указанных до аморфных, или вообще отсутствуют.Over time, the values of permissible hydraulic losses in the norms for the design of heating networks have changed - from clearly indicated to amorphous, or none at all.

Избыточное давление в тепловых сетях гасится на тепловых узлах дроссельными органами (соплами, шайбами).Excessive pressure in heating networks is extinguished at heating units by throttle bodies (nozzles, washers).

Возникает вопрос об эффективности совместной работы сетевых насосов, развивающих давление, которое в случае его избытка просто гасится на тепловых узлах, и работы тепловой сети, запроектированной и эксплуатируемой на этих условиях.The question arises about the efficiency of the joint operation of network pumps that develop pressure, which, in case of its excess, is simply extinguished at the heating units, and the operation of the heating network, designed and operated under these conditions.

Необходимо рассмотреть более рациональное использование теряемого впустую на тепловых узлах избыточного давления из тепловой сети.It is necessary to consider a more rational use of the excess pressure from the heating network wasted at heating nodes.

Уровень шума в трубопроводах тепловой сети нигде не рассматривается; согласно Инструкции по эксплуатации тепловых сетей, Москва, 1972 г., глава IX Наладка водяных систем централизованного теплоснабжения, параграф 4 Гидравлический режим водяной тепловой сети скорость движения воды в трубопроводах тепловой сети не рассматривается. Вводится только поправочный коэффициент, применяемый при отличии величины эквивалентной шероховатости кэ=0,5 мм. В ходе эксплуатации эта величина может изменяться в большую сторону - тепловыми сетями регулярно производятся испытания трубопроводов на фактическую шероховатость - и достигать величины кэ=2,0-5,0-7,0 мм.The noise level in the pipelines of the heating network is not considered anywhere; according to the Instructions for the operation of heating networks, Moscow, 1972, chapter IX Adjustment of water systems of district heating, paragraph 4 Hydraulic regime of the water heating network, the speed of water movement in pipelines of the heating network is not considered. Only a correction factor is introduced, which is applied when the value of the equivalent roughness is different ke = 0.5 mm. During operation, this value can change upwards - heating networks regularly test pipelines for actual roughness - and reach the value ke = 2.0-5.0-7.0 mm.

Согласно СНиП 4.02-42-2006 Отопление, вентиляция и кондиционирование, параграф 7.4., пункт 7.4.4. гласит: Скорость движения теплоносителя в трубах систем водяного отопления следует принимать в зависимости от допустимого эквивалентного уровня звука в помещении выше 40 дБА: в помещениях различного назначения - от 1,5 м/м до 3,0 м/с. При открытом способе прокладки труб системы отопления в помещениях скорость движения теплоносителя допускается почти такая же, как максимальная в трубопроводах тепловой сети, заизолированных и проложенных, как правило, подземным способом. Использование более высокой скорости движения теплоносителя в трубопроводах тепловой сети с точки зрения шумовой акустики опасности не представляет.According to SNiP 4.02-42-2006 Heating, ventilation and air conditioning, paragraph 7.4., Clause 7.4.4. reads: The speed of movement of the coolant in the pipes of water heating systems should be taken depending on the permissible equivalent sound level in the room above 40 dBA: in rooms for various purposes - from 1.5 m / m to 3.0 m / s. With the open method of laying pipes of the heating system in rooms, the speed of movement of the coolant is allowed to be almost the same as the maximum in pipelines of the heating network, insulated and laid, as a rule, by an underground method. The use of a higher speed of movement of the coolant in pipelines of a heating network does not pose a danger from the point of view of noise acoustics.

При проектировании тепловой сети принимался существующий сортамент трубопроводов, который за последние 50 лет не изменился - стальные трубы определенного диаметра. Приоритетом для подбора расчетного диаметра трубопровода была пропускная способность, определенная в тоннах воды в час, определяемая при согласовании проектов тепловых сетей местными эксплуатационными условиями с учетом допускаемых транспортирующей тепловую энергию организацией потерь давления. Таким образом, фактические потери давления в трубопроводах в среднем принимались равными 4-6-9 кгс/м2-мм, какWhen designing the heating network, the existing range of pipelines was taken, which has not changed over the past 50 years - steel pipes of a certain diameter. The priority for the selection of the calculated diameter of the pipeline was the throughput, determined in tons of water per hour, determined when coordinating the projects of heating networks by local operating conditions, taking into account the pressure losses allowed by the organization transporting heat energy. Thus, the actual pressure loss in the pipelines, on average, was taken equal to 4-6-9 kgf / m 2 -mm, as

- 3 037492 в магистральных, так и в распределительных тепловых сетях. Это гораздо меньше, чем допускалось в распределительных тепловых сетях - до 30 кгс/м2-м. Снижение скорости движения теплоносителя в среднем в 2 раза от допустимого вызывало увеличенные тепловые потери трубопроводов.- 3 037492 in the main and distribution heating networks. This is much less than that allowed in the heat distribution networks - 30 kgf / m 2 -m. A decrease in the speed of movement of the coolant by an average of 2 times from the permissible caused increased heat losses in pipelines.

Проектные нормы по допустимым потерям давления в тепловых сетях исходили из наличия систем автоматического регулирования на тепловых узлах - регуляторов перепада давления (расхода) и регуляторов температуры прямого действия (производимых в СССР), имевших низкую точность настройки (погрешность до 30%) и достаточно высокую стоимость по сравнению со стоимостью тепловой энергии в тот же период времени. Автоматизации тепловых пунктов в СССР практически не было. Наружные ограждающие конструкции здания имели значительную тепловую инерционность по сравнению с современными, имеющими различные утеплители. Отпуск тепловой энергии производился от источника с корректировкой температуры прямой греющей воды 2 раза в сутки, что соответствовало тепловой инерционности здания и расчетным условиям проектирования систем отопления.The design standards for permissible pressure losses in heating networks proceeded from the presence of automatic control systems at heating units - differential pressure (flow) regulators and direct-acting temperature regulators (produced in the USSR), which had a low tuning accuracy (error up to 30%) and a fairly high cost compared to the cost of heat energy in the same period of time. There was practically no automation of heat points in the USSR. The external enclosing structures of the building had a significant thermal inertia in comparison with modern ones, which have various insulation materials. The release of heat energy was carried out from the source with the correction of the temperature of the direct heating water 2 times a day, which corresponded to the thermal inertia of the building and the design conditions for the design of heating systems.

Фактически при отсутствии автоматики на тепловых узлах и с невыдерживанием температурного графика на источнике проектирование и согласование проектов тепловых сетей производилось по минимально допустимым потерям давления - до 10 кгс/м2-м - для возможности компенсации недостающей температуры греющего теплоносителя увеличенных расходом греющего теплоносителя. Данное требование распространилось как на внутриквартальные сети, так и на тепловые узлы. Результат - тепловые потери в сетях всегда были увеличены за счет искусственного снижения скорости движения теплоносителя.In fact, in the absence of automation in thermal units and nevyderzhivaniem temperature chart on the source of the design and coordination of heating networks projects carried out by the minimum acceptable pressure losses - up to 10 kg / m 2 th - to be able to compensate for the missing temperature heating medium flow rate increased heating medium. This requirement has extended to both intra-quarter networks and heating units. The result is that heat losses in networks have always been increased due to an artificial decrease in the speed of movement of the coolant.

Величина тепловых потерь определяется расчетным путем энергопередающей организацией согласно методическим указаниям по составлению энергетических характеристик РД 153-34 РК.0-20.52302, часть II (Методические указания по составлению энергетической характеристики водяных тепловых сетей по показателю тепловые потери), где указано, что тепловые потери зависят от вида теплоизоляционной конструкции и применяемых теплоизоляционных материалов;The amount of heat losses is determined by calculation by the power transmission organization in accordance with the guidelines for compiling energy characteristics RD 153-34 RK.0-20.52302, part II (Guidelines for compiling the energy characteristics of water heating networks in terms of heat losses), where it is indicated that heat losses depend on the type of heat-insulating structure and used heat-insulating materials;

типов прокладки (наземная, подземная канальная, бесканальная, по подвалу, в помещении); температурного режима теплосетей;types of laying (ground, underground duct, channelless, in the basement, indoors); temperature regime of heating systems;

параметров окружающей среды: температуры наружного воздуха, грунта.environmental parameters: ambient air temperature, soil.

Скорость движения воды в действующих нормативах не рассматривается в принципе. Принципиально можно представить, что при мгновенной транспортировке греющего теплоносителя от источника до потребителя вода не успевает остыть при любом виде изоляции, типе прокладки, температурного режима, и наружной температуры воздуха. Поэтому следует обратить внимание на скорость движения воды в тепловой сети.The speed of water movement is not considered in principle in the current regulations. In principle, it can be imagined that during the instant transportation of the heating medium from the source to the consumer, the water does not have time to cool down with any type of insulation, type of gasket, temperature regime, and outside air temperature. Therefore, you should pay attention to the speed of movement of water in the heating network.

При транспортировке тепловой энергии от источника до потребителя основной задачей является обеспечение необходимых напоров на тепловых узлах с учетом потерь давления в магистральных и распределительных тепловых сетях при расчетных расходах греющего теплоносителя. Для этого при подготовке к отопительному сезону ежегодно производится гидравлический расчет тепловой сети для определения необходимых размеров дроссельных устройств (сопел, шайб) и корректируется постоянно в ходе отопительного сезона при подключении новых построенных объектов. Необходимым требованием гидравлического расчета является обеспечение располагаемого напора на каждом тепловом вводе у потребителей. Согласно СН РК 4.02-04-2013 Тепловые сети, параграф 5.4.4 Гидравлические режимы, пункт 5.4.4.15., часть е): При определении напора сетевых насосов перепад давлений на вводе двухтрубных водяных тепловых сетей в здания (при элеваторном присоединении систем отопления) следует принимать равным расчетным потерям давления на вводе и в местной системе с коэффициентом 1,5, но не менее 0,15 МПа. Необходимо избыточный напор гасить в тепловых пунктах зданий. Данная величина обеспечивает нормальную работу как зависимых элеваторных систем присоединения к тепловым сетям, так и независимых автоматизированных схем присоединения, установка которых на тепловых узлах является действующими нормами СНиП. Избыточное давление гасится в дроссельных органах. Применяемая, в частности в г. Астана, методика подбора автоматики на автоматизированных тепловых узлах позволяет получать необходимое количество тепла при располагаемом напоре всего в 10 м.When transporting thermal energy from the source to the consumer, the main task is to ensure the necessary pressure at the heating units, taking into account the pressure losses in the main and distribution heating networks at the estimated consumption of the heating coolant. For this, in preparation for the heating season, a hydraulic calculation of the heating network is performed annually to determine the required dimensions of throttling devices (nozzles, washers) and is constantly corrected during the heating season when new constructed facilities are connected. A necessary requirement of the hydraulic calculation is to ensure the available pressure at each heat input for consumers. According to SN RK 4.02-04-2013 Heating networks, paragraph 5.4.4 Hydraulic modes, paragraph 5.4.4.15., Part f): When determining the pressure of network pumps, the pressure difference at the input of two-pipe water heating networks into buildings (with elevator connection of heating systems) should be taken equal to the calculated pressure loss at the inlet and in the local system with a factor of 1.5, but not less than 0.15 MPa. It is necessary to extinguish the excess pressure in the heating points of buildings. This value ensures the normal operation of both dependent elevator systems for connecting to heating networks, and independent automated connection schemes, the installation of which at heating units is the current SNiP standards. Excessive pressure is extinguished in the throttle bodies. Applied, in particular, in Astana, the method of selection of automation at automated heating units allows you to obtain the required amount of heat with an available head of only 10 m.

При выполнении гидравлического расчета тепловой сети расчетные располагаемые напоры на вводах потребителей, расположенных на минимальном и максимальном расстоянии от источника, или насосной станции имеют разные величины. Расположенные ближе могут быть от 60 до 45 м, удаленные от 25 до необходимых 15 м. Избыточное давление, имеющееся на вводах, должно гаситься автоматическими регуляторами давления при наличии автоматики, при ее отсутствии происходит дросселирование (гашение избыточного давления) в регулирующем органе (сопле, шайбе).When performing a hydraulic calculation of a heating network, the calculated available heads at the inputs of consumers located at the minimum and maximum distance from the source, or the pumping station, have different values. The ones located closer can be from 60 to 45 m, remote from 25 to the required 15 m.Excessive pressure available at the inputs must be extinguished by automatic pressure regulators in the presence of automation, in its absence, throttling (extinguishing of excess pressure) occurs in the regulating body (nozzle, washer).

В ранее разработанных нормах СНиП 2.04.07-86 Тепловые сети, СНиП 2.2.04.07-86* Тепловые сети, МСН 4.02-02-2004 Тепловые сети, действующих в настоящее время СП РК 4.02-104-2013 Тепловые сети, СН РК 4.02-04-2013 Тепловые сети скорость движения теплоносителя не нормировалась и не нормируется (кроме норм 1973 года). Фактическая скорость движения воды - результат принятой проектом трубы определенного диаметра при допустимых гидравлических потерях.In the previously developed norms SNiP 2.04.07-86 Heating networks, SNiP 2.2.04.07-86 * Heating networks, MSN 4.02-02-2004 Heating networks currently operating SP RK 4.02-104-2013 Heating networks, SN RK 4.02- 04-2013 Heating networks, the speed of movement of the coolant was not standardized and is not standardized (except for the 1973 standards). The actual speed of water movement is the result of a pipe of a certain diameter adopted by the project with permissible hydraulic losses.

В ранее разработанных нормах СНиП II-36-73 Тепловые сети, параграф 7 Гидравлические расчеты и режимы тепловых сетей, пункт 7.10. гласил: Диаметры подающего и обратного трубопроводовIn the previously developed norms SNiP II-36-73 Heating networks, paragraph 7 Hydraulic calculations and modes of heating networks, paragraph 7.10. read: Diameters of the supply and return pipelines

- 4 037492 двухтрубных водяных тепловых сетей при совместной подаче тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение должны приниматься одинаковыми.- 4 037492 two-pipe water heating networks with joint heat supply for heating, ventilation and hot water supply should be assumed to be the same.

В СНиП 2.04.07-86 Тепловые сети, параграф 5 Гидравлические расчеты и режимы тепловых сетей, пункт 5.9. гласил: Диаметры подающего и обратного трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при совместной подаче тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение должны приниматься, как правило, одинаковыми.In SNiP 2.04.07-86 Heating networks, paragraph 5 Hydraulic calculations and modes of heating networks, paragraph 5.9. read: The diameters of the supply and return pipelines of two-pipe water heating networks with joint heat supply for heating, ventilation and hot water supply should be taken, as a rule, to be the same.

В СНиП 2.2.04.07-86* Тепловые сети, параграф 9 Гидравлические расчеты и режимы тепловых сетей, пункт 5.9. гласил: Диаметры подающего и обратного трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при совместной подаче тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение должны приниматься, как правило, одинаковыми.In SNiP 2.2.04.07-86 * Heating networks, paragraph 9 Hydraulic calculations and modes of heating networks, paragraph 5.9. read: The diameters of the supply and return pipelines of two-pipe water heating networks with joint heat supply for heating, ventilation and hot water supply should be taken, as a rule, to be the same.

МСН 4.02-02-2004 Тепловые сети, параграф 8 Гидравлические режимы, пункт 8.5. гласил: Диаметры подающего и обратного трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при совместной подаче тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение рекомендуются одинаковыми.MSN 4.02-02-2004 Heating networks, paragraph 8 Hydraulic modes, paragraph 8.5. read: The diameters of the supply and return pipelines of two-pipe water heating networks with joint heat supply for heating, ventilation and hot water supply are recommended to be the same.

В действующих в настоящее время СН РК 4.02-04-2013 Тепловые сети, параграф 5 Требования к рабочим характеристикам, раздел 5.4 Требования к проектированию тепловых сетей и сооружений на тепловых сетях, подраздел 5.4.4. Гидравлические режимы, пункт 5.4.4.5 гласит: Диаметры подающего и обратного трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при совместной подаче теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение принимать одинаковыми.In the currently operating SN RK 4.02-04-2013 Heating networks, paragraph 5 Performance requirements, section 5.4 Requirements for the design of heating networks and structures on heating networks, subsection 5.4.4. Hydraulic modes, clause 5.4.4.5 reads: The diameters of the supply and return pipelines of two-pipe water heating networks with the joint supply of heat for heating, ventilation and hot water supply are assumed to be the same.

СП РК 4.02-104-2013 Тепловые сети данный вопрос не рассматривает. Требования по диаметрам тепловых сетей с течением времени постоянно меняются. Рассматриваются то однозначно, то как правило, то рекомендуются, то опять однозначно. Четкого решения по данному вопросу просто нет. Здесь возможно рассмотрение существующего норматива с точки зрения энергосбережения. При техникоэкономическом обосновании уменьшение диаметров трубопроводов распределительной тепловой сети возможно.SP RK 4.02-104-2013 Heating networks does not consider this issue. The requirements for the diameters of heating networks are constantly changing over time. They are considered either unambiguously, then as a rule, sometimes recommended, then again unambiguously. There is simply no clear decision on this issue. Here it is possible to consider the existing regulation from the point of view of energy saving. With a feasibility study, it is possible to reduce the diameters of pipelines in the distribution heating network.

Согласно СНиП 2.04.14-88 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов, СП 41-103-2000 Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, МСН 4.02-03-2004 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов, СН РК 4.02-03-2011 Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов какая либо зависимость тепловых потерь через изоляцию при изменении скорости движения воды в трубопроводах тепловой сети нигде не рассматривается.According to SNiP 2.04.14-88 Thermal insulation of equipment and pipelines, SP 41-103-2000 Design of thermal insulation of equipment and pipelines, MSN 4.02-03-2004 Thermal insulation of equipment and pipelines, SN RK 4.02-03-2011 Design of thermal insulation of equipment and pipelines any dependence of heat losses through insulation when changing the speed of water movement in pipelines of the heating network is not considered anywhere.

Таким образом, часть энергии, вырабатываемой сетевыми насосами, тратится на гашение давления в регулирующих органах теплового узла (при завышенных диаметрах трубопроводов, в которых потери давления минимально допустимы), то есть расходуется впустую.Thus, part of the energy generated by the network pumps is spent on suppressing the pressure in the regulating bodies of the heating unit (with overestimated pipe diameters, in which pressure losses are minimal), that is, it is wasted.

Приоритетом при проектировании трубопроводов всегда была допустимая величина гидравлических потерь в тепловых сетях (магистральных, распределительных) с обеспечением необходимого располагаемого напора у концевого теплового узла потребителя.The priority in the design of pipelines has always been the permissible value of hydraulic losses in heating networks (main, distribution) with the provision of the required available pressure at the end heating unit of the consumer.

Точность гидравлических расчетов зависит от длины, состояния трубопроводов тепловой сети (фактической шероховатости), которая увеличивается в ходе эксплуатации, и корректности договорных нагрузок потребителей, подключенных к тепловым сетям. Имея такие данные (испытания на фактическую шероховатость трубопроводов производятся тепловыми сетями регулярно согласно ПТЭ), выполненить гидравлический расчет с составлением пъезометрического графика (графика давлений в каждой точке тепловой сети) сложности не представляет (существуют специализированные программы).The accuracy of hydraulic calculations depends on the length, the condition of the pipelines of the heating network (actual roughness), which increases during operation, and the correctness of the contractual loads of consumers connected to the heating networks. Having such data (tests for the actual roughness of pipelines are carried out by heating networks regularly according to the PTE), it is not difficult to perform a hydraulic calculation with drawing up a piezometric graph (pressure graph at each point of the heating network) (there are specialized programs).

Отметим, что температурный график отпуска тепловой энергии является зависимостью между тепловыми и гидравлическими потерями в тепловой сети. При снижении гидравлических потерь в трубопроводах увеличиваются тепловые потери, за счет этого скорость греющего теплоносителя снижается. Буквально вода идет пешком. Таким образом, увеличенная скорость движения воды в трубопроводах тепловой сети ведет к снижению тепловых потерь.Note that the temperature schedule of heat energy supply is the relationship between heat and hydraulic losses in the heat network. With a decrease in hydraulic losses in pipelines, heat losses increase, due to this, the speed of the heating coolant decreases. Literally the water goes on foot. Thus, the increased speed of water movement in the pipelines of the heating network leads to a decrease in heat losses.

Четко нормируемой величины допустимых тепловых потерь не существует. Согласно рекомендаций технической литературы (Теплофикация и тепловые сети, Соколов Е.Я, Москва, 1975 г.) среднегодовые потери в городских тепловых сетях составляют в среднем 4-8% отпущенного тепла со станции (с. 51), при удовлетворительном состоянии тепловых сетей величина тепловых потерь составляет около 5% годового отпуска гепла (с. 287). Данная цифра в денежном эквиваленте достаточно велика.There is no clearly standardized value for permissible heat losses. According to the recommendations of the technical literature (Heating and heating networks, Sokolov E.Ya, Moscow, 1975), the average annual losses in urban heating networks are on average 4-8% of the heat supplied from the station (p. 51), with a satisfactory state of heating networks the value heat losses are about 5% of the annual supply of gepla (p. 287). This figure in monetary terms is quite large.

Снижение величины тепловых потерь от фактических без увеличения затрат или с их уменьшением на все необходимые этапы - от проектирования до эксплуатации - является рациональным использованием энергетических ресурсов, то есть энергоэффективностью.Reducing the amount of heat losses from actual ones without increasing costs or with reducing them at all necessary stages - from design to operation - is the rational use of energy resources, that is, energy efficiency.

Величина тепловых потерь в трубопроводах тепловой сети не рассматривается отдельно для магистральных и отдельно для распределительных сетей.The magnitude of heat losses in pipelines of a heating network is not considered separately for mains and separately for distribution networks.

Для более полного понимания смысла получаемой экономии потерь тепла можно рассмотреть соотношение расхода греющего теплоносителя в трубопроводе тепловой сети к длине окружности трубопровода и толщине изоляции данного трубопровода. Потери тепла происходят через стенку трубы и слой тепловой изоляции. Рассмотрим соотношение при максимальном расчетном расходе греющего теплоносителя с гидравлическими потерями в 10 мм на 1 м хода трубы (максимальной пропускной способности) и длине окружности стенки трубы тепловой сети существующего сортамента (распределительных теплоFor a more complete understanding of the meaning of the resulting savings in heat loss, one can consider the ratio of the flow rate of the heating coolant in the pipeline of the heating network to the circumference of the pipeline and the thickness of the insulation of this pipeline. Heat loss occurs through the pipe wall and the thermal insulation layer. Let us consider the ratio at the maximum design flow rate of the heating medium with hydraulic losses of 10 mm per 1 m of the pipe stroke (maximum throughput) and the circumference of the pipe wall of the heating network of the existing assortment (distribution heat

- 5 037492 вых сетей). Данные сведены в следующую таблицу.- 5 037492 out networks). The data are summarized in the following table.

Ду, мм Омах, тонн/час Длина окружности Соотношение окружностиDN, mm Ohm, tons / hour Circumference Ratio

трубы, pipes, мм, mm, С=п*Остенки C = n * Ostenki трубы с расходу, k=L/G. pipes with flow rate, k = L / G. 32 32 1,16 1.16 100,48 100.48 86,62 86.62 40 40 1,94 1.94 125,60 125,60 64,74 64.74 50 fifty 3,50 3.50 157,00 157.00 44,86 44.86 70 70 8,40 8.40 219,80 219.80 26,17 26.17 80 80 13,20 13.20 251,20 251.20 19,03 19.03 100 100 22,00 22.00 314,00 314.00 14,27 14.27 125 125 40,00 40,00 392,50 392.50 8,24 8.24 150 150 64,00 64.00 471,00 471.00 7,36 7.36 200 200 152,00 152,00 628,00 628,00 4,13 4.13 250 250 275,00 275,00 785,00 785,00 2,85 2.85 300 300 430,00 430,00 942,00 942,00 2,19 2.19

На основании полученных данных четко видно, что самые большие удельные тепловые потери будут в трубах меньшего диаметра, которые как раз больше всего используются в распределительных тепловых сетях. Чем больше диаметр трубы, тем меньше удельные тепловые потери (за счет большего расхода греющего теплоносителя).Based on the data obtained, it is clearly seen that the largest specific heat losses will be in pipes of a smaller diameter, which are just the most used in distribution heating networks. The larger the pipe diameter, the lower the specific heat losses (due to the higher flow rate of the heating coolant).

Дополнительно отметим, что согласно Инструкции по эксплуатации тепловых сетей, г.Москва, 1972 г. стр.203 - Методика испытания тепловых сетей на расчетную температуру теплоносителя (то есть качество состояния изоляции трубопроводов) п.1 гласит: Испытываются, как правило, тепловые сети с диаметром трубопроводов 100 мм и выше. Трубопроводы распределительных тепловых сетей с диаметрами 2Ду 40 мм, 2Ду 50 мм, 2Ду 70 мм, 2Ду 80 мм, имеющие фактически самые значительные удельные тепловые потери, не испытываются в принципе.In addition, we note that according to the Instructions for the operation of heating networks, Moscow, 1972, p. 203 - The method of testing heating networks for the design temperature of the coolant (that is, the quality of the state of the insulation of pipelines), clause 1 says: Heating networks are usually tested with a pipe diameter of 100 mm and above. Pipelines of distribution heating networks with diameters of 2D 40 mm, 2D 50 mm, 2D 70 mm, 2D 80 mm, which actually have the most significant specific heat losses, are not tested in principle.

С учетом имеющихся у производителя (например, Алматинский завод изолированных труб АлмаЗИТ) толщин изоляции из пенополиуретана, показанных в табл. 1, видно, что толщина изоляции у трубы Ду 50 мм и трубы Ду 300 мм составляет соответственно 38,5 и 79,5 мм. Слой изоляции пенополиуретана (для типа 2) увеличивается всего в 2 раза. На основании предоставленного можно сделать вывод, что самые большие тепловые потери происходят в распределительных сетях, а не в магистральных.Taking into account the thicknesses of polyurethane foam insulation available from the manufacturer (for example, the Almaty plant of insulated pipes AlmaZIT), shown in table. 1, it can be seen that the thickness of the insulation for the DN 50 mm pipe and the DN 300 mm pipe is 38.5 and 79.5 mm, respectively. The insulation layer of polyurethane foam (for type 2) is only doubled. Based on the information provided, it can be concluded that the greatest heat losses occur in distribution networks, and not in the main ones.

Примеры расчета для заявленного способаCalculation examples for the claimed method

Пример 1 (при кэ=5,0 мм).Example 1 (with ke = 5.0 mm).

Располагаемый напор на магистрали в точке подключения распределительной тепловой сети dHсети=45 м. Необходимый достаточный располагаемый напор у потребителя dHузла=15 м. Допустимая величина потерь давления в трубопроводе распределительной тепловой сети составляет:The available head on the mains at the point of connection of the distribution heating network dHnetwork = 45 m. The required sufficient available head at the consumer dHnode = 15 m. The permissible value of pressure loss in the pipeline of the distribution heating network is:

dHпотерь=dHсети-dHузла=45-15=30 мdHloss = dHnetwork-dHnode = 45-15 = 30 m

Расчетный расход греющего теплоносителя - 7,0 т/ч (84% загрузки трубопровода от стандартной, при допустимых гидравлических потерях в трубопроводах тепловой сети до 10 кгс/м2-м).The estimated flow rate of the heating coolant is 7.0 t / h (84% of the pipeline load from the standard one, with permissible hydraulic losses in the heating network pipelines up to 10 kgf / m 2 -m).

Принятый проектный диаметр трубопровода для расчетного расхода 2Ду70 мм при скорости движения теплоносителя 0,55 м/с и потерях давления 7,2 мм на 1 м (кэ=0,5 мм). Расстояние от магистрали до теплового узла (подача+обратка) - 200 м (100+100).The accepted design diameter of the pipeline for a design flow rate of 2Ду70 mm at a speed of movement of the coolant of 0.55 m / s and a pressure loss of 7.2 mm per 1 m (ke = 0.5 mm). Distance from the main to the heating unit (supply + return) - 200 m (100 + 100).

Для расчета примем максимальную шероховатость трубопровода кэ=5,0 мм на 1 м (вместо расчетной кэ=0,5 мм на 1 м).For the calculation, we will take the maximum roughness of the pipeline ke = 5.0 mm per 1 m (instead of the calculated ke = 0.5 mm per 1 m).

Расчетные потери давления составляют:Calculated pressure losses are:

dP=(dh·кэ·В·L)/1000, м, где dh - гидравлические потери при расчетном расходе греющего теплоносителя, кгс/м2-м;dP = (dh · ke · V · L) / 1000, m, where dh - hydraulic losses at the design flow rate of the heating coolant, kgf / m 2 -m;

кэ - фактический коэффициент шероховатости, мм;ke is the actual roughness coefficient, mm;

B - поправочный коэффициент на местные сопротивления;B - correction factor for local resistance;

L - общая длина трубопровода тепловой сети, м;L is the total length of the heating network pipeline, m;

1000 - переводной коэффициент, мм в м;1000 - conversion factor, mm in m;

dP=(7,2-5-1,3-200)/1000=9,36 мdP = (7.2-5-1.3-200) / 1000 = 9.36 m

Дросселируемый напор на узле составит:The throttled head at the node will be:

dPузла=dHсети-dHмин-dP, м.dPnode = dHnetwork-dHmin-dP, m.

- 6 037492 dPузла=45-15-9,36=20,64 м. Данное давление должно загаситься автоматикой или дросселем (соплом, шайбой), то есть является избыточным.- 6 037492 dPnodes = 45-15-9.36 = 20.64 m. This pressure must be extinguished by the automatics or throttle (nozzle, washer), that is, it is excessive.

При уменьшении диаметра трубы на 2Ду 50 мм с тем же расходом 7,0 т/ч скорость воды увеличивается до 1,1 м/с - в 2 раза от существовавшего, потери давления составляют 39 мм на 1 м. Длина трубы та же.With a decrease in the pipe diameter by 2Du 50 mm with the same flow rate of 7.0 t / h, the water velocity increases to 1.1 m / s - 2 times from the existing one, the pressure loss is 39 mm per 1 m. The length of the pipe is the same.

Расчетные потери давления составляют:Calculated pressure losses are:

dP=(39-5-1,3-200)/1000=50,70 м.dP = (39-5-1.3-200) / 1000 = 50.70 m.

50,7 м больше допустимого предела потерь давления в 30,0 м.50.7 m more than the permissible pressure loss limit of 30.0 m.

Оставляем подающий трубопровод 1Ду 50 мм, обратный 1 Ду 70 мм.Leave the supply pipeline 1 DN 50 mm, return 1 DN 70 mm.

Потери давления в подающем трубопроводе составляют:The pressure loss in the supply pipeline is:

dP=(39-5-1,3-100)/1000=25,35 м.dP = (39-5-1.3-100) / 1000 = 25.35 m.

Потери давления в обратном трубопроводе:Return pressure loss:

dP=(7,2-5-1,3-100)/1000=4,68 м.dP = (7.2-5-1.3-100) / 1000 = 4.68 m.

Суммарные потери давления 30,03 м - в пределах допустимого значения.The total pressure loss is 30.03 m - within the permissible value.

Вывод: фактически можно 1Ду 70 мм подающего трубопровода заменить на 1Ду 50 мм.Conclusion: in fact, it is possible to replace 1 DN 70 mm of the supply pipeline with 1 DN 50 mm.

Пример 2 (при кэ=0,5 мм).Example 2 (with ke = 0.5 mm).

Располагаемый напор на магистрали в точке подключения распределительной тепловой сети dHсети=45 м. Необходимый достаточный располагаемый напор у потребителя dHузла=15 м. Допустимая величина потерь давления в трубопроводе распределительной тепловой сети составляет:The available head on the mains at the point of connection of the distribution heating network dHnetwork = 45 m. The required sufficient available head at the consumer dHnode = 15 m. The permissible value of pressure loss in the pipeline of the distribution heating network is:

dHпотерь=dHсети-dHузла=45-15=30 м.dHloss = dHnetwork-dHnode = 45-15 = 30 m.

Расчетный расход греющего теплоносителя - 7,0 т/ч (84% загрузки трубопровода от стандартной, при допустимых гидравлических потерях в трубопроводах тепловой сети до 10 кгс/м2-м).The estimated flow rate of the heating coolant is 7.0 t / h (84% of the pipeline load from the standard one, with permissible hydraulic losses in the heating network pipelines up to 10 kgf / m 2 -m).

Принятый проектный диаметр трубопровода для расчетного расхода 2Ду70 мм при скорости движения теплоносителя 0,55 м/с и потерях давления 7,2 мм на 1 м (кэ=0,5 мм). Расстояние от магистрали до теплового узла (подача+обратка) - 200 м.The accepted design diameter of the pipeline for a design flow rate of 2Ду70 mm at a speed of movement of the coolant of 0.55 m / s and a pressure loss of 7.2 mm per 1 m (ke = 0.5 mm). The distance from the main to the heating unit (supply + return) is 200 m.

Для расчета примем обычную шероховатость трубопровода кэ=0,5 мм на 1 м.For the calculation, we take the usual roughness of the pipeline ke = 0.5 mm per 1 m.

Расчетные потери давления составляют:Calculated pressure losses are:

dP=(dh·кэ·В·L)/1000, м, где dh - гидравлические потери при расчетном расходе греющего теплоносителя, кгс/м2-м;dP = (dh · ke · V · L) / 1000, m, where dh - hydraulic losses at the design flow rate of the heating coolant, kgf / m 2 -m;

кэ - фактический коэффициент шероховатости, мм;ke is the actual roughness coefficient, mm;

B - поправочный коэффициент на местные сопротивления;B - correction factor for local resistance;

L - общая длинна трубопровода тепловой сети, м;L is the total length of the heating network pipeline, m;

1000 - переводной коэффициент, мм в м.1000 - conversion factor, mm in m.

dP=(7,2-0,5-1,3-200)/1000=0,936 мdP = (7.2-0.5-1.3-200) / 1000 = 0.936 m

Дросселируемый напор на узле составит:The throttled head at the node will be:

dPузла=dHсети-dHмин-dP, м.dPnode = dHnetwork-dHmin-dP, m.

dPузла=45-15-0,936=29,06 м. Данное давление должно загаситься автоматикой или дросселем (соплом, шайбой).dPnode = 45-15-0.936 = 29.06 m. This pressure must be extinguished by automatic equipment or by a throttle (nozzle, washer).

При уменьшении диаметра трубы на 2Ду 50 мм с тем же расходом 7,0 т/ч скорость воды увеличивается до 1,1 м/с - в 2 раза от существовавшего, потери давления составляют 39 мм на 1 м. Длина трубы та же.With a decrease in the pipe diameter by 2Du 50 mm with the same flow rate of 7.0 t / h, the water velocity increases to 1.1 m / s - 2 times from the existing one, the pressure loss is 39 mm per 1 m. The length of the pipe is the same.

Расчетные потери давления составляют:Calculated pressure losses are:

dP=(39-0,5-1,3-200)/1000=5,07 м.dP = (39-0.5-1.3-200) / 1000 = 5.07 m.

5,07 м не больше допустимого предела потерь давления в 30,0 м.5.07 m is not more than the permissible pressure loss limit of 30.0 m.

Оставляем подающий и обратный трубопровод 2 Ду 50 мм.Leave the supply and return pipelines 2 DN 50 mm.

Избыточное давление, дросселируемое на узле, составляет 30,0-5,07=24,93 м.The overpressure throttled at the node is 30.0-5.07 = 24.93 m.

Вывод: фактически можно 2Ду 70 мм подающего и обратного трубопровода заменить на 2Ду 50 мм с увеличением скорости движения теплоносителя в 2 раза.Conclusion: in fact, it is possible to replace 2D 70 mm of the supply and return pipelines with 2D 50 mm with an increase in the speed of movement of the coolant by 2 times.

При уменьшении диаметра трубы 2Ду 70 мм на Ду 40 мм с тем же расходом 7,0 т/ч скорость воды увеличивается до 1,6 м/с - в 3 раза от существовавшего, потери давления составляют 132 мм на 1 м. Длина трубы та же.With a decrease in the diameter of the pipe 2Ду 70 mm by DN 40 mm with the same flow rate of 7.0 t / h, the water velocity increases to 1.6 m / s - 3 times of the existing one, the pressure loss is 132 mm per 1 m. the same.

Расчетные потери давления в подающем и обратном трубопроводах составляют:The calculated pressure losses in the supply and return pipelines are:

dP=(132-0,5-1,3-200)/1000=17,16 м.dP = (132-0.5-1.3-200) / 1000 = 17.16 m.

17,16 м не больше допустимого предела потерь давления в 30,0 м.17.16 m not more than the permissible pressure loss limit of 30.0 m.

Оставляем подающий и обратный трубопровод Ду 40 мм.Leave the supply and return pipelines DN 40 mm.

Избыточное давление, дросселируемое на узле, составляет 30,0-17,16=12,84 м.The overpressure throttled at the node is 30.0-17.16 = 12.84 m.

Вывод: фактически, можно 2Ду 70 мм подающего и обратного трубопровода заменить на 2Ду 40 мм с увеличением скорости движения теплоносителя в 3 раза.Conclusion: in fact, it is possible to replace 2Du 70 mm of the supply and return pipelines with 2Du 40 mm with an increase in the speed of movement of the coolant by 3 times.

Результат - уменьшение диаметров трубопроводов распределительной тепловой сети (капитальные и текущие затраты) и снижение тепловых потерь за счет увеличения скорости движения теплоносителя при сохранении минимально необходимого располагаемого напора на тепловом узле. Дополнительно отметим, что работы автоматизированного теплового узла для схемы, разработанной для г. Астана, минимальная допустимая величина располагаемого напора составляет всего 10,0 м. То есть в тепловых сетях всегдаThe result is a decrease in the diameters of pipelines of the distribution heating network (capital and operating costs) and a decrease in heat losses due to an increase in the speed of movement of the coolant while maintaining the minimum required available pressure at the heating unit. In addition, we note that the work of the automated heating unit for the circuit developed for Astana city, the minimum permissible value of the available head is only 10.0 m. That is, in heating networks there is always

- 7 037492 остается запас давления в 5,0 м (на случай подключения небольшой дополнительной нагрузки).- 7 037492 there is a pressure reserve of 5.0 m (in case of connecting a small additional load).

Существует принцип работы сети централизованного теплоснабжения - количественная оценка гидравлической устойчивости абонентских установок производится по коэффициенту гидравлической устойчивости, равному отношению расчетного количества сетевой воды через абонентскую установку к максимально возможному расходу в условиях работы централизованного теплоснабжения (Теплофикация и тепловые сети, Соколов Е.Я, Москва, 1975 г.).There is a principle of operation of the district heating network - a quantitative assessment of the hydraulic stability of subscriber units is made according to the coefficient of hydraulic stability, equal to the ratio of the calculated amount of network water through the subscriber unit to the maximum possible flow rate under the conditions of operation of centralized heat supply (Heating and heating networks, Sokolov E.Ya, Moscow, 1975 g).

Гидравлическая устойчивость тем выше, чем меньше потеря напора в тепловой сети и чем больше потеря напора на абонентском вводе (Теплофикация и тепловые сети, Соколов Е.Я, Москва. 1975 г.). При этом приходим к выводу, что увеличение скорости движения теплоносителя возможно только на распределительных (внутриквартальных) тепловых сетях при сохранении существующих допустимых потерь давления в магистральных. Увеличение скорости движения теплоносителя приведет к увеличению гидравлических потерь в распределительных тепловых сетях, но при этом снижаются тепловые потери, и главное возможно уменьшение диаметра трубопровода распределительной тепловой сети. Конечным итогом расчета внутриквартальных тепловых сетей остается минимально допустимый располагаемый напор на тепловом узле в минимально допустимых 15 м (норма СН РК 4.02-04-2013 Тепловые сети и ранее действовавших норм проектирования). Оставшуюся разность давлений между магистральными тепловыми сетями и необходимым располагаемым напором у потребителя можно эффективно использовать в трубопроводах центрального теплоснабжения - увеличить скорость движения теплоносителя с увеличением гидравлических потерь в трубопроводах распределительной тепловой сети. При увеличении скорости движения теплоносителя увеличатся гидравлические потери в трубопроводе распределительной тепловой сети: избыточное давление все равно бесполезно гасится на тепловом узле, но при этом снизятся тепловые потери и уменьшится диаметр трубопроводов внутриквартальной тепловой сети.The hydraulic stability is the higher, the less the pressure loss in the heating network and the greater the pressure loss at the subscriber input (Heating and heating networks, Sokolov E.Ya., Moscow. 1975). At the same time, we come to the conclusion that an increase in the speed of movement of the coolant is possible only on distribution (intra-quarter) heating networks while maintaining the existing permissible pressure losses in the main ones. An increase in the speed of movement of the coolant will lead to an increase in hydraulic losses in the distribution heating networks, but at the same time, heat losses are reduced, and most importantly, it is possible to reduce the diameter of the pipeline in the distribution heating network. The final result of the calculation of intra-quarter heating networks remains the minimum allowable available head at the heating unit in the minimum allowable 15 m (norm SN RK 4.02-04-2013 Heating networks and previously applicable design standards). The remaining pressure difference between the main heating networks and the required available pressure at the consumer can be effectively used in district heating pipelines - to increase the speed of movement of the coolant with an increase in hydraulic losses in the pipelines of the distribution heating network. With an increase in the speed of movement of the coolant, hydraulic losses in the pipeline of the distribution heating network will increase: the excess pressure is still uselessly extinguished at the heating unit, but at the same time, heat losses will decrease and the diameter of the pipelines of the intra-quarter heating network will decrease.

При этом у потребителей, находящихся ближе к источнику тепла, изменение диаметров в меньшую сторону от принимаемых стандартных (при потерях давления до 10 мм/м) будет больше, чем у концевых. При необходимости можно производить уменьшение только подающего трубопровода, без уменьшения диаметра обратного, или какой либо его расчетной по длине части.At the same time, for consumers who are closer to the heat source, the change in diameters downward from the accepted standard ones (with pressure losses up to 10 mm / m) will be greater than for the end ones. If necessary, it is possible to reduce only the supply pipeline, without reducing the diameter of the return pipe, or any part of it calculated along the length.

При проектировании распределительных тепловых сетей необходимо учитывать максимальную шероховатость данных трубопроводов, возникающую в ходе эксплуатации, и учитывать перспективные потери давления в магистральных трубопроводах с учетом изменения шероховатости, но с учетом допустимых потерь давления не более 10 мм на 1 м. При появлении вибрации трубопроводов возможна установка вибровставок на тепловых узлах.When designing heat distribution networks, it is necessary to take into account the maximum roughness of these pipelines arising during operation, and take into account the prospective pressure losses in the main pipelines, taking into account the change in roughness, but taking into account the permissible pressure loss of no more than 10 mm per 1 m. vibration inserts on heating units.

При применении данной методики расчета необходимо учитывать действующие нормы СП и СН Тепловые сети, инструкцию по эксплуатации тепловых сетей, действующие нормативные и технические документы.When applying this calculation method, it is necessary to take into account the current norms of the joint venture and the CH Heating networks, instructions for the operation of heating networks, current regulatory and technical documents.

При гидравлическом расчете тепловой сети учитываются 3 эксплуатационных периода года - зимний, переходный и летний.In the hydraulic calculation of the heating network, 3 operational periods of the year are taken into account - winter, transitional and summer.

Зимний период (при Тн= от 0 до -35°С) имеет наибольшую загруженность тепловой сети. Идет пользование нагрузками отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. На этом периоде эксплуатации загруженность тепловой сети близка к максимально расчетной. На этот период производится расчет диаметров трубопроводов распределительных тепловых сетей.The winter period (at Тн = from 0 to -35 ° С) has the highest load of the heating network. There is a use of loads of heating, ventilation and hot water supply. At this period of operation, the load of the heating network is close to the maximum calculated. For this period, the diameters of pipelines of distribution heating networks are calculated.

Переходный период (при Тн= от 0 до +10°С) загруженность сетей уменьшается из-за срезки на горячее водоснабжение. Температура транспортируемого теплоносителя не ниже Т1=+70°С. Необходимая температура для систем отопления гораздо ниже - происходит снижение расхода греющего теплоносителя и соответственно снижение скорости теплоносителя.The transition period (at Тн = from 0 to + 10 ° С), the load on the networks decreases due to the cut-off for hot water supply. The temperature of the transported coolant is not lower than T1 = + 70 ° C. The required temperature for heating systems is much lower - there is a decrease in the consumption of the heating coolant and, accordingly, a decrease in the speed of the coolant.

Летний период - все остальное время - происходит только транспортировка теплоносителя для нужд ГВС. Тепловые потери в летний период года наиболее значительны. Но при уменьшении диаметров распределительной тепловой сети уменьшаться.Summer period - all the rest of the time - only the transportation of the coolant for the needs of hot water supply takes place. Heat losses in summer are the most significant. But with a decrease in the diameters of the distribution heating network, it will decrease.

Данное предложение по снижению строительных, эксплуатационных затрат, а также по снижению тепловых потерь применимо при наличии корректных нагрузок потребителей по видам теплопотребления, выдерживании температурного графика источником и четко просчитанного гидравлического режима.This proposal to reduce construction, operating costs, as well as to reduce heat losses is applicable if there are correct loads of consumers by types of heat consumption, keeping the temperature schedule by the source and a well-calculated hydraulic regime.

Дополнительным плюсом данного предложения является повышение гидравлической устойчивости тепловых сетей: потребитель не получает лишнего тепла в виде дополнительного расхода греющего теплоносителя при завышении фактической нагрузки над проектной, трубопроводы тепловой сети не смогут пропустить завышенный от максимально расчетного расход греющего теплоносителя без снижения гарантированного (или расчетного) располагаемого напора на тепловом узле потребителя. Это снизит расход греющего теплоносителя на тепловом узле, и как следствие качество теплоснабжения.An additional advantage of this proposal is an increase in the hydraulic stability of heating networks: the consumer does not receive excess heat in the form of an additional consumption of the heating medium when the actual load is overestimated over the design one, the pipelines of the heating network will not be able to pass overstated from the maximum estimated consumption of the heating medium without reducing the guaranteed (or calculated) available pressure at the consumer's heating unit. This will reduce the consumption of the heating medium at the heating unit, and, as a consequence, the quality of heat supply.

Проектирование и выполнение замены теплотрасс можно производить как в процессе проектирования новых тепловых сетей, так и планово по мере износа существующей распределительной тепловой сети с учетом допустимых отклонений по давлению и температуре. При расчете любой существующей распределительной тепловой сети следует учитывать качество работы системы отопления данного объекта (отсутствие жалоб при работе на расчетном расходе) и показания прибора учета тепловой энергии,The design and implementation of the replacement of heating mains can be carried out both in the process of designing new heating networks and on a planned basis as the existing distribution heating network deteriorates, taking into account the permissible deviations in pressure and temperature. When calculating any existing distribution heat network, one should take into account the quality of the heating system of this facility (no complaints when working at the estimated flow rate) and the readings of the heat meter,

- 8 037492 принятого на коммерческий учет, то есть фактическое теплопотребление объекта.- 8 037492 accepted for commercial accounting, that is, the actual heat consumption of the facility.

Список нормативной и технической литературы.List of normative and technical literature.

1. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей, утвержденные приказом Министра энергетики Республики Казахстан от 30 марта 2015 года.1. Rules for the technical operation of power plants and networks, approved by order of the Minister of Energy of the Republic of Kazakhstan dated March 30, 2015.

2. Справочник проектировщика Проектирование тепловых сетей, Москва, 1965 г.2. Designer handbook Design of heating networks, Moscow, 1965

3. Теплофикация и тепловые сети, Соколов Е.Я, Москва, 1975 г.3. Heating and heating networks, Sokolov E.Ya, Moscow, 1975

4. Инструкция по эксплуатации тепловых сетей, Москва, 1972 г.4. Instruction for the operation of heating networks, Moscow, 1972

5. Методические указания по составлению энергетических характеристик РД 153-34 РК.О-20.52302, часть II.5. Guidelines for the compilation of energy characteristics RD 153-34 RK.O-20.52302, part II.

6. СНиП 4.02-42-2006 Отопление, вентиляция и кондиционирование.6. SNiP 4.02-42-2006 Heating, ventilation and air conditioning.

7. СН РК 4.02-04-2013 Тепловые сети.7. СН RK 4.02-04-2013 Heat networks.

8. СП РК 4.02-104-2013 Тепловые сети.8. SP RK 4.02-104-2013 Heating networks.

9. СНиП II-36-73 Тепловые сети.9. SNiP II-36-73 Heating networks.

10. СНиП 2.04.07-86 Тепловые сети.10. SNiP 2.04.07-86 Heating networks.

11. СНиП 2.2.04.07-86* Тепловые сети.11. SNiP 2.2.04.07-86 * Heating networks.

12. МСН 4.02-02-2004 Тепловые сети.12. MSN 4.02-02-2004 Heating networks.

13. СНиП 2.04.14-88 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.13. SNiP 2.04.14-88 Thermal insulation of equipment and pipelines.

14. СП 41-103-2000 Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.14. SP 41-103-2000 Design of thermal insulation of equipment and pipelines.

15. МСН 4.02-03-2004 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.15. MSN 4.02-03-2004 Thermal insulation of equipment and pipelines.

16. СН РК 4.02-03-2011 Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.16. SN RK 4.02-03-2011 Design of thermal insulation of equipment and pipelines.

Таблица 1. Размеры труб в полиэтиленовой оболочкеTable 1. Dimensions of pipes in a polyethylene sheath

Наружный диаметр и минимальн ая толщина стенки стальных труб* Outside diameter and minimum wall thickness of steel pipes * Тип 1 Type 1 Тип 2 __ Type 2 __ Средний наружный диаметр изолированных труб с полиэтиленовой оболочкой Average outer diameter of insulated pipes with polyethylene sheath Расчетная толщина слоя пенополиурета на Estimated thickness of the polyurethane foam layer on Средний наружный диаметр изолированных труб с полиэтиленовой оболочкой Average outer diameter of insulated pipes with polyethylene sheath ΐ Расчетная толщина слоя пенополиурета на ΐ Estimated thickness of the polyurethane foam layer on Номинальн ый Rated Предельн oe отклонсни e (+) Limit oe deviations e (+) Номинальн ый Rated Предельн ое отклонсни е (+) Limit deviation (+) 32 х 3.0 32 x 3.0 90;110;125 90; 110; 125 2,7; 3,5; 2.7; 3.5; 26,0: 36,5; 43,5 26.0: 36.5; 43.5 - - - - - - 38 χλ0 38 χλ0 j 110;125 j 110; 125 3,2; 3,7 3.2; 3.7 33.0; 40.5 33.0; 40.5 - - - - - - 45x3,0 45x3.0 125 125 3,7 3.7 37 37 - - - - - - 57x3,0 57x3.0 125 125 3,7 3.7 31,5 31.5 140 140 4,1 4.1 ! Д,5__Т ! D, 5__T 76x3.0 76x3.0 | 140 | 140 4,1 4.1 29,0 29.0 160 160 4.7 4.7 i 39,0 i 39.0 _ 89x43)__ _ 89x43) __ ί 160 ί 160 4,7 4.7 32,5 32.5 180 180 5,4 5.4 42.5 42.5 J08x4У _ J08x4У _ ___[80__ ___ [80__ 5,4 5.4 33,0 33.0 200 200 5,9 5.9 43,0 43.0 133x4.0 133x4.0 225 225 6,6 6.6 42,5 42.5 250 250 7,4 7.4 54,5 54.5 159x4,5 159x4.5 250 250 7.4 7.4 41,5 41.5 280 280 8,3 8.3 55,5 55.5 219x6,0 219x6.0 ; 315 ; 315 9,8 9.8 42,0 42.0 355 355 10,4 10.4 62.0 62.0 273x7,0 273x7.0 ( 400 (400 H,7 H, 7 57,0 57.0 450 450 13,2 13.2 81.5 81.5 325x7,0 325x7.0 1 450 1 450 13.2 13.2 55,5 55.5 J 500 J 500 14.6 14.6 79,5 79.5 Ο/ΟχΤ) Ο / ΟχΤ) ! 560__ ! 560__ 16.3 16.3 58.2 58.2 600.630 600.630 16.3 16.3 77,6; 92,5 77.6; 92.5 “'Зз 0x7,0 7 “'Zz 0x7.0 7 ΐ 710 ΐ 710 ___20,4 ___ 20.4 78,9 78.9 1 - one - | - | - - - 630x8,0 630x8,0 s 800 s 800 1 23,4 1 23.4 72,5 | - 72.5 | - 1 - one - - - _720х8.0 _720x8.0 900__ 900__ 1 26.3 1 26.3 76,0 | - 76.0 | - 1 - one - - - 820x9,0 820x9.0 1000 1000 1 29.2 1 29.2 i 72.4 i 72.4 |__иоо___ | __ioo ___ | 32.1 | 32.1 ί_______122.5 ; ί _______ 122.5; 920x10 920x10 1100 1100 1 32,1 1 32.1 74,4 74.4 | 1200 | 1200 | 35.1 | 35.1 j 120,5 j 120.5 1020х11 1020x11 1200 1200 1 35,1 1 35.1 70,4 | - 70.4 | - 1 - one - 1 - one - * Толщину стенки стальной трубы устанавливают в проекте. По согласованию с проектной организацией допускается также применение труб других диаметров. * The wall thickness of the steel pipe is set in the project. By agreement with the design organization, it is also allowed to use pipes of other diameters.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM

Claims (2)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ снижения тепловых потерь трубопровода распределительной тепловой сети, в котором подающий трубопровод и обратный трубопровод тепловой сети заменяют на трубопровод меньшего диаметра по типоразмеру, чем фактически проложенный или проектируемый на перспективу в настоящее время трубопровод распределительной тепловой сети, тем самым увеличивают скорость движения теплоносителя и гасят остаточное избыточное давление на узле трубопровода, при этом для выбора оптимального диаметра трубопровода рассчитывают допустимую величину потерь давления в трубопроводе распределительной тепловой сети по формуле:1. A method for reducing heat losses of a distribution heating network pipeline, in which the supply pipeline and the return pipeline of the heating network are replaced with a pipeline of a smaller diameter in size than the pipeline of the distribution heating network actually laid or projected for the future, thereby increasing the speed of movement of the coolant and extinguish the residual overpressure at the pipeline node, while, to select the optimal pipeline diameter, calculate the permissible pressure loss in the pipeline of the distribution heating network using the formula: - 9 037492 dHпотерь=dHсети-dHузла, где dHcemu - располагаемый напор на магистрали в точке подключения распределительной тепловой сети, dHузла - необходимый достаточный располагаемый напор у потребителя тепловой сети, расчетные потери давления в подающем, обратном трубопроводах тепловой сети определяют по формуле:- 9 037492 dHloss = dHnetwork-dHnode, where dHcemu is the available head on the main at the point of connection of the distribution heating network, dHnode is the required sufficient available head at the consumer of the heating network, the estimated pressure loss in the supply and return pipelines of the heating network is determined by the formula: dP=(dh·кэ·В·L)/1000, м, где dh - гидравлические потери при расчетном расходе греющего теплоносителя, кгс/м2-м, кэ - фактический коэффициент шероховатости трубопровода, мм,dP = (dh ke V L) / 1000, m, where dh is the hydraulic loss at the design flow rate of the heating medium, kgf / m 2 -m, ke is the actual roughness coefficient of the pipeline, mm, B - поправочный коэффициент на местные сопротивления трубопровода,B - correction factor for local pipeline resistance, L - общая длина трубопровода тепловой сети, м,L is the total length of the heating network pipeline, m, 1000 - переводной коэффициент, мм в м, рассчитывают остаточный дросселируемый напор для гашения на узле трубопровода по формуле dPузла=dHсети-dHузла-dP, м, и затем от допустимой величины потерь давления в трубопроводе распределительной тепловой сети dHпотерь отнимают расчетные потери давления dP в подающем и обратном трубопроводах, которые должны быть не более dHпотерь, м, для подтверждения оптимальности выбранного диаметра трубопровода.1000 - conversion factor, mm in m, calculate the residual throttled head for damping at the pipeline node according to the formula dPnode = dHnetwork-dHnode-dP, m, and then the calculated pressure loss dP in the supply and return pipelines, which should be no more than dH losses, m, to confirm the optimality of the selected pipeline diameter. 2. Способ снижения тепловых потерь трубопровода распределительной тепловой сети по п.1, отличающийся тем, что остаточное избыточное давление в трубопроводе гасят путем увеличения скорости движения греющего теплоносителя с увеличением гидравлических потерь в трубопроводе, причем остаточное избыточное давление гасят на тепловом узле автоматикой или дросселем.2. A method for reducing heat losses of a distribution heating network pipeline according to claim 1, characterized in that the residual overpressure in the pipeline is extinguished by increasing the speed of movement of the heating coolant with an increase in hydraulic losses in the pipeline, and the residual overpressure is extinguished at the heating unit by automation or a choke.
EA201900075A 2018-06-08 2019-01-22 Method for reducing heat losses and capital costs for pipelines of heat distribution network EA037492B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KZ20180418 2018-06-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EA201900075A2 EA201900075A2 (en) 2019-12-30
EA201900075A3 EA201900075A3 (en) 2020-01-31
EA037492B1 true EA037492B1 (en) 2021-04-02

Family

ID=69061894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201900075A EA037492B1 (en) 2018-06-08 2019-01-22 Method for reducing heat losses and capital costs for pipelines of heat distribution network

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA037492B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2429353C2 (en) * 2010-01-11 2011-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) Operating method of thermal power plant
JP2013096311A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Hitachi Ltd Pump control system
RU2620742C1 (en) * 2015-12-21 2017-05-29 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Method of energy saving in water supply systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2429353C2 (en) * 2010-01-11 2011-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) Operating method of thermal power plant
JP2013096311A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Hitachi Ltd Pump control system
RU2620742C1 (en) * 2015-12-21 2017-05-29 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Method of energy saving in water supply systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЕЛЯЙКИНА И.В., Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию, М: Энергоатомиздат, 1988, - 376 с., ISBN 5-283-00114-8, с. 121, кол. 2 - c. 123, кол. 1, с. 124, кол. 2, с. 126, кол. 1 и 2, с. 128, кол. 2, с. 130 кол., 2, с. 134 кол., 2, с. 135 кол. 2 - с.136, кол. 2 *

Also Published As

Publication number Publication date
EA201900075A3 (en) 2020-01-31
EA201900075A2 (en) 2019-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wojdyga et al. Chances for Polish district heating systems
Flores et al. Assessing the techno-economic impact of low-temperature subnets in conventional district heating networks
Xin et al. Effect of the energy-saving retrofit on the existing residential buildings in the typical city in northern China
Vetterli et al. Energy monitoring of a low temperature heating and cooling district network
Samora et al. Opportunity and economic feasibility of inline microhydropower units in water supply networks
Parra et al. Pressure management by combining pressure reducing valves and pumps as turbines for water loss reduction and energy recovery
Wojdyga et al. Hydraulic analysis for a district heating system supplied from two CHP plants
EA037492B1 (en) Method for reducing heat losses and capital costs for pipelines of heat distribution network
CN111046513B (en) Intelligent comprehensive energy system heating pipe network layout optimization design method
Eliseev District heating systems in Finland and Russia
Latõšov et al. Technical improvement potential of large district heating network: application to the Case of Tallinn, Estonia
Chicherin et al. Comparing strategies for improving thermal performance of an existing district heating (DH) network: low temperature DH in Omsk, Russia
CN110578848A (en) Electric tracing step-by-step installation construction method for chemical pipeline
Chicherin et al. Controlling Temperatures in Low-Temperature District Heating: Adjustment to Meet Fluctuating Heat Load
CN116452363A (en) Method for reducing heat loss and capital cost of heating network pipeline
Syranov et al. Modeling, research and optimization of heat losses during transport in energy systems
Aminov et al. Studying of possible operating modes in graphics of electric loads of combined heat and power plants taking into account heat-sink properties of thermal networks
Vankov et al. Hydraulic Modes of Heat Supply Systems Under Weather Control by Automated Individual Heat Points
Seminenko et al. Hydraulic stability of heat networks for connection of new consumers
Rogers Unidirectional low temperature thermal networks: enabling thermal distributed energy resources
RU2594149C1 (en) Method of heat supply with reconstruction of underground networks and device therefor
Verstina et al. Management of the sustainable development of heating systems construction during changes of the conditions of the assessment
KR102333052B1 (en) District heating distributed pressurization pressure regulation system
Chicherin et al. Benefits of Cascade Connection within a District Heating (Dh) System: Operational Data for a Feasibility Analysis
Seminenko et al. Thermal conditions of a single-pipe heating system of an apartment block