В. С. Фаликов
В. П. Витальев
Двтоматизация
тепловых
пунктов
СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ
МОСКВА ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ 1989

ББК 31.38
Ф 19
УДК 697.343-52 @35.5)
Рецензент В. К. Ильин
Редактор издательства Т. И. Мушинска
Фаликов В. С, Витальев В. П.
Ф 19 Автоматизация тепловых пунктов: Справочное пособие. —
М.: Энергоатомиздат, 1989. - 256 с: ил.
ISBN 5-283-00085-0
Сформулированы основные принципы комплексной автоматизации
систем теплоснабжения городов от ТЭЦ и районных котельных. Рас-
Рассмотрены схемы автоматического контроля, управления и регулинрва-
ния технологических процессов в групповых (центральных) и ин^ри-
дуальных тепловых пунктах, приведены технические характерис
оборудования. Даны рекомендации по проектированию и эксплуат^
автоматизированных тепловых пунктов, приведена методика опр
ния технико-экономической эффективности автоматизации и телемЗ
низации.
Для инженерно-технических работников, занимающихся проектиш)-
ванием, эксплуатацией и модернизацией городского теплоснабжения
от ТЭЦ и районных котельных.
. 2203070000-558
° 05K0D-89 21М9 BBK31J4
ISBN 5-283-00085-0 © Энергоатомиздат, 1989

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 5
Глава первая. Тепловые пункты и задачи их автоматизации 7
1.1. Системы централизованного теплоснабжения зданий и их тепловые
пункты 7
1.2. Цель и задачи автоматизации тепловых пунктов 12
1.3. Принципы комплексной автоматизации СЦТ 14
Глава вторая. Автоматизация отпуска теплоты в тепловых пунктах 24
2.1. Автоматизация регулирования отпуска теплоты на отопление и горя-
горячее водоснабжение в ЦТП и ИТП , 24
2.2. Автоматизация регулирования отпуска теплоты на отопление в ИТП
и МГП 62
2.3. Пофасадное автоматическое регулирование отпуска теплоты на отоп-
отопление зданий • 68
2.4. Программное автоматическое регулирование отпуска теплоты на
отопление зданий 73
Глава третья. Автоматизация регулирования гидравлических режи-
режимов, управления и учета в тепловых пунктах 76
3.1. Автоматизация регулирования гидравлических режимов и защиты
систем теплопотребления 76
3.2. Автоматизация управления группами насосов в тепловых пунктах 80
3.3. Измерение параметров теплоносителей и учет расхода теплоты 91
Глава четвертая. Основные технические средства автоматизации
тепловых пунктов и систем теплопотребления 98
4.1. Общие сведения 98
4.2. Электронные средства автоматизации регулирования отпуска теп-
теплоты системам отопления и вентиляции . 99
4.3. Средства автоматизации регулирования температуры воды в установ-
установках горячего водоснабжения 115
4.4. Средства автоматизации регулирования гидравлических режимов 128
4.5. Исполнительные механизмы и регулирующие органы 138
4.6. Датчики, реле и программные устройства . 151
4.7. Средства автоматического учета расхода теплоты и воды 158
4.8. Аппаратура для управления оборудованием . 165
Глава пятая. Рекомендации по наладке и эксплуатации средств авто-
автоматизации тепловых пунктов 169
5.1. Общие положения 169
5.2. Наладка и эксплуатация электронных регуляторов для систем отоп-
отопления 173
5.3. Наладка и эксплуатация электронных регуляторов для систем горя-
горячего водоснабжения. 199
5.4. Наладка и эксплуатация устройств ограничения максимального рас-
расхода сетевой воды 201
5.5. Техническое обслуживание электронных регуляторов 203
3

Глава шестая. Телемеханизация н АСУТП систем теплоснабжения го-
городов 203
6.1. Задачи телемеханизации 203
6.2. Технические средства телемеханизации 207
6-3. Задачи АСУТП теплоснабжения 212
6.4. Управляющая вычислительная техника для АСУТП 218
Глава седьмая. Технико-экономическая эффективность автоматиза-
автоматизации тепловых пунктов 224
7.1. Источники экономии ресурсов при автоматизации и телемеханизации
ТП 224
7.2. Рекомендации по расчету экономической эффективности от внедре-
внедрения автоматизации и телемеханизации ТП. 226
7.3. Рекомендации по внедрению комплексной автоматизации регулиро-
регулирования отпуска теплоты 236
Список литературы 251
Предметный указатель 253

ПРЕДИСЛОВИЕ
В соответствии с Основными направлениями экономического и со-
социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года,
утвержденными XXVII съездом КПСС, в 1990 г. по сравнению с 1985 г.
должна бьпь обеспечена экономия топлива в народном хозяйстве 200—
300 млн. т условного топлива.
Значительная экономия топливно-энергетических ресурсов достига-
достигается при централизации теплоснабжения жилых, общественных и про-
промышленных зданий в городах и других населенных пунктах. Рациональ-
Рациональная концентрация и централизация производства горячей воды и пара
для отопительных и технологических нужд, постепенная ликвидация
нерентабельных мелких котельных, строительство ТЭЦ и крупных
районных котельных — основные пути развития централизованного
теплоснабжения. С этим развитием связано строительство протяжен-
протяженных и широко разветвленных тепловых сетей с многочисленными
тепловыми пунктами разнородных потребителей жилого и промышлен-
промышленного секторов.
Увязка режима работы разнообразных потребителей с общим режи-
режимом работы источников теплоты и тепловой сети представляет собой
трудную задачу. Один из основных путей решения этой задачи — пра-
правильное проектирование и грамотная эксплуатация тепловых пунктов,
которые являются "не только местом управления системами отопле-
отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, но и органом управления
самой тепловой сети" [10]. В этих условиях автоматизация систем
централизованного теплоснабжения и, как ее составная часть, автомати-
автоматизация тепловых пунктов приобретает важное значение в функциониро-
функционировании системы теплоснабжения и экономичном потреблении теплоты.
В книге рассмотрены вопросы автоматизации тепловых пунктов
водяных систем централизованного теплоснабжения, получивших наи-
наибольшее распространение в городах и населенных пунктах страны.
Впервые приведены систематизированные данные об автоматизации
систем отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных
зданий, в частности об автоматизации регулирования отпуска теплоты
этим зданиям, о регулировании гидравлических режимов работы и
защиты потребителей теплоты, об управлении оборудованием тепловых
пунктов зданий, об учете расхода потребленных зданиями теплоты и
5

горячей воды, об измерении и контроле параметров режимов работы
систем теплопотребления. В отличие от ранее изданной литературы
по данной теме в книге рассмотрены вопросы телемеханизации и АСУ
технологическими процессами теплоснабжения, вопросы наладки и
эксплуатации средств автоматизации регулирования отпуска теплоты
в тепловых пунктах. Объем книги, однако, не позволил рассмотреть
вопросы автоматизации потребителей паровых сетей, установок вен-
вентиляции и кондиционирования воздуха.
Методическая особенность пособия заключается в том, что приня-
принятая в ней последовательность изложения вопросов автоматизации
соответствует, по мнению авторов, наиболее рациональной последо-
последовательности проектирования отдельных элементов автоматизации
тепловых пунктов.
В книге использованы действующие типовые материалы по проек-
проектированию автоматизированных тепловых пунктов, данные исследова-
исследований ведущих научно-исследовательских институтов и эксплуатацион-
эксплуатационных организаций, а также материалы исследований по автоматизации,
выполненных авторами в Академии коммунального хозяйства
им. К. Д. Памфилова. При пользовании настоящим пособием следует
иметь в виду, что приведенные в нем приборы и средства автоматизации
постоянно совершенствуются нашей промышленностью и в ближайшей
перспективе намечается их переход на микропроцессорную базу.
Материал книги распределился между авторами следующим образом:
§ 2.1, гл. 5-7 написаны В. С. Фаликовым, § 2.2-2.4 - В. П. Виталье-
вым, предисловие, гл. 1,3,4 — совместно.
Авторы выражают благодарность В. К. Ильину за ценные замечания,
высказанные при рецензировании рукописи. Особую, сердечную благо-
благодарность авторы выражают канд. техн. наук А. В. Извекову за большой
труд по редактированию книги, его советы и предложения существенно
улучшили содержание отдельных ее глав.
Авторы с благодарностью примут все замечания и пожелания по книге,
которые следует направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлю-
Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат.
Авторы

Глава первая. ТЕПЛОВЫЕ ПУНКТЫ И ЗАДАЧИ
ИХ АВТОМАТИЗАЦИИ
1.1. СИСТЕМЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
ЗДАНИЙ И ИХ ТЕПЛОВЫЕ ПУНКТЫ
Теплоснабжение народного хозяйства и населения является одной
из основных подсистем энергетики страны. Назначение системы тепло-
теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количе-
количеством теплоты в виде пара и горячей воды требуемых параметров.
В системах централизованного теплоснабжения (СЦТ) осуществляют-
осуществляются следующие технологические процессы: производство и отпуск тепло-
теплоты, транспортирование и использование теплоносителя.
Производство и отпуск теплоты осуществляются в теплоподготови-
тельных установках источников теплоты 1 (рис. 1.1) — ТЭЦ и город-
городских или промышленных котельных. На ТЭЦ производится совместная
(комбинированная) выработка тепловой и электрической энергии.
Централизованное теплоснабжение на базе комбинированной выработ-
выработки тепловой и электрической энергии называется теплофикацией. Теп-
Теплофикация — наиболее совершенный метод централизованного тепло-
теплоснабжения и является одним из основных путей экономии топлива при
выработке электроэнергии.
В источниках теплоты используют органическое или ядерное топли-
топливо. Основное назначение источников теплоты — обеспечение экономич-
экономичных режимов отпуска теплоты в тепловую сеть, надежная, бесперебой-
бесперебойная и экономичная работа их агрегатов.
Транспортирование теплоносителя производится по тепловым се-
сетям 2, 9 (рис. 1.1), соединяющим источник теплоты с потребителями.
К тепловым сетям относят теплопроводы и сооружения на них - се-
сетевые станции (подкачивающие, смесительные, дроссельные). СЦТ
городов являются, как правило, водяными системами, где в каче-
качестве теплоносителя применяется вода.
Водяные системы теплоснабжения могут быть закрытыми и откры-
открытыми. В закрытых системах циркулирующая в тепловой сети вода ис-
используется только как теплоноситель, из сети для потребления она не
отбирается; в открытых системах теплоноситель (вода) разбирается
У потребителей для нужд горячего водоснабжения.
Для теплоснабжения городов от источников теплоты до данной груп-
группы потребителей, как правило, применяются двухтрубные тепловые
сети.
Назначение тепловых сетей - надежная, бесперебойная транспорти-
транспортировка теплоносителя при минимальных потерях теплоты и воды.
7

итп
тепловые сети
линии связи ДП тепловых
~~ сетей
линии с6язи ДП ОДС
Рис. 1.1. Структурная схема системы централизованного теплоснабжения и схе-
схема управления ею (вариант) :
1 - источник теплоты; 2 - тепловая сеть с расходом теплоты менее 100 МВт;
3 - метеослужба города; 4 - индивидуальный тепловой пункт с водонагревате-
водонагревателем (смесительным устройством) горячего водоснабжения; 5 - центральный теп-
тепловой пункт с водонагревателем (смесительным устройством) горячего водоснаб-
водоснабжения при четырехтрубной распределительной сети; 6 - местный тепловой пункт —
отопительный узел здания (без водонагревателя или смесительного устройства
горячего водоснабжс ия), присоединенный к распределительным сетям от ЦТП 5;
7 - диспетчерский пункт ОДС инженерного оборудования микрорайона; 8 - ме-
метеопункт района; 9 - тепловая сеть с расходом теплоты 100 МВт и более; 10 -
узел распределение или центральный тепловой пункт (без установок горячего
водоснабжения) при двухтрубной или трехтрубной распределительной сети; 11 -
диспетчерский пункт предприятия тепловых сетей; 12 - диспетчерский пункт
энергосистемы

Использование теплоносителя (отпуск теплоты) осуществляется
в теплоприемниках потребителей: в системах отопления, вентиляции,
горячего водоснабжения, кондиционирования воздуха, в теплоисполь-
зующих промышленных агрегатах. При отпуске теплоты потребителям
осуществляется поддержание или значение по заданному закону пара-
параметров нагреваемой среды — воздуха в отапливаемых и вентилируе-
вентилируемых помещениях, горячей воды и др. — путем изменения расхода грею-
греющего теплоносителя.
Эффективное решение этих задач во многом зависит от способов и
схем присоединения теплоиспользующих установок к тепловой сети.
Совокупность технических устройств, обеспечивающих реализацию
указанных способов и схем присоединения, называется тепловым пунк-
пунктом (ТП) D-6, 10 на рис. 1.1).
В тепловых пунктах в общем случае осуществляются: преобразова-
преобразование параметров теплоносителя; распределение расхода теплоносителя
по системам потребления теплоты; регулирование отпуска теплоты
системам отопления; регулирование параметров воды на горячее и
холодное водоснабжение; заполнение, подпитка теплопотребляюших
систем; аккумулирование горячей воды; водоподготовка для систем
горячего водоснабжения; защита систем потребления теплоты от опо-
опорожнения и аварийного повышения параметров теплоносителя; конт-
контроль параметров теплоносителей (местный, дистанционный из диспет-
диспетчерского пункта); учет расхода теплоты, теплоносителя.
Тепловой пункт в зависимости от его назначения может осущест-
осуществлять все перечисленные функции или только их часть.
Для решения указанных задач ТП оснащаются оборудованием (водо-
(водонагревателями, смесительными устройствами, насосами), запорно-ре-
гулирующей арматурой, устройствами электропитания и электроуправ-
электроуправления, приборами контроля, регулирования, управления и учета.
Тепловые пункты в зависимости от количества присоединенных
зданий делятся на центральные (ДТП) 5, 10 - для присоединения к теп-
тепловой сети теплопотребляющих систем группы зданий (двух и более)
и индивидуальные (ИТП) 4 для присоединения систем одного здания
(или части его).
В закрытьгх и открытых системах теплоснабжения жилых районов
с ДТП, в которых размещены водонагревательные или смесительные
установки горячего водоснабжения, между ДТП 5 и тепловыми пунк-
пунктами зданий 6, снабжаемых теплотой от этих ДТП, прокладывается че-
тырехтрубная распределительная тепловая сеть: два трубопровода —
подающий и обратный - для подачи теплоты в системы отопления зда-
зданий и два трубопровода - подающий и циркуляционный - для подачи
воды в системы горячего водоснабжения. Указанные тепловые пунк-
пункты зданий не содержат водоподогревателей (смесительных устройств)
горячего водоснабжения, и, чтобы отличить от ИТП, эти пункты 6 в на-
настоящей книге называются местными тепловыми пунктами (МТП).

В ряде городов с закрытой системой теплоснабжения, например в
Челябинске, Каунасе, между ЦТП 10 и ИТП зданий 4 проложена двух-
или трехтрубная распределительная сеть. В обоих случаях ЦТП представ-
представляет собой смесительную насосную станцию. При двухтрубной сети теп-
теплоноситель от ЦТП подается на отопление и горячее водоснабжение к
ИТП зданий, содержащих водонагреватель горячего водоснабжения.
При трехтрубной сети от ЦТП к ИТП зданий проложены: два подающих
трубопровода, один для подачи теплоносителя к системам отопления,
второй — к водонагревателям горячего водоснабжения в ИТП, и один
обратный трубопровод — общий от обеих систем.
Выбор типа структуры распределительных тепловых сетей произво-
производится по результатам технико-экономического сравнения по минимуму
приведенных затрат (с учетом затрат на водоподготовку, средства ав-
автоматизации и их обслуживание).
В настоящее время во многих городах страны эксплуатируются
ЦТП при четырехтрубной распределительной сети, тепловая мощность
которых различна и находится в широких пределах A—35 МВт и бо-
более). Согласно [1] в системах теплоснабжения жилых районов от ТЭЦ
и районных котельных рекомендуется предусматривать один ЦТП на
микрорайон или группу зданий с расчетным расходом теплоты в преде-
пределах 12-35 МВт A0—30 Гкал/ч), определяемым как сумма максималь-
максимального часового расхода теплоты на отопление и среднечасового - на
горячее водоснабжение. От котельных мощностью до 35 МВт теплоснаб-
теплоснабжение может быть осуществлено по двухтрубной сети с ИТП в зданиях.
При теплоснабжении промышленных предприятий от городской СЦТ
наличие ЦТП является обязательным.
В последние годы рекомендуется двухстороннее присоединение
крупных микрорайонных ЦТП тепловой мощностью 30—50 МВт [в лите-
литературе называемых контрольно-распределительными (КРП) или группо-
групповыми (ГТП)] к магистральным тепловым сетям. Тем самым преду-
предусматривается резервирование подачи теплоты к зданиям при авариях
на тепловой сети, что существенно повышает надежность теплоснабже-
теплоснабжения потребителей [2].
В тепловых пунктах теплоиспользующие системы могут присоеди-
присоединяться к тепловым сетям различными способами.
Системы отопления присоединяются по зависимой или независимой
схемам. По зависимой схеме присоединение систем отопления может
осуществляться непосредственно без изменения параметров теплоноси-
теплоносителя в случае, когда графики температур воды в системе отопления и
тепловой сети одинаковы, а в случае, когда графики температур воды
в системе отопления и тепловой сети неодинаковы (в тепловой сети тем-
температура выше), через элеватор — при достаточном располагаемом напо-
напоре перед ним или через смесительные насосы — при недостаточном для
работы элеватора располагаемом напоре. Эти насосы могут устанавли-
устанавливаться на перемычке между подающим и обратным трубопроводами,
10

или на обратном, или на подающем трубопроводе. Если в соответствии
с пьезометрическим графиком следует предусматривать подкачивающие
насосы (например, при давлении в обратном трубопроводе тепловой
сети, превышающем допускаемое давление для систем отопления),
то насосы работают как подкачивающе-смесительные.
По независимой схеме присоединение систем отопления осуществля-
осуществляется через водонагреватель отопления. Такая схема допускается при
обосновании для 12-этажных зданий и выше и других потребителей,
если она обусловлена гидравлическим режимом работы тепловых се-
сетей (например, при давлении в подающем трубопроводе тепловой сети
ниже статического давления в системе отопления, при давлении в об-
обратном трубопроводе и статическом давлении в тепловой сети, пре-
превышающих допускаемое давление для систем отопления).
При наличии пофасадного разделения системы отопления здания каж-
каждая из частей системы присоединяется к сети самостоятельно и одина-
одинаково по одному из рассмотренных выше способов. Системы отопления
в основном присоединяются по зависимой схеме. Системы вентиляции
и кондиционирования воздуха присоединяются к двухтрубным водя-
водяным тепловым сетям, как правило, непосредственно.
В ТП зданий с зависимым присоединением систем отопления, режим
теплопотребления которых в течение отопительного сезона отличается
от принятого на источнике теплоты центрального качественного регули-
регулирования отпуска теплоты, как правило, предусматриваются корректи-
корректирующие насосы или элеваторы с регулируемым коэффициентом смеше-
смешения, осуществляющие снижение температуры воды, поступающей в рас-
распределительные сети отопления после ЦТП или в системы после
ИТП (МТП) в соответствии с графиками температур воды в этих
системах.
Системы горячего водоснабжения присоединяются в закрытых систе-
системах теплоснабжения через водонагреватели горячего водоснабжения,
а в открытых системах — с помощью смесительного устройства. Наи-
Наибольшего применения в закрытых системах получили следующие схе-
схемы присоединения водонагревателя горячего водоснабжения: односту-
одноступенчатая параллельная, двухступенчатая смешанная, двухступенчатая
последовательная, двухступенчатая смешанная с ограничением макси-
максимального расхода воды из сети. Выбор той или иной схемы определя-
определяется с учетом требований СНиП 2.04.07-86 (п. 11.7) и зависит от отноше-
отношения максимального часового расхода теплоты на горячее водоснабжение
к максимальному часовому расходу теплоты на отопление для данного
ТП, принятого в тепловых сетях графика центрального регулирования
отпуска теплоты и связанного с ним способа регулирования отпуска
теплоты на отопление в ТП (с учетом тепловой инерции зданий или без
такого учета), тепловой мощности системы теплоснабжения (источни-
(источника теплоты), наличия в ТП бака-аккумулятора системы горячего водо-
водоснабжения, характера режима водопотребления в зданиях (непрерыв-
11

ный, периодический). Подробнее схемы присоединения систем горячего
водоснабжения в ТП рассмотрены в последующих главах книги.
Реализация указанных выше схем присоединения в ТП теплопотреб-
ляющих систем осуществляется путем использования технологического
оборудования — насосов, водонагревателей, водоструйных элеваторов.
Выбор типа насоса, расчет поверхности нагрева теплообменников и
ее распределения по ступеням нагрева водонагревателя горячего водо-
водоснабжения и отопления, выбор номера элеватора, диаметра сопла и тре-
требуемого напора на вводе перед элеватором, необходимые при проекти-
проектировании и эксплуатации ТП, производятся по известным методикам,
приведенным в руководствах и справочной литературе [1,3,4].
1.2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ
Автоматизация технологических процессов в общем случае выполня-
выполняет следующие функции: регулирование (в частности, стабилизация)
параметров, контроль и измерение параметров, управление работой обо-
оборудования и агрегатов (местное, дистанционное), защита и блокировка
оборудования и агрегатов, учет расхода производимых и потребляемых
ресурсов, телемеханизация контроля, измерения, управления.
Все указанные функции автоматизации получили в той или иной сте-
степени свое развитие в системах централизованного теплоснабжения го-
городов и промышленных предприятий [1,18, 20, 28].
Цель автоматизации систем теплоснабжения состоит в наиболее эф-
эффективном решении задач отдельными ее звеньями без непосредствен-
непосредственного вмешательства человека.
Задачи автоматизации ЦТП в общем случае состоят в следующем:
регулирование отпуска теплоты на отопление зданий;
регулирование температуры воды на горячее водоснабжение;
регулирование перепада давления сетевой воды на входе в ЦТП при
наличии избыточных напоров в тепловой сети;
ограничение максимального расхода сетевой воды на ЦТП для устра-
устранения возможности разрегулировки тепловой сети. Удовлетворение без
ограничений максимальной потребности в расходе воды потребителей
на головных участках тепловой сети может привести к недодаче тепло-
теплоты на концевых участках сети;
регулирование перепада давления воды в распределительных тепло-
тепловых сетях отопления — при переменном расходе воды в присоединенных
к этим сетям системах отопления и вентиляции, например, из-за наличия
местных регуляторов этих систем или крутой характеристики коррек-
корректирующих насосов смешения и необходимости стабилизации расхода
воды на отопление для нормальной работы систем отопления зданий;
регулирование давления (подпора) в обратном трубопроводе от
систем отопления — в ЦТП с зависимым присоединением систем отоп-
отопления при необходимости индивидуальной защиты их от опорожнения;
12

регулирование уровня воды в баке-аккумуляторе системы ГВС —
при наличии бака в установке водоподготовки или специально для су-
суточного выравнивания тепловой нагрузки горячего водоснабжения;
регулирование подпитки систем отопления — в ЦТП с независимым
присоединением систем отопления;
регулирование и управление процессами водоподготовки (при ее
наличии);
управление включением и отключением насосов: хозяйственных
(холодного водоснабжения), циркуляционных горячего водоснабжения,
подпиточных, отопительных или корректирующих смесительных и дре-
дренажных с блокировкой, с соответствующими электрозадвижками и
клапанами;
включение резервных насосов — для каждой из групп насосов;
измерение температур, давлений, уровней воды с сигнализацией пре-
предельных их значений;
учет и измерение количества и расходов потребленной теплоты, теп-
теплоносителей и холодной воды, учет потребленной электроэнергии;
телемеханические контроль, измерение и управление из диспетчер-
диспетчерского пункта.
Для МТП зданий, присоединенных к четырехтрубным распредели-
распределительным тепловым сетям от ЦТП, задачами автоматизации могут быть:
регулирование отпуска теплоты на отопление и вентиляцию - при
обосновании, например при пофасадном разделении систем отопле-
отопления, при наличии установок вентиляции и кондиционирования возду-
воздуха, при программном снижении отпуска теплоты в ночное время и не-
нерабочие дни (для общественного или промышленного здания);
регулирование перепада давления воды на входе в МТП — при нали-
наличии избыточного напора;
регулирование давления в обратном трубопроводе от системы отоп-
отопления — при необходимости индивидуальной ее защиты от опорожне-
опорожнения;
измерение температур и давлений воды на элеваторном или насос-
насосном узле смешения;
учет и измерение количества и расхода теплоносителя, а при обосно-
обосновании — и потребленной теплоты.
Для ИТП здания с водонагревательной (смесительной) установкой
горячего водоснабжения задачами автоматизации являются:
регулирование отпуска теплоты на отопление и вентиляцию здания;
регулирование температуры воды на горячее водоснабжение;
регулирование перепада давления сетевой воды на входе в ИТП —
при наличии избыточного напора в тепловой сети;
ограничение максимального расхода сетевой воды на ИТП;
регулирование давления в обратном трубопроводе системы отопле-
отопления с зависимым присоединением при необходимости индивидуальной
защиты ее от опорожнения;
13

регулирование уровня в баке-аккумуляторе системы горячего водо-
водоснабжения;
регулирование подпитки системы отопления — в ИТП с независимым
присоединением систем отопления;
измерение температур, давлений, уровней воды с сигнализацией пре-
предельных их значений;
учет и измерение количества и расходов теплоносителей, а при обосно-
обосновании - и потребленной теплоты.
При наличии насосов функции автоматизации такие же, как и для
ЦТП.
Различным способам решения перечисленных задач автоматизации
ТП с применением выпускаемых серийно отечественной промышлен-
промышленностью автоматических регуляторов и приборов посвящены последую-
последующие главы.
Следует отметить, что объем и уровень автоматизации регулирова-
регулирования отпуска теплоты в настоящее время не удовлетворяют современным
требованиям обеспечения высокого качества, экономичности и надеж-
надежности теплоснабжения зданий. В связи с этим имеют место дискомфорт-
дискомфортные условия у потребителей и непроизводительный перерасход энерге-
энергетических ресурсов. Опыт ряда эксплуатационных и научно-исследова-
научно-исследовательских организаций по автоматизации процессов отпуска теплоты
касается отдельных звеньев СЦТ. Между тем в силу взаимосвязанности
тепловых и гидравлических режимов работы теплоисточника, тепловых
сетей и тепловых пунктов потребителей необходима их комплексная
автоматизация.
1.3. ПРИНЦИПЫ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ СЦТ
1. Структурная схема СЦТ крупного города как объекта комплексно
автоматизированного управления отпуском теплоты, приведенная на
рис. 1.1, в общем случае представляет собой: звенья объекта управле-
управления — источники теплоты 7; тепловые сети 2, 9; узлы распределения
10; тепловые пункты 4-6, 10; ступени автоматического регулирования
отпуска теплоты и ступени автоматического регулирования гидравли-
гидравлического режима тепловых сетей, размещенные в указанных звеньях;
диспетчерские пункты теплоэнергетического предприятия (предприя-
(предприятия тепловых сетей) 11.
Целями комплексной автоматизации регулирования отпуска тепло-
теплоты в СЦТ являются обеспечение комфортных условий в отапливаемых
и вентилируемых помещениях зданий, экономия топливно-энергетиче-
топливно-энергетических ресурсов, повышение маневренности и надежности системы, кото-
которые достигаются работой комплекса средств автоматического регули-
регулирования отпуска теплоты в звеньях СЦТ и применением для контроля
и управления отпуском теплоты средств телемеханизации и вычислитель-
вычислительной техники, обеспечивающих взаимосогласованную работу средств
регулирования.
14

2. Регулирование отпуска теплоты в системе теплоснабжения, преду-
предусматривает:
центральное регулирование — на теплоисточнике (ТЭЦ, котельной);
групповое регулирование — в центральных тепловых пунктах, уз-
узлах распределения;
местное общедомовое (на все здание) регулирование - в ИТП (МТП)
или местное пофасадное (позонное) регулирование — в ИТП (МТП)
при наличии пофасадного (позонного) разделения систем отопления
здания;
индивидуальное регулирование - на нагревательных приборах в по-
помещениях здания.
Для обеспечения устойчивой и экономичной работы тепловых сетей
и теплоисточника при работе комплекса средств регулирования отпус-
отпуска теплоты в соответствующих точках сети предусматриваются ступе-
ступени автоматического регулирования гидравлического режима.
Регулирование отпуска теплоты в ступенях может осуществляться
с применением следующих систем автоматического регулирования
(САР):
САР температуры воды на отопление в зависимости от метеорологи-
метеорологических параметров (температуры наружного воздуха и др.) по задан-
заданному температурному графику (регулирование по возмущению);
САР температуры воздуха в помещениях (регулирование по откло-
отклонению) ;
комбинированная САР — по возмущению и по отклонению.
Комбинированное регулирование может осуществляться как одной
ступенью, так и сочетанием двух ступеней регулирования в разных
звеньях СЦТ - одна по возмущению, другая — по отклонению.
3. Выбор ступеней и типа САР в них является важнейшим этапом про-
проектирования автоматизации СЦТ. Как недостаток, так и избыток ступе-
ступеней регулирования приводит к неэкономичной работе СЦТ, непроизво-
непроизводительным затратам на автоматизацию, а при определенных условиях —
и к неустойчивой работе тепловых сетей и потребителей из-за взаим-
взаимного влияния ступеней.
Выбор ступеней регулирования рекомендуется осуществлять в со-
соответствии с "Основными положениями по комплексной автоматиза-
автоматизации систем теплоснабжения городов" [5]. Согласно [5] наиболее целе-
целесообразным является комбинированное регулирование, обеспечиваю-
обеспечивающее наибольший энергосберегающий эффект и комфорт в помещениях
по сравнению с другими типами САР при прочих равных условиях.
При этом в ЦТП жилых районов и промышленных предприятий
и ИТП зданий, присоединенных к сетям без ЦТП, следует как минимум
предусматривать соответственно групповое и местное регулирование
отпуска теплоты на отопление "по возмущению". Это обеспечит, с од-
одной стороны, лимитированную подачу теплоты зданиям; устранение пе-
перерасхода теплоты в переходный период отопительного сезона, когда
15

Таблица 1.1. Ступени автоматического регулирования отпуска теплоты
на отопление в ТП при отсутствии средств индивидуального регулирования
(тепловые сети от источника - двухтрубные)
Тип
систе-
системы
тепло-
снаб-
снабжения
Тип структуры тепловых сетей
(см. рис. 1.1)
Распределительная
сеть
Место разме-
размещения водона-
гревательной
(смесительной)
установки горя-
горячего водоснаб-
водоснабжения
Пофасадное
разделение
системы
отопления
Ступени и системы
автоматического
регулирования от-
отпуска теплоты на
отопление
Закры- Четырехтрубная
тая, от- с ЦТП 5 и
крытая МТП 6
Закры-
Закрытая
ЦТП 5 Имеется Групповое по воз-
возмущению - в ЦТП
и местное пофасад-
пофасадное по отклонению
(или комбинирован-
комбинированное1) - в МТП
Не имеется Групповое по воз-
возмущению (или
комбинированное ) -
в ЦТП и местное об-
общедомовое комби-
комбинированное — в
МТП1
ИТП 4 Имеется Местное пофасадное
комбинированное -
в ИТП
Не имеется Местное общедомо-
общедомовое по возмущению
(или комбинирован-
комбинированное2) в ИТП
ИТП 4 Имеется Групповое по возму-
возмущению - в ЦТП и
местное пофасадное
комбинированное -
в ИТП
Не имеется Групповое по возму-
возмущению - в ЦТП и
местное общедомо-
общедомовое по возмущению
(или комбинирован-
комбинированное2) - в ИТП
Трехтрубная ИТП 4 Имеется Групповое по возму-
сЦТП 10 со . щению-вЦТП и
смесительны- местное пофасадное
ми насосами по отклонению (или
отопления комбинирован-
комбинированное1) - в ИТП
Двухтрубная
с ИТП 4 (без
ЦТП 10)
Двухтрубная
с ЦТП 10 со
смесительны-
смесительными насосами
16

Продолжение табл. 1.1
Тип
систе-
системы
тепло-
снаб-
снабжения
Тип структуры тепловых сетей
(см. рис. 1.1)
Распр еделительная
сеть
Место разме-
размещения водона-
гревательной
(смесительной)
установки горя-
горячего водоснаб-
водоснабжения
Пофасадное
разделение
rt ¦ « л m A » Ж*Ш V
системы
отопления
Ступени и системы
автоматического
W\ QpiT J ШЧЯ f\AV* ЛИТ! ^T ^ЧГ?1
pei улировэнин от*
пуска теплоты на
отопление
Не имеется
Групповое по возму-
возмущению (или комби-
комбинированное ) — в
ЦТП и местное об-
общедомовое комби-
комбинированное - в
ИТП1
При обосновании существенного отличия требуемого графика местного ре-
регулирования в данном МТП (ИТП) от графика группового регулирования в ЦТП.
При обосновании возможности выбора представительных помещений и про-
прокладки линий связи от регулятора к датчикам в помещениях или вентиляцион-
вентиляционных каналах здания.
температура воды в сети выше требуемой для систем отопления F0—
70 °С для горячего водоснабжения); оперативное маневрирование тем-
температурой- сетевой воды при аварийных ситуациях. С другой стороны,
дублирование одинаковых СЛР в одном сочетании ступеней не рекомен-
рекомендуется, так как оно приводит к непроизводительным затратам на авто-
автоматизацию и неоправданном)- усложнению наладки и эксплуатации ав-
автоматизированных ТП. Такое дублирование может быть обосновано
лишь при существенном отличии температурного графика местного
регулирования в данном МТП (ИТП) от аналогичного графика группо-
группового регулирования в ЦТП, например при наличии программного сни-
снижения отпуска теплоты на отопление общественного здания, присоеди-
присоединенного к распределительным сетям от ЦТП.
Выбор ступеней регулирования производится в зависимости от струк-
структуры тепловых сетей СЦТ, наличия иофасадного разделения системы
отопления здания, наличия средств индивидуального регулирования в
помещениях. Как было отмечено в § 1.1, структуры тепловых сетей
отличаются количеством трубопроводов в распределительных сетях и
местом размещения водонагревателя или смесительного устройства го-
горячего водоснабжения. Для наиболее распространенных структур тепло-
тепловых сетей рациональные сочетания ступеней регулирования в ТП реко-
рекомендуется определять по табл. 1.1 и 1.2 соответственно при отсутствии
и наличии средств индивидуального регулирования.
17

Таблица 1.2. Ступени автоматического регулирования отпуска теплоты
на отопление в ТП при наличии средств индивидуального регулирования
(тепловые сети от источника - двухтрубные)
Тип систе-
системы тепло-
теплоснабжения
Тип структуры тепловых сетей
(см. рис. 1.1)
Распределительная
сеть
Место размещения
водонагревательной
(смесительной) ус-
установки горячего
водоснабжения
Ступени и системы ав-
автоматического регули-
регулирования отпуска тепло-
теплоты на отопление
Закрытая, Четырехтрубная ЦТП 5
открытая с ЦТП 5 и МТП 6
Двухтрубная с ИТП 4
ИТП 4 (без
ЦТП 10)
Двухтрубная ИТП 4
с ЦТП 10 со
смесите льны-
ми насосами
Закрытая Трехтрубная ИТП 4
с ЦТП 10 со
смесительны-
смесительными насосами
отопления
Групповое по возму-
возмущению - в ЦТП и ин-
индивидуальное
Местное общедомовое
по возмущению - в
ИТП и индивидуаль-
индивидуальное
Групповое по возму-
возмущению - в ЦТП, мест-
местное общедомовое по
возмущению - в ИТП
и индивидуальное
Групповое по возму-
возмущению - в ЦТП и
индивидуальное
4. Высокое качество, экономичность и надежность теплоснабжения
обеспечиваются также выбором рациональных режимов регулирования
в ступенях. Режимы регулирования отпуска теплоты различают по па-
параметру теплоносителя, по роду тепловой нагрузки, по которой ведет-
ведется регулирование, по длительности работы регулируемой установки.
Регулирование отпуска теплоты может быть:
качественное — путем изменения температуры теплоносителя при
постоянном его расходе, подаваемого в регулируемую установку;
количественное — путем изменения расхода теплоносителя при по-
постоянной температуре его на входе в регулируемую установку;
качественно-количественное — путем одновременного изменения
температуры и расхода теплоносителя.
По роду тепловой нагрузки различают центральное регулирование
отпуска теплоты по однородной тепловой нагрузке, например по на-
нагрузке отопления, и по неоднородной тепловой нагрузке, например по
совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения [6].
По длительности работы установок различают режимы с непрерыв-
непрерывной подачей теплоты и периодической подачей теплоты потребителям —
"пропусками".
18

Задачей любого режима регулирования отпуска теплоты на отоп.
является поддержание в отапливаемых помещениях заданной рас
ной внутренней температуры. Зависимость параметра теплоносителя
температуры наружного воздуха или нагрузки отопления, при которо»
обеспечивается указанная стабилизация внутренней температуры, назы-
называется графиком регулирования отопительной нагрузки.
5. Выбор рационального режима центрального регулирования отпус-
отпуска теплоты осуществляется согласно СНиП 2.04.07-86 "Тепловые се-
сети" (п. 4.5, 4.6, 4.7) с учетом типа теплоисточника (ТЭЦ, котельной)
и рода характерной для большинства потребителей данной СЦТ тепло-
тепловой нагрузки, а также с учетом степени охвата (сплошной, частичной)
ЦТП и ИТП автоматизацией регулирования отпуска теплоты на отоп-
отопление.
В настоящее время основное применение в СЦТ городов получило
центральное качественное регулирование. При теплоснабжении от ТЭЦ
комбинированная выработка электроэнергии при качественном регу-
регулировании больше, чем при других режимах регулирования, так как в
течение всего отопительного сезона температура подающей воды в сети
при качественном регулировании поддерживается на более низком
уровне. Если в СЦТ тепловая нагрузка жилищно-коммунального сек-
сектора менее 65% суммарной тепловой нагрузки и доля средней нагруз-
нагрузки горячего водоснабжения не более 15% расчетной нагрузки отопле-
отопления, то применяют центральное качественное регулирование по нагруз-
нагрузке отопления по температурному графику, представленному на
рис. 1.2, кривая 3. Спрямление графика при температуре наружного
воздуха tH выше t"H, что соответствует температуре сетевой воды в по-
подающем трубопроводе тс = 70 ° С (для открытых систем 60 ° С), вызва-
вызвано необходимостью нагрева воды на горячее водоснабжение не ниже
60 °С. При таком графике центрального регулирования в закрытых
системах теплоснабжения водонагреватели горячего водоснабжения в
ЦТП и ИТП присоединяются к сети по смешанной и параллельной схе-
схемам. Регулируемые установки отопления горячего водоснабжения ра-
работают независимо друг от друга, т. е. по режиму несвязанного регу-
регулирования.
Если в СЦТ жилищно-коммунальных потребителей большинство
(более 65% по тепловой нагрузке), то применяют центральное каче-
качественное регулирование по совмещенной нагрузке отопления и горячего
водоснабжения по повышенному температурному графику. Регулиро-
Регулирование по совмещенной нагрузке позволяет удовлетворить нагрузку
горячего водоснабжения практически без дополнительного увеличения
расчетного расхода воды в сети по сравнению с расчетным расходом во-
воды на отопление, что приводит к уменьшению сечения трубопроводов
тепловой сети и, следовательно, к снижению капитальных затрат на их
сооружение. В связи с ростом городов и поселков городского типа и
централизацией их теплоснабжения большое значение приобретают воп-
19

N.
\ *с*
.——-
III
5
Температура наружного воздуха
I _ 1
Относительная тепловая нагруз-
нагрузка отопления &q
^ Температура наружного воздуха
Относительная тепловая наг-
нагрузка отопления Q.%
а) 5)
Рис. 1.2. Температурные графики регулирования отпуска теплоты при автомати-
автоматизации ТП (варианты):
а - центрального регулирования на теплоисточнике; б - группового в ЦТП;
1 — ступенчатый при постоянной температуре; 2 — качественного регулирования
по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения района тепло-
теплоснабжения; 3 — качественного регулирования по нагрузке отопления, ограничен-
ограниченный наименьшей температурой, необходимой для подогрева воды, поступающей
в системы горячего водоснабжения; 4 — качественного регулирования по совме-
совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения данного ЦТП; 5 - каче-
качественного регулирования по нагрузке отопления; б - то же, с учетом внутрен-
внутренних тепловых поступлений (см. также рис. 2.9)
росы экономии материальных затрат, поэтому регулирование по совме-
совмещенной тепловой нагрузке получает все более широкое применение.
При осуществлении центрального регулирования по совмещенной на-
нагрузке отопления и горячего водоснабжения неравномерность суточ-
суточного графика суммарной тепловой нагрузки выравнивается за счет
теплоаккумулирующей способности строительных конструкций отап-
отапливаемых зданий.
В закрытой( системе теплоснабжения схема присоединения водона-
водонагревателя горячего водоснабжения в ЦТП и ИТП применяется такой,
чтобы обеспечить использование тепловой инерции зданий путем ор-
организации зависимой друг от друга работы установок отопления и
горячего водоснабжения по режиму связанного регулирования (двух-
(двухступенчатая последовательная, смешанная с ограничением расхода).
Требуемый при этом повышенный температурный график показан
на рис. 1.2, кривая 2. При этом точка излома графика температур
воды в подающем и обратном трубопроводах принимается при темпе-
температуре tH = t"B, соответствующей точке излома графика регулирования
по нагрузке отопления (кривая 5) [6,7,12].
20

При сплошной автоматизации регулирования отопления в Ц.
ИТП целесообразно центральное регулирование при постоянной тек
ратуре воды в сети более 100 °С и количественном регулирован*
в ЦТП и ИТП. Такой режим обеспечивает при незначительном повы
шении тепловых потерь в сети снижение повреждаемости теплопро-
теплопроводов от наружной коррозии из-за поддержания в сухом состоянии
изоляции в зоне ее контакта с трубопроводом, а также существенное
снижение расходов сетевой воды и соответственно расхода электро-
электроэнергии на ее перекачку. При таком режиме улучшается работа ком-
компенсаторных устройств в сетях благодаря сокращению диапазона тем-
температуры воды A00—150 вместо 70—150 °С) и увеличению времени
работы с постоянной температурой. Все эти факторы обусловливают
повышение надежности и экономичности теплоснабжения. Один из ва-
вариантов температурных графиков указанного режима представлен в
виде ступенчатого графика на рис. 1.2, кривая 1 [2]. Для такого гра-
графика в первой ступени при tH > tH\ (включая и летний период) тем-
температура воды в подающем трубопроводе гс1 = 105 + 120 °С, во вто-
второй ступени при tHi> tH > tH2 тс2 = 125 -г 135 °С, в третьей ступени
при tH < tH2 тс равна расчетной т{?, соответствующей расчетному
расходу теплоты на отопление Q% и расчетной fH = г?. Меньшие значе-
значения температур тс1 итс2 принимаются при относительно меньшей про-
протяженности тепловых сетей, большие — при большей протяженности,
чтобы обеспечить у концевых ТП температуру тс> 100 ° С.
Для условий Москвы (гр =—26 °С), например, может быть принято:
тс1=120°Спригн, >-13SC; тс2 =135 °С при -13 °С>Г„2 > -19 °С;
тс = т? при tH2 <—19 °С. При этом продолжительность работы тепловых
сетей на каждой из ступеней составит соответственно 88, 8 и 4% отопи-
отопительного периода.
6. Для реализации выбранных при указанных условиях рациональ-
рациональных графиков центрального регулирования ступень центрального регу-
регулирования должна включать следующие средства автоматизации:
автоматический регулятор температуры воды, поступающей в тепло-
тепловую сеть, с дистанционно управляемым задатчиком, позволяющим
изменять задание регулятору диспетчером из диспетчерского пункта
(ДП) как по текущей (при небольшом радиусе действия СЦТ), так и
по усредненной за 6—12 ч температуре наружного воздуха (при боль-
большой протяженности тепловой сети);
автоматический регулятор перепада давления сетевой воды на вы-
выходе теплоисточника с дистанционно управляемым задатчиком. Подоб-
Подобный же регулятор целесообразно установить и на выходах насосных
сетевых станций в крупных тепловых сетях. В совокупности работа
этих регуляторов обеспечит снятие избытков напоров в тепловых се-
сетях, обусловленных переменным расходом сетевой воды, вызванным
работой автоматических регуляторов в ТП.
21

В СЦТ, где температуру сетевой воды на теплоисточнике изменяют
по усредненной температуре наружного воздуха за период 6—12 ч и
более, автоматические регуляторы отопления в ЦТП и ИТП необходи-
необходимо оборудовать устройствами, обеспечивающими аналогичное усред-
усреднение температуры наружного воздуха, в частности инерционным дат-
датчиком температуры. Так как указанная температура сетевой воды не
соответствует текущей наружной температуре, имеющей суточные ко-
колебания (например, в Москве до 10—15 °С),то регулирование отопле-
отопления в ЦТП (ИТП) по текущей наружной температуре может привести
к недоотпуску теплоты зданиям. Режимы группового и местного регу-
регулирования рассмотрены в гл. 2 и 5.
7. При комплексной автоматизации СЦТ достаточно высоким дол-
должен быть уровень диспетчеризации этих систем. Диспетчерский пункт
предприятия тепловых сетей 11 (см. рис. 1.1) должен иметь связи с
пунктами сбора и передачи метеорологической информации: централь-
центральной метеостанцией города 3, метеопунктами районов города 8; с дис-
диспетчерским пунктом энергосистемы 12; с диспетчерскими пунктами
объединенной диспетчерской службы (ОДС) инженерного оборудова-
оборудования микрорайонов 7; с диспетчерскими службами водопровода,
электро- и газоснабжения города.
На диспетчерском пункте (ДП) тепловых сетей 11 (центральном —
ЦДЛ, районном — РДП) на основе информации, полученной от метео-
метеослужбы города 3 и диспетчера энергосистемы (ТЭЦ) 12, в соответствии
с заданными алгоритмами управления для нормальных режимов
эксплуатации и аварийных ситуаций осуществляется разработка, а
при наличии телемеханизации — и реализация исполнительных команд
для оборудования, агрегатов и средств регулирования и управления
источников теплоты 1, насосных станций и магистральных камер теп-
тепловых сетей 2, 9, отдельных групп потребителей (тепловых пунктов
5, 10). Тип и количество ДП тепловых сетей зависит от принятой струк-
структуры диспетчерской службы предприятия тепловых сетей — односту-
одноступенчатой, двухступенчатой — и мощности и радиуса действия СЦТ.
В пунктах сбора и передачи метеорологической информации для
управления теплоснабжением следует осуществлять:
определение текущих метеопараметров и разработку специализи-
специализированного прогноза погоды для ЦДЛ тепловых сетей (теплоэнергети-
(теплоэнергетического предприятия) — на центральной метеостанции города 3;
определение текущих метеопараметров в отдельных районах горо-
города (населенного пункта) для ДП ОДС 7 и РДП тепловых сетей - на
метеопунктах районов города 8. Количество таких пунктов должно
быть минимальным.
На ДП ОДС инженерного оборудования микрорайонов 7 следует
осуществлять (в части управления теплоснабжения) контроль пара-
параметров теплоносителя в домах (или в ТП), обмен информацией с ДП
22

тепловых сетей о фактических и требуемых параметрах теплоносите-
теплоносителя, двухстороннюю переговорную связь с ЦТП.
8. При комплексной автоматизации СЦТ передача контрольной и
командной информации между звеньями системы (ступенями регулиро-
регулирования) и ДП целесообразно осуществлять с применением средств теле-
телемеханизации и вычислительной техники путем создания телемеханизи-
телемеханизированных систем диспетчерского управления (ТСДУ) или автоматизи-
автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТТТ)
и автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ).
ТСДУ предусматривает для охваченных ею объектов СЦТ установку
телемеханического комплекса, выполняющего функции телеконтро-
телеконтроля, телесигнализации, телеизмерения текущих и интегральных значе-
значений параметров, телеуправления при нормальных и аварийных режи-
режимах. АСУТП предусматривает для охваченных ею объектов СЦТ уста-
установку информационно-управляющего вычислительного комплекса,
средств телемеханизации и локальной автоматизации, выполняющих
функции прогнозирования, оптимизации, диагностики, прямого и не-
непрямого (супервизорного) управления и регулирования при нор-
нормальных и аварийных режимах, централизованного контроля парамет-
параметров и учета энергоресурсов, подготовки и обмена информацией с вы-
вышестоящей АСУ (АСУП) и смежными АСУТП (АСДУ) ТЭЦ, город-
городских электросетей, водопровода, газового и жилищного хозяйства,
промышленных предприятий.
Автоматизированная система управления технологическими про-
процессами обеспечивает взаимосогласованную работу автоматизирован-
автоматизированных тепловых пунктов, насосных сетевых станций и теплоисточников
путем выработки необходимых команд и воздействия на задатчики
Таблица 1.3. Системы диспетчерского управления
теплоснабжением городов
Технологическая структура
системы теплоснабжения
Куст квартальных и группо-
групповых котельных
Тепловые сети с ЦТП от
ТЭЦ и районные котельные
с тепловыми сетями с ЦТП
(средний город)
То же, крупный город с на-
населением более 1 млн. чел.
Магистральные тепловые
сети от ТЭЦ (крупный
город с населением более
1 млн. чел.)
Структура диспетчер-
диспетчерской службы
Одноступенчатая с
ДП
Одноступенчатая с
ЦДЛ
Двухступенчатая
сЦДП и РДП
Рекомендуемая система
диспетчерского управ-
управления
ТСДУ
ТСДУ
АСУТП теплоснабжения
АСДУ тепловыми сетями
23

автоматических регуляторов и устройства управления в этих соору-
сооружениях.
Согласно СНиП 2.04.07-86 АСУТП (АСДУ) допускается предусмат-
предусматривать при технико-экономическом обосновании. По данным АКХ
им. К. Д. Памфилова, для предварительных расчетов можно принимать,
что внедрение АСУТП теплоснабжения экономически целесообразно
в крупных городах (районах города) с тепловой мощностью 500 МВт
и более при стоимости 1 ГДж отпущенной теплоты 2,5—3 руб. и с при-
присоединением зданий преимущественно через ЦТП, оборудованные
средствами автоматического регулирования отпуска теплоты на отоп-
отопление и горячее водоснабжение [5]. В городах и поселках, где создание
АСУТП нецелесообразно, следует применять ТСДУ.
Согласно [5] и с учетом требований СНиП 2.04.07-86 (п. 12.19)
системы диспетчерского управления рекомендуется выбирать в зави-
зависимости от структуры системы теплоснабжения по табл. 1.3. Характе-
Характеристики технических средств телемеханизации и АСУТП приведены
в гл. 6.
Глава вторая. АВТОМАТИЗАЦИЯ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ
В ТЕПЛОВЫХ ПУНКТАХ
2.1. АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ
НА ОТОПЛЕНИЕ И ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ В ЦТП И ИТП
2.1.1. Нормативно-техническая документация
для строительства и реконструкции автоматизированных ТП
В соответствии с "Планом внедрения автоматизации систем потреб-
потребления тепла в микрорайонах городов и населенных мест", утвержден-
утвержденным в мае 1985 года Госпланом СССР, Госснабом СССР, Госстро-
Госстроем СССР и ГКНТ СССР, ЦНИИЭП инженерного оборудования Госком-
архитектуры разработал типовые проекты ЦТП для городских микро-
микрорайонов и типовые материалы для проектирования автоматизирован-
автоматизированных ИТП и МТП жилых и общественных зданий.
Указанные типовые проекты и материалы с учетом требований СНиП
[7] предусматривают автоматическое регулирование отпуска теплоты
на отопление и горячее водоснабжение, учет потребляемой теплоты и
воды, контроль параметров холодной и горячей воды, поддержание
требуемого гидравлического режима в системах теплоснабжения.
В проектах и материалах применены современные средства автома-
автоматического регулирования, контроля и учета, выпуск которых отечест-
отечественной промышленностью гарантируется утвержденной вышеуказан-
вышеуказанными ведомствами в декабре 1985 г. "Программой работ по обеспече-
обеспечению потребности народного хозяйства в приборах учета, контроля и
24

Таблица 2.1. Типовые проекты "Автоматизированные центральные
тепловые пункты для городских микрорайонов" (разработчик - ЦНИИЭП
инженерного оборудования)
Исходные данные для
Тепловая
МОЩНОСТ1
МВт
4
7
12
20
Соотношение
, тепловых на-
нагрузок
_макс 4
0,3-0,9
0,3-0,9
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,6-0,8
0,6-0,8
0,9
0,9
0,6-0,8; 0,9
0,6-0,8; 0,9
0,6-0,8; 0,9
0,6-0,8; 0,9
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,6-0,8
0,6-0,8
0,6-0,8
0,6-0,8
0,6-0,8
' 0,6-0,8
0,6-0,8; 0,9
0,6-0,8; 0,9
0,6-0,8; 0,9
0,6-0,8; 0,9
0,6-0,8; 0,9
0,6-0,8; 0,9
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
выбора проекта
Схема
ЦТП1
2
2
1
1
2
2
3
3
1
1
1
1
2
2
3
3
1
1
2
2
3
3
1
1
2
2
3
3
1
1
2
2
3
3
1
1
2
2
3
Тип здания
ЦТП2
П
К
П
К
П
К
П
К
П
К
П
К
П
К
П
К
п
к
п
к
п
к
гт
к
п
к
п
к
п
к
п
к
п
к
п
к
п
к
п
№ типового
проекта
903-4-101.87
903-4-102.87
903-4-107.87
903-4-108.87
903-4-103.87
903-4-104.87
903-4-113.87
9034-114.87
903-4-38.86
903-4-39.86
903-4-52.86
903-4-53.86
903-4-46.86
903-4-47.86
903-4-54.86
903-4-55.86
903-4-56.86
903-4-57.86
903-4-109.87
903-4-110.87
903-4-115.87
903-4-116.87
903-4-32.85
903-4-33.85
903-4-34.85
903-4-35.85
9034-36.85
903-4-37.85
903-4-58.86
903-4-59.86
903-4-60.86
903-4-61.86
9034-62.86
903-4-63.86
903-4-105.87
903-4-106.87
903-4-111.87
903-4-112.87
903-4-117.87
25

Продолжение табл. 2.1
Исходные данные для выбора
Тепловая Соотношение
мощность, тепловых на-
МВт грузок
.макс 4
20 0,3-0,5
0,6-0,8
0,6-0,8
0,9
0,9
0,6-0,8; 0,9
0,6-0,8; 0,9
0,6-0,8; 0,9
0,6-0,8; 0,9
35 0,6-0,8
0,6-0,8
проекта
Схема
ЦТП1
3
1
1
1
1
2
2
3
3
1
1
Тип
здания
ЦТП2
К
П
К
п
к
п
к
п
к
п
к
№ типового
проекта
9034-118.87
903-4-40.86
903-4-41.86
903-4-64.86
903-4-65.86
903-4-66.86
903-4-67.86
903-4-68.86
903-4-69.86
903-4-44.86
903-4-45.86
1 Цифрами обозначены принятые схемы ЦТП: 1 - смешанная схема присоеди-
присоединения водонагревателей горячего водоснабжения с ограничением расхода сетевой
воды и независимое присоединение систем отопления; 2 — смешанная схема при-
присоединения водонагревателей горячего водоснабжения с ограничением расхода
сетевой воды и зависимое присоединение систем отопления; 3 - непосредст-
непосредственный водоразбор на горячее водоснабжение и независимое присоединение сис-
систем отопления.
2 Варианты ограждающих конструкций ЦТП: П - каркасно-панельный; К -
кирпичный.
3 Типовые проекты 903-4-32.85 - 903-4-37.85 выполнены без химводопод-
готовки. Проекты 903-4-38.86 - 903-4-69.86 и разработанные в 1987 г. на 7, 12 и
20 МВт выполнены с силикатной обработкой воды, а проекты на 4 МВт выполня-
выполняются с силикатной и магнитной обработкой воды для системы горячего водо-
водоснабжения.
рМакс _ ^м i q _ отношение максимальной часовой нагрузки горячего
Г.В
водоснабжения (QM ) к расчетной отопительной нагрузке Qo ЦТП. Тепловая мощ-
г.в
ность указана как сумма Qo + Q
Г «В
регулирования для систем теплоснабжения в XII пятилетке". Програм-
Программа предусматривает значительное увеличение производства необходи-
необходимых для автоматизации тепловых пунктов приборов.
В целях экономного использования топливно-энергетических ресур-
ресурсов, а также ограничения номенклатуры приборной продукции для
контроля, учета и автоматического регулирования в системах тепло-
теплоснабжения Госснабом СССР и Госкомархитектуры при Госстрое СССР
26

Таблица 2.2. Типовые проекты и материалы для проектирования
автоматизированных ИТП и МТП зданий
Тип системы теплопотребления Наименование проекта Разработчик
(материалов)
Отопление и
горячее во-
водоснабжение
(по закры-
закрытой и откры-
открытой схемам)
Присоедине-
Присоединение системы
отопления -
зависимое
с насосным
смешением
и незави-
независимое
Присоедине-
Присоединение системы
отопления -
зависимое
с элеватор-
элеваторным смеше-
смешением
Приточная вентиляция
Кондиционирование воздуха
Типовые материалы для
проектирования "Автома-
"Автоматизированные индивиду-
индивидуальные тепловые пункты
для жилых и обществен-
общественных зданий"
№ 903-04-42.86 - для си-
систем отопления с цирку-
циркуляционными насосами
Типовые материалы для
проектирования "Автома-
"Автоматизированные индивиду-
индивидуальные тепловые пункты
для жилых и обществен-
общественных зданий"
№ 903-04-43.86 - для си-
систем отопления с гидро-
гидроэлеваторами
Типовой проект "Авто-
"Автоматизация, управление
и силовое электрообору-
электрооборудование приточных вен-
вентиляционных камер ти-
типа 1ПК10-1ПК150"
№ 904-02-4
Типовой проект "Авто-
"Автоматизация, управление
и силовое электрообо-
электрооборудование центральных
кондиционеров (соот-
(соответственно) КдЮА,
Кд20АиКТЦ31,5 -
КТЦ80" № 904-02-2 и
904-02-6
ЦНИИЭП инже-
инженерного оборудо-
оборудования при учас-
участии АКХ
им. К. Д. Памфи-
Памфилова
Тоже
ГПИ "Сантех-
проект"
То же
принято решение (№ ЭС-5-776 от 24.02.1987 г.): рекомендовать при
строительстве тепловых пунктов в системах теплоснабжения объектов
жилищно-гражданского назначения использовать типовые проекты
"Автоматизированные центральные тепловые пункты для городских
микрорайонов" (в соответствии с данными табл. 2.1) и типовые ма-
материалы для проектирования "Автоматизированные индивидуальные
тепловые пункты для жилых и общественных зданий" (согласно дан-
данным табл. 2.2) и запретить с 01.03.1987 г. привязку старых разработок
тепловых пунктов без средств учета и автоматического регулирования
отпуска теплоты.
27

si
I
I
а
Я
S
С!
ю
а
Н

s
ВС

При наличии в тепловых пунктах установок вентиляции и кондицио-
кондиционирования воздуха автоматизация этих установок осуществляется по
ранее разработанным типовым проектам согласно данным табл. 2.2.
Типовые проекты и материалы распространяются Минским и Тби-
Тбилисским филиалами ЦИТП.
Для оказания методической помощи проектантам, наладчикам и
эксплуатационникам в выборе рациональных решений по автоматиза-
автоматизации ведущими научно-исследовательскими и проектными организация-
организациями в развитие СНиП [7] разработан ряд пособий (руководств, реко-
рекомендаций) по проектированию автоматизации ДТП, ИТП, МТП при но-
новом их строительстве и реконструкции. Характеристика основных
пособий приведена в табл. 2.3.
В последующих параграфах рассмотрены технические решения от-
отдельных узлов автоматизации, имеющихся в указанных выше типовых
проектах, материалах и пособиях. Кроме них рассмотрены также ре-
решения, предложенные и внедренные в эксплуатацию рядом научно-
исследовательских, проектных и эксплуатирующих организаций и от-
отличающиеся типами примененных регуляторов и схемами их вклю-
включения.
Рассмотрены: схемы присоединения водонагревательных установок
горячего водоснабжения в ЦТП и ИТП с регулированием отпуска теп-
теплоты на отопление и горячее водоснабжение; автоматизация регули-
регулирования отпуска теплоты на отопление в ЦТП; автоматическое регу-
регулирование температуры горячей воды в ЦТП и ИТП, в том числе и
программное ее снижение; автоматизация регулирования отпуска теп-
теплоты на отопление в ИТП и МТП, в том числе его пофасадное регули-
регулирование и программное снижение.
2.1.2. Схемы присоединения водонагревательных установок
горячего водоснабжения в ЦТП и ИТП
с регулированием отпуска теплоты на отопление
Одним из основных критериев выбора схем присоединения водо-
водонагревательных установок горячего водоснабжения является мини-
минимум приведенных затрат на тепловые сети и тепловые пункты [8].
Для закрытых СЦТ из всех известных схем простейшая — параллельная —
характеризуется наименьшей поверхностью нагрева водонагревателя
горячего водоснабжения и наибольшим расчетным расходом сетевой
воды на ТП (при одинаковых тепловых нагрузках горячего водоснаб-
водоснабжения и отопления, а также одинаковых расчетных температурах воды
в тепловой сети). Двухступенчатая последовательная схема и близкая
к ней по параметрам смешанная схема с ограничением максимального
расхода сетевой воды характеризуются наименьшим расчетным расхо-
расходом сетевой воды на ТП и наибольшей поверхностью нагрева водона-
водонагревателя горячего водоснабжения. Наименьший расчетный расход
30

сетевой воды, близкий к расчетному отопительному расходу, обес-
обеспечивается при этих схемах выравниванием тепловой нагрузки ТП
благодаря использованию аккумулирующей способности ограждаю-
ограждающих конструкций отапливаемых зданий путем применения связанного
регулирования установок отопления и горячего водоснабжения [6].
Двухступенчатая смешанная схема по расчетным расходам сетевой во-
воды и поверхности нагрева водонагревателя горячего водоснабжения за-
занимает промежуточное положение.
В системах теплоснабжения большой мощности с большим радиу-
радиусом действия доля затрат на тепловые сети может значительно превы-
превышать долю затрат на оборудование ТП, поэтому в таких системах эко-
экономически целесообразно применение схем, требующих меньшие ра-
расчетные расходы сетевой воды. В свою очередь в системах теплоснаб-
теплоснабжения относительно небольшой мощности и небольшого радиуса дей-
действия применение схем со связанным регулированием установок, тре-
требующих достаточно сложной системы автоматизации, может быть не-
неоправданным.
Значительное снижение расчетного расхода сетевой воды на ТП мо-
может быть достигнуто при использовании для выравнивания тепловой
нагрузки ТП баков-аккумуляторов системы горячего водоснабже-
водоснабжения, так как в этом случае при расчете расхода учитывается средне-
среднечасовая нагрузка горячего водоснабжения, а не максимальное часовое
ее значение. Поэтому для ТП с баком-аккумулятором также нет не-
необходимости в применении схем со связанным регулированием уста-
установок отопления и горячего водоснабжения.
Двухступенчатые схемы присоединения водонагревателя горячего
водоснабжения при отсутствии бака-аккумулятора имеют преимуще-
преимущества перед другими схемами в широком диапазоне отношения 0,2 <
< рмакс ^ j^ характерном для подавляющего большинства ТП жилых
зданий. Для тех ТП, у которых отношение рмакс находится за преде-
пределами указанного диапазона, СНиП [7] регламентирует применение па-
параллельной схемы, так как при малых рмакс усложнение схем (по
сравнению с параллельной) не компенсируется снижением расхода
сетевой воды, а при больших рмакс резко возрастает поверхность на-
нагрева водонагревателя горячего водоснабжения.
Для ТП предприятий с прерывистым характером водопотребления
(бани, прачечные и др.) и установкой в них, как правило, бака-акку-
бака-аккумулятора горячей воды целесообразно применение простейшей парал-
параллельной схемы.
При выборе схем присоединения водонагревателя горячего водо-
водоснабжения следует учитывать ограничения на их применение, вызван-
вызванные наличием средств регулирования отпуска теплоты на отопление и
ранее не возникавшие для ТП до применения таких средств. В част-
частности, не следует применять двухступенчатую последовательную схе-
схему в ЦТП с зависимым присоединением систем отопления зданий при
31

наличии местных регуляторов отопления в их МТП, так как изменение
(уменьшение) расхода воды в результате работы местных регуляторов
приведет к уменьшению расхода воды через верхнюю ступень водо-
водонагревателя горячего водоснабжения и, следовательно, к недогреву во-
воды на горячее водоснабжение. По той же причине не следует применять
двухступенчатую последовательную схему в ИТП с присоединением си-
системы отопления через гидроэлеватор с регулированием отпуска теп-
теплоты. Не рекомендуется применение смешанной схемы с ограничением
максимального расхода сетевой воды в ИТП с указанным выше регули-
регулируемым гидроэлеватором, так как при прохождении пиков нагрузки
горячего водоснабжения и осуществлении требуемого при данной схе-
схеме связанного регулирования уменьшится расход сетевой воды на эле-
элеватор, следовательно, уменьшится расход смешанной воды на отопле-
отопление, на что большинство систем отопления зданий не рассчитано (при
снижении расхода воды возможна недопустимая тепловая и гидравли-
гидравлическая разрегулировка системы отопления) [5].
С учетом указанных критериев и ограничений, требований СНиП
[7] и рекомендаций [1] ниже приведены рациональные области при-
применения различных схем присоединения водонагревательных устано-
установок горячего водоснабжения при проектировании ТП с регулированием
отпуска теплоты на отопление.
Для закрытых систем теплоснабжения от ТЭЦ, а также от котельных
мощностью более 35 МВт, в которых имеются указанные в гл. 1 усло-
условия для принятия в качестве расчетного повышенного температурного
графика центрального регулирования по совмещенной нагрузке отоп-
Таблица 2.4. Отношения тепловых натру
Характеристика нагрузки горячего водоснабжения
Количество
жителей
250
500
1000
2500
5000
10 000
20000
Среднечасовая Коэффициент
нагрузка,
МВт
0,08
0,16
0,32
0,80
1,6
3,2
6,4
часовой нерав-
неравномерности
водопотреб-
ления Кч
4,3
3,75
3,27
2,9
2,74
2,6
2,4
Максимальная
часовая на-
нагрузка
2м МВт
Г.В
0,34
0,60
1,05
2,32
4,38
8,32
15,35
Отно
'н.р.о ~ ~5
ОУД = 0,75
СП
РСР = 0,43
1,81
1,60
1,40
1,24
1,17
1,11
1,02
Примечание. Коэффициент Кч принят по [l]; Qr - рассчитано при нор
60 С; tн.р.о ~ расчетная температура наружного воздуха для проектирования от
жителя, кВт/жит, принят по [б] для указанных значений Гн.р.о-
32

ления и горячего водоснабжения (см. рис. 1.2, кривая 2), выбирают сле-
следующие схемы присоединения:
смешанную с ограничением максимального расхода сетевой воды
на ТП или двухступенчатую последовательную при отсутствии указан-
указанных выше ограничивающих условий — в ЦТП и ИТП при 0,2 <рмакс <
< 1 и отсутствии бака-аккумулятора системы горячего водоснабжения,
в ИТП с элеватором - смешанную;
смешанную - в ЦТП и ИТП при 0,2 <рмакс < 1 и наличии бака-акку-
бака-аккумулятора системы горячего водоснабжения,
параллельную - в ЦТП и ИТП при рмакс < 0,2 и рмакс > 1, а также
в ТП при прерывном характере водопотребления.
Для закрытых систем теплоснабжения от ТЭЦ, а также от котель-
котельных мощностью более 35 МВт, в которых в качестве расчетного принят
температурный график центрального регулирования по нагрузке отоп-
отопления (см. рис. 1.2, кривая 3), выбирают следующие схемы присоеди-
присоединения: смешанную - в ЦТП и ИТП при 0,2 <рмакс < 1; параллельную -
в ЦТП и ИТП при рмакс < 0,2 и рмакс > 1, а также в ТП при прерывном
характере водопотребления.
Для закрытых систем теплоснабжения от котельных мощностью
35 МВт и менее во всех ТП выбирают параллельную схему [1].
В ТП открытых систем теплоснабжения присоединение смеситель-
смесительного устройства осуществляется, как правило, по одной схеме (см.
ниже).
Все эти схемы присоединения приведены в рекомендованных к при-
применению типовых проектах ЦТП, материалах для проектирования ИТП
зок рмакс для тепловых пунктов жилых зданий
„макс
шение тепловых нагрузок р
'н.р.о 12,-
Qya = 0,92
PCP=O,3S
1,48
1,30
1,14
1,01
0,95
0,90
0,83
> ^н.р.о = -15 ?н
0УД = 1,05 Q-
pcp=o,3i р'
1,30
1,14
1,00
0,88
0,83
0,79
0,73
:.р.о = -25
т = 1,21
;р -0,26
1,12
0,99
0,87
0,77
0,72
0,69
0,63
'н.р.о —35
Q™ = 1,44
РСР = О,22
0,94
0,83
0,73
0,64
0,61
0,58
0,53
'н.р.о = -40
Qy^ = 1,56
РСР= 0,21
0,87
0,77
0,67
0,59
0,56
0,53
0,49
: расхода горячей воды за сутки одним жителем 120 л/сут и нагрева воды от 5 до
¦ления. С; ??уд - удельный расчетный расход теплоты на отопление на одного
2-J.82O 33

-На горячее ВодоснаЗжение
На отопление
(для ЦТП- к элеВа-
jq торам 6' зда-
Из системы
отопления
Из системы
вентиляции
Из холодного
водопровода
Рис. 2.1. Двухступенчатая смешанная схема с ограничением максимального рас-
расхода воды при зависимом присоединении систем отопления:
1 - регулятор температуры воды на горячее водоснабжение; 2 — грязевики;
3 — дифманометр-расходомер с измерительной диафрагмой устройства ограни-
ограничения расхода; 4 — регулирующий клапан регулятора температуры воды на горя-
горячее водоснабжение; 5, 17 — вторая и первая ступени водонагревателя горячего
водоснабжения; 6 — циркуляционные насосы горячего водоснабжения; 7 - во-
водомеры; 8 — регулирующий клапан регулятора отопления; 9 — регулятор темпе-
температуры (разности температур) воды на отопление; 10 - датчик температуры
наружного воздуха; 11 — датчики температуры воды на отопление; 12 — регули-
регулирующий клапан регулятора перепада давления (расхода) воды на отопление; 13 -
регулятор перепада давления (расхода); 14 - датчик регулятора перепада давле-
давления; 15 - обратные затворы; 16 - корректирующие смесительные насосы; 18 -
теплосчетчик
и пособиях (см. табл. 2.1-2.3). По диапазону отношений нагрузок
рмакс, на которые рассчитаны водонагреватели горячего водоснабже-
водоснабжения в закрытых системах, типовые проекты ЦТП (см. табл. 2.1) могут
применяться в широком интервале расчетных температур наружного
воздуха для отопления ?н.р.о> что видно из данных табл. 2.4. Повышен-
Повышенный температурный график центрального регулирования при этом
рассчитывается с учетом значения отношения среднечасовой нагрузки
горячего водоснабжения к расчетной нагрузке отопления рср = рт,
являющегося типовым для ЦТП данной системы теплоснабжения. При-
Примерные значения рср, соответствующие различным расчетным темпе—
ратурам ?н.р.о, приведены в табл. 2.4. Ниже даны описания основны»
схем присоединения. ¦ (
Двухступенчатая смешанная схема с ограничением максимального >
расхода сетевой воды на ТП. На рис. 2.1 показана принципиальная тех-
технологическая схема автоматизации ЦТП с рассматриваемой схемой пр^и-
34

На горячее
йадоснаожение
-4-IX-
Из системы горячего
ЗодоснаЗжения
{яп) СхЯб-
На огпапление(для ЦТП - к
к элеваторам в зданиях).
Рис. 2.2. Двухступенчатая смешанная схема с ограничением максимального
расхода воды при независимом присоединении систем отопления:
12 - циркуляционные насосы отопления; 13 — подпиточные насосы; 14 - водо-
водонагреватель отопления; 16 - трубопроводы присоединения вентиляционных уста-
установок; остальные обозначения те же, что и на рис. 2.1
соединения водонагревателя горячего водоснабжения при зависимом
присоединении систем отопления, а на рис. 2.2 — то же, но при незави-
независимом присоединении систем отопления. Технологическое оборудова-
оборудование ЦТП включает двухступенчатый водонагреватель горячего водо-
водоснабжения с первой 17 и второй 5 ступенями; циркуляционные на-
насосы горячего водоснабжения 6; корректирующие смесительные на-
насосы 16 (рис. 2.1) или циркуляционные насосы 12, водонагреватель
отопления 14, подпиточные насосы 13 (см. рис. 2.2); грязевики 2,
обратные затворы 15, запорную арматуру. Схема автоматизации
регулирования отпуска теплоты и учета расхода теплоты и воды вклю-
включает: автоматический регулятор температуры воды на горячее водо-
водоснабжение 1, 4; автоматический регулятор температуры (разности
температур) воды на отопление "по возмущению" 8-11; автоматиче-
автоматический регулятор перепада давлений (расхода) воды на отопление 12-14
(при зависимом присоединении, рис. 2.1); автоматическое устройство
ограничения расхода сетевой воды на ЦТП 3, связанное с регулятором
температуры 9; теплосчетчик 18 с двумя датчиками температуры в по-
подающем и обратном трубопроводах сетевой воды на входе ЦТП и дат-
датчиком общего расхода сетевой воды на ЦТП; водомеры холодной во-
воды, воды на циркуляцию в системе горячего водоснабжения, воды на
отопление, подпиточной воды (см. рис. 2.2).
35

В рассматриваемых смешанных схемах водонагреватель первой сту-
ступени 17 включен последовательно, а водонагреватель второй ступе-
ступени 5 параллельно по отношению к отопительной системе. В первой сту-
ступени подогрева 17 холодная вода подогревается до определенной тем-
температуры за счет теплоты воды из системы отопления (или из водона-
водонагревателя отопления 14 на рис. 2.2) и вентиляции, вследствие чего
уменьшается тепловая мощность водонагревателя второй ступени 5 и
снижается по сравнению с параллельной схемой для тех же условий
расход сетевой воды на покрытие нагрузки горячего водоснабжения.
Дополнительное снижение расхода сетевой воды по сравнению с двух-
двухступенчатой смешанной схемой без ограничения максимального расхо-
расхода в данных схемах обеспечивается за счет выравнивания тепловой
нагрузки жилых зданий применением связанного регулирования уста-
установок отопления и горячего водоснабжения. Так же, как и в двухсту-
двухступенчатой последовательной схеме, в период пиков нагрузки горячего
водоснабжения уменьшается подача теплоты на отопление. Недодан-
Недоданная теплота компенсируется в период малых нагрузок горячего водо-
водоснабжения, в том числе в ночное время. В качестве теплового аккуму-
аккумулятора используется строительная конструкция отапливаемых зда-
зданий. Процесс связанного регулирования осуществляется благодаря ис-
использованию устройства ограничения максимального расхода сетевой
воды на ЦТП 3, которое в рассматриваемых схемах на рис. 2.1 и 2.2
с целью сокращения затрат на средства автоматизации имеет общий
регулирующий клапан 8 с регулятором отопления [1, 9]. Устройство
ограничения расхода состоит из датчика расхода (дифманометра-рас-
ходомера) 3 с измерительной диафрагмой и выходным контактным
устройством. При прохождении пика нагрузки горячего водоснаб-
водоснабжения, когда расход сетевой воды на ЦТП Ьу, увеличиваясь, достигает
расчетного Gp (близкого к расчетному отопительному расходу), в
расходомере замыкается контакт, что приводит к отключению прибо-
прибора 9 от своего клапана 8 и подключению этого клапана к расходомеру.
При этом поддерживается расход Gx = Gp = const, благодаря тому, что
клапан 8 прикрывается, снижая расход сетевой воды на отопление.
Здания в этом случае недотапливаются. При малой нагрузке горячего
водоснабжения снижается расход воды Gx, размыкается контакт рас-
расходомера 3 и к клапану 8 вновь подключается прибор 9. Это приводит
к открытию клапана 8, увеличению расхода теплоты на бтопление и
к компенсации недодачи теплоты зданиям. В этом режиме регулятор 9
обеспечивает такую подачу теплоты в здания, чтобы их суточные тепло-
потери были полностью покрыты суточным расходом теплоты на отоп-
отопление (см. рис. 1.2, кривая 4).
В осенне-весенний период при повышенных наружных температурах
расход сетевой воды Gj обычно меньше расчетного Gp из-за снижения
расхода сетевой воды на отопление регулятором 9, так как в этот пе-
период теплоисточник по условиям обеспечения требуемой температуры
36

воды на горячее водоснабжение поддерживает температуру сетевой
воды постоянной на уровне, превышающем потребности системы отоп-
отопления (см. рис. 1.2, кривая 2). В этих условиях регуляторы горячего
водоснабжения 1 и отопления 9 работают независимо друг от друга,
т. е. находятся в режиме несвязанного регулирования. При этом регу-
регуляторы 7 и 9 могут обеспечить максимальный и минимальный (вплоть
до полного закрытия своих клапанов) отбор воды из сети, что обуслов-
обусловливает эффективное регулирование отпуска теплоты из ДТП зданиям.
В схеме на рис. 2.1 работа одного насоса смешения 16, обеспечиваю-
обеспечивающего постоянство расхода через отопительные установки, необходима
в течение всего сезона. Расход воды через насос изменяется как в сезон-
сезонном, так и в суточном разрезах; наибольшее подмешивание требуется
в часы пиков нагрузки горячего водоснабжения в начале и конце отопи-
отопительного сезона; наименьшее подмешивание требуется в ночные часы
при расчетной наружной температуре для отопления.
В ряде пособий по проектированию и типовых проектов ЦТП (на-
(например, применяемых в г. Москве) ограничение расхода осуществля-
осуществляется путем установки на подающем сетевом трубопроводе на входе
ЦТП регулятора расхода воды с измерительной диафрагмой [1, 11].
Технологическая схема автоматизации ИТП с двухступенчатой сме-
смешанной схемой с ограничением расхода и присоединением систем отоп-
отопления через насос смешения аналогична схеме на рис. 2.1. В ней, как
правило, регулятор расхода 12, 13, 14 не устанавливают. Насос смеше-
смешения может устанавливаться как на перемычке, так и на обратной линии
от системы отопления. Схема ИТП с независимым присоединением ана-
аналогична схеме ЦТП на рис. 2.2. Система отопления может иметь пофа-
Ш На отоплени.е(для
ЦТП кзлебато-
рам В здания*)
Рис. 2.3. Двухступенчатая смешанная схема при зависимом присоединении сис-
систем отопления:
обозначения те же, что и на рис. 2.1
37

На горячее
водоснабжение
Из системы
отопления
X *
Рис. 2.4. Двухступенчатая смешанная схема с элеваторным присоединением сис-
систем отопления:
23 — элеватор с регулируемым соплом и электроприводом регулируемого
плунжера: остальные обозначения те же, что и на рис. 2.1
На отопление
(Зля ЦТП-к элева-
элеваторам В здания ж)
2 '
Из системы
отопления
Рис. 2.5. Одноступенчатая параллельная схема с баком-аккумулятором при
зависимом присоединении систем отопления:
19 — водонагреватель горячего водоснабжения; 20 - бак-аккумулятор; 21 -
регулятор уровня воды в баке с датчиком уровня; 22 — клапан регулятора уров-
уровня; остальные обозначения те же, что и на рис. 2.1

садное разделение с отдельным регулятором отопления на каждом фа-
фасаде. Схемы присоединения систем отопления см. ниже в § 2.2 и 2.3.
Двухступенчатая смешанная схема. Показана на рис. 2.3 для ЦТП
с зависимым присоединением систем отопления. Схема при независи-
независимом присоединении аналогична схеме на рис. 2.2 (без устройства огра-
ограничения расхода).
В такой схеме регулятор горячего водоснабжения 1, 4 к регулятор
отопления 8-11 работают независимо друг от друга, осуществляя несвя-
несвязанное регулирование установок отопления и горячего водоснабжения.
При отопительном графике центрального регулирования насосы сме-
смешения 16 работают только в период излома температурного графика.
При повышенном графике центрального регулирования насосы смеше-
смешения работают весь отопительный сезон. При этом регулятор отопления
настраивается на отпуск теплоты зданиям по отопительному темпера-
температурному графику (см. рис. 1.2, кривые 5, 6).
Схемы автоматизации ИТП со смешанным присоединением водона-
водонагревателя горячего водоснабжения и с насосным и независимым при-
присоединением системы отопления аналогичны схемам ЦТП на рис. 2.3
и 2.2 (без ограничения расхода). Смешанная схема с элеваторным при-
присоединением отопления показана на рис. 2.4.
Одноступенчатая параллельная схема. Показана на рис. 2.5 для ЦТП
с зависимым присоединением систем отопления и баком-аккумулято-
баком-аккумулятором системы горячего водоснабжения. В этой схеме регулятор горя-
горячего водоснабжения и регулятор отопления также работают независимо
друг от друга. Выравнивание тепловой нагрузки ЦТП производится за
счет аккумулирующей способности бака 20, уровень воды в котором
регулируется регулятором уровня 21 с клапаном 22 на линии холодного
водопровода. Включение бака и управление при смешанной схеме с ба-
баком-аккумулятором аналогичны. При отопительном графике централь-
центрального регулирования корректирующие насосы 16 работают только в пе-
переходный период, при повышенном графике — весь отопительный се-
сезон. Регулятор отопления настраивается в обоих случаях на поддержа-
поддержание отопительного графика отпуска теплоты зданиям (см. рис. 1.2,
кривые 5, 6).
Определение расчетных расходов сетевой воды на ТП и поверхности
нагрева водонагревателя горячего водоснабжения для рассмотренных
схем присоединения производится согласно СНиП [7] и руководству
[1].
Использование двухступенчатой последовательной схемы с регули-
регулированием отопления для ЦТП и ИТП предложено рядом организаций.
Особенностью схемы автоматизации такого ТП является способ, кото-
которым регулируется расход сетевой воды на отопление (рис. 2.6 без клапа-
клапана 24, регулятора расхода 12-14 и датчиков 11 и 25). Так как при по-
последовательной схеме в качестве регулируемой величины не может быть
принята температура воды на отопление вследствие влияния на нее пере-
39

На горячее Иодоснаджение
Z5 Ц На отопле-
отопление^ элева-
элеваторам в
Us системы отопления
Рис. 2.6. Двухступенчатая последовательно-смешанная схема с переключением
второй ступени водонагревателя горячего водоснабжения:
24 - трехходовый распределительный клапан с электроприводом; 25 - дат-
датчик температуры устройства переключения второй ступени; остальные обозна-
обозначения те же, что и на рис. 2.1
менной нагрузки горячего водоснабжения, то регулирование проводят
с помощью клапана 8 на перемычке второй ступени водонагревателя
горячего водоснабжения, управляемого по импульсам расхода сетевой
воды на входе ТП и температуры наружного воздуха, по отклонению
температуры воздуха в помещениях здания или по отклонению тем-
температуры внутри устройства, моделирующего тепловой режим здания,
или температуры, вычисленной с использованием математической
модели этого теплового режима. В первом варианте для заданных тем-
температурного графика центрального регулирования, оборудования ТП,
нагрузок горячего водоснабжения и отопления на ЭВМ определяется
для каждого здания или группы зданий зависимость требуемого рас-
расхода сетевой воды на ЦТП (ИТП) от наружной температуры. Эту за-
зависимость реализует регулятор расхода 9 (на рис. 2.6 датчик расхода
условно не показан) по импульсу наружной температуры, измеренной
с помощью инерционного датчика температуры 10 [8]. В других вари-
вариантах схемы регулирования с помощью теплосчетчика определяется
фактический расход теплоты на отопление, по которому устанавливают
или рассчитывают температуру в модели [6].
Следует отметить, что при высоких температурах наружного возду-
воздуха даже полное закрытие клапана 8 на перемычке второй ступени не
приводит к требуемому для эффективного регулирования полному
прекращению подачи теплоты на отопление, так как сохраняется путь
снабжения теплотой системы отопления через водонагреватель второй
ступени, что обусловливает неустранимый системой регулирования
перетоп здания в период излома температурного графика.
В ряде предложенных схем ЦТП с двухступенчатым последователь-
последовательным присоединением водонагревателя горячего водоснабжения отме-
40

ченмый выше недостаток устраняется путем создания в определенный
период суток или сезона пути снабжения теплотой второй ступени,
минуя систему отопления. Один из вариантов решения этой задачи
предусматривает в схеме установку дополнительной перемычки между
подающим и обратным трубопроводами после второй ступени с регу-
регулятором расхода на этой перемычке. Когда суммарный расход сетевой
воды на ЦТП становится больше расчетного отопительного расхода,
регулятор расхода на перемычке открывается, сбрасывая избыток
воды в обратный трубопровод, который, смешиваясь с расходом воды
от системы отопления, поступает в первую ступень [12]. Другой пред-
предложенный вариант (см. рис. 2.6) предусматривает в период излома пол-
полное переключение второй ступени водонагревателя горячего водоснаб-
водоснабжения с последовательной на смешанное присоединение с одновремен-
одновременным включением насоса смешения 16 и регулятора температуры 9.
В такой последовательно-смешанной схеме переключение второй сту-
ступени 5 осуществляется в точке, близкой к излому графика по импуль-
импульсу от датчика наружной температуры 25. По этому же импульсу од-
одновременно включаются насосы смешения 16 (сначала один, затем с
повышением наружной температуры — второй) и включается в работу
регулятор отопления 8—11. ЦТП работает по смешанной схеме с регу-
регулированием отпуска теплоты на отопление. При похолодании, когда
наружная температура становится ниже температуры в точке, близкой
к излому графика, импульс от датчика 25 переключает клапан 24, выход
воды из второй ступени связывается с подающим трубопроводом в
точке а, насосы смешения 16 отключаются, клапан 8 полностью откры-
открывается, регулятор 9 отключается от клапана 8, остается в работе регуля-
регулятор расхода 12—14 на перемычке второй ступени 5. ЦТП работает по
двухступенчатой последовательной схеме. Такая схема предложена в
рекомендациях [13], в которых ее применение предусмотрено при от-
отношении нагрузок ТП рср «рт вместо смешанной схемы с ограничением
расхода воды, если отсутствует возможность приобретения и установ-
установки расходомеров устройства ограничения расхода.
Ряд работ по схемам присоединения водонагревателя горячего водо-
водоснабжения направлен на расширение области использования связанно-
связанного регулирования установок отопления и горячего водоснабжения, в
частности на область отношений рмакс > 1, в которой регламентирова-
регламентировано применение параллельной схемы. Как видно из табл. 2.4, область
рмакс у j охватывает значительный диапазон мощностей ТП, в основном
в южных районах страны. Применение в больших системах теплоснабже-
теплоснабжения городов этих районов смешанных схем с ограничением расхода
(или двухступенчатых последовательных схем) при отношениях рср =
= 0,3 -г 0,45 (см. табл. 2.4 для fH.p.o от —5 до —15 °С) потребовало бы
поддерживать в тепловых сетях повышенный температурный график
с более значительной надбавкой к отопительному графику, чем при
?н.р.о в средней полосе страны. Это может быть экономически невы-
41

годно при теплоснабжении от ТЭЦ. Кроме того, при повышенном гра-
графике для ЦТП с зависимым присоединением системы отопления требу-
требуется работа насосов смешения в течение всего сезона.
Суть имеющихся предложений по схемам для рмакс > 1 состоит в
организации двух путей снабжения теплотой второй ступени водона-
водонагревателя горячего водоснабжения — одного через систему отопления,
второго — минуя эту систему. В уже упоминавшейся выше схеме это
обеспечивается установкой дополнительной перемычки между подаю-
подающим и обратным трубопроводами с регулятором расхода воды на ней,
когда основная схема присоединения — двухступенчатая последова-
последовательная [12]. В другом предложенном варианте водонагреватель горя-
горячего водоснабжения состоит из двух групп теплообменников: одного
двухступенчатого по смешанной с ограничением расхода (или последо-
последовательной) схеме и второго одноступенчатого, присоединенного па-
параллельно первому [14]. Первая группа теплообменников рассчиты-
рассчитывается на тепловую мощность, пропорциональную типовому отноше-
отношению рт, по которому строится повышенный температурный график
центрального регулирования (рт < рср). Параллельный теплообмен-
теплообменник рассчитывается на мощность, пропорциональную (рср - рт). Ра-
Расчеты показывают, что такая схема при небольшом увеличении по-
поверхности нагрева водонагревателя горячего водоснабжения (до 10%)
обеспечивает существенное снижение^ расхода сетевой воды (до 30%)
по сравнению с параллельной схемой [14].
Схема ЦТП с независимым присоединением систем отопления и с
непосредственным водоразбором показана на рис. 2.7, схема ИТП
с элеваторным присоединением системы отопления и с непосредствен-
непосредственным водоразбором - на рис. 2.8 [1]. Схемы ЦТП и ИТП с другим
присоединением систем отопления в открытых СЦТ выполняются
аналогично.
Как и в смешанных (параллельных) схемах присоединения для за-
закрытых систем теплоснабжения, в ЦТП и ИТП открытых систем уста-
устанавливаются регулятор отопления (8, 9 на рис. 2.7, 3, 8 на рис. 2.8)
и регулятор температуры воды на горячее водоснабжение 1 с трехходо-
трехходовым смесительным клапаном 26 (рис. 2.7) или с двухходовым регу-
регулирующим клапаном перед узлом смешения 4 (рис. 2.8) или с двуххо-
двухходовым регулирующим клапаном и трехходовым смесительным клапа-
клапаном для защиты и опорожнения системы отопления (см. рис. 2.14).
Особенностью приведенной на рис. 2.7 схемы является наличие двух
теплосчетчиков 27, 28, обеспечивающих требуемое согласно прави-
правилам учета двухпоточное трехточечное измерение потребленной ТП теп-
теплоты [1, 5], так как из тепловой сети горячая вода отбирается на нуж-
нужды горячего водоснабжения и расходы воды в подающем и обратном
трубопроводах тепловой сети неодинаковы.
В [8] приведена схема автоматизации ЦТП с непосредственным водо-
водоразбором (см. рис. 2.7), на которой импульсы, изображенные штрихо-
42

1 I
i горячее
>досна.5жение ^
,n Холодная Soda
lU от хозяйствен-
S]—oooo ных насосоВ
Ma отопление
(для ЦГЛ-к эле-
элеваторам о званиях)
Р и с. 2.7. Схема с непосредственным водоразбором на горячее водоснабжение
и независимым присоединением системы отопления:
26 - трехходовой смесительный клапан регулятора температуры воды
на горячее водоснабжение; 27, 28 — теплосчетчики с измерением расхода в подаю-
подающем и обратном трубопроводах сетевой воды; 29, 30 - датчики расхода; 31 —
инерционное устройство; 32 - датчики температуры воздуха в помещениях;
остальные обозначения те же, что и на рис. 2.1 и 2.2
^. На горячее
бодоснабжение
Рис. 2.8. Схема с непосредственным водоразбором и зависимым присоединени-
присоединением системы отопления:
1 - регулятор температуры горячего водоснабжения; 2 - грязевик; 3 - регу-
регулятор отопления; 4 - регулирующий двухходовой клапан регулятора темпе-
температуры; 5 - обратный затвор; 6 - циркуляционный насос; 7 - расходомеры;
8 - элеватор с регулируемым соплом; fH - датчик температуры наружного воз-
воздуха; т03 - датчик температуры воды на отопление

вой линией, поступают к регулятору отопления 9 от датчика суммарно-
суммарного расхода сетевой воды 29 (дифманометра с измерительной диафраг-
диафрагмой) и от группы датчиков температуры воздуха 32 в 12 помещениях
двух зданий через инерционное устройство 31. Эта схема обеспечивает
связанное регулирование установок отопления и горячего водоснабже-
водоснабжения, не допускает превышения суммарного расхода сетевой воды
сверх расчетного, позволяет снизить расход сетевой воды на отопление
в теплый период сезона. Реализация схемы требует выбора представи-
представительных помещений для установки датчиков.
В заключение следует отметить, что часто на практике эксплуатаци-
эксплуатационные организации в условиях, когда отсутствуют необходимые сред-
средства автоматизации, применяют в ТП не предусмотренные проектами
схемы присоединения водонагревателя горячего водоснабжения, вплоть
до простейших параллельных схем. Это приводит к существенному уве-
увеличению расхода сетевой воды в тепловой сети (в 2—3 раза), снижению
напоров у потребителей, снижению температуры воды в тепловой се-
сети, особенно при пониженных наружных температурах. Поэтому при
реконструкции ТП с дооборудованием их средствами автоматизации
регулирования отпуска теплоты не следует сохранять существующие
схемы. Схемы присоединения должны приниматься и эксплуатировать-
эксплуатироваться согласно нормам по проектам, обеспечивающим минимальный рас-
расход воды в тепловых сетях, а также экономию теплоты [7].
2.1.3. Автоматическое регулирование
отпуска теплоты на отопление в ЦТП
Цель автоматизации регулирования отпуска теплоты на отопление
в ЦТП — осуществление группового автоматического регулирования
по возмущению или комбинированного в соответствии с данными
табл. 1.1 и 1.2. Исходя из требований экономичности и надежности сис-
систем теплоснабжения, к схеме автоматизации, реализующей групповое
регулирование, можно предъявить следующие требования:
обеспечение заданного закона (графика) отпуска теплоты на отоп-
отопление зданий;
предотвращение превышения расхода сетевой воды на ЦТП сверх
расчетного значения, исключающее возможность разрегулировки теп-
тепловой сети и потребителей;
устойчивость работы средств регулирования при возмущениях со
стороны тепловой сети и потребителей, в том числе и при аварийных
режимах;
обеспечение возможности быстрого изменения температуры воды
в подающей линии тепловой сети в качестве маневренного параметра,
повышающего резервирующую способность системы теплоснабжения
без нарушения теплового режима отапливаемых зданий;
44

осуществление взаимосогласованной работы с другими ступенями
регулирования.
Задаваемый средствам группового регулирования закон (график)
отпуска теплоты на отопление должен обеспечивать наибольшую эко-
экономичность при обосновании затрат на эти средства.
Обобщая опыт разработки и эксплуатации систем группового ав-
автоматического регулирования различными научно-исследовательскими,
проектными и эксачуатационными организациями, можно выявить
следующие основные источники экономии ресурсов от внедрения
группового регулирования:
1) экономия теплоты на отопление от устранения перетопа зданий
в осенне-весенний период отопительного сезона, когда теплоисточник
для удовлетворения нужд горячего водоснабжения отпускает теплоно-
теплоноситель с постоянной температурой, превышающей потребную для сис-
систем отопления. Ориентировочная экономия теплоты в процентах от
годовой потребности ее на отопление для расчетных параметров теп-
теплоносителя 150/70 °С в зависимости от относительной продолжитель-
продолжительности периода срезки температурного графика может быть определена
следующим образом [13]:
Относительная продолжительность
периода срезки графика, % сезона 5 10 15 20 25 30 35
Экономия теплоты, % годового
расхода 0,55 1,20 1,65 2,20 2,75 3,30 3,85
Относительная продолжительность периода срезки графика зависит
от климатических условий в данной местности и принятого температур-
температурного графика центрального регулирования. Для условий Москвы (дли-
(длительность сезона 5000 ч) при отопительном графике для закрытых сис-
систем теплоснабжения (температура воды в точке излома графика 70 ° С)
период срезки графика составляет 1000 ч, или 20% сезона. Экономия
теплоты составит 2,2%. Достигается эта экономия регулированием "по
возмущению";
2) экономия теплоты на отопление от частичного учета действия вет-
ветра и солнечной радиации, бытовых тепловыделений. В большинстве
городов фактическая скорость ветра в течение большей части сезона
меньше расчетной. При подаче теплоты в здание из условий помещений
наветренной стороны и расчетной скорости ветра всегда имеет место
перетоп остальных помещений при скорости ветра от расчетной и ни-
ниже. Перегрев зданий также имеет место, когда не учитываются сол-
солнечная радиация и бытовые тепловыделения. По данным МНИИТЭП
экономия от устранения этого перетопа достигает 9% годового тепло-
потребления системами отопления [15]. Реализовать получение этой
экономии можно путем комбинированного регулирования отпус-
отпуска теплоты, когда кроме импульса "по возмущению" (от датчика
наружной температуры) имеется коррекция по температуре внутрен-
внутреннего воздуха в помещениях;
45

3) экономия теплоты на отопление путем снижения отпуска тепло-
теплоты в ночное и нерабочее время общественным и промышленным зда-
зданиям. В этих зданиях в указанное время допускается снижение внут-
внутренней температуры до определенных значений. Экономия определя-
определяется расчетом, достигается применением дополнительных средств для
осуществления программного регулирования;
4) экономия электроэнергии на работу сетевых насосов на теплоис-
теплоисточнике в связи со снижением расхода теплоносителя в сети от функ-
функционирования автоматических регуляторов в ЦТП. По данным АКХ
им. К. Д. Памфилова эта экономия достигает 5—9% годового расхо-
расхода электроэнергии на перекачку теплоносителя.
При сплошной автоматизации регулирования отопления в ЦТП и
ИТП систем теплоснабжения от котельных может быть получена до-
дополнительная экономия электроэнергии от снижения расхода сетевой
воды благодаря применению на теплоисточнике графика отпуска теп-
теплоты при постоянной температуре сетевой воды (см. рис. 1.2, кри-
кривая 1).
В зависимости от принятых средств автоматизации регуляторам
отпуска теплоты на отопление в ЦТП предусматривается задание раз-
различных законов (графиков) отпуска теплоты зданиям. В типовых
проектах ЦТП и рекомендациях, а также в действующих автоматизи-
автоматизированных ЦТП в ряде городов отпуск теплоты зданиям из ЦТП осу-
осуществляется по температурному графику качественного регулирования
при постоянном расходе воды на отопление: то1 =/(?„) и ^о = const
или, по предложению МНИИТЭП, At =toi - то2 ~f(tH) и Go = const,
где 7oi, то2 — температуры воды в подающем и обратном трубопрово-
трубопроводах распределительных тепловых сетей на выходе ЦТП; Дт - разность
этих температур; tH - температура наружного воздуха; Go - расход
воды на отопление в распределительных сетях. Этот закон регулирова-
регулирования наиболее легко может быть реализован выпускаемыми промыш-
промышленностью электронными регулирующими приборами Т48М-1,
ЭРТ-1, РС29.2.33, РП-4Т. При применении регулирования с коррекцией
по внутренней температуре tB в закон вводится составляющая, пропор-
пропорциональная отклонению фактической температуры tB от заданной.
Суть этой коррекции состоит в том, что график то, =f(tH) или Дт =
= /(^н) автоматически повышается или понижается в зависимости от
знака отклонения tB и установленных в регуляторе коэффициентов
пропорциональности (автокоррекции). Такой закон реализуют прибо-
приборы Т48М-2, ЭРТ-1. Трудностью реализации закона с коррекцией по tB
являются выбор представительного здания и в нем представительных
помещений для измерения температур, а также прокладка линий связи
от регулятора в ЦТП до датчиков в помещениях квартир. МНИИТЭП
предложена установка датчиков в вентиляционных каналах, что не-
несколько упрощает реализацию коррекции по tB.
46

рис. 2.9. Температурные графики
отпуска теплоты из автоматизиро-
автоматизированных ЦТП:
1,1 ~ повышенный и отопи-
отопительный графики центрального ре-
регулирования; 2 — повышенный
график группового регулирования
в ЦТП с корректирующими насо-
насосами смешения; 3 — то же, отопи-
отопительный; 4 ~ то же, отопительный
с учетом бытовых тепловыделе-
тепловыделений; 5 - график группового регу-
регулирования в ЦТП с независимым
присоединением; 6 - то же, с уче-
учетом бытовых тепловыделений
н.р.о
В ЦТП при зависимом присоединении систем отопления зданий через
элеваторы с целью регулирования устанавливают корректирующие сме-
смесительные насосы. При этом температурный график rOi = f(tH), на ко-
который настраивается регулятор отопления в ЦТП, при смешанной, па-
параллельной и последовательно-смешанной-схемах присоединения водона-
водонагревателя горячего водоснабжения, принимается отопительный —
с учетом бытовых тепловыделений (рис. 2.9, кривая 4) или без такого
учета (кривая 3) ; при смешанной схеме с ограничением расхода сете-
сетевой воды принимается повышенный график по совмещенной нагрузке
отопления и горячего водоснабжения (кривая 2). В [2] этот повы-
повышенный график т0" =f(tH), который зависит от рср, рекомендуется
строить по формуле
т01 = roi + (г0| — Toi)p /PT> GQ - GQ ,
где т01 — искомая температура по повышенному графику при отно-
отношении рср данного ЦТП; rOi — температура при отопительном графи-
графике (рис. 2.9, кривая 3); т"|т— температура при повышенном графике
центрального регулирования, рассчитанного на типовое отношение рт
(рис. 2.9, кривая 7); GP - расчетный расход воды на отопление в
распределительных сетях.
Из формулы и рис. 2.9 видно, что для ЦТП, у которых рср =рт, в
холодный период принимается повышенный график отпуска теплоты
для регулятора отопления такой же, как и в тепловых сетях (кривая 7).
В период срезки при tH выше t'^, соответствующей точке излома графи-
графиков 7, 7'.график r"j (кривая 2) сливается с отопительным графиком
(кривая 5). Отметим, что все графики отпуска теплоты из ЦТП являют-
являются нелинейными зависимостями. Относительно точная реализация таких
графиков возможна при применении регулирующего прибора РС29.2.33,
специально сконструированного для регулирования с учетом нелинейно-
47

сти [16]. При рср > рт график для регулятора отопления также прини-
принимается повышенный (кривая 7) , но расход воды Go в распределитель-
распределительных сетях принимают больше G?, пропорционально рср — рт.,
Для ЦТП с независимым присоединением систем отоплений графики
регулирования т01 ~/(*и) ПРИ 'нр0 имеют значение 150 °/С >т%1 >
^ 130 °С (кривые 5, 6) ,так как температура в подающем трубопроводе
распределительных тепловых сетей согласно [7] принимается не более
чем на 20 °С ниже принятой в сетях до водоподогревателя отопления.
Для этих ЦТП требуемое постоянство расхода воды на отопление в расп-
распределительных сетях реализуется без установки регулятора расхода.
Схема автоматизации регулирования отпуска теплоты в них приведена
на рис. 2.2 (для закрытых систем) и 2.7 (для открытых систем). В схе-
схеме на рис. 2.7 регулирование отопления осуществляется по отклонению
температуры в группе помещений, следовательно, реализуется закон
/в=Г^ад,где Г ^ад — заданное значение tB.
Вариант схемы автоматизации регулирования отопления "по возму-
возмущению" в ЦТП с зависимым присоединением систем отопления показан
на рис. 2.1, 2.3, 25, 2.6 и рис. 2.10,я. В этой схеме изменение отпуска
теплоты регуляторами 8, 9 и 12,13 осуществляется путем одновремен-
одновременного изменения расхода сетевой воды и коэффициента смешения. Регу-
Регулятор расхода воды на отопление 12,13 установлен на подающем трубо-
трубопроводе воды на отопление. Этот регулятор может быть перенесен в лю-
любую точку внутриквартальных тепловых сетей для стабилизации напоров
в них при наличии регулируемых установок в МТП зданий. Схема тре-
требует достаточных по значению напоров ДЯС в подводящих тепловых
сетях для обеспечения возможности "задавливания" напора Ни насосов
смешения 16 при открытии клапана 8, когда отпуск теплоты на отопле-
отопление следует увеличить (см.рис. 2.10,д).
В схеме на рис. 2.10,5 повышенных напоров на входе ЦТП не требует-
требуется, так как регулятор расхода 12, 13 установлен на перемычке после на-
насосов 16 и им обеспечивается снижение расхода воды через насосы при
открытии клапана 8. Однако в тех ЦТП, где режимом их работы пре-
предусмотрено отключение насосов смешения в холодный период, регуля-
регулятор расхода 12, 13, установленный на перемычке, выключается из дей-
действия и не может быть использован для стабилизации расхода воды на
отопление, требуемой при данном режиме. Схема на рис. 2.10,6 лишена
указанного недостатка, так как при отключении насосов 16 регулятор
расхода 12, 13 продолжает действовать; однако при определенных ус-
условиях (колебания давления в обратном трубопроводе, неточная наст-
настройка регулятора 12) эта схема может не обеспечить полного прекраще-
прекращения подачи теплоты на отопление, так как при полном открытии клапа-
клапана 8 клапан 12 может полностью не закрыться, что снизит эффектив-
эффективность регулирования, особенно в начале и конце отопительного сезона.
Учитывая различные условия эксплуатации, рекомендациями [13]
48

Р и с. 2.10. Схемы автоматизации регулирования отпуска теплоты на отопление
в ЦТП с корректирующими насосами смешения и двумя регуляторами:
18 - переключающее устройство; 17 - концевой выключатель клапана 8;
остальные обозначения те же, что и на рис. 2.1
предусмотрен окончательный выбор той или иной схемы на стадии на-
наладки, поэтому в схемах на рис. 2.10 изображена катушка А".
Автоматизация выбора оптимальной схемы узла насосного смешения
в процессе эксплуатации может быть осуществлена путем установки до-
дополнительного переключающего устройства 18, меняющего местами ре-
регуляторы температуры 9 и расхода 13 при полном открытии клапана 8
по импульсу от его концевого выключателя 17 (рис. 2.10,г). При такой
схеме, предложенной в АКХ им. КД. Памфилова, наличие требуемой по
графику температуры и нормального давления воды в подводящей се-
сети, превышение этих параметров сверх требуемых или понижение расхо-
расхода смешанной воды потребителем обусловят работу узла смешения по
схеме рис. 2.10,6. При понижении температуры и давления воды в сети
ниже требуемых, повышении расхода смешанной воды потребителем
или отключении насосов 16 узел смешения автоматически выбирает

режим работы по схеме рис. 2.10,в. В первом случае гарантируется мак-
максимальная эффективность регулирования расхода теплоты вплоть до
полного прекращения ее подачи потребителю, во втором слу/чае гаран-
гарантируется поддержание заданного расхода воды в системах Отопления,
даже при отключении насосов смешения. /
Если стабильность расхода воды на отопление в допустимых пределах
(до 10%) обеспечивается насосами 16 без использования регулятора
12, 13, но достаточный напор на входе ЦТП не гарантирован/, то для этих
условий предложены более простые схемы автоматизации с регулятором
температуры воды на отопление, имеющим один регулирующий прибор
и два регулирующих клапана (рис. 2.10,<)). В варианте МНИИТЭП
один клапан 8 установлен на подающем трубопроводе до точки смеше-
смешения, а другой клапан 8' — на перемычке. При работе регулятора отопле-
отопления один из клапанов открывается, другой одновременно закрывается,
и наоборот. В варианте АКХ им. К Д. Памфилова клапаны размещены в
тех же точках, но регулятор управляет всегда одним из клапанов при
полностью открытом другом клапане. Если, например, полное открытие
клапана на подающем трубопроводе не приводит к установлению тре-
требуемой температуры смешанной воды, то происходит переключение и к
регулятору подключается клапан на перемычке, который в данном слу-
случае прикрывается [17].
Как указывалось выше, для ЦТП с двухступенчатыми схемами ВТИ
им. Ф.Э. Дзержинского и МосжилНИИпроектом разработаны и испыта-
испытаны схемы автоматизации регулирования отопления по законам Gc =
= f(tH) и GCQ =f(tH) , где Gc - расход сетевой воды на ЦТП; Gco -
расход сетевой воды на отопление. Схемы реализованы на регулирующих
приборах типа РП-2-У2, РП-4У с использованием нелинейного пробра-
зователя БНП-04, обеспечивающего получение требуемых по расчету не-
нелинейных зависимостей расхода воды Gc или Gc 0 от наружной тем-
температуры, измеряемой инерционным датчиком. Эти зависимости рассчи-
рассчитываются на ЭВМ, при этом должны быть заданы температурный график
в тепловых сетях, фактические тепловые нагрузки, фактические харак-
характеристики установленного в ЦТП оборудования, теплопотери в системе
горячего водоснабжения, расход циркуляционной воды и тл.
Значительный интерес представляют собой работы, проводимые в
МЭИ по разработке и внедрению систем автоматического регулирования
отопительной нагрузки в ЦТП с использованием устройств, модулиру-
модулирующих тепловые режимы отапливаемых зданий. В одном из вариантов
системы используется математическая модель, позволяющая вычислить
внутреннюю температуру здания по формуле
'в = 'н +
где tB — внутренняя температура в помещении спустя время z, с, после
50

нарушения стационарного теплового режима, °С; t'B - внутренняя тем-
температура, которая была в помещении в момент нарушения теплового ре-
режима, °С; /н — средняя температура наружного воздуха за период нару-
нарушения теплового режима, °С; Qo — подача теплоты в здание, Дж/с; V —
объем здания по наружному обмеру, м3; q0 - удельные теплопотери
здания, Дж/ (м3 • с • К) ; /3 - коэффициент аккумуляции здания, с.
От датчика температуры наружного воздуха и теплосчетчика, измеря-
измеряющего фактическую подачу теплоты в здание, импульсы поступают к
микропроцессору, определяющему температуру tB. Отклонение послед-
последней от заданного значения приводит к изменению расхода сетевой воды
на отопление. Такой способ регулирования позволяет исключить труд-
трудности с выбором представительных помещений. Следует, однако, отме-
отметить, что в подобных системах автоматизации, где в контуре регулиро-
регулирования включен инерционный элемент, возникают трудности с оператив-
оперативным использованием в качестве маневренного параметра температуры
сетевой воды, так как ожидаемое вслед за повышением этой темпера-
температуры понижение расхода сетевой воды произойдет со значительным за-
запаздыванием. Это относится и к системе автоматизации 8, 9, 31, 32 на
рис. 2.7 (штриховая линия) . В системах автоматизации, где измеряется
непосредственно температура воды на отопление, изменение расхода
произойдет сразу же, когда к данному ЦТП подойдет волна повышен-
повышенной температуры.
Имеются и другие предложения по схемам автоматизации регулиро-
регулирования отопления. В целом по этим схемам нет достаточно большого опы-
опыта их эксплуатации, особенно в условиях аварийных режимов при ком-
комплексной автоматизации системы теплоснабжения.
Реализуются схемы автоматизации на выпускаемых серийно промыш-
промышленностью приборах (см. гл. 4). В качестве примера на рис. 2.11 ,а приве-
приведена функциональная схема автоматизации регулирования отпуска теп-
теплоты на отопление и горячее водоснабжение в ЦТП с двухступенчатой
смешанной схемой с ограничением максимального расхода воды. При-
Приборы 9—11 и клапан 8 образуют следящий регулятор температуры во-
воды на отопление. Регулятор перепада давлений воды на отопление обра-
образован приборами 13,14 и клапаном 12. Регулятор температуры воды на
горячее водоснабжение составлен из приборов 1,19 и клапана 4. Тепло-
Теплосчетчик 18 состоит из вычислителя, датчиков ТЕ, расходомера 24. Уп-
Управление включением и отключением насосов смешения 16 осуществля-
осуществляется датчиками-реле наружной температуры 20—21 и реле разности
давлений 22, 23 для автоматического включения резервного насоса.
Ограничение расхода сетевой воды осуществляется с помощью дифмано-
метра-расходомера с контактным выходом 25 и измерительной диаф-
диафрагмой 3, который воздействует через релейную схему на регулиру-
регулирующий прибор 9 регулятора отопления [9] на базе приборов РС29.2,
Т48М или ЭРТ-1. Реализация устройства ограничения расхода возможна
с помощью следующих приборов [13]: дифманометра ДСП-71Сг с диаф-
51

Выходной контакт К26.3
(или ДСППСг, или )
Контакты промежуточного
реле л приборам PDS(PKC)
Рис. 2.11. Вариант схемы автоматизации регулирования отпуска теплоты в ЦТП
с двухступенчатой смешанной схемой с ограничением максимального расхода
воды:
а — функциональная схема; б — электрическая схема устройства ограничения
расхода; в - электрическая схема блокировки регулирующего клапана; 19 —
датчик температуры воды на горячее водоснабжение; 20, 21 — датчики-реле тем-
температуры; 22, 23 - реле разности давлений; 24 — датчик расхода воды; 25 —
дифманометр-расходомер с контактным выходом; Pi; РЗ; Р4 - промежуточные
реле; Р2 - ступенчатый импульсный прерыватель, остальные обозначения те же,
что на рис. 2.1
рагмой и контактным выходом; дифманометра ДМЭР'с диафрагмой и
выходом 0—5 мА через прибор К26.1 (К26.3) с контактным выходом
или через прибор РС29.2.33; индукционного расходомера ИР-61 через
прибор К26.1 илиРС29.233.
Вариант принципиальной электрической схемы устройства ограниче-
ограничения расхода показан на рис. 2.11 ,б,в . При замыкании контакта К
дифманометра или прибора РС29.2.33, срабатывающего от расходомера
с выходом 0—5 мА, срабатывает реле Р1, которое включает прерыватель
Р2 и реле РЗ и Р4 (см. рис. 2.11,д). Реле Р1 отключает от клапана ко-
командную цепь регулирующего прибора на открытие клапана и подклю-
подключает через контакт Р4 командную цепь прибора на закрытие клапана
(см. рис. 2.11,6). Контакт Р4 от действия прерывателя .Р2 воздействует
на цепь закрытия регулирующего клапана, который импульсами будет
закрываться до тех пор, пока существует сигнал превышения расхода
сетевой воды сверх расчетного значения, т.е. пока замкнут контакт К.
Для упрощения эксплуатации средств автоматизации и снижения их
стоимости во ВНИИГС и КиевЗНИИЭП разработаны системы централи-
централизованного управления регулирующими органами регуляторов отопления
группы зданий из группового пункта управления. В пункте установлен
один регулирующий прибор, к которому по очереди подключаются дат-
датчики температуры обратной воды из систем отопления зданий, а также
постоянно подключен датчик температуры наружного воздуха. В период
подключения регулирующего прибора к данному датчику температуры
53

обратной воды регулятор обеспечивает перемещением данного регули-
регулирующего органа изменение расхода сетевой воды на отопление до тех
пор, пока температура обратной воды не будет соответствовать тре-
требуемой по заданной зависимости.
2.1.4. Автоматизация регулирования температуры
горячей воды в ЦТП и ИТП
В соответствии с требованиями СНиП температура горячей воды у
водоразборных кранов потребителей системы горячего водоснабжения
должна быть не ниже 50 °С. Поддержание этой температуры обеспечива-
обеспечивается работой автоматического регулятора температуры, установленного
на водоподогревателе или смесительном устройстве в тепловом пунк-
пункте, и циркуляцией воды в системе горячего водоснабжения, осуществля-
осуществляемой циркуляционными насосами. К точности поддержания заданной
температуры горячей воды в настоящее время предъявляются достаточ-
достаточно высокие требования. Повышение температуры сверх заданной при-
приводит к увеличению тепловых потерь, скорости коррозии внутренней
поверхности трубопроводов и преждевременному выходу системы из
строя. Снижение температуры воды обусловливает повышенный слив
охлажденной воды в начале водоразбора и вследствие этого — потери
теплоты и воды.
Чем протяженнее система горячего водоснабжения, тем больше тепло-
тепловые потери, и поэтому.должен быть больше циркуляционный расход
воды. Этот расход для ЦТП определяется допустимым снижением темпе-
температуры воды в системе A0—15 °С). При температуре воды у потребите-
потребителя не менее 50 °С автоматический регулятор температуры горячей воды
должен быть настроен на 60—65 °С. По данным АКХим. КД. Памфило-
Памфилова повышение средней температуры воды в системе на 1 °С (вследствие
недостаточного циркуляционного расхода и значительной статической и
динамической погрешности выбранного регулятора температуры) при-
приводит к увеличению расхода теплоты на циркуляцию на 3% или сум-
суммарного расхода теплоты на горячее водоснабжение на 1 %.
Уменьшение потерь воды и теплоты может быть достигнуто также
за счет снижения давления воды в системе, так как при повышенном дав-
давлении воды возрастают утечки через неплотности в арматуре и трубопро-
трубопроводах, увеличиваются мгновенные расходы воды при водоразборе.
При осуществлении автоматизации регулирования температуры го-
горячей воды, давления в системе и циркуляции может быть получена эко-
экономия теплоты около 2% расхода теплоты на горячее водоснабжение.
Дополнительная экономия теплоты может быть получена за счет сни-
снижения температуры воды в системе до 40 °С в ночное время, например с
0 до 6 ч утра. Температура воды 40 °С является достаточной для приема
водных процедур. Экономия от ночного снижения температуры состав-
составляет 2% суммарного расхода теплоты на горячее водоснабжение. Для
54

реализации рассмотренных мероприятий применяются различные схемы
автоматизации и технические средства.
Автоматизация регулирования температуры горячей воды в ЦТП и
ИТП осуществляется с помощью гидравлических, манометрических и
электронных регуляторов. Гидравлическая и манометрическая автомати-
автоматика имеет меньшую точность поддержания регулируемой температуры по
сравнению с электронной, но она дешевле и проще в эксплуатации. Для
крупных тепловых пунктов (ЦТП) в последние годы в ряде городов
применяют в качестве регуляторов температуры горячей воды электрон-
электронные регуляторы, обеспечивающие высокую точность регулирования и
возможность программного снижения температуры воды. Рекоменду-
Рекомендуемыми к применению типовыми проектами и материалами для проекти-
проектирования ЦТП и ИТП предусматриваются электронные регуляторы темпе-
температуры горячей воды. В этих же документах рекомендуются электрон-
электронные регуляторы отопления, что удобно для обслуживания всего комп-
комплекса средств автоматизации ТП.
В закрытых системах теплоснабжения применяется гидравлическая
автоматика, состоящая из термореле типа ТРБ-2 и ТРБ-С с регулиру-
регулирующим клапаном типа PP. Схема автоматизации с использованием этих
приборов показана на рис. 2.12. При изменении температуры воды
Гг в после водонагревателя 5 (например, при ее понижении) биметалли-
биметаллические пластины термореле 4 изгибаются так,что заслонка приближает-
приближается к соплу и уменьшает слив воды 6. Это приводит к повышению давле-
давления в сильфонной камере регулятора 3, открытию клапана, увеличению
расхода сетевой воды через водонагреватель 5 и восстановлению тем-
температуры гг в.
Также применяется терморегулирующий датчик типа ТМП с регули-
регулирующим клапаном типа РК-1 либо универсальным регулятором УРРД
(диаметр условного прохода 25, 50, 80 мм) или УРРД-М (диаметр ус-
условного прохода 25,50,80,100,150 мм). Схема автоматизации с исполь-
использованием датчика ТМП с клапаном УРРД в бессливном варианте показа-
показана на рис. 2.13. При такой схеме перепад давления между подающей р\
и обратной линиями р2 должен быть не менее 0,2 МПа, а гидропривод
клапана 1 должен быть двустороннего действия; датчик 2 содержит тер-
термобаллон 4 и усилительно-управляющий элемент бездроссельного типа с
дискретным сливом, состоящий из штока с клапаном 5, пустотелого
штока с клапаном 6, седла 7 и пружины 8. Если температура термобал-
термобаллона 4 равна заданному значению, то шток 5 своим клапаном закрывает
отверстие в штоке б, который в свою очередь своим клапаном закры-
закрывает отверстие в седле 7, из-за чего проток рабочей среды из линии с
давлением р через датчик и слив ее в обратную линию с давлением
Ро отсутствуют. Командное давление рх имеет промежуточное значение
Ро < рх < р которое определяет некоторое положение затвора клапа-
клапана 1. При снижении температуры горячей воды и термобаллона по срав-
сравнению с заданной за счет перемещения штока 5 открывается отверстие в
55

В систему горячего
водоснабжения
Из водопровода
ОЗратная теплосети
Рис. 2.12. Принципиальная схема автоматизации водонагревателя с регулятором
типа РР:
/ - охладитель; 2 - фильтр; 3 - регулятор РР; 4 - термореле ТРБ; 5 -
нагреватель; 6 - слив воды
водо-
водоВ систему
горячего
водоснабжения
Обратная теплосети рг
Рис. 2.13. Принципиальная схема автоматизации водонагревателя с регулято-
регулятором УРРД (бессливная):
1 - регулятор УРРД; 2 - те рмодатчик ТМП; 3 - водонагреватель; 4 - термо-
термобаллон; 5 - шток с клапаном; 6 - пустотелый шток с клапаном; 7 - седло;
8 - пружина

штоке 6 и линия рх соединяется с линией рр. Это приводит к увеличе-
увеличению открытия клапана 1 и расхода сетевой воды через водонагрева
тель 3. При увеличении температуры воды шток 5, нажав на шток 6
открывает отверстие в седле 7 и линия рх соединяется с линией р0,
что приводит к закрытию клапана 1 и уменьшению расхода сетевой воды
через водонагреватель 3. При восстановлении заданной температуры от-
отверстия в штоке 6 или в седле 7 вновь перекрываются. Давление рх
при этом будет иметь новое значение р'х в том же диапазоне р0 <р"<
< р , которое соответствует новому значению нагрузки водонагревате-
водонагревателя 3. Схема автоматизации может быть выполнена и в сливном вариан-
варианте со сбросом рабочей среды в дренаж.
В открытых системах теплоснабжения применяются блочные регуля-
регуляторы температуры типа РТБ, которые имеют два исполнения: блочная
компоновка при диаметрах условного прохода 40, 50, 80 мм и комп-
комплектная компоновка при диаметрах 100—250 мм. При блочной ком-
компоновке в одном изделии соединены три элемента — датчик терморегу-
лирующий ТМП, регулирующий смесительный клапан РКС и устройство
Смешанная
вода на
горячее
водоснаб-
водоснабжение
Из теплобои сети
В систему отопления
Рис. 2.14. Принципиальная схема автоматизации смесительного устройства для
регулирования температуры воды на горячее водоснабжение при открытых теп-
тепловых сетях:
/ - регулятор УРРД-М; 2 - смесительный клапан КС; 3 - датчик ТМП, 4 -
Устройство защиты ЗУ; 5 - дроссель; 6 - фильтр
57

защиты ЗУ. При комплектной компоновке регулятор РТБ (рис. 2.14)
состоит из пяти монтируемых по месту элементов — датчика ТМП 3,
регулятора УРРД-М 1 с гидроприводом одностороннего действия, смеси-
смесительного трехходового клапана КС 2, устройства защиты ЗУ 4, филь-
фильтра 6. Кроме регулирования регулятор выполняет также и Функции за-
защиты систем отопления здания от опорожнения.
В режиме регулирования, когда давление р2 в обратном трубопро-
трубопроводе больше давления настройки ЗУ, клапан ЗУ 4 находится в откры-
открытом положении (на рисунке — в нижнем) и рабочая среда с давлением
рр через верхний штуцер ЗУ и фильтр 6 поступает к датчику ТМП 3 и
к нижней полости гидропривода клапана КС 2. Рабочая среда р подает-
подается также и к верхней полости привода клапана КС,вследствие чего кла-
клапан КС 2 полностью открыт и вода из обратной линии беспрепятственно
поступает к точке смешения А. В этом положении с помощью датчика
ТМП 3 и регулятора 1 осуществляется регулирование температуры сме-
смешанной воды на горячее водоснабжение изменением расхода сетевой
воды из подающего трубопровода с давлением pt.
В режиме защиты, когда давление р2 меньше давления настройки
ЗУ, соответствующего возможности опорожнения системы отопления
здания, клапан ЗУ оказывается в закрытом положении (на рисунке —
в верхнем), подача рабочей среды р к ТМП 3 и клапану КС 2 прекраща-
прекращается. При этом командное давление рх в датчике ТМП падает до р0,
что приводит к закрытию клапана УРРД-М 1, а затвор клапана КС 2 пе-
перемещается вниз, прекращая полностью подачу воды в систему горяче-
горячего водоснабжения.
Манометрическая автоматика — это регуляторы температуры типов
РТ (диаметр условного прохода 15-80 мм) и РПДП (диаметр условного
прохода 25, 40, 50 мм). Схема их включения аналогична представленной
' на рис. 2.12. Следует иметь в виду, что клапаны этих регуляторов не яв-
являются плотнозатворными, а их манометрическая система (термобал-
(термобаллон, капилляр) чувствительна к перегреву (для РТ до 25 °С, для РПДП
до 10° С). Поэтому регуляторы могут устанавливаться в системах горя-
горячего водоснабжения с постоянно включенными циркуляционными ли-
линиями. Значительные габаритные размеры термобаллонов обусловлива-
обусловливают необходимость установки их в специальных расширителях.
Электронная автоматика для регулирования температуры горячей
воды может быть реализована с помощью различных регулирующих при-
приборов, выпускаемых отечественной промышленностью. Схема включе-
включения электронного регулятора показана на рис. 2.15. Комплект регулято-
регулятора состоит из датчика температуры 4 — термопреобразователя сопротив-
сопротивления ТСМ-0879, регулирующего прибора 1 типа РС29.2.23, Р25.2.1,
РП-4С или Т48М-6 и регулирующего клапана с электрическим исполни-
исполнительным механизмом 5 типа 25ч939ж (диаметр условного прохода до
80 мм), 25ч940нж (до 50 мм), 25ч914нж A00-250 мм). Каждое из
указанных изделий заказывается и поставляется отдельно. Для неболь-
58

В систему
горячего
горячего
бадосна 5тения
4- c Из додопроВода
Рис. 2.15. Принципиальная схема автоматического регулирования температуры
воды:
1 — регулирующий прибор; 2 — задатчик прибора; 3 - реле времени; 4 — дат-
датчик температуры; 5 — регулирующий клапан с электроприводом
ших по мощности систем горячего водоснабжения могут быть примене-
применены электронные регуляторы температуры типа ЭРТ-2 (диаметр условно-
условного прохода 32 мм) , элементы которого поставляются в комплекте од-
одним изделием.
Для организации ночного снижения температуры горячей воды схема
дополняется задатчиком 2 и программным реле времени 3 типа 2РВМ
или РВП-С1. Пример принципиальной электрической схемы регулятора
температуры горячей воды на базе прибора РС29.2.23 и реле времени
2РВМ показан на рис. 2.16. С начала программы снижения до ее оконча-
окончания в реле времени замкнут контакт К. Это изменяет сопротивление
внешнего задатчика 3, включенного в измерительную схему регулиру-
регулирующего прибора РП. Последний по импульсу от датчика ТЕ выдает ко-
команду исполнительному механизму ИМ регулирующего клапана на под-
поддержание температуры горячей воды на сниженном уровне. Настройка
реле времени на заданную программу производится с помощью специаль-
специальных штифтов или указателей лимба часового механизма (на рис. 2.16
не показаны). В крайних положениях клапан останавливается с по-
помощью конечных выключателей SQ1 и SQ2.
Задачей автоматизации циркуляции воды в системе горячего водо-
водоснабжения является обеспечение равномерного распределения циркуля-
циркуляционных расходов воды между зданиями, секционными узлами и отдель-
отдельными стояками. Неравномерное распределение этих расходов приводит
к нарушению температурного режима з системе, наличию в отдельных
частях системы воды с пониженной температурой и, следовательно, к
сливу воды в начале водоразбора.
Автоматизация циркуляции может быть решена путем установки в
жилых домах на стояках и секционных узлах регуляторов температуры
59

Рис. 2.16. Электрическая схема регулятора температуры с регулирующим прибо-
прибором РС29.2.23 и программным реле времени
типа РТ-3513. При наличии П-образных стояков установка этих регуля-
регуляторов осуществляется по схеме, показанной на рис. 2.17. Водоразбор-
Водоразборные стояки 1 секционного узла объединяются в верхней части перемыч-
перемычкой 2, к которой присоединяются циркуляционные стояки 3. Горячая
вода по водоразборным стоякам поступает в перемычку, а затем в цир-
циркуляционные стояки, на которых установлены регуляторы 5 типа
РТ-3513. Циркуляционные стояки секционных узлов присоединяются
60

Рис. 2.17. Схема установки регуляторов РТ-3513 на стояках и секционных уз-
узлах систем горячего водоснабжения жилых домов
к сборному циркуляционному трубопроводу 4. Регуляторы 5, име-
имеющие фиксированную настройку на температуру 47 ± 2 °С, обеспечи-
обеспечивают переменную интенсивность циркуляции в отдельных стояках в
зависимости от температуры воды в них, что способствует выравнива-
выравниванию температуры и стабилизации ее на заданном уровне. При повыше-
повышении температуры воды, проходящей через регулятор, затвор регулятора
уменьшает проходное сечение, сокращая расход воды в стояке (узле).
При понижении температуры воды, затвор увеличивает проходное сече-
сечение, повышая расход воды.
В общественных зданиях (детские сады, школы и др.), подача воды
на горячее водоснабжение которых производится по тупиковым распре-
распределительным сетям, регуляторы РТ-3513 следует устанавливать на пере-
перемычке, соединяющей подающий трубопровод в каждое здание со сбор-
сборным циркуляционным трубопроводом.
Автоматизация регулирования давления воды в системе горячего во-
водоснабжения обеспечивает гашение избыточного давления и поддержа-
поддержание его постоянным независимо от нагрузки. Регулирование давления
осуществляется путем установки в ТП на подающем трубопроводе горя-
горячего водоснабжения за водонагревателем (смесительным устройством)
регулятора давления "после себя", состоящего из реле давления РД-За
и регулирующего клапана РК-1 или регулятора типа УРРД. Регулируемое
Давление должно обеспечить подачу воды на верхний этаж наиболее вы-
высокого здания, свободный напор у мест водоразбора верхнего этажа (не
менее 2 м) и компенсацию потерь напора в трубопроводах при макси-
максимуме водоразбора. Для зданий повышенной этажности дополнительно
61

к указанному регулятору давления в ТП найдут применение регулято-
регуляторы давления типа УФ 63003-015 с установкой их в квартирных системах
холодного и горячего водоснабжения.
Технические характеристики рассмотренных выше приборов и регу-
регулирующих клапанов приведены в [3, 4, 10,18, 19] и гл. 4.
2.2. АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТПУСКА
ТЕПЛОТЫ НА ОТОПЛЕНИЕ В ИТП И МТП
В ИТП эта задача может быть решена для дома в целом (общедомо-
(общедомовое регулирование) и для части дома — фасада (пофасадное регулиро-
регулирование) .
В настоящее время при зависимом присоединении систем отопления
предложен ряд схем регулирования отпуска теплоты с использованием
в качестве смесительных устройств элеваторов, насосов, трехходовых
клапанов и др. Все эти устройства могут быть применены как для обще-
общедомового, так и пофасадного регулирования. Схемы автоматических
устройств при пофасадном регулировании сложнее схем для общедомо-
общедомового регулирования, так как учитывают скорость и направление ветра,
солнечную радиацию и другие факторы. Они будут рассмотрены от-
отдельно.
Регулирование с помощью элеватора с регулируемым соплом. Как из-
известно, однотрубные системы отопления, рассчитанные на качественный
метод регулирования (а в настоящее время строятся преимущественно
эти системы), чувствительны к снижению расхода сетевой воды. Поэто-
Поэтому при разработке элеваторных схем ставится задача создания таких
элеваторных устройств, в которых при снижении расхода сетевой воды
в меньшей степени снижался бы расход подмешиваемой воды и, следо-
следовательно, по возможности не происходило бы значительного снижения
расхода воды, поступающей в систему отопления. В элеваторах с регу-
регулируемым соплом это достигается за счет увеличения коэффициента
смешения при уменьшении проходного сечения сопла. В настоящее вре-
время разработаны и внедрены в практику эксплуатации несколько типов
автоматизированных элеваторов с регулируемым соплом: "Электрони-
ка-Р1М", ЭРСА, приставка к элеватору типа САРТ, элеватор с маномет-
манометрической системой РТ-2217. Кроме этого предложены схемы автоматиза-
автоматизации с применением двух обычных элеваторов, а также с двухсопловым
элеватором типа ЭДР.
По данным МНИИТЭП применение элеваторов с регулируемым соп-
соплом, работающих по температурному графику, учитывающему быто-
бытовые тепловыделения, может дать экономию до 14% расхода теплоты в
год. При применении электронного регулятора, оборудованного про-
программным реле времени, в жилых зданиях может быть получена допол-
дополнительная экономия за счет снижения подачи теплоты в ночное время,
а в общественных — в ночное и нерабочее время.
62

Почти во всех освоенных элеваторах с регулируемым соплом осуще-
осуществляется регулирование температуры смешанной воды, поступающей
в систему отопления, в зависимости от температуры наружного возду-
воздуха. Регулируемым параметром может являться также температура
обратной воды. Следует иметь в виду, что диаметр и номер элеватора
должны определяться так же, как и для нерегулируемого элеватора.
Завышение диаметра сопла при снижении температуры воды в пода-
подающем трубопроводе тепловой сети ниже требуемой по графику мо-
может привести к увеличению расхода воды в системах отопления и, следо-
следовательно, к перетопу, а при отсутствии отклонения от графика темпе-
температур — к работе элеватора на малом диапазоне хода плунжера и появ-
появлению шума. Представляется целесообразным изготовлять элеваторы
со сменными соплами и плунжерами, что позволит значительно упрос-
упростить подбор элеваторов с регулируемым соплом.
Электронный регулятор отопления "Электроника-PIMI" предназ-
предназначен для автоматического регулирования отпуска теплоты системам
отопления в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.
Схема установки элеватора "Электроника-PIMI" и его общий вид по-
показаны на рис. 2.18.
Регулятор состоит из электронного блока, исполнительного механиз-
механизма (двигателя и редуктора), струйного насоса (элеватора). Внутри эле-
элеватора расположены сопло и регулирующий плунжер (игла) с коничес-
коническим наконечником. При отклонении температуры, измеренной датчи-
датчиком температуры наружного воздуха (например, повышение) , электрон-
электронный блок включает электродвигатель исполнительного механизма и
перемещает регулирующий плунжер в сторону закрытия проходного
сечения сопла, в результате расход сетевой воды уменьшается и возрас-
возрастает коэффициент смешения, что приводит к снижению температуры во-
воды на отопление. Регулятор обеспечивает пропорционально-интеграль-
пропорционально-интегральный закон регулирования. Диаметр сопла регулируемого элеватора под-
подбирают на расчетный расход и напор при полностью открытом сопле.
Подающая
теплосети.
Обратная
теплосети
Грязевик
V
ят
дабленая
Рис. 2.18. Схема установки элеватора "Электроника-PIMI"
Регулятор
' гдл
Водомер
050мм
63

1 г
Рис. 2.19 Автоматизированный элеватор с регулируемым соплом типа ЭРСА:
а - общий вид; б - электрическая схема управления; 1 - исполнительный
механизм; 2, 3 - кнопки для включения электродвигателя; 4 — кнопка расцеп-
расцепления; 5 -¦ корпус привода; б - стакан корпуса; 7 - сопло; 8 - регулирующий
орган (плунжер); 9 - камера смешения; 10 - диффузор; 11 - всасывающий
патрубок; РП - регулирующий прибор; ПРВ - программное реле времени; П -
предохранитель; ДТСВ, ДТНВ - датчики температуры смешанной воды на отоп-
отопление и наружного воздуха; РБ, РМ - управляющие реле; кВ1, кВ2 - конечные
выключатели; Кк - кнопки управления; Рр^ - добавочное сопротивление; КДУ ¦-
колодка зажимов цепей дистанционного управления и контроля; Луп - потенцио-
потенциометр указателя положения; RH — потенциометр ночного снижения отпуска тепло-
теплоты; IB, 2B, ЗВ - тумблеры

Элеватор с регулируемым соплом (ЭРСА), разработанный АКХ
им К.Д. Памфилова, также состоит из элеватора и блока автоматики
(рис. 2.19). Блок автоматики является выносным и состоит из шкафа с
расположенными в нем регулирующим прибором и программным ре-
реле времени, обеспечивающим снижение отпуска теплоты на отопление
по заданной программе. Регулирование производится аналогично описан-
описанному выше. Датчиками являются термопреобразователи сопротивления.
Разработаны три типоразмера элеватора ЭРСА в зависимости от их произ-
производительности.
Элеваторы с регулируемым соплом с манометрической системой
производят регулирование по соотношению температур наружного воз-
воздуха и теплоносителя, поступающего непосредственно в приборы систе-
системы водяного отопления. Принцип действия основан на изменении объ-
объема термочувствительной жидкости (толуола) в термобаллонах при из-
Р и с. 2.20. Регулирование
отпуска теплоты с использова-
использованием приставки с плунжером к
обычному элеватору:
а - схема установки; б -
приставка теплосети Мосэнер-
Мосэнерго; ДШ - дроссельная шайба;
ВЭ - водоструйный элеватор;
ДТ - датчик температуры внут-
внутреннего воздуха; УП - уп-
управляющий прибор; ИМ - ис-
исполнительный механизм; РО —
регулирующий орган; 1 -
соединительная муфта; 2 -
патрубок сетевой воды; 3 -
плунжер; 4 — сопло
3-6820
65

менении температуры теплоносителя, поступающего в нагревательные
приборы, и температуры наружного воздуха. Изменение объема термо-
термочувствительной жидкости вызывает перемещение штока исполнительно-
исполнительного механизма термосистемы, воздействующего на плунжер, что ведет к
изменению проходного сечения сопла.
Ряд предприятий применил для обычных нерегулируемых элеваторов
приставки с плунжером, перемещаемым от реверсивного электродвига-
электродвигателя или другого исполнительного механизма,превратив таким образом
эти элеваторы в элеваторы с регулируемым соплом.
На рис. 2.20 изображена схема регулирования отопления "по откло-
отклонению" по внутренней температуре с помощью приставки к нерегулиру-
нерегулируемому элеватору с плунжером и исполнительным механизмом, предло-
предложенная Теплосетью Мосэнерго.
Аналогична приставка к нерегулируемому элеватору типа САРТ
(разработчики УКРНИИинжпроект и Крымтеплосеть), отличающаяся
типом регулятора, обеспечивающим регулирование "по возмущению"
согласно заданному отопительному графику.
Рис. 2.21. Регулирование отпуска тепло-
теплоты с использованием двух элеваторов и
двухсоплового элеватора:
а - схема с двумя элеваторами; б -
схема с двухсопловым элеватором; в -
расходные характеристики ряда регули-
регулируемых элеваторов; 1 - нерегулируе-
нерегулируемый элеватор; 2 - регулируемый эле-
элеватор; 3 - регулирующий клапан; 4 -
регулирующий прибор; 5 - система
отопления; /н, Гоз - соответственно дат-
датчики температуры наружного воздуха,
температуры воды на отопление; б — обратный клапан; 7 - обводной трубо-
трубопровод; 8 - двухсопловой элеватор; I - оптимальный закон изменения расхода
для однотрубных систем отопления; П—V - изменения расхода для "Электро-
ники-РШ", ЭРСА, двух элеваторов и двухсоплового элеватора; VI - то же для
нерегулируемого элеватора
0,2 Oft 0,6 0,8 ffc
66

Регулирование отпуска теплоты может осуществляться при установ-
установке на тепловом пункте двух элеваторов (рис. 2.21,а) или двухсоплово-
го элеватора (рис. 2.21,6) [20]. На рис. 2.21 ,а один из элеваторов 1
работает в базовом режиме и является нерегулируемым элеватором. Пе-
Перед вторым элеватором 2 установлен регулирующий клапан 3 с приво-
приводом, получающим команду от регулирующего прибора 4. Изменением
положения регулирующего клапана изменяют расход сетевой воды че-
через сопло элеватора 2, называемого регулируемым элеватором. Эле-
Элеваторы работают параллельно и рассчитаны на работу с разными коэф-
коэффициентами смешения. Схема рекомендуется для использования в от-
открытых системах теплоснабжения по графику качественно-количествен-
качественно-количественного регулирования отпуска теплоты. После регулируемого элеватора
2 устанавливается обратный затвор 6, препятствующий циркуляции во-
воды через камеру смешения элеватора 2 при закрытии клапана 3. На
рис. 2.21,6 по обводному трубопроводу 7 подается теплоноситель во
внутреннее сопло элеватора 8, а клапаном 3 регулируется подача тепло-
теплоносителя во внешнее сопло элеватора 8. Схема автоматизации такая же,
как и на рис. 2.21,д.
Характер зависимости изменения относительного расхода смешанной
воды Go от относительного расхода сетевой воды Gc для ряда рассмот-
рассмотренных выше регулируемых элеваторов показан на рис. 2.21,в.
Ре1улирование с помощью смесительных насосов. В ИТП рекомен-
рекомендуется применять малошумные бесфундаментные насосы типа ЦВЦ или
Рис. 2.22. Схема манометрического регулятора температуры РТК-2216:
а - манометрическая термосистема; б - регулирующий клапан; 1 - датчик
температуры внутреннего воздуха; 2 - то же, наружного воздуха; 3 - сильфон
разделительный; 4 - сильфон настройки; 5 - пружина перегрузки; 6 - настро-
настроечный винт; 7 - сильфон исполнительного механизма; 8 - корпус регулирующего
клапана; 9 - золотник клапана; 10 - сильфон разгрузки; // - пружина возвра-
возврата; 12 - седло клапана; 13 - регулировочный винт; 14 - термометрическая жид-
жидкость
67

Рис. 2.23. Схема автоматического
регулирования отпуска теплоты на
отопление с помощью манометриче-
манометрического регулятора РТК-2216:
1 - регулирующий клапан; 2 —
исполнительный механизм; 3 - за-
датчик; 4 - датчик внутренней тем*
пературы на верхнем этаже; 5 - то
же, на нижнем этаже; 6 - то же, на-
наружного воздуха; 7 - циркуляцион-
циркуляционный насос системы отопления типа
ЦВЦ; 8 - капилляры; 9 - регулятор
расхода воды в системе отопления;
10 - обводной трубопровод с задвиж-
задвижкой
аналогичные. Возможно регулирование с помощью смесительных насо-
насосов при установке их на перемычке, на подающем или обратном трубо-
трубопроводах системы отопления.
Проведенные в г. Запорожье исследования показали, что наиболее эко-
экономичной является установка насоса на перемычке. В этом случае дости-
достигается наибольшая экономия теплоты и наименьший расход электроэнер-
электроэнергии на перекачку подмешиваемой воды. Установку насоса в других слу-
случаях следует применять только в связи с особыми требованиями систем
отопления и гидравлического режима сети.
Регулирование отпуска теплоты на отопление в системах с насосным
смешением может быть осуществлено с использованием манометричес-
манометрической системы типа РТК 2216. Термосистема осуществляет регулирование
по внутренней температуре (по отклонению) с коррекцией по наружной
температуре. Принципиальная схема термосистемы РТК 2216 приведена
на рис. 2.22,а, а схема регулирующего органа — на рис. 2.22,6. Регуля-
Регулятор позволяет в некоторой степени учесть изменение температуры по
высоте в зданиях повышенной этажности путем установки одного из дат-
датчиков температуры внутреннего воздуха в верхней части, а другого —
в нижней части отапливаемого здания (рис. 2.23).
Наряду с указанным регулятором РТК 2216 могут быть рекомендо-
рекомендованы электронные приборы типа ЭРТ-1, Т48М, РС29.2, Р25.2 и аналогич-
аналогичные им, в качестве регулирующих органов — клапаны с электроприво-
электроприводом 25ч939нж, 25ч940нж и др.
2.3. ПОФАСАДНОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ
ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЙ
В настоящее время предложено несколько схем автоматического ре-
регулирования пофасадных систем отопления.
Различия в схемах обусловлены в основном выбором типа регули-
регулирующих приборов и места расположения датчиков (по температуре внут-
68

реннего воздуха в каналах вытяжной вентиляции, по температуре датчи-
датчиков наружного воздуха, учитывающих инсоляцию) .
Наибольшие возможности в достижении максимальной экономии теп-
теплоты получаются при применении приборов типа Т48М (Т48М-2, Т48М-3,
Т48М-4, Т48М-5), поскольку в этом регулирующем приборе заложены
определенные принципы, учитывающие изменение температуры внутрен-
внутреннего воздуха в зависимости от аккумулирующей способности здания и
других факторов [11].
Прибор Т48М-2 осуществляет регулирование по возмущению (по тем-
температуре наружного воздуха) с корректированием принятого темпера-
температурного графика при отклонении усредненной по нескольким (до вось-
восьми) датчикам температуры внутреннего воздуха в квартирах от задан-
заданного значения, причем регулирование производит по разности темпера-
температур воды в подающем и обратном трубопроводах (т03 — т02) системы
отопления. На рис. 2.24 представлены принципиальные схемы автомати-
автоматического регулирования нофасадных систем отопления при зависимом
их присоединении к тепловым сетям с установкой насосов на обратном
(рис. 2.24,д) и на подающем (рис. 2.24,6) трубопроводах. На фасаде А
(вариант 1) использовано максимальное количество датчиков (восемь).
Для устранения вертикальной разрегулировки четыре из них установле-
установлены в верхней части здания (?в) и четыре — в нижней (^")- На фасаде Б
(вариант 2) использованы два датчика температуры внутреннего возду-
воздуха, которые устанавливаются в сборных вытяжных каналах кухонь.
Насосы могут работать одновременно на два фасада (рис. 2.24,а), на
каждый фасад в отдельности (рис. 2.24,6). Регулирующие органы уста-
установлены на входе сетевой воды в каждую систему отопления G и 2) и
управляются самостоятельными регулирующими приборами Т48М-2
C и 4). Для поддержания постоянного перепада давления в системе
отопления установлен регулятор 6.
При изменении температуры внутреннего воздуха за счет поступле-
поступления теплоты солнечной радиации и изменения количества инфильтрующе-
гося воздуха от изменения скорости ветра сигнал, поступающий от дат-
датчиков температуры внутреннего воздуха, преобразуется в регулиру-
регулирующем приборе в команду на прикрытие или открытие клапанов 1, 2,
что приводит к уменьшению или увеличению расхода сетевой воды.
Постоянный расход воды в системе отопления обеспечивается увеличе-
увеличением или уменьшением количества подмешиваемой воды из обратного
трубопровода системы отопления, а его постоянство поддерживается ре-
регулятором давления 6, Регулирование производится по температуре
внутреннего воздуха с авто коррекцией. Автокоррекция заключается в
том, что при отклонении фактической температуры внутреннего воздуха
от заданного значения график подачи теплоты автоматически повышает-
повышается или понижается в зависимости от знака отклонения и в соответствии с
установленными в регуляторе различными по значению коэффициента-
коэффициентами автокоррекции [11].
69

Фасад А
Фасад Б
Рис. 2.24. Схема автоматического регулирования отпуска теплоты в пофасад-
ных системах отопления при зависимом их присоединении с использованием ре-
регулирующего прибора Т48-2:
а - при установке насоса на обратном трубопроводе; б - то же, на подающем;
1,2 — регулирующие клапаны; 3, 4 — регулирующие приборы Т48-2; 5 — смеси-
смесительные насосы; 6 - регулятор перепада давления; /н, t\ t - датчики темпера-
температуры соответственно наружного и внутреннего воздуха верхних и нижних этажей;
тоз' тог - датчики температуры воды

Обратная о
теплосеть
Рис. 2.25. Схема бифилярной системы отопления жилого дома с пофасадным
автоматизированным отпуском теплоты:
1 - поворотно-регулирующая заслонка; 2 - асинхронный двигатель; 3 - полу-
полупроводниковый усилитель; 4 - датчики температуры воздуха в помещениях;
5, 6 - бифилярные стояки систем отопления фасадов; 7 - блок управления горя-
горячим водоснабжением 8; 9, 10 - соответственно вторая и первая ступени водона-
водонагревателя; 11 - холодный водопровод
МНИИТЭП рекомендует устанавливать датчики внутренней темпе-
температуры в сборных каналах вытяжной вентиляции из кухонь квартир. За-
Запаздывание на отработку возмущений от солнечной радиации или ветра
при установке датчиков в каналах вытяжной вентиляции составляет по
данным МНИИТЭП 20-30 мин. После окончания возмущений темпера-
температура в вытяжных каналах сохраняется повышенной в течение несколь-
нескольких часов, что указывает на аккумуляцию теплоты внутренними ограж-
ограждениями и мебелью в период инсоляции.
Принципиальная схема автоматизации бифилярных систем отопления
[21] предполагает регулирование температуры теплоносителя "по воз-
возмущению" — по температуре наружного воздуха на центральной смеси-
смесительной подстанции (ЦСП) с помощью смесительных насосов и регули-
регулирование "по отклонению" непосредственно на тепловом пункте (ИТП)
путем изменения расхода теплоносителя, проходящего через систему
отопления.
Оптимальная мощность ЦСП 40-60 МВт. Все здания, присоединенные
к ЦСП, оборудуются пофасадными бифилярными системами отопления,
71

которые могут работать без разрегулировки при пониженном расходе
воды в них против расчетного.
На рис. 2.25 приведена схема автоматизации, применяемая для пофа-
садного регулирования отпуска теплоты в бифилярных системах отоп-
отопления.
Регуляторы, предназначенные для установки на тепловом пункте
(для систем отопления двух фасадов и для системы горячего водоснаб-
водоснабжения) , изображены на рис. 2.26. Датчики температуры внутреннего
воздуха (по четыре на каждый фасад) устанавливают на первом этаже
для учета действия вытяжной вентиляции [21].
2.4. ПРОГРАММНОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ
ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЙ
Наибольший эффект от программного отпуска теплоты может быть
достигнут при общедомовом и пофасадном регулировании в ИТП
(МТП) . Продолжительность периода снижения и последующего натопа
во многом зависят от тепловой характеристики зданий, теплоотдачи наг-
нагревательных приборов, климатических и других факторов. Продолжи-
Продолжительность снижения расхода теплоты и натопа и их значение влияют на
экономическую эффективность программного регулирования. При груп-
групповом регулировании в ЦТП учесть все эти факторы в полной мере
невозможно.
Имеются различные предложения по режиму программного регули-
регулирования. В [22] предлагаются в период снижения расхода теплоты сле-
Р и с. 2.27, Режимы программного
регулирования:
Qh (Оц) ~ расчетный отпуск тепло-
теплоты на отопление при текущей (расчет-
(расчетной) температуре наружного воздуха;
??сн> ??нт ~ расход теплоты при режи-
режимах снижения и натопа; Q,, Q,,
расход теплоты в первой и второй
частях периода снижения расхода теп-
теплоты; zCH, zHT - продолжительность
режимов снижения и натопа; z,,
21I ~ продолжительность первой и
второй частей периода снижения рас-
расхода теплоты
В.н
Л
Qi=O
а,/>о
Z,
асн>о
ZcH *¦
1нт ,
I
5)
171
73

дующие режимы (рис. 2.27) : полное прекращение подачи теплоты (ре-
(режим а); частичные сокращения расхода теплоты (режим б); прекращение
подачи теплоты в определенной части периода с последующей подачей
сокращенного расхода теплоты в оставшейся части периода (режим в).
После периода снижения расхода теплоты предлагается осуществлять
натоп (т.е. подачу теплоты в определенный период больше расчетного
значения).
Снижение температуры в ночной период в жилых зданиях рекоменду-
рекомендуется производить с 21 ч. Предлагается производить частичное сокращение
расхода теплоты на постоянное значение на всем периоде снижения (так-
(также в период с 20—21 ч) с последующим натопом (рис. 2.28) .
Исходя из того, что комфортная температура в помещениях жилых
зданий должна быть равна 20—21 °С, наиболее целесообразно снижение
температуры производить до 18 °С, как это показано на рис. 2.28. При
достижении установленной конечной температуры регулятор должен
включить отопление на расход теплоты, обеспечивающий восстановление
температуры до комфортного значения. Нормальная температура возду-
воздуха в помещениях должна быть достигнута к 6—7 ч утра.
Ночное снижение расхода теплоты в жилых зданиях должно произво-
производиться только в случае, если система отопления обеспечивает требуемую
комфортную температуру в дневное время во всех жилых помещениях.
Начало снижения целесообразно приурочивать к вечернему максимуму
водоразбора на горячее водоснабжение. Натоп следует производить
до утреннего максимума горячего водоснабжения (в 4—6 ч утра).
61
ч
га
19
18
п
Чн
-
1
h
вен
Zch
п
Г1
*
cZht ^
Г
^¦в /5 ^ г* гг-гз г*. 4 z з * 5 б 7 в
Часы суток
Рис. 2.28. Режимы программного регулирования на действующем объекте:
Гв - теоретическая температура воздуха помещений; О, + — выходные точки;
остальные обозначения те же, что и на рис. 2.27
74

а=юо%
а -о %
Till
t
17
15
13
18 19 20 21 22 22 29 1
i
^-¦^
k
' 3 *,
I
' i
6 7
—
t
I 9
^
18 19 20 21 22 23
5.-100%
1 Z 3 f 5 6 7 Z,4
а) 5=155%
а=о%
а=33,8%
I I I
го 21 * в iz 16 го г* ч в iz. -te го zi v в
Пятница Сц55ота Воскресенье Понедельник
16
19
12
10
20 29 9 8 72 16 20 29 9 В 42 16 ZO 24 4 Z.4
б)
\
ч
s
¦
S
1
1
/
1/
1
1
/
1
1
1
1
1
Рис- 2.29. Режимы программного регулирования общественного здания:
а - в рабочие дни; б — в выходные дни; Q - относительный отпуск теплоты;
?в - изменение температуры воздуха помещений; штриховая линия - изменение
температуры поверхности междуэтажного перекрытия
Значение температуры в период ночного снижения расхода теплоты
в общественных зданиях должно обеспечить отсутствие выпадения кон-
конденсата на стенах ночью.
На рис. 2.29 приведены графики ночного снижения расхода теплоты
для общественного здания в рабочие дни и суточного снижения в нерабо-
нерабочие дни.
Изменение теплопотребления при программном регулировании отпус-
отпуска теплоты осуществляется включением в схему регулирования про-
программного реле времени. В соответствии с установленной программой
подается команда регулирующему прибору на понижение (повышение)
температурного графика. Программное регулирование реализовано в
элеваторах с регулируемым соплом типа ЭРСА и может быть осущест-
осуществлено при использовании приборов ЭРТ-1, РС29.2, Т48М или элеватора
"Электроника-РШ" с подключением к ним программного реле времени.
75

Глава 3. АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ
ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ, УПРАВЛЕНИЯ
И УЧЕТА В ТЕПЛОВЫХ ПУНКТАХ
3.1. АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ
РЕЖИМОВ И ЗАЩИТЫ СИСТЕМ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ
Автоматизация регулирования гидравлического режима и защиты
в тепловых пунктах зданий зависит от схемы присоединения теплопо-
требляющих установок к тепловой сети. Выбор схемы присоединения
определяется в зависимости от соответствия параметров гидравличе-
гидравлического режима тепловой сети на вводе в ТП требуемым параметрам гид-
гидравлического режима местных систем. К требуемым параметрам гид-
гидравлического режима местных систем отопления, присоединенных по
зависимой схеме, относятся: йм.3 — напор, необходимый для залива
местных систем; Д/гр — располагаемый напор на вводе ТП, необходи-
необходимый для преодоления гидравлического сопротивления местных сис-
систем, распределительных тепловых сетей, водонагревателей горячего
водоснабжения, запорной и регулирующей арматуры; р^ — максималь-
максимальное давление воды, допустимое для нагревательных приборов систем
отопления.
Параметры гидравлического режима тепловой сети на вводе каж-
каждого из ТП определяются графиком распределения напоров воды по
длине тепловых сетей - пьезометрическим графиком Я = /(?), ко-
который строится с учетом геодезического профиля местности района
теплоснабжения, потерь напора в тепловых сетях, высоты систем теп-
лопотребления. Примерный пьезометрический график тепловой сети
показан на рис. 3.1, где Яп, Яо - линии напоров в подающей и обрат-
обратной линиях тепловой сети при работе сетевых насосов на теплоисточ-
теплоисточнике (в динамическом режиме); Яст — линия статического напора в
системе теплоснабжения при останове сетевых насосов (в статическом
режиме), поддерживаемого подпиточным устройством на теплоисточ-
теплоисточнике; АН — располагаемый напор на вводе одного из потребителей;
1—4 — потребители; L — протяжен-
протяженность сети. Напорам Яп и Яо соот-
ветствуют давления рп и ро.
Для нормальной работы систем
отопления потребителей необходи-
необходимо соблюдение следующих условий:
Рис. 3.1. Пьезометрический график
тепловой сети

Таблица 3.1 - Дополнительные мероприятия по оборудованию ТП
с зависимым присоединением системы отопления
при отклонении параметров режимов тепловой сети
от требуемых для нормальной работы ТП
Характер отклонения режимов тепло-
тепловой сети
Условие
откло-
отклонения
И о < Лм.3
II <? h
Ист <^ ям.з
Ро> Ря
Per > Pp.
АИ <
р
Возможные
последст-
последствия (нару-
(нарушения)
Нет залива
местной
системы,
ее опо-
опорожнение
Разрушение
нагреватель-
нагревательных прибо-
приборов
Не обеспечен
требуемый
расход воды
в местной
системе
№ потре-
потребителя
на
рис. 3.1
2
3
4
Мероприятия по обеспечению нормаль-
нормальной работы потребителей
Перечень дополнитель- № схемы
ных элементов в схе- автомати-
ме TII и его автомата- зации
зации
Регулятор подпора на Рис. 3.2, а
обратной линии и об-
обратный затвор (или
регулятор рассечки)
на подающей линии
Подкачивающие на- Рис. 3.2, б
сосы, регулятор
подпора на обратной
линии и регулятор
рассечки на подаю-
подающей линии
Подкачивающие на- Рис. 3.2,б,в
сосы на обратной
(или подающей) ли-
линии или замена эле-
элеваторного смеше-
смешения на насосное
(для ИТП, МТП)
в динамическом режиме Яо > hM-3, ро < ра - для залива местных
систем отопления без разрушения нагревательных приборов; ДЯ >
> Д/гр - для возможности подачи расчетного расхода воды в местную
систему;
в статическом режиме Яст > Амз, Рст < ра — для залива местных
систем без разрушения нагревательных приборов.
Допустим, что эти условия выполняются для потребителя 1 на
рис. 3.1. В этом случае схемы тепловых пунктов и схемы их автоматиза-
автоматизации принимаются в соответствии с требованиями § 2.1 гл. 2 без каких-
либо дополнительных элементов. Если указанные выше условия не
соблюдены, то в схемы ТП и его автоматизации, выбранные согласно
§ 2.1, вводятся дополнительные элементы в соответствии с данны-
данными табл. 3.1.
В схеме автоматизации ТП потребителя 2 (см. рис. 3.1), представ-
представленной на рис. 3.2, а, залив местной системы и защита ее от опорожне-
опорожнения осуществляются регулятором давления "до себя" 1 и обратным
затвором 2. При останове сетевых насосов на теплоисточнике регуля-
77

Рис. 3.2. Схема автоматизации регулирования гидравлического режима и защиты
тор 1 и обратный затвор 2 закрываются-, что обеспечивает отсечку мест-
местных систем от тепловой сети. Для крупных ЦТП, где необходимо обес-
обеспечить заполнение отсоединенных местных систем зданий, вместо об-
обратного затвора 2 на подающей линии устанавливают регулятор давле-
давления "после себя" и подпиточный насос для обеспечения залива местных
систем зданий (на рис. 3.2 не показаны). В статическом режиме оба
регулятора давления закрываются по импульсу падения давления в
подающей линии, а по имггульсу падения давления за регулятором
давления на подающей линии включается подпиточный насос [3].
В схеме автоматизации ТП потребителя 3 на рис. 3.2, б защита от
возможного разрушения нагревательных приборов местных систем
повышенным давлением осуществляется работой насоса 7, понижающе-
понижающего давление в обратной линии. Это давление поддерживается постоян-
постоянным с помощью регулятора давления 1. При аварийном останове насо-
насоса 7 по импульсу повышения давления в обратной линии закрываются
регулятор давления 5 на подающей линии и регулятор 1, чем обеспечи-
обеспечивается отключение местных систем от тепловой сети. На случай неплот-
неплотности клапанов 1 и 5 устанавливают предохранительный клапан 6. В ста-
статическом режиме при останове сетевых насосов останавливается также
подкачивающий насос 7 по импульсу падения давления в подающей ли-
линии до клапана 5. В крупных ЦТП организуется подпитка по обводной
линии (на рис. 3.2 не показана) вокруг насоса 7 с установкой на этой
линии регулятора давления.
Схема автоматизации ТП на рис. 3.2, а применяется в случае установ-
установки подкачивающего насоса 4 на подающей линии для подачи воды к
78

верхним точкам местной системы. При аварийном останове насоса 4
рассечка, требуемая для устранения недопустимого повышения дав-
давления у ближайших потребителей, обеспечивается закрытием регуля-
регулятора "до себя" 1 на обратной линии и обратного затвора 2 на подающей
линии. В статическом режиме по импульсу падения давления в подаю-
подающей линии до обратного затвора 2 насос 4 выключается. Для крупных
ЦТП подпитка организуется так же, как и в предыдущей схеме.
Для ТП потребителя 4 (см. рис. 3.1) требуется увеличение распола-
располагаемого напора на вводе. Это обеспечивается установкой подкачиваю-
подкачивающих насосов на обратной (реже на подающей) линии (рис. 3.2, б и в).
Схемой автоматизации предусматривается останов насосов в статиче-
статическом режиме по импульсу падения давления в подающей линии. Пере-
Перемычка с клапаном 8 служит для организации циркуляции воды в сис-
системе отопления при нарушениях в тепловой сети.
При присоединении к сети местных систем отопления с насосным под-
подмешиванием, применяемом для потребителя 4 (см. рис. 3.1), насосы
смешения устанавливают также на перемычке между подающей и обрат-
обратной линиями (на рис. 3.2 не показано). Схемой автоматизации такого
ТП предусматривается защита от повышения температуры воды в мест-
местной системе, рассчитанной на температуру 95—105 °С, при аварийном
останове насосов смешения в результате проникновения сетевой воды
с температурой до 150 °С. Требуемая при этом отсечка местной систе-
системы от тепловой сети производится клапаном отсечки на подающей ли-
линии до точки смешения по импульсу падения разности давлений до и
после насосов.
При независимом присоединении местных систем отопления через
водонагреватель 10, которое может быть применено для потребите-
потребителей 3 (см. рис. 3.1) при ро > ра, поддержание постоянства давления
в обратном трубопроводе местной системы осуществляется путем
автоматического регулирования подпитки из тепловой сети
(рис. 3.2, г). Если давление в обратном трубопроводе тепловой сети
достаточно для залива местных систем, то на линии подпитки устанавли-
устанавливают регулятор давления "после себя" 12; если указанное давление не-
недостаточно, то до регулятора 12 устанавливают подпиточные насосы
13. При независимом присоединении схема автоматизации ТП допол-
дополнительно предусматривает защиту от резкого повышения температуры
воды в обратной линии тепловой сети при останове насосов 11: по им-
импульсу падения разности давлений до и после насосов, означающего
отсутствие расхода воды через насосы, закрывается клапан рассеч-
рассечки 9 на подающей линии тепловой сети.
Основные вопросы автоматизации регулирования гидравлических
режимов систем горячего водоснабжения рассмотрены в § 2.1.4.
Для реализации рассмотренных выше схем автоматизации регули-
регулирования гидравлических режимов и защиты в основном применяются
гидравлические регуляторы прямого (типа РР, РД, УРРД) и косвенно-
79

го действия (типа УРРД, РД-За с клапаном РК-1). Автоматизация уп-
управления остановом подкачивающих и подмешивающих насосов осу-
осуществляется с использованием электроконтактных манометров ЭКМ,
а управление клапанами отсечки — с помощью гидравлического реле
давления РД-За. Технические характеристики указанных средств ав-
автоматизации приведены в [3,4, 10, 18, 19] и гл. 4.
3.2. АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППАМИ НАСОСОВ
В ТЕПЛОВЫХ ПУНКТАХ
В тепловых пунктах устанавливаются несколько групп насосов,
обеспечивающих функцонирование теплопотребляющих систем
(отопления, вентиляции, горячего водоснабжения), а также систем
водоснабжения, противопожарных и дренажных устройств.
К насосам, обеспечивающим работу системы горячего водоснабжения,
относятся хозяйственные и циркуляционные. Назначение хозяйствен-
хозяйственных насосов — обеспечение необходимого давления холодной и горя-
горячей воды при снижении давления в городском водопроводе. Циркуля-
Циркуляционные насосы обеспечивают циркуляцию воды в системе горячего
водоснабжения с целью поддержания необходимой температуры воды
у водоразборных приборов и снижения потерь теплоты и воды при сли-
сливе охлажденной воды. Циркуляционные насосы могут быть включены
как по циркуляционной, так и по циркуляционно-повысительной
схемам.
Автоматизация данных групп насосов зависит от количества насо-
насосов в группах и схем их включения, выбор которых производится со-
согласно [3]. Ниже рассмотрены несколько вариантов автоматизации
в ТП двух и трех хозяйственных насосов и двух циркуляционных на-
насосов, включенных по циркуляционно-повысительной схеме.
При автоматизации двух хозяйственных насосов одинаковой про-
производительности (рис. 3.3, а) основной насос ХН1 включается при па-
падении давления ра в городском водопроводе до минимального допус-
допустимого и отключается при повышении этого давления до заданной ве-
величины. Управление включением и отключением насоса осуществляется
с помощью нижних и верхних контактов датчика 1 - электроконтакт-
электроконтактного манометра типа ЭКМ. Резервный насос ХН2 включается при выхо-
выходе из строя основного насоса по командам от датчика 1 (давление в
городском водопроводе мало) и от датчика 3 (перепад давлений на
насосе отсутствует). Отключение резервного насоса осуществляется
при увеличении давления в городском водопроводе по команде от
верхнего контакта датчика 1. Датчиком 3 является реле разности дав-
давления типа РКС.
Когда колебания давления в городском водопроводе в течение суток
не превышают 0,1 МПа, кроме указанных выше двух насосов устанав-
устанавливается дополнительный насос (рис. 3.3, б). Он включается парал-
80

X О
8.5
II
5 я с
и у о
Э § >>
¦§
"* к
Hi
IIs
II
II
м
С с
« о
о в
§*-
и
II
о. S
И
5 I
О >о
S
си

лельно основному при уменьшении давления воды в трубопроводе на-
нагреваемой воды после первой ступени водонагревателя горячего водо-
водоснабжения (I ст.) ниже статического по команде от нижнего контакта
датчика 7. Это снижение давления имеет место при максимуме водораз-
бора. Выключение дополнительного насоса производится после пика во-
доразбора по команде от датчика 2, фиксирующего уменьшение пере-
перепада давления на водомере ВВ. Автоматизация основного насоса анало-
аналогична вышеприведенной. Резервный насос включается при выходе из
строя любого из работающих насосов по команде от реле РКС и от дат-
датчика /.
Если изменение давления воды в городском водопроводе в течение
суток составляет более 0,3 МПа, то включают три хозяйственных насо-
насоса одинаковой производительности по последовательной схеме
(рис. 3.3, г). Схемой автоматизации в этом варианте предусматривается
включение основного насоса ХН1 при снижении давления рх до мини-
минимально допустимого по команде от датчика 1. Дополнительный насос
ХН2 включается, если при работе насоса ХН1 давление после первой
ступени водонагревателя горячего водоснабжения р5 будет ниже стати-
статического (по командам от датчика 7). Резервный насос включается при
выходе из строя любого из работающих насосов по командам от дат-
датчиков 3-5, 7. Отключение работающих насосов производится по ко-
команде от датчика 6, когда давления холодной воды в водопроводе р2
и на выходе из ТП р4 станут близкими друг к другу, причем отключа-
отключается сначала дополнительный, затем основной насос. В случае выхода
из строя регулятора давления РД и повышения давления ps до задан-
заданного значения насосы также отключаются по команде от датчика 7.
Три параллельно работающих насоса разной производительности при-
применяют при разности между максимальным и минимальным давления-
давлениями водопроводной воды от 0,1 до 0,3 МПа (см. рис. 3.3, в).
Основной хозяйственный насос ХШ (маломощный) включается
при падении давления ps после водоподогревателя первой ступени
ниже статического (датчик 7). Насос отключается по команде от датчи-
датчика 6, когда разность давлений в системе холодного водоснабжения р4
и в водопроводе р2 достигнет минимального значения, т. е. весь напор,
развиваемый насосом, будет дросселироваться регулятором давления
РД. Дополнительный насос ХН2 включается, когда при работе насоса
ХШ давление ps станет ниже статического. Команда на включение до-
дополнительного насоса поступает от датчиков 7, 3. Основной насос ХШ
при включении дополнительного отключается. Если при работе насоса
ХН2 давление вновь снизится, параллельно дополнительному насосу
включается резервный ХНЗ по командам от датчиков 7, 3, 5. Парал-
Параллельно работающие насосы отключаются с помощью датчиков 6, когда
разность давлений на выходе системы р4 и в водопроводе рг достиг-
достигнет минимального значения. Отключаются последовательно насосы
ХНЗ и ХН2. При отключении ХН2 включается насос ХШ. Резервный
82

насос включается также при выходе из строя основного и дополни-
дополнительного насоса по командам от датчиков 7, 3, 5.
В рассмотренных схемах на рис. 3.3, а—г основной циркуляционно-
повысительный насос ЦПН1 работает постоянно. Резервный насос ЦПН2
включается по команде от датчика 9. Этот насос выполняет также
функции дополнительного, включаясь в часы пика нагрузки горячего
водоснабжения по команде от датчика 2 по перепаду давлений на водо-
водомере или от датчика 10, когда давление р7 в системе горячего водо-
водоснабжения будет ниже, чем давление холодной воды р4 на выходе ТП.
К насосам, обеспечивающим функционирование систем отопления
и вентиляции, относятся подкачивающие, смесительные, смесительно-
подкачивающие, подпиточные, циркуляционные насосы для организа-
организации требуемого гидравлического режима и защиты систем теплопо-
требления, а также корректирующие смесительные насосы для регули-
регулирования отпуска теплоты на отопление в ЦТП.
Технологические схемы автоматизации подкачивающих, смеси-
смесительных, смесительно-подкачивающих и подпиточных насосов рас-
рассмотрены в § 3.1. По этим схемам разрабатываются принципиальные
электрические схемы автоматизации. В качестве примеров ниже при-
приведено описание принципиальных электрических схем автоматизации
подпиточных и циркуляционных насосов в ЦТП с независимым при-
присоединением систем отопления.
Автоматическое включение и отключение подпиточных насосов ча-
чаще всего производится по положению уровня воды в расширительном
баке. Если датчик уровня в баке отсутствует, то допускается в каче-
качестве импульса использовать давление в обратном трубопроводе систе-
системы отопления.
Схемой на рис. 3.4 предусматривается управление двумя подпиточ-
ными насосами — рабочим и резервным — и электрифицированной за-
задвижкой, установленной на нагнетании насосов и открывающейся при
включении насоса. Выбор рабочего и резервного насосов осуществля-
осуществляется переключателем ПВ, включение магнитных пускателей электро-
электродвигателей насосов производится контактами реле Ш, 217. Включение
рабочего насоса осуществляется по команде от датчика давления в об-
обратном трубопроводе системы отопления ДСО. При уменьшении дав-
давления до заданного значения замкнувшийся нижний контакт ДСО
(min) включает реле РУП, которое своими нормально-открытыми
контактами самоблокируется и включает реле 1П (или 217) и реле
ПЗО, в результате чего включается подпиточный насос и открывается
задвижка. Реле РУП Еключает также реле времени РВО, регулирующее
время подпитки, необходимое для заполнения расширительного ба-
бака. По прошествии заданного промежутка времени реле РВО раз-
разблокирует реле РУП, что приведет к отключению насоса и закрытию
задвижки. Если расширигельный бак отсутствует, то иасос выключа-
выключается при росте давления в обратном трубопроводе до заданного пре-
83

?1
$
s
Управление
i
аварий
a
I
его
nod
t.i
i
HI
It1
i
1
ереклю-
огон
у
¦a
- vupou
i
1
Hi
g
1
?
1
s
¦<
Рис. 3.4. Принципиальная электрическая схема автоматизации управления подпи-
точными насосами
дела, фиксируемого верхним контактом ДСО (max), с помощью реле
РО. Закрытие задвижки производится с помощью реле ПЗЗ. Степень
открытия и закрытия задвижки регулируется конечными выключате-
выключателями КВО и КВЗ. При заклинивании штока задвижки срабатывают
выключатель предельного момента КВБ, обесточивающий электро-
электропривод задвижки, и переключатель КВС в цепи реле аварийной сигна-
сигнализации РАС.
При выходе из строя рабочего насоса замыкается контакт реле
разности давления на нагнетании и всасе насосов ДН, включается реле
времени РВА, затем реле аварии РА, которое своими нормально-за-
84

§L*
-11
Рис. 3.5. Принципиальная электрическая схема управления циркуляционными
насосами отопления при независимом присоединении
крытым и нормально-открытым контактами отключает реле Ш и вклю-
включает реле 2/7, что приводит к включению резервною насоса. Реле РА
может быть разблокировано нажатием кнопки КСА, которое необходи-
необходимо осуществить при переводе ПВ в другое положение.
Рассмотренная схема автоматизации применима и для управления
работой дренажных насосов без учета цепей электрифицированной за-
задвижки (цепей реле ПЗО и ПЗЗ). В этом случае включение дренажного
насоса производится по команде от реле уровня воды в дренажном
приямке в тепловом пункте.
На рис. 3.5 показана принципиальная электрическая схема автомати-
автоматизации управления циркуляционными насосами отопления при незави-
независимом присоединении систем отопления. Схемой автоматизации
предусматривается только аварийное включение резервного насоса
(АВР). При включении схемы в зависимости от выбранного положения
ключа ПВ сразу включается в работу один из насосов, благодаря вклю-
включению реле Ш (или 2/7). Если рабочий насос остановился или не вклю-
включился, то замыкается контакт реле разности давлений на нагнетании и
всасе насосов ДН, включаются реле времени РВА и реле аварии РА.
Последнее своими контактами включает реле 2/7 (или 1П), что приво-
приводит к включению резервного насоса. Одновременно контактами реле
РА (на схеме не показаны) включается сигнализация АВР на щите ав-
автоматики в ТП и на диспетчерском пункте. После перевода ключа ПВ
в другое положение включившийся насос становится рабочим, при этом
следует кнопкой КСА разблокировать реле РА. По такой же схеме осу-
осуществляется автоматическое включение резервных насосов других
групп.
В ИТП и МТП с насосным подмешиванием с помощью малошумных
насосов типа ЦВЦ насос работает круглосуточно. В этом случае схема
автоматизации предусматривает управление пуском электродвигателя
85

380 В, 50Гц 220В, 50 Гц
]а ]з ]с ф] Тя
SA
Рис. 3.6. Принципиальная электричес-
электрическая схема управления электродвигателя-
электродвигателями насосов ЦВЦ:
а - включение насосов в трехфазную
сеть; б - включение насосов в однофаз-
однофазную сеть; Э — электродвигатель насоса;
SA - выключатель; Р - реле (типа
РВП-72); Kl, K2 - конденсаторы
насоса (рис. 3.6). При этом возможно включение электродвигателя
насоса в трехфазную сеть 380 В (рис. 3.6, а) и в однофазную сеть
220 В (рис. 3.6,6).
Автоматизация корректирующих смесительных насосов, ооеспечи-
вающих регулирование отпуска теплоты на отопление в ЦТП, отлича-
отличается от автоматизации обычных смесительных насосов, рассмотренной
в § 3.1. При отключении корректирующих насосов, в том числе и в
аварийном режиме, температура воды в местных системах теплопотреб-
ления не повышается до недопустимых пределов, так как местные сис-
системы присоединены к внутриквартальным сетям через элеваторы и
расчетные температуры распределительных и магистральных тепловых
сетей одинаковы A50/70 °С). При этом клапан регулятора отопления
полностью закроется и прекратится подача теплоты зданиям. Другая
особенность работы этих насосов состоит в том, что в зависимости от
принятого температурного графика в сети и схемы присоединения во-
водонагревателя горячего водоснабжения, периоды их работы в течение
отопительного сезона различны. Представление о периодах работы кор-
корректирующих насосов дает табл. 3.3. При составлении таблицы было
принято, что при смешанной схеме с ограничением расхода и при сме-
смешанной или параллельной схеме и графике центрального регулирования
со ступенчатым изменением температуры воды в подающей линии се-
сети каждый из двух корректирующих насосов выбирается 100% рас-
расчетного расхода воды на отопление. Для остальных случаев, рассмот-
рассмотренных в табл. 3.3, подача насоса составляет 50% расчетного расхода
воды на отопление, что обеспечивает экономию капитальных затрат на
насосы и расхода электроэнергии на их работу. Поэтому при температу-
температуре наружного воздуха tH(u =i), когда коэффициент смешения узла
подмешивания и = 1, необходимо включать второй насос, так как при
дальнейшем повышении tn и работе одного насоса расход смешанной
воды на отопление будет становиться меньше требуемого отопитель-
отопительного расхода. Температура ?H(u = i) определяется расчетом по извест-
86

Таблица 3.3. Периоды работы корректирующих смесительных насосов
в ЦТП (вариант)
Принятый
график цент-
центрального ре-
регулирования
отпуска теп-
теплоты
Схема присоеди-
присоединения водонагре-
водонагревателя горячего
водоснабжения
Температура наружного воз-
о
духа fH, С, при которой
включен
первый
насос
второй
насос
Примечание
По совмещен-
совмещенной нагрузке
отопления
и горячего
водоснаб-
водоснабжения (по-
(повышенный) ,
рис. 1.2,
кривая 2
По нагрузке
отопления
(отопитель-
(отопительный),
рис. 1.2,
кривая 3
При ступен-
ступенчатом изме-
изменении темпе-
температуры воды
в подающем
трубопрово-
трубопроводе тепловой
сети,
рис. 1.2,
кривая 1
Смешанная с
ограничением
расхода
(рис. 2.1)
Последователь-
Последовательная с переклю-
переключением на сме-
смешанную
(рис. 2.6)
Смешанная,
параллельная
(рис. 2.3,
2.5)
Смешанная,
параллельная
(рис. 2.3,
2.5)
Смешанная,
параллельная
(рис. 2.3,
2.5)
'н.р.о
При срабаты-
срабатывании АВР
'н > {н(и= 1)
+ A,5-2)
'н.р.о fH
'н(и=1)
'н.р.о - расчет-
расчетная температу-
температура наружного
воздуха для
отопления, °С;
'„ - темпера-
температура tH в точ-
точке излома гра-
графика темпера-
температур;
температура
fH, при кото-
которой для дан-
данного графика
температур
воды в сети
коэффициент
смешения
и = 1;
При сраба-
срабатывании
АВР
/Н1 — темпе-
температура Гн,
соответствую-
соответствующая концу
первой ступе-
ступени ступенча-
ступенчатого графика

ным принятым графикам температур воды в сети. Для условий Моск-
Москвы (/н.р.о = ~26 °С, продолжительность отопительного сезона 5000 ч
в год) температура ?н (и = 1) = 5 -Ь8 °С.
Третья особенность работы корректирующих насосов заключается
в том, что их целесообразно использовать при аварийном падении дав-
давления в тепловой сети для создания автономной циркуляции воды в
системах теплопотребления, что позволяет отдалить момент необходи-
необходимого слива воды из систем.
Исходя из указанных особенностей, автоматизацией корректирующих
насосов должно быть предусмотрено:
автоматическое включение и отключение насосов в заданной после-
последовательности, например по импульсу температуры наружного воздуха
согласно табл. 3.3;
автоматическая блокировка, обеспечивающая полное открытие кла-
клапана регулятора отопления и предотвращающая возможность его за-
закрытия при отключенном состоянии обоих насосов;
автоматическое включение одного (или обоих) насосов при падении
давления в подающем трубопроводе тепловой сети для обеспечения ав-
автономной циркуляции воды в системах отопления, вентиляции;
автоматическое включение резервного насоса при выходе из строя
рабочего насоса.
Целесообразно также отключение корректирующих насосов при
крайних положениях регулирующего клапана регулятора отопления,
так как при полном его закрытии и при полном открытии для регули-
регулирования отпуска теплоты работа насосов не нужна.
На рис. 3.7 показан пример принципиальной электрической схемы
автоматизации управления корректирующими смесительными насоса-
насосами в ЦТП. Управление осуществляется с помощью датчиков температу-
температуры наружного воздуха Э1, Э10, электроконтактного манометра Э2,
установленного на подающем трубопроводе на входе ЦТП, реле разно-
разности давлений РКС ЭЗ, Э4, фиксирующих состояние насосов, промежу-
промежуточных реле Р1-Р6, Р16 и реле времени Р17. Электродвигатели Ml и
М2 насосов НС1 и НС2 включаются с помощью пускателей Р7 и Р8.
Переключателем ВЗ выбираются: режим автоматического включения
насосов в последовательности НС1—НС2; тот же режим, но в последова-
последовательности НС2-НС1; режим ручного управления насосами с помощью
кнопок В5, В6, В8, В9 на щите автоматики или кнопок В16 и В17,
установленных вблизи насосов.
Рассмотрим работу схемы при смешанном или параллельном при-
присоединении водонагревателя горячего водоснабжения. В положении
переключателя ВЗ, например "авт. НСГ\ при наружной температуре
tH ниже заданной по табл. 3.3 контакты датчиков Э1 и Э10 разомкну-
разомкнуты (см. диаграммы работы контактов), обесточены реле РЗ, Р16, Р17,
Р2 и пускатели Р7, Р8. Поэтому насосы отключены, контакты реле
РКС ЭЗ, Э4 замкнуты (разность давлений до и после насосов равна
88

Сигнализация
состояния
насосов
Реле
управления
насосом N1
Диаграммы работы контактов датчикоВ Э1тЭЬ,Э40
0,3C) 0,35C5) 0,0@-) Рс,МПа.
(кг с I см2)
44
Ч4П
MIIMM
+20
Illllll!
ТП
+44-r +3
MM!
AtH
At =
= 4
4'
L
^^
С
+20
+ 7+-5
Рис. 3.7. Принципиальная электрическая схема управления насосами смешения

нулю), включены реле Р5, Р6 и, следовательно, включено реле Р1а.
Включение Р1а приводит к полному открытию клапана регулятора
отопления (цепи которого показаны на рис. 2.11,5).
При увеличении наружной температуры до заданного значения по
табл. 3.3 (например, до tn = t"H, которое для местностей с"расчетной
^н.р.о в пределах —15—45 °С находится в пределах от 7 до -5 °С)
контакт датчика Э10 замыкается, включаются реле Р16 и реле вре-
времени Р17, в результате чего включаются пускатель Р7 и рабочий насос
НС1. Разность давлений на этом насосе возрастает, и контакт реле ЭЗ
размыкается, обесточивая реле Р5, которое в свою очередь обесточи-
обесточивает реле Р1а. Это приводит к деблокировке клапана регулятора:
отопления и подключению выхода его регулирующего прибора к це-
цепям управления его клапаном. В этом новом положении насос сме-
смешения включен, включен и регулятор отопления, следовательно,
осуществляется автоматическое регулирование температуры воды
на отопление в зависимости от наружной температуры по заданному
температурному графику отпуска теплоты.
При более высокой наружной температуре, когда подмешивание
одним насосом недостаточно (для упомянутых выше районов с
^н.р.о от —15 до —45 °С эти значения находятся в пределах от 11 до
3 °С), замыкается контакт датчика Э1, включается реле РЗ, которое
включает пускатель Р8, включающий в свою очередь в работу второй
насос НС2.
При снижении наружной температуры сначала выключается второй
насос (размыкается контакт Э1 и обесточиваются РЗ и PS), затем от-
отключается первый насос (состояние датчиков и реле было описано вы-
выше). Необходимый дифференциал AtH для исключения частых вклю-
включений и отключений насосов задается настройкой датчиков Э1 и Э10.
Если давление в подающей линии на входе ЦТП снижается до недо-
недопустимого значения, например при аварии в тепловой сети, то контакт 1
манометра Э2 замыкается, включается реле РЗ, которое включает пуска-
пускатели Р7 и Р8 и оба насоса (или только второй, если первый был уже
включен). Этим обеспечивается автономная циркуляция в системах
отопления зданий. Контакт 2 манометра Э2 нужен для создания необ-
необходимого дифференциала Др, исключающего частое включение и от-
отключение насосов. От случайного включения насосов предохраняет
также реле времени Р17.
Автоматическое включение резервных насосов осуществляется с
помощью реле ЭЗ и Э4 и реле Р5 и Р6, которые при отключении одного
насоса включают второй резервный насос, соответственно включая
пускатели Р8 и Р7. Включение насосов смешения от контакта програм-
программного реле времени для снижения отпуска теплоты в ночное или нера-
нерабочее время, а также дистанционное управление ими из диспетчерского
пункта предусмотрены данной схемой путем подключения внешнего
контакта Р15 к цепи реле Р16.
90

Для 777 с последовательной схемой с переключением на смешанную
схему водонагревателя горячего водоснабжения при включении первого
из насосов замкнувшийся контакт реле Р16 одновременно включает
реле Р18 и отключает реле Р19, которые своими контактами включа-
включают соответствующие электрифицированные задвижки (или трехходо-
трехходовой клапан с электроприводом), осуществляющие переключение вто-
второй ступени водонагревателя горячего водоснабжения с последователь-
последовательной на смешанную схему. Для ТП с другими схемами водонагревате-
водонагревателя горячего водоснабжения цепи реле Р18 и Р19 отсутствуют. Для ТП
со смешанной схемой с ограничением расхода датчик Э1 отсутствует,
а датчик Э10 настраивается на срабатывание при Гн = ?н.Р.о> так как>
согласно табл. 3.3, в течение всего отопительного сезона в работе нахо-
находится один насос со 100%-ной подачей. Состояние насосов и причина
их включения и отключения сигнализируется лампами Л1-Л5 на щите
автоматики. Техническая характеристика аппаратуры управления на-
насосами приведена в гл. 4 и каталогах.
3.3. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ
И УЧЕТ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ
С целью установления оптимальных тепловых и гидравлических ре-
режимов работы тепловых пунктов при наладке и контроле за этими ре-
режимами в процессе эксплуатации в ТП осуществляют измерение тех-
технологических параметров, характеризующих указанные режимы. К та-
таким параметрам относятся температура, давление, перепад давления,
расход, уровень. Измеряемыми и контролируемыми средами являются
теплоносители (вода, воздух) и внешние среды (наружный воздух).
В ДТП и ИТП измеряют:
температуру в подающем трубопроводе тепловой сети, в обратном
трубопроводе тепловой сети, на входе и выходе сетевой и водопровод-
водопроводной воды каждой из ступеней водонагревателя горячего водоснабжения
воды, на входе в системы отопления, обратной воды от каждой системы
отопления сетевой воды до и после водонагревателя отопления при не-
независимом присоединении; нагреваемого воздуха в системах вентиля-
вентиляции; наружного воздуха;
давление в подающем трубопроводе тепловой сети, обратном трубо-
трубопроводе тепловой сети, холодном водопроводе, подающем и циркуля-
циркуляционном трубопроводах горячего водоснабжения, в подающем трубо-
трубопроводе систем отопления на выходе ТП, в обратном трубопроводе
систем отопления на выходе ТП, на входе и выходе сетевой и водопро-
водопроводной воды каждой из ступеней водонагревателя горячего водоснаб-
водоснабжения, на нагнетании циркуляционных или корректирующих насосов
отопления, на нагнетании подпиточных насосов, на нагнетании хозяйст-
хозяйственных насосов, на нагнетании циркуляционных насосов горячего водо-
водоснабжения, до и после регуляторов давления;
91

расход сетевой воды на тепловой пункт, водопроводной воды, горя-
горячей и нмркул>щао?цюй воды в системе горячего водоснабжения при
непосредственном водоразборе, сетевой воды на подпитку при незави-
независимом присоединен!!!*.
В МТП измеряют:
температуру в подающем и обратном трубопроводах воды на вводе
МТП, ь подающем трубопроводе отопительных и вентиляционных сиа
тем, ь обратных труЬопроводах от всех систем отопления и вентиляции;
нагреваемого воздуха в системах вентиляции;
давление в подающем и обратном трубопроводах воды на вводе
МТП, в подающем трубопроводе отопительных и вентиляционных
систем;
расход воды на вводе ТП.
Температуру воды и воздуха измеряют техническими термометра-
термометрами, давление воды — манометрами общего назначения. В крупных
ЦТП для измерения температур и давлений применяют самопишущие
приборы. Для измерения расходов воды применяют водомеры для
горячей и холодной воды, индукционные расходомеры, расходомеры-
дифманометры с измерительной диафрагмой и вторичным прибором.
Технические характеристики приборов измерения температур, давле-
давлений, расходов и основные положения по их монтажу и обслуживанию
приведены в [3, 10,18].
Учет потребленной теплоты подразделяется на коммерческий и
внутрипроизводственный.
Коммерческий учет служит для осуществления финансовых расче-
расчетов между теплоснабжающим предприятием и абонентами - потребите-
потребителями теплоты и для контроля за соблюдением предприятием установ-
установленных планов (лимитов), норм и режимов теплопотребления.
По методу учета потребленной теплоты потребители подразделяются
на три группы. К первой группе относятся ЦТП независимо от расхода
теплоты и ИТП с расходом теплоты на отопление более 3,5 МВт или с
суммарным расходом теплоты на отопление, горячее водоснабжение,
вентиляцию более 2,3 МВт. Ко второй группе относятся ИТП с расходом
теплоты на отопление до 3,5 МВт или с суммарным расходом теплоты
до 2,3 МВт. К третьей группе относятся потребители, присоединенные
к тепловой сети по временной схеме на срок до 6 мес, потребители пер-
первой и второй групп при неисправности установленных приборов уче-
учета, потребители, которым разрешено использование теплоты до обору-
оборудования их ТП приборами учета [1; 5, приложение 1].
В МТП организация коммерческого учета теплоты оправдана в слу-
случае, если потребитель является самостоятельным абонентом.
Тепловые пункты первой группы оборудуются:
двухпоточным трехточечным тепломером или комплектом самопи-
самопишущих расходомеров и термометров на подающем и обратном трубо-
трубопроводах тепловой сети на вводе ТП и термометра на трубопроводе
92

холодной воды — в закрытых системах теплоснабжения при наличии
между ТП и системами теплопотребления трубопроводов, уложенных
в непроходных каналах, бесканально или в местах, недоступных для
наблюдения за ними, а также в открытых системах теплоснабжения;
однопоточным двухточечным тепломером или комплектом самопи-
самопишущих расходомеров на подающем или обратном трубопроводе тепло-
тепловой сети на вводе ТП и термометра на каждом из этих трубопрово-
трубопроводов - в закрытых системах теплоснабжения при отсутствии между
ТП и системами теплоснабжения скрытых прокладок, недоступных
для непосредственного осмотра.
Двухпоточные трехточечные тепломеры в настоящее время не вы-
выпускаются, вместо них можно установить два однопоточных двухточеч-
двухточечных тепломера.
При использовании тепломеров для контроля расхода теплоносите-
теплоносителя следует подключать самопишущие вторичные приборы к датчикам
расхода тепломера.
Тепловые пункты второй группы оборудуются самопишущими рас-
расходомерами или суммирующими водомерами: в закрытых системах
теплоснабжения - на общих подающих или обратных трубопроводах
Из бодапровода
К калориферам си
темы Зентиляции
Из тепло Зой 2
От калори-
калориферов сие -
темы Вен-
Вентиляции
В теплобцю
\сетъ а
¦с сх
Из системы
отопления
Рис. 3.8. Схема установки приборов учета в тепловом пункте первой группы
закрытой системы теплоснабжения при отсутствии контроля плотности трубопро-
трубопроводов отопления и вентиляции:
1 - показывающий манометр; 2 - показывающий термометр; 3 - самопишу-
самопишущий термометр; 4 - водомер; 5 - регулятор температуры; 6 - водонагреватель
горячего водоснабжения; 7 - циркуляционный насос; 8 - самопишущий расходо-
расходомер; 9 — регулятор расхода; 10 - грязевик
93

систем отопления и вентиляции, на трубопроводе холодной воды перед
водонагревателем горячего водоснабжения, на циркуляционном трубо-
трубопроводе горячего водоснабжения; в открытых системах теплоснабже-
теплоснабжения - на общих подающих или обратных трубопроводах систем отоп-
отопления и вентиляции, на общем трубопроводе смешанной воды на горя-
горячее водоснабжение, на циркуляционном трубопроводе горячего водо-
водоснабжения.
Для потребителей третьей группы учет теплоты производится со-
согласно [5, приложение 1].
Расходомеры и водомеры должны рассчитываться на максимальный
часовой расход воды. При измерении расходов с помощью диафрагм
с дифманометром или водомера устанавливают два комплекта прибо-
приборов параллельно друг другу. Один из них рассчитан на малый расход
воды, когда измеряемый расход ниже допустимого минимума для дру-
другого прибора.
При организации коммерческого учета у потребителей первой груп-
группы предпочтение должно отдаваться тепломерам (теплосчетчикам),
позволяющим автоматически вычислить количество потребленной теп-
теплоты. В настоящее время освоен выпуск нескольких типов теплосчет-
теплосчетчиков, технические характеристики которых приведены в литературе
Из водопровода
К калориферам
системы
вентиляции
Из тепловой
, сети
<-> ху
От калориферов
системы Г
Вентиляции
В теплоЬую сеть
Ыз системы отопления
Рис. 3.9. Схема установки приборов учета в тепловом пункте первой группы
закрытой системы теплоснабжения при наличии контроля плотности трубопрово-
трубопроводов отопления и вентиляции:
обозначения те же, что и на рис. 3.8
94

Из водапроЗода
^Талоршрерам сис-
системы вентиляции
Х1 (^) XX
К састеме
отопления
От к ал оршре
' системы
Вентиляции
\
Из системы
отопления
В теплавую
\ сеть
—*-сх
Рис. 3.10. Схема установки приборов учета в тепловом пункте второй группы
закрытой системы теплоснабжения при наличии контроля плотности трубопрово-
трубопроводов отопления и вентиляции:
обозначения те же, что и на рис. 3.8
1
Из Водопровода
К калориферам
системы
Вентиляции
тепловой.
сети
От калориферов
\ системы
^Вентиляции
В тепловую
\сеть J
-1X1 Г>)
К системе /
отопления
Из системы
отопления ¦
° и с- 3.11. Схема установки приборов учета в тепловом пункте второй группы
закрытой системы теплоснабжения при отсутствии контроля плотности трубопро-
трубопроводов отопления и вентиляции:
обозначения те же, что и на рис. 3.8

Из тепловой
I сети
На горячее/
бодосна 5/кенае
Из системы
отопления \
Из системы
горячего
йоаоснаожения.
Рис. 3.12. Схема установки приборов учета в тепловом пункте первой группы
открытой системы теплоснабжения при наличии контроля плотности трубопро-
трубопроводов отопления:
11 — регулятор температуры; 12 — шайба; 13 — регулятор давления; осталь-
остальные обозначения те же, что и на рис. 3.8
[16] и в гл. 4. Принципиальная схема их установки в ЦТП показана на
схемах автоматизации ЦТП (см. рис. 2.1—2.7).
Схемы установки самопишущих приборов для учета расхода тепло-
теплоты у потребителей первой и второй групп показаны на рис. 3.8—3.11 -
для закрытой системы теплоснабжения и на рис. 3.12 — для открытой
системы теплоснабжения. Следует обратить внимание на то, что для
контроля плотности распределительных тепловых сетей, проложенных
под землей, измерение расхода воды на отопление должно производить-
производиться как на подающем, так и на обратном трубопроводах.
Внутрипроизводственный учет служит для получения информации,
необходимой для контроля норм расхода теплоты и проведения работ
по повышению эффективности энергоиспользования потребителями.
Основными мероприятиями по повышению указанной эффективности
являются правильное распределение сетевой воды по потребителям
(тепловым пунктам), применение регуляторов отпуска теплоты или
регуляторов расхода воды, учет фактических тепловых нагрузок по-
потребителей.
Для организации внутрипроизводственного учета на промышленном
предприятии приборы учета устанавливаются в ТП для объектов (це-
(цехов, участков, агрегатов и т. д.), имеющих годовое потребление тепло-
теплоты более 2000 Гкал [5, приложение 1]. В городских системах тепло-
96

снабжения внутрипроизводственный учет теплоты организуется путем
установки самопишущих расходомеров и измерителей температур на
теплоисточнике и использования показаний приборов коммерческого
учета теплоты в ТП или специально установленных в ТП для этих це-
целей показывающих расходомеров с суммирующим устройством или
ауммирующих водомеров в соответствии с приведенными выше схе-
схемами установок приборов учета в ТП.
Расход теплоты, потребляемой в ТП, определяется по следующим
формулам:
а) на отопление и вентиляцию:
при установке приборов измерения расхода воды на подающем и
обратном трубопроводах (см. рис. 3.9,3.10, 3.12)
Go = c(Golroi - Go2To2)no;
Qb =c(
при установке приборов измерения расхода воды на обратном трубо-
трубопроводе (см. рис. 3.8, 3.11)
Go = cGo2(jol -
Qb = cGb2(tb1 -tb2)«b;
б) на горячее водоснабжение:
для закрытой системы теплоснабжения
Qt =cGx(tT- tjrk;
для открытой системы теплоснабжения
QT =c(Gr- G4)(fr- tx)nr;
Gtt =cGn(tT - tn)nT,
гДе Go> Qb, QT> Qu, - расход теплоты (например, за месяц) соответствен-
соответственно на отопление, вентиляцию, на нагрев холодной и циркуляционной
воды в системе горячего водоснабжения кДж/мес; Gol, G02 - изме-
измеренные расходы воды соответственно в подающем и обратном трубо-
трубопроводах системы отопления, кг/ч; GBl, Gb2 - то же, системы венти-
вентиляции, кг/ч; Gx, Gr, Gu — измеренный расход воды соответственно из
холодного водопровода, смешанной на горячее водоснабжение, в цир-
циркуляционном трубопроводе горячего водоснабжения, кг/ч; то1, то2 —
измеренная температура воды соответственно в подающем и обратном
трубопроводах системы отопления, °С; тв1, тв2 — то же, системы вен-
вентиляции, °С; tT, tx, tn — измеренная температура воды соответственно
смешанной на горячее водоснабжение, в холодном водопроводе, в цир-
4-6820 • 97

куляционном трубопроводе горячего водоснабжения, °С; «<,, п„, гц. —
длительность потребления теплоты соответственно на отопление, вен-
вентиляцию, горячее водоснабжение, ч/мес; с =4,19 кДж/(кг • °С) — теп-
теплоемкость воды.
При использовании самопишущих приборов суточный расход и сред-
среднесуточная температура теплоносителя определяются путем планиметри-
планиметрирования суточных диаграмм приборов. Для сокращения трудовых зат-
затрат на обработку диаграмм и вычисления следует применять средства
телемеханизации и вычислительной техники, АСУТП или АСДУ тепло-
тепловых сетей (см. гл. 6 и 7).
Глава четвертая. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ
И СИСТЕМ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ
4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
До недавнего времени преимущественное применение в системах
теплоснабжения зданий имели гидравлические регуляторы. Это объяс-
объяснялось характером решаемых задач — стабилизацией гидравлического
режима работы сетей и потребителей и постоянным наличием рабочей
среды - сетевой воды. Гидравлические регуляторы наиболее просты
по устройству, но характеризуются значительной неравномерностью
регулирования, и точность их работы в большой мере зависит от каче-
качества наладки на рабочем месте.
В последние годы в связи с необходимостью обеспечения более эко-
экономичной работы систем теплоснабжения путем автоматического ре-
регулирования отпуска теплоты в тепловых пунктах потребителей и созда-
созданием в ряде городов специализированных служб по эксплуатации сис-
систем теплоснабжения стали применяться более совершенные и точные
электрические (электронные) регулирующие и исполнительные уст-
устройства.
Независимо от типа конструкции: наличия и рода используемой для
своей работы энергии (прямого или косвенного действия, гидравличе-
гидравлические или электрические), принципа регулирования (по отклонению
регулируемого параметра, по возмущению или комбинированное ре-
регулирование — по отклонению и возмущению), реализуемого закона
регулирования (астатический - И, статический - П, изодромный -
ПИ) автоматические регулирующие устройства включают три основ-
ньк конструктивных элемента. Во-первых, чувствительный элемент
(датчик, измерительный' прибор) - один или несколько, во-вторых,
регулирующий прибор (усилительный элемент, элементы задания,
сравнения и выработки командных сигналов по заданному закону)
и, в третьих, исполнительное устройство (исполнительный механизм,
98

регулирующий орган). При выборе типа автоматического регулятора
и заказе его составных элементов следует учитывать, что промыш-
промышленностью выпускаются регуляторы как изделия с различным сочета-
сочетанием их элементов: все три элемента объединены в одном изделии
(характерно для гидравлических и манометрических типов регуляторов
прямого действия); чувствительный элемент и регулирующий прибор
объединены в одном изделии, заказываемом отдельно от исполнитель-
исполнительного устройства (такое исполнение применяется для гидравлических
регуляторов косвенного действия); все три элемента выполнены в
виде отдельно заказываемых изделий (характерно для электрических
типов регуляторов косвенного действия).
Для каждого из этих вариантов исполнения регуляторов должны
быть' спроектированы и заказаны: линии связи между элементами
(трубные или электрические проводки с коммутационной аппарату-
аппаратурой и арматурой), отборные устройства для датчиков и фланцевые
соединения и элементы крепления для исполнительных органов на
трубопроводах, щиты и пульты, а также монтажные стойки по мес-
месту для крепления регулирующих приборов и датчиков, устройства
питания электроэнергией и водой.
С целью сокращения материальных и энергетических ресурсов на
изготовление, а также снижение затрат на проектирование и монтаж
в настоящее время осваивается выпуск автоматизированных средств
регулирования, включая элементы технологического оборудования
(смесительные устройства и др.)> в комплектно-блочном исполнении
повышенной заводской готовности [18].
Ниже приведены характеристики средств автоматического регули-
регулирования, управления и учета. Характеристики датчиков для регулято-
регуляторов описаны в [18,24].
4.2. ЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ
РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ
СИСТЕМАМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ
Регулирующий прибор для систем отопления типа Т48М. Разработа-
Разработано шесть модификаций этого прибора [11]:
Т48М-1 - для регулирования разности температур воды в подающем
и обратном трубопроводах отопления или температуры только в подаю-
подающем (обратном) трубопроводе в зависимости от температуры наруж-
наружного воздуха;
Т48М-2 - то же, что и Т48М-1, но дополнительно с коррекцией по
усредненной температуре воздуха в помещениях здания по сигналам не-
нескольких (до восьми) датчиков температуры; коэффициенты коррек-
коррекции при температурах воздуха в помещениях выше и ниже заданных
различны;
99

2
У
S
е
s
У
10
11
1Z
13
4+
IS
18
0
Фаза
г-1
—L
—1
L-J
г-1
1
J
ггов,5огц
—VA-V> 1
- (~Л L-,
- ку г4
им"
¦qTF
50 Гц
0
Фаза
А ©=
1
Ь-
h-
х,
Z-Z20 В
7
9
10
15
16
Рис. 4.1. Схемы внешних -соединений приборов типа Т48М:
а, б - прибор Т48М-5, Т48М-6;ТПОД) Тобр; tB, tH, tT - датчики температур воды
в подающем и обратном трубопроводах, воздуха в помещениях, наружного воз-
воздуха, горячей воды; /, П — номера фасадов; ИМ — исполнительный механизм;
XI— ХЗ — колодки зажимов приборов

Т48М-3 — для регулирования по усредненной температуре воздуха
в помещениях здания по сигналам нескольких (до восьми) датчиков
температуры;
Т48М-4 - то же, что и Т48М-3, но в двухканальном исполнении;
предназначен для пофасадного регулирования "по отклонению" усред-
усредненной температуры воздуха по сигналам датчиков температуры, до
трех на каждом фасаде; на оба фасада заказываются один прибор и
два регулирующих клапана;
Т48М-5 - то же, что и Т48М-2, но в двухканальном исполнении;
предназначен для пофасадного регулирования "по возмущению" и
"по отклонению" усредненной температуры воздуха в помещениях
по сигналам двух датчиков температуры на каждый фасад; может
быть применен для одноканального регулирования, как и Т48М-2,
и дополнительно — для регулирования температуры воды на горячее
водоснабжение (или другой подобной системы); заказываются один
прибор и два регулирующих клапана,
Т48М-6 — то же, что Т48М-1, дополнительно обеспечивает регули-
регулирование температуры воды на горячее водоснабжение (или другой
подобной системы); заказываются один прибор и два регулирующих
клапана.
Схемы внешних соединений двух модификаций - Т48М-5 и Т48М-6
показаны на рис. 4.1.
Основные технические данные перечисленных модификаций прибо-
прибора Т48М: пределы настройки регулируемых параметров - усредненной
температуры внутреннего воздуха 15-25 °С (погрешность задания
± 0,3 °С), разности температур воды в подающем и обратном трубо-
трубопроводах от 0 до 110 ° С (погрешность задания ± 0,3 ° С), тангенс уг-
угла наклона графика от 0 до 4, начало автокоррекции при температуре
наружного воздуха от -25 до 0 °С; закон регулирования — ПИ; сниже-
снижение разности температур от 10 до 50% установленного значения этой
разности. Возможно управление по логическим командам извне. Мас-
Масса прибора около 8 кг. Габаритные и присоединительные размеры по-
показаны на рис. 4.2.
360
+ 15
t
Г'
¦
Рис. 4.2. Присоединительные размеры прибора Т48М
101

I
*s
к -
Si
а о
s
s «
5 *
§§
If
з s
x ?
§S
= 5
И
s
к
to
я
о
s
I
а
С о.
S О
н ю
II
I
I
g 5
я с:
а и
- =3.
as s:s g
I i s &s
f2

Регулирующие приборы системы "Контур". В состав системы "Кон-
"Контур" входят регулирующие приборы типа Р25 и корректирующие при-
приборы К15, К16, К26. Основные данные для выбора типа прибора
системы "Контур" и заказа комплектуемых с ним датчиков приведены
в табл. 4.1. Приборы Р25 совместно с исполнительным механизмом по-
постоянной скорости осуществляют регулирование по закону ПИ. Эти
приборы работают совместно с электрическими исполнительными ме-
механизмами МЭО, МЭОК, регулирующими клапанами 25ч939нж,
95ч940нж, 25ч914нж (через магнитные пускатели или бесконтактно).
Корректирующие приборы типа К15 (К15.1, К15.2, К15.3) приме-
применяются в каскадных схемах автоматического регулирования; с по-
мошью этих приборов осуществляется изменение задания другому
регулятору. Корректирующие приборы К16 (К16.1, К16.3) служат
для преобразования измеряемого параметра и реализации функций
дифференцирования, интегрирования, апериодического или пропор-
пропорционального преобразования.
Корректирующие приборы типа К26 обеспечивают сигнализацию
заданных предельных значений измеряемого параметра путем изме-
изменения состояния выходных контактов.
Основные технические данные приборов системы "Контур": потреб-
потребляемая мощность 25 В • А; напряжение питания 220 В, 50 Гц; темпе-
температура окружающей среды 5—50 °С и ее относительная влажность
30-80%; зона нечувствительности 0,5-5% номинального диапазона
входного сигнала; масса прибора 5 кг. Вырез в щите для крепления
прибора 102 х222 мм.
Схемы внешних соединений приборов. Р25.1 и Р25.2 показаны на
рис. 4.3 и 4.4.
Регулирующие приборы и устройства комплекса "Контур-2". Пред-
Предназначены для построения локальных систем автоматического регули-
регулирования теплотехнических процессов в энергетике, жилищно-комму-
Выход
-
х пускате - \
лю ИМ |
1
1
10
Ь
/
6
5
*
3
г
-г
го
13
1в
п
16
15
1f
13
1Z
11
От внешнего
задатчика
т—1_ ¦] От датчиков
<1—\ \(доЗкшт.) с
| |— \ выходами .77-
-I—I 10 мГн ;0-5мА;
-I—pJ 0-ZOmA
—_J
рис. 4.3. Схема внешних соединений
прибора Р25.1
Выход к пус-
пускателю И М
От внешнего
задатчика
TCZ
ТС1
Рис. 4.4. Схема внешних соединений
прибора Р25.2
103

нальном хозяйстве, промышленных и агропромышленных предприя-
предприятиях. Комплекс состоит из многофункциональных регулирующих ком-
компактных приборов с импульсным выходом типа РС29 и трехпозицион-
ных усилителей типа У29. Приборы и устройства комплекса "Контур-2"
заменяют приборы системы "Контур", имея большую точность и мень-
меньшие габаритные размеры и массу.
Разработаны регулирующие компактные приборы с импульсным
выходом четырех модификаций (РС29.0, РС29.1, РС29.2, РС29.3) и
14 исполнений, характеристика которых приведена в табл. 4.2 и 4.3.
Данные этих таблиц позволяют осуществить выбор необходимых при-
приборов и заказ комплектуемых с ними датчиков.
Таблица 4.2. Характеристика приборов РС29 комплекса "Контур-2"
по виду входных сигналов
Модификация
прибора
Исполнение
прибора
Вид и номинальный диапазон изменения
входных сигналов
РС29.0 РС29.0.11 Унифицированные сигналы постоянного тока
РС29.0.12 0-5 мА, 0-10 В, 0-0,1 В, 0-1 В. Изменение
активного сопротивления термопреобразовате-
термопреобразователя сопротивления на 40 Ом. Всего до трех сиг-
сигналов
РС29.0.42 Унифицированные сигналы постоянного тока
РС29.0.43 0-5 мА, 0-20 мА, 4-20 мА, 0-10 В, 0-1 В.
Всего до четырех сигналов
РС29.1 РС29.1.11 Изменение взаимоиндуктивности дифферен-
РС29.1.12 циально-трансформаторного преобразователя
от -10 до + 10 мГн. Унифицированные сигна-
сигналы постоянного тока 0-5 мА, 0-0,1 В,
0—10 В, 0-1 В. Изменения активного сопро-
сопротивления термопреобразователя сопротивле-
сопротивления на 40 Ом. Всего до трех сигналов
РС29.1.42 Сигналы от дифференциально-трансформа-
РС29.1.43 торных преобразователей те же, что испол-
исполнения РС29.1.11. Унифицированные сигна-
сигналы постоянного тока 0-5 мА, 0-20 мА,
0-1 В, 0-10 В. Всего до четырех сигналов
РС29.2 РС29.2.22 Изменение активного сопротивления термо-
РС29.2.23 преобразователей сопротивления с градуи-
РС29.2.32 ровками 50 М, 100 М, соответствующее
РС29.2.33 изменению температуры на 100 С. Унифици-
Унифицированные сигналы постоянного тока 0-5 мА,
0-10 В. Всего до трех сигналов
РС29.3 РС29.3.42 Изменение термоЭДС термоэлектрических
РС29.3.43' преобразователей градуировок ХК, ХА на
10 мВ в пределах от 0 до 50 мВ. Унифициро-
Унифицированные сигналы постоянного тока 0-5 мА,
0-10 В. Всего до трех сигналов
104

I §8 о
Я S о я
Р О « «
tl!
ш о
I I + I I I +
I +
I + + I I + + I +
+ 1+1
I I I I I I
I I I + +
I I++
+ + + + + + + +
I + + I I
I I I

Прибор РС29 с аналого-релейным преобразованием заменяет собой
два прибора системы "Контур" — Р25 и К26, а прибор РС29 с аналого-
релейным и динамическим преобразованиями - три прибора системы
"Контур" - Р25, К26, К16. В приборах РС29.2.32, РС29.2.33 реализует-
реализуется регулирование по нелинейной (по трем участкам) зависимости
[16].
Основное назначение приборов РС29 при их использовании для ре-
регулирования в системах теплоснабжения зданий:
модификация РС29.2 — для автоматического регулирования темпе-
температуры воды на отопление (или разности температур подающей и об-
обратной воды) в линейной (РС29.2.22, РС29.2.23) или нелинейной
(РС29.2.32, РС29.2.33) зависимости от температуры наружного воз-
воздуха,
модификация РС29.2 — для автоматического регулирования темпе-
температуры воды на горячее водоснабжение или температуры воздуха в
установках вентиляции, кондиционирования воздуха, воздушного отоп-
отопления (РС29.2.22, РС29.2.23, РС29.0.11, РС29.0.12);
модификация РС29.3 — то же, что и выше, но при использовании в
качестве датчиков термоэлектрических преобразователей;
модификация РС29.0 и РС29.1 - для автоматического регулирова-
регулирования давления, расхода, перепада давлений при использовании датчиков
с соответствующими этим модификациям выходами.
Приборы РС29 совместно с исполнительными механизмами постоян-
постоянной скорости формируют ПИ- или ПИД-закон регулирования. Управ-
Управляют эти приборы исполнительными механизмами и регулирующи-
регулирующими клапанами с электроприводом B5ч939нж, 25ч940 нж) с помощью
трехпозиционных усилителей типа У29.2, если приводом служит двух-
двухфазный двигатель без тормоза или если двигатель управляется через
магнитные пускатели с напряжением 220 В. В другом варианте управ-
управление осуществляется через усилитель типа У29.3, если приводом слу-
служит двухфазный двигатель с электромагнитным тормозом.
Основные технические данные приборов РС29: потребляемая мощ-
мощность 18 В • А, напряжение питания 220 В, 50 Гц, температура окружаю-
окружающей среды 5—50 °С и ее относительная влажность 30—80%; зона нечув-
нечувствительности 0,4—4% номинального диапазона входного сигнала;
масса прибора не более 3,5 кг. Вырез в щите 55 х 155 мм. Усилитель
У29 устанавливается внутри щита или по месту. Масса усилителя не
более 2 кг, его габаритные размеры 60 х 190 х 165 мм. Схема включе-
включения прибора РС29.2, усилителя У29.2, регулирующего клапана 25ч940нж
(или аналогичного производства НРБ) для регулирования отопления
показана на рис. 4.5.
Регулятор температуры типа ЭРТ-1. Представляет собой регулирую-
регулирующий прибор, предназначенный для регулирования температуры воды
в подающем трубопроводе системы отопления в зависимости от темпе-
температуры наружного воздуха с коррекцией по температуре воздуха в не-
106

¦220 В а)
-220 В (Ф)
Выход РУ О] ±10 В
Выход,, меньше 0,248
Выход „ дальше" О; 24 В
Зажим для подключения внешнего ис-
источника для питания вых.
Вход регулирующего устройства РУ
Выход измерительной схемы (?)
Вход для подключения сигнала от дат-
датчика указателя положения ИМ
Выход преобразователя указателя
положения (ото до -IB)
Напряжение постоянноготока-^iuc
аля питания задающих устройств
Контакты реле сигнализаторов
преоельнь/х отклонений
'Z20 В (О)
От впадав. Вход для подключения сигна-
сигнала постоянного тока 0-5 мА
Вход для подключения сигнала напря-
напряжения постоянного тока 0-108
Вход для подключения первого термо-
термопреобразователя сопротивления ТС 1
Вход для подключения второго термо-
термопреобразователя сопротивления TCZ
вход для подключения третьего термо-
термопреобразователя сопротивления
Питание термопреобразователей
сопротивления
Сигнал от внешнего задатчика
Контакты реле сигнализаторов
предельных отклонений
рис. 4.5. Схема внешних соединений прибора РС29.2:
в - вариант схемы регулятора отопления; б - назначение зажимов приборов
РС29.2; / - регулирующий прибор; 2 - усилитель; 3 - регулирующий клапан;
- выключатель; fH, тпод - датчики температуры наружного воздуха и воды
в подающем трубопроводе системы отопления; БО, БЗ, ПО, ПЗ - выключатели
хода клапана; С - конденсатор

Рис. 4.6. Схема включения прибора ЭРТ-1:
ПРВ - проттраммное реле времени; ИМ - исполнительный механизм
скольких (до четырех) представительных помещениях. Приборы ЭРТ-1
по заказу поставляются с программным реле времени с суточной или
недельной программой. В качестве датчиков температуры воды и наруж-
наружного воздуха применены термопреобразователи сопротивления типа
ТСМ-0879-01 градуировки 50М, а в качестве датчиков температуры воз-
воздуха в помещениях - типа ТСМ-1079 той же градуировки. Датчики под-
подключаются к прибору по трехпроводной схеме.
Приборы ЭРТ-1 совместно с исполнительным механизмом постоян-
постоянной скорости реализуют ПИ-закон регулирования. Управляют эти при-
приборы электрическими исполнительными механизмами (ЭИМ) или ре-
регулирующими клапанами с электроприводом. Основные технические
данные: пределы настройки - температуры воздуха в помещении от
15 до 25 С, температуры теплоносителя от 20 до 105 °С, ночного сни-
снижения температуры теплоносителя от 0 до 50 ° С, коэффициента коррек-
коррекции по температуре наружного воздуха (наклон графика) от 0 до 4.
Основная погрешность измерения: температуры теплоносителя ± 2 "С,
температуры воздуха в помещении ± 1 °С. Напряжение питания 220 В,
50 Гц, потребляемая мощность 15 В • А. Масса прибора 1,5 кг, габарит-
габаритные размеры 140 х 146 х 182 мм. Прибор устанавливается на щите или
по месту. Схема включения прибора ЭРТ-1 приведена на рис. 4.6.
Регулирующие приборы тала РП-4. Входят в комплекс приборов
второй очереди аппаратуры АКЭСР (агрегатный комплекс электриче-
электрических средств регулирования). Предназначены для применения в схе-
схемах автоматического регулирования температуры, соотношения тем-
температур, а также давления, расхода, перепада давлений.
108

Виды исполнения приборов РП-4:
РГТ-4У рассчитан на прием четырех унифицированных сигналов по-
постоянного тока 0-5 мА @-20 мА) и используется для регулирования
давлений, расходов, перепадов давления, а также соотношения пара-
параметров, например расхода и температуры. В качестве датчиков должны
быть применены приборы (манометры, дифманометры, расходомеры,
термометры с нормирующими преобразователями), имеющие унифи-
унифицированный выход 0—5 мА @-20 мА) ,
РП-4Т рассчитан на входной сигнал от термоэлектрических преобра-
преобразователей или термопреобразователей сопротивления и используется
для регулирования температуры;
РП-4П рассчитан на входной сигнал от датчиков переменного тока —
дифференциально-трансформаторных, индуктивных или ферродинамиче-
ских и используется для регулирования давления, расхода, перепада
давления.
Приборы РП-4 совместно с исполнительным механизмом постоян-
постоянной скорости реализуют ПИ-закон регулирования. Приборы работают
совместно с ЭИМ и регулирующими клапанами с электроприводом.
В этих приборах предусмотрено дистанционное изменение параметров
динамической настройки.
Функциональные возможности схем регулирования с прибором
РП-4 могут быть существенно расширены путем использования функцио-
функциональных динамических и статических преобразований: блок БДС —
для реализации функций дифференцирования, интегрирования, апе-
апериодического или пропорционального преобразования; блок БЗИ со-
совместно с прибором РП-4У применяется в каскадных схемах автомати-
автоматического регулирования в качестве корректирующего ПИ-регулятора
с аналоговым унифицированным выходным сигналом по току и по на-
напряжению; блок БСД формирует выходной сигнал, пропорциональный
алгебраической сумме нескольких входных сигналов в диапазоне
от —5 до + 5 мА; блок БНП реализует нелинейную зависимость мето-
методом кусочно-линейной аппроксимации (шестью линейными участками)
и имеет вход и выход, рассчитанный на токовый сигнал; блок БСС
обеспечивает сигнализацию отклонения алгебраической суммы трех
входных сигналов за пределы двух порогов срабатывания (уставок).
Электрические регуляторы температуры типа ТЭ. Они являются
регулирующими приборами и предназначены для автоматического по-
позиционного регулирования температуры воздуха в системах вентиля-
вентиляции и кондиционирования воздуха взрывоопасных помещений, а также
могут быть применены для автоматического управления включением
и отключением насосного оборудования по достижении заданной тем-
температуры среды (в емкостях, в трубопроводах систем отопления и
горячего водоснабжения, наружного воздуха). Выпускаются два типа
приборов: ТЭШЗ - двухпозиционные и ТЭ2ПЗ — трехпозиционные
с встРоенным импульсным прерывателем. Прибор ТЭШЗ имеет два
109

варианта исполнения: А — выходная команда при повышении темпе-
температуры против заданной; Б - при ее понижении.
Датчиком является термопреобразователь сопротивления градуи-
градуировки 50 М (должен быть отдельно заказан). Технические данные при-
приборов: пределы настройки - 40-0; -20 + 20; 0-40; 20-60; 40-80;
60-100; 80-120 °С. Зона возврата для ТЭ1ПЗ от 0,5 до 10 °С, зона
нечувствительности для ТЭ2ПЗ от 0,5 до 10 °С. Длительность импуль-
импульса 0,5—10 с, длительность паузы 1—300 с. Основная погрешность ± 1 °С.
Масса 2,5 кг. Габаритные размеры ПО х 155 х 230 мм, вырез в щите
87 х 144 мм. Потребляемая мощность 10 В • А. Разрывная мощность
выходных контактов 500 В • А при напряжении 220 В. Дистанцион-
ность измерения до 300 м.
Микроэлектронные регуляторы температуры типа ТМ. Они являются
регулирующими приборами и предназначены для автоматического ре-
регулирования температуры и разности температур воздуха в системах
вентиляции и кондиционирования воздуха, отопления и горячего водо-
водоснабжения. Датчиками являются термопреобразователи сопротивле-
сопротивления градуировки 50М (поставляются комплектно с прибором ТМ).
Разработаны следующие модификации приборов ТМ: двухпозицион-
ные ТМ2, трехпозиционные ТМ8 и пропорциональные ТМ14, предна-
предназначенные для регулирования температуры; двухпозиционные ТМ4
и трехпозиционные ТМ12, предназначенные для регулирования раз-
разности температур.
Двухпозиционные приборы ТМ2 и ТМ4 выполняются в двух
вариантах исполнения: А и Б, таких же, как и приборы типа ТЭ1ПЗ.
В приборах ТМ8 и ТМ12 встроен импульсный прерыватель. Во всех
приборах ТМ имеется выход 0—5 мА, пропорциональный регулируемой
температуре (разности температур), и индикатор этих параметров.
Технические данные приборов: пределы настройки температуры
от -40 до 0; -20 - + 20; 0-40; 20-60; 40-80; 60-100; 80-120;
—50 — + 50; 0—100; 50—150 °С; пределы настройки разности темпера-
температур от 0 до 20 °С. Зона нечувствительности (возврата) 0,5—10 °С, зона
пропорциональности 1,5-10 °С. Основная погрешность для диапазона
(разности пределов настройки) 40 °С - 1 °С, для диапазона 100 °С -
2 °С. Длительность импульса 0,5-10 с, паузы 1-300 с (для ТМ8 и
ТМ12). Масса прибора 1,5 кг. Габаритные размеры 90 х 155 х 225 мм,
вырез в щите 67 х 144 мм. Потребляемая мощность 7 В ¦ А. Разрывная
мощность выходных контактов 500 В • А при напряжении 220 В.
Подключение термопреобразователя (или термопреобразователей
для ТМ4, ТМ12) к прибору производится по трехпроводной экрани-
экранированной линии связи с сопротивлением каждой жилы не более 5 Ом.
Дистанционность подключения термопреобразователя до 300 м.
Автоматический регулятор отопления 'Электроника-Р1М". Пред-
Предназначен для смешения сетевой воды и воды из обратного трубопрово-
трубопровода системы отопления, подачи смешанной воды на отопление зданий и
НО

автоматического регулирования температуры смешанной воды в за-
зависимости от температуры наружного воздуха. Состоит из водоструй-
водоструйного насоса — гидроэлеватора с регулируемым сечением сопла, элект-
электропривода регулирующей иглы, блока электронного управления и
датчиков температуры воды на отопление и наружного воздуха. Эле-
Элеватор с приводом иглы и блок управления составляют единый узел.
В качестве датчиков применены терморезисторы типа СТ4. При под-
подключении программного реле времени (в комплект поставки не вхо-
входит) регулятор обеспечивает программное снижение температурного
графика отпуска теплоты зданию.
Технические данные "Электроники-РШ": напряжение питания
220 В, потребляемая мощность не более 25 В • А, максимальное рабо-
рабочее давление сетевой воды 1,6 МПа, ее максимальная температура
155 °С, диапазоны настроек: температуры смешанной воды при
—15 °С {Т) от 30 до 100 °С, снижения температуры смешанной воды
при + 15 ° С (AT) от 0 до 75 °С, понижения температуры смешанной
воды в ночное время от 0 до 20 °С; точность поддержания заданного
температурного графика ± 2,5 °С; диапазон изменения коэффициента
смешения от хода иглы при перепаде давления перед элеватором
0,15 МПа A5 м вод. ст.) в диапазоне отношения перепада давления
в местной системе отопления к перепаду давления перед элеватором
от 0,01 до 0,19 МПа - от 2 до 6; количество типоразмеров элевато-
элеваторов - семь (табл. 4.4). Скорость перемещения иглы 3,8 мм/мин; за-
закон регулирования ПИ.
Общий вид элеватора показан на рис. 2.18.
Разработаны модификации регулятора со встроенным программным
реле времени с суточной и недельной программами.
Автоматизированный элеватор с регулируемым соплом типа ЭРСА.
Предназначен для смешения сетевой воды из подающего и обратного
трубопроводов, подачи смешанной воды на отопление здания, автомати-
Таблица 4.4. Технические характеристики для выбора элеваторов
регулятора отопления "Электроника-Р1М"
Показатель
Теплопроизводительность 0,12
(±15%), МВт (Гкал/ч)
Диаметр отверстия сопла
мм
Длина, мм
Ширина, мм
Высота, мм
Масса, кг
*«V ibU ./?, ^/4. J 6. *J\J *J\J
111
1
0,12
уОЛ)
6
925
160
240
26
2
0,22
@,19)
8
925
160
240
26
Номер
3
0,35
@,3)
10
1095
195
580
32
элеватора
4
0,5
@,43)
12
1095
195
580
32
S
0,67
@,58)
14
1095
195
580
32
6
0,85
@,76)
16
1170
215
655
50
7
1,13
@,97)
18
1170
215
655
50

ческого регулирования температуры смешанной воды в зависимости
от температуры наружного воздуха (YH) и программного снижения
температуры смешанной воды в отопительной системе. Состоит из во-
водоструйного насоса — гидроэлеватора с регулируемым сечением сопла
с электроприводом регулирующей иглы, программно-регулирующего
блока и датчиков температуры воды на отопление и наружного воз-
воздуха. Блок представляет собой шкаф с регулирующим прибором
Р25.2, программным реле времени 2РВМ и пусковой и сигнальной
аппаратурой. Шкаф — выносного типа, позволяющий осуществить
установку регулирующего прибора за пределы теплового пункта.
В качестве датчиков применены термопреобразователи сопротивления
типа ТСМ. Предусмотрена возможность комплектования ЭРСА други-
другими типами регулирующих приборов. Конструкция элеваторов - типа
ВТИ — Мосэнерго. Предусмотрена возможность дистанционного управ-
управления перемещением иглы из диспетчерского пункта.
Технические данные: напряжение питания 220 В; потребляемая
мощность не более 80 Вт; максимальное рабочее давление сетевой во-
воды 1,6 МПа; ее максимальная температура 160 °С; диапазон настроек:
температура смешанной воды при tH =0 °С {Т) 40—70 °С, снижение
температуры смешанной воды при tH = + 10 °С (Д7) 10—55 °С, пони-
понижение температуры смешанной воды в ночное время от 0 до 12 °С,
точность поддержания заданного температурного графика 2 °С; диапа-
диапазон изменения коэффициента смешения в зависимости от хода иглы
от 2 до 5, изменение регулируемой температуры смешанной воды
от 20 до 105 ° С, количество типоразмеров элеваторов — три
(табл. 4.5). Скорость перемещения иглы 4 мм/мин; закон регулирова-
регулирования ПИ. Задаваемая длительность снижения температуры смешанной
Таблица 4.5. Технические характеристики для выбора элеватора ЭРСА
Показатель
Тип элеватора
ЭРСА-1
ЭРСА-2
ЭРСА-3
Тешюпроизводительность,
МВт (Гкал/ч)
Диаметр отверстия сопла,
мм (шаг 1 мм)
Максимальный ход иглы,
мм
Габаритные размеры эле-
элеватора, мм
Масса элеватора, кг
Габаритные размеры
шкафа, мм
Масса шкафа, кг
0,235
@,2)
3-8
19
0,47
@,4)
7-12
28
530x435x244 790x445x285
25,5
476x196x595
25,3
32,5
476X196X595
25,3
0,7
@,6)
10-18
42
890x480 х
х 305
48
476х196х
х 595
25,3
112

Рис. 4.7. Приставка САРТ (общий вид) :
1 - корпус; 2 — опорная пльга; 3 — электродвигатель; 4 - горизонтальная
°сь.; 5 - концевые переключатели; 6 - конденсаторы; 7 - блок зажимов; 8 -
сопло; 9 - втулка; 10 - плунжер; 11 - вилка; 12 - вертикальная ось; 13 -
сальниковое уплотнение; 14 — вилка (вторая); 15 - муфта; 16 - упорная шайба;
17, 18 - планки

воды от 0 до 24 ч. При заказе указывается диаметр отверстия сопла.
Предусмотрены сменные сопла и наконечники иглы.
Общий вид элеватора ЭРСА показан на рис. 2.19, а, принципиальная
электрическая схема соединения элементов элеватора ЭРСА показана
на рис. 2.19, 6. Все элементы ЭРСА имеют блочное исполнение повышен-
повышенной заводской готовности.
Система автоматического регулирования расхода теплоты (САРТ).
Предназначена для регулирования температуры воды перед отопитель-
отопительными приборами в зависимости от температуры наружного воздуха
при присоединении системы отопления здания через водоструйный
насос — элеватор. Состоит из регулирующей приставки к элеватору,
регулирующего прибора типа Р25.2 и двух термометров сопротивления
типа ТСМ-6097 для измерения температуры воды перед отопительными
приборами (за элеватором) и температуры наружного воздуха.
Приставки изготовляются трех типоразмеров С АРТ-01.00.000,
САРТ-01.00.000-01, САРТ-01.00.000-02 (рис. 4.7).
Технические данные: расчетный расход теплоты отопительной систе-
системы при диаметре условного прохода корпуса регулирующей пристав-
приставки: 40 мм - 230 кВт; 50 мм - 550 кВт; 80 мм - 870 кВт; давление
сетевой воды не более 1,6 Kffla, ее температура до 150 °С, коэффициент
смешения элеватора 2-5, напряжение питания 220 В, потребляемая
мощность 17 Вт. Масса (соответственно диаметрам условного прохода)
23, 27 и 33 кг. Приставка устанавливается перед элеватором на сетевом
трубопроводе, регулирующий прибор - по месту.
Пофасадный регулятор отопительных систем ПФР-1Ш. Предназна-
Предназначен для пофасадного регулирования расхода теплоты в системах отоп-
отопления зданий. Регулятор включает командный прибор, соленоидный
клапан, конструктивно объединенный с прибором, и датчики темпе-
температуры.
Регулятор используется в двух вариантах: А - для регулирования
температуры обратной воды из системы отопления в зависимости от
температуры наружного воздуха (два датчика); Б - для регулирова-
регулирования температуры воздуха в представительных помещениях здания
(шесть датчиков).
Регулятор осуществляет двухпозиционное регулирование (откры-
(открыто—закрыто). Датчики температуры обратной воды и воздуха в по-
помещениях - медные термопреобразователи сопротивления типа ТСМ.
Датчик температуры наружного воздуха (для варианта А) специальной
конструкции, позволяющий учесть влияние солнечной радиации и
ветра.
Технические данные: напряжение питания 220 В, потребляемая мощ-
мощность: в момент открытия клапана 80 В • А, в момент удержания в
открытом положении 25 В • А, при закрытом положении 6 В • А. Масса
16 кг, габаритные размеры 230 х 140 х 290 мм.
114

Электронный регулятор температуры (РТЭ) предназначен для авто-
автоматического пофасадного поддержания постоянства температуры воз-
воздуха в представительных помещениях зданий, а также регулирования
температуры воды в системах горячего водоснабжения. Состоит из со-
составляющих единый блок регулирующего устройства, исполнительного
механизма и поворотно-регулирующего органа и одного или четырех
датчиков температуры - термопреобразователей сопротивления
типа ТСМ градуировки 50М. Регулятор устанавливается на трубопрово-
трубопроводе с температурой воды не выше 70 °С. Осуществляет П-закон регу-
регулирования.
Технические данные: диапазоны задания температуры воздуха в по-
помещениях 15—25 °С, воды на горячее водоснабжение 45—75 °С; напря-
напряжение питания 220 В, 50 Гц, потребляемая мощность 25 В • А, масса
регулятора (без регулирующего органа) 8 кг. Разработан также вари-
вариант регулятора с регулированием по ПИ-закону.
4.3. СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ РЕГУЛИРОВАНИЯ
ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ В УСТАНОВКАХ
ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Регуляторы манометрические прямого действия. Регуляторы темпе-
температуры типов РТ, РПДП, РТ-ДО (ДЗ). Предназначены для автоматиче-
автоматического поддержания постоянства температуры регулируемой среды из-
изменением расхода горячей воды или пара. В системах теплоснабжения
зданий регуляторы применяются для водоподогревательных установок
горячего водоснабжения. Регуляторы состоят из термосистемы, вклю-
включающей термобаллон, капиллярную трубку, узел перестановки, и регу-
регулирующего клапана с сильфонным приводом. Термобаллон монтирует-
монтируется на трубопроводе нагреваемой воды, клапан устанавливается на
трубопроводе греющего теплоносителя. Общие виды регуляторов по-
показаны на рис. 4.8-4.10. Регуляторы типа РТ и РТ-ДО (ДЗ) имеют
односедельные клапаны, а регуляторы РПДП — двухседельные. Регуля-
Регуляторы РТ-ДО (ДЗ) разработаны Орловским ПО "Промприбор" взамен
регуляторов РТ и по сравнению с ними имеют больший диапазон на-
настройки регулируемой температуры и являются ремонтопригодными.
Технические данные регуляторов приведены в табл. 4.6. Следует иметь
в виду, что манометрическая система чувствительна к перегреву (сверх
диапазона настройки).
Термореле типов ТРБ-2, ТРБ-С, ТРБ-В. Являются измерительно-
управляющими устройствами, рассчитанными на работу в комплекте
с регулирующими клапанами типа PP. Предназначены для регулирова-
регулирования температуры воды в водонагревателях горячего водоснабжения
(типы ТРБ-2, ТРБ-С) и воздуха в установках приточной вентиляции
и воздушного отопления (тип ТРБ-В). Реле состоит из чувствительно-
0 элемента (биметаллические пластины) и управляющего устройства
115

Рис. 4.8. Регулятор температуры типа РТ:
1 — золотник; 2 - разгрузочный сильфон; 3 - импульсная трубка; 4 - силь-
фонный привод; 5 - капилляр; б - сильфон настройки; 7 — термобаллон
типа "сопло—заслонка". Пластины в термореле ТРБ-2 подвержены силь-
сильной коррозии. Для снижения активности коррозионных процессов в
термореле ТРБ-С система "сопло-клапан" удалена от биметаллических
пластин, вследствие чего вода не соприкасается с ними. Общие виды
реле показаны на рис. 4.11,4.12.
Датчик температуры типа ТМП. Является малоинерционным изме-
измерительно-управляющим устройством, рассчитанным на работу с регу-
регулирующими клапанами с мембранными исполнительными механизма-
механизмами (типа РК-1, УРРД, УРРД-М). Предназначен для регулирования тем-
температуры воды в системах горячего водоснабжения, воздуха в систе-
системах вентиляции и кондиционирования. Монтируется непосредственно
116

Капилляр
Рис. 4.9. Регулятор температуры типа РПДП
на трубопроводе регулируемой среды. Общий вид датчика ТМП приве-
приведен на рис. 4.13. Состоит из жидкостного чувствительного элемента и
управляющего органа. Описание принципа действия датчика приведено
в § 2.4. Технические данные: регулируемая среда — вода, воздух, неаг-
неагрессивный газ, давление 1,6 МПа; регулирующая среда — вода, воздух,
неагрессивный газ, давление 0,2-1,0 МПа. Диапазон настройки 10-
150 С. Зона пропорциональности 6 °С, зона нечувствительности 0,6 ° С,
допустимая перегрузка 100 °С. Габаритные размеры 50 х 115 х 175 мм,
масса 1,5 кг. Расход рабочей воды 10 л/ч.
Регулятор температуры РТ-3513 (рис. 4.14) прямого действия. Пред-
Предназначен для регулирования температуры воды на циркуляционных ма-
магистралях и стояках системы горячего водоснабжения. В регуляторе
Г-3513 чувствительный термоэлемент и исполнительный орган объеди-
е"ь1 в едином корпусе. Термочувствительный элемент заполнен твер-
117

Рис. 4.10. Регулятор температуры типа РТ-ДО (ДЗ) :
1 - сильфон настройки; 2 — пружина перегрузки; 3 - шток; 4 - ручка на-
настройки; 5 - шкала; б - сильфон перестановки; 7 - шток; 8 - корпус узла пере-
перестановки; 9 - дистанционная связь; 10 - корпус регулирующего органа; 11 -
седло; 12 — клапан; 13 — шток; 14 — сильфон разгрузки; 15 - пружина возвра-
возврата; 1 б - гайка настройки регулирующего органа

н
Он
я
о
с
X
н
о.
н
о.
S
р.
о
н
к
к
>
о.
Й
оо
§о
-ч ОО
ЧО О
о
¦ч-
о
чсГ
О „
1
о
те
о"
1
о
т
1
О
8
1
о
in
о
н
н
и
S
о о
1
о
m
3
и
о
л
I
'Л
cd о>
SI
^ га
О
¦ч-
р.
[
о
00
о
60-:
80;
1
о
¦*
о"
VO
1
о
О)
о
00
1
о
¦Ч-
160;
1
о
^_,
о
1
о
о
о
в
о
i S
II
S о
O<
С
к
«J
я
a
о
О v
Ю В1
о ^-
с: а
о
а>
ed
1 § i Й о
S gS |о
s а
к о

5)
Рис. 4.11. Термореле биметаллические ТРБ-2(а) и ТРБ-С(б) :
1 — медная трубка; 2 — биметаллические пластины; 3 — металлическая пласти-
пластина; 4 - клапан; 5 - сопло; б - регулирующее устройство; 7 - маховик
Рис. 4.12. Термореле биметалличе-
биметаллического типа ТРБ-В
120

Рис. 4.13. Датчик температуры типа ТМП:
Рр - рабочее давление; Рх - командное давление;
обозначения см. на рис. 2.13
~ давление слива; 4—8 —
дым наполнителем (воском). Регуляторы РТ-3513 настраиваются на
температуру регулируемой среды /ф = 47 ± 2 °С.
При повышении температуры объем термочувствительного твердо-
твердого наполнителя увеличивается, корпус датчика температуры вместе с
клапаном перемещается относительно штока и тем самым уменьшает
проходное сечение регулятора. По мере снижения температуры процесс
регулирования протекает в обратном направлении и, когда температура
Циркулирующей воды оказывается меньше Гф, клапан открывается
юлностью. Последнее необходимо учитывать при выборе условного
121

Рис. 4.14. Регулятор температуры типа
РТ-3513:
1 - нижний фланец; 2 - затвор, 3 -
стойка; 4 - возвратная пружина; J -
датчик типа ТД; 6 - винт; 7 - контргай-
контргайка; 8 - верхний фланец
прохода регулятора на основании из-
известного расчетного циркуляционного
расхода и соответствующего перепада
напоров в распределительном и цирку-
циркуляционном трубопроводах. Регулятор
выполнен в бескорпусном варианте.
Выход из строя чувствительного элемента не влечет за собой аварии си-
системы горячего водоснабжения.
Технические данные регулятора РТ-3513 представлены ниже:
Температура фиксированной настройки, С 47 ± 2
Зона нечувствительности, С Не более 3
Зона пропорциональности, °С Не более 10
Диаметр условного прохода, мм, Dy 20; 25; 32; 40; 50
Масса, кг 1,25 1,45
Габаритные размеры, мм, DxL 125x130 160x130
Присоединительные размеры фланцев, мм 121 176
60 80
160 210
Блочный регулятор температуры типа РТБ. Предназначен для смеше-
смешения воды из тепловой сети и обратного трубопровода системы отопле-
отопления, подачи смешанной воды на горячее водоснабжение зданий в от-
открытых системах, автоматического поддержания постоянства темпера-
температуры смешанной воды, защиты системы отопления от опорожнения при
интенсивном водоразборе или аварийной ситуации. Состоит из треххо-
трехходового смесительного клапана с мембранным гидроприводом, датчика
температуры типа ТМП и устройства защиты, образующих единый блок,
а также регулятора УРРД-М (при диаметре условного прохода клапана
от 100 мм и более) (рис. 4.15). Описание принципа действия регулято-
регулятора РТБ дано в § 2.4.
Технические данные регулятора РТБ приведены в табл. 4.7.
Регулятор температуры воды конструкции Свердловэнерго
(рис. 4.16). Этот регулятор предназначен для регулирования темпера-
температуры воды на горячее водоснабжение в открытых системах теплоснаб-
122

Вход подающей водь/
Всистему
горячего
во до сна бжения
Устройство защиты
ц
112 *~
Ч "
I
J
Рис. 4.15. Регулятор температуры блоч-
блочный типа РТБ:
а, б - общие виды; в - устройство
защиты
жения. Функции чувствительного и
исполнительного органа выполняет
сильфон из нержавеющей стали, за-
заполненный жидкостью с большим
коэффициентом объемного расширения (бензолом, спиртом). Регуля-
Регулятор устанавливают в точке смешения потоков воды из подающего и
обратного трубопроводов. Вода из обратного трубопровода поступает
через нерегулируемое проходное сечение: вода из подающего трубо-
трубопровода - через регулируемое проходное сечение. При изменении тем-
температуры воды в камере смешения чувствительный элемент (сильфон)
сжимается и открывает отверстие для прохода сетевой воды или рас-
расширяется и прикрывает отверстие для прохода сетевой воды. Настрой-
Настройка на заданную температуру производится с помощью перемещения
регулировочного винта.
Техническая характеристика регулятора конструкции Свердлов-
э"ерго приведена ниже:
123

Таблица 4.7. Технические данные блочного регулятора температуры
типаРТБ
Значение показателя при диаметре
Показатель условного прохода, мм
Регулирующая и регулируемая среда
Давление регулируемой среды, МПа
Давление регулирующей среды, МПа
Пределы настройки регулируемой тем-
температуры, °С
Зона пропорциональности, С
Зона нечувствительности, С
Пределы настройки защиты, МПа
Условная пропускная способность Kv ,
м3/ (ч • МПа ), для диаметра услов-
условного прохода, мм:
40
50
80
100
150
200
250
Нерегулируемая протечка, % Kv
40-80
Вода
1,6
-
10-160
6
1
0,1-0,4
16
25
60
-
-
-
-
0,5
100-250
Вода
1,6
0,2-1,0
10-160
6
1,6
0,1-0,6
-
-
-
100
250
400
600
0,5
Вода из
обратного
rnpydonpoboda.
Вода из подающего
трубопровода
теплосети
Смешанная бода
к потребителю
Рис. 4.16. Регулятор температур
воды конструкции Свердловэнерг1*.
1 - корпус; 2 - клапан; 3 -чу'
ствительный сильфон; 4 - флане!'
5 — регулировочный винт '</
124

il
со u
III
о с о
li
я S
CO о

>> n
NOOhM v
Ц
о 3
о
Он
II
к s
I a
2 я
? 5
li a.
2 о
U о
О D
И х
gg
О S
Н и

is
2 ?
о я
с. го
5 2 i
III
«Я
Я с)
я с:
§5 ? «8
О н V =
я 5 с «
о н s 3
!
iil

Условное давление, МПа 1,6
Температура воды в подающем трубопроводе,
°С „. До 150
Диапазон настройки, С 55-75
Чувствительность в зоне диапазона настройки,
мм/°С 0,4
Точность поддержания регулируемой температу-
температуры, °С ±3
Максимальная производительность по смешан-
смешанной воде, м /ч 12
Габаритные размеры, мм '.. 260x260x120
Масса, кг 5
Для регулирования температуры воды в подогревателях горячего
водоснабжения могут быть также применены электронные регулирую-
регулирующие приборы типов Р25.2, РС29.2, РП-4, ТМ и др. Характеристики этих
приборов приведены в § 4.2. Рекомендации по применению приборов в
ЦТП и ИТП (МТП) приведены в табл. 4.8 и 4.9 [5].
4.4. СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ РЕГУЛИРОВАНИЯ
ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ
Регуляторы типов РД, PP. Регуляторы давления РД применяются
для автоматического поддержания постоянства давления в обратном
трубопроводе (повышенного против давления в наружной тепловой
сети), необходимого для обеспечения работы отопительных систем вы-
высоких зданий при зависимом их присоединении (рис. 4.17, а). Регу-
Pi
8 6 8
s)
Рис. 4.17. Схема включения регу-
^ лятора расхода РР:
а — при перепаде давления менее
0,2 МПа; б - то же, более 0,2 МПа;
в — путем присоединения импульсной
линии за дроссельной шайбой; 1 - регулятор РР; 2 - импульсная линия; 3 -
элеватор; 4 - регулятор РД; 5 - фильтр; 6, 7 - дроссельные шайбы; 8 - мано-
манометр; 9 — дроссельные шайбы на трубопроводе
128

о.)
Рис. 4.18. Регулятор давления (б) и
расхода (а) воды
ляторы перепада давлений типа РР
служат для поддержания постоян-
постоянства перепада давлений воды перед
системой отопления с элеваторным
присоединением, что при постоянстве
сопротивления элеватора и системы
отопления обеспечивает постоян-
постоянство расхода воды на отопление
(рис. 4.17, а, б). Возможно также
использование устройства РР как ре-
регулятора постоянства расхода при
поддержании им постоянства пере-
перепада давлений в дроссельной шайбе (рис. 4.17, в). Общий вид регуля-
оров типа РД, рр показан на рис. 4.18. Чувствительным элементом ре-
яторов является сильфон. Чугунный корпус регуляторов рассчи-
на давление 1,6 МПа. Монтируются регуляторы на трубопроводе
-6820
129

Рис, 4.19. РегуляторыУРРД (а) иУРРД-М (б):
1 - сборка золотника при регулировании подпора (давления "до себя");

б)
°Рка золотника при регулировании расхода и давления "после себя':

Таблица 4.10. Технические данные регуляторов РД и РР
Диаметр Зона нечув- Удельная про- Рекомен-
Тип условно- ствитель- пускная спо- дуемый
го прохо- ности, кПа собность Kv, расход
да, мм Tj (ч . MriaOlS) воды, т/ч
Масса, кг
РД-50
РД-80
РР-25
РРЧО
РР-50
РР-80
РР-100
50
80
25
40
50
80
100
10-18
10-18
5
5
5
5
5
19
44
5
12
22
52
83
0-12
12-45
0-2,1
2,1-4
4-8
8-25
25-60
30
88
11
21
30
88
113
вертикально, сильфонной камерой вверх. Основные технические дан-
данные этих регуляторов приведены в табл. 4.10.
В регуляторе РД регулирующий орган является нормально-закры-
нормально-закрытым, в регуляторе РР — нормально-открытым. Номинальный регули-
регулируемый перепад давления всех типоразмеров РР составляет АР = Р2 -
- РЗ = 0,2 МПа (при среднем расходе воды). При повышенных рас-
расходах воды регулируемый перепад снижается примерно до 0,18 МПа.
В связи с этим рекомендуется регулятор РР включать по схеме
рис. 4.17, а при перепаде АР < 0,2 МПа и по схеме рис. 4.17, б при АР >
> 0,2 МПа.
Регуляторы гидравлические прямого действия типа УРРД, УРРД-М.
Регуляторы применяются для поддержания постоянства давления,
расхода, перепада давлений воды, а также используются в качестве
регулирующих органов для регулирования температуры и других
параметров. Общий вид регулятора показан на рис. 4.19. Чувствитель-
Чувствительный элемент — мембрана, развиваемая сила которой под действием
регулируемого давления (перепада давлений) уравновешивается уси-
усилием пружины. Регулирующий клапан регуляторов является разгру-
разгруженным, рассчитан на условное давление 1,6 МПа и температуру ре-
регулируемой среды до 180 °С для УРРД и до 150 °С для УРРД-М. В ка-
качестве регулирующей (рабочей) среды применяется вода с давле-
давлением 0,2—1,0 МПа и температурой до 70 °С. Новая модификация ре-
регулятора типа УРРД-М отличается тем, что имеет одну пружину на все
диапазоны настройки и меньшую зону пропорциональности, а также
новую конструкцию запорного устройства. Технические данные регуля-
регуляторов УРРД, УРРД-М приведены в табл. 4.11. Схемы сборки и включе-
включения этих регуляторов приведены на рис. 4.20.
Для выбора диаметра условного прохода клапана регуляторов УР?Д-
УРРД-М вычисляют требуемую пропускную способность клапана К v •
132

таблица 4.11. Технические данные гидравлических регуляторов
типов УРРД, УРРД-М
Я
5J
0.
УРРД
УРРД-М
етр услов- 1
прохода, 1
Диам
ного
мм
25
50
80
25
50
80
100
150
и
К
О
к
а
X
(Q
Уело
способность
М3/(Ч X
§ ;
6
25
60
6
25
60
100
250
о"
С
X
а
S
о.
ее
г
220 X160
220 х 230
220x310
-
-
-
-
-
геры, мм
разы
Х750
Х815
Х815
а, кг
Масс
26
45
52
15,5
18
21
22
25
1елы наст-
:и, МПа
11
1 0,04-0,1
1 0,1—0,16
Г0,16-0,4
J 0,25-0,6
0,01-0,04
1.0,04-0,16
0,16-0,6
J
пропорцио-
ности, %
II
со в
него преде-
верх
стройки
в
12-20
5
нечувстви-
юсти, %
Зона
телы
него преде- 1
стройки 1
верх
1 ланг
0,5-2,5
2,5
м3/(ч • МПа0'5), которая определяется по формуле
0,314G
KJP = — ,
где G - максимальный расход воды через клапан, м3/ч; Ар - перепад
давлений на клапане, МПа.
Значение диаметра принимают по ближайшему большему значению
A'v , указанному в паспорте клапана, т. е- Kv > К*р.
в)
и е- 4.20. Схемы включения регулятора УРРД:
perv ~ при Регулировании давления "до себя"; б - то же, "после себя"; в - при
улировании расхода (перепада давлений)
133

Подача импульса
Рис. 4.21. Регулятор давления прямого
действия типа 21ч10нж и 21ч12нж (на ри-
рисунке показана сборка регулятора "после
себя" - 21ч10нж):
1 -^корпус; 2 - золотник; 3 — шток;
4 - рычаг; 5 - мембранная головка
Таблица 4.12. Технические данные регулято
Диаметр услов-
мм
40
50
80
100
150
200
Характеристика
Масса регулятора, кг
21ч10нж,
21ч12нж
60,6
61,3
77,5
89,6
131,9
244,3
21с10нж
21с12нж
62
66,7
83,3
101,2
152,4
282
Kv,
,, _ 0,5л
т/ (ч • МПа ' )
25
40
100
160
360
640
Примечание. В числителе - для диаметров условного прохода 40-150 мм
134

регуляторы типов 21ч10нж, 21ч12нж, 21с10нж, 21с12нж. Предназна-
ны для регулирования (стабилизации) давления воды в трубопрово-
х холодной воды: 21ч10нж, 21с10нж поддерживают постоянным дав-
еНие за клапаном ("после себя"), 21ч12нж, 21с12нж поддерживают
постоянным давление перед клапаном ("до себя").
Общий вид регуляторов показан на рис. 4.21. Регуляторы 21ч10нж,
21ч12нж имеют чугунный корпус, регуляторы 21с10нж, 21с12нж —
стальной корпус. Рабочее давление 1,6 МПа. Чувствительным элементом
является мембрана, золотник двухседельный, разгруженный. Регули-
Регулируемое давление настраивается грузом. Технические данные регулято-
регуляторов приведены в табл. 4.12. По данным табл. 4.12 для заданного диа-
диапазона регулируемого давления выбирают номер исполнительного
механизма и массу груза. Для горячей воды из-за громоздкости и не-
неплотности клапанов эти регуляторы не применяются.
Реле давления типа РД-За. Реле является измерительно-управляющим
устройством, рассчитанным на работу с регулирующими клапанами
с мембранными исполнительными механизмами (типа РК-1, УРРД,
УРРД-М). Предназначено для регулирования давления, расхода, уровня,
перепада давлений воды, а также для защиты абонентов и сетевых
сооружений при аварийных нарушениях. Реле РД-За выполняется в
двух модификациях (сборках) : односильфонная сборка - для регули-
регулирования давления и уровня воды в открытых емкостях; трехсильфон-
ная сборка — для регулирования перепада давления, расхода воды и
уровня в закрытых емкостях. Общий вид реле РД-За трехсильфонной
сборки показан на рис. 4.22. Основные элементы реле: чувствительный
ров типа 21ч10нж, 21ч12нж, 21с10нж, 21с12нж
Диапазон ре-
давления,
МПа
0,15-0,65
0,65-0,85
0,85-1,0
1,0-2,0
2,0-2,5
2,5-3,5
3,5-5
5-8
8 Q с
0 У,5
9,5-13
в знаменателе
Данные для выбора ИМ и груза
Данные для выбора исполнительного механизма
Номер
4
4
4
2/3
2/3
2/3
2/3
1/3
1
1
- для диаметра
Диаметр, мм
385
385
385
235/385
235/385
235/385
235/385
195/235
195
195
200 мм.
Масса, кг
20,5
20,5
20,5
8/20,5
8/20,5
8/20,5
8/20,5
5/8
5
5
Масса груза,
12/10
17/13
21/17
8/5
11/7
18/12
30/18
17/30
21
30
135

11
Рис. 4.22. Реле давления типа РД-За:
/ - основание; 2 - монтажный щиток; 3 — стакан-отстойник; 4 - узел управ-
ляющего элемента; 5 - корпус узла импульсной части; б — дополнительная пр>'
жина; 7 - манометр рабочей воды; 8 - корпус узла настроечной пружины; "
настроечная пружина; 10 - настроечный винт; 11 - колпачок; 12 - манометр
управляющего давления; 13 - узел обратной связи; 14 - дренажная воронк-

Рис. 4.23. Узел управляющего клапана прибора РД-За:
а — с нормально открытым клапаном односопловой сборки; б — то же, закры-
закрытым, в - двухсопловой сборки; 1 - дроссель; 2, 2а - сливное сопло в вариантах
а и б; 3 - клапанок; 4, 5 — сопла в варианте в; б - сетка фильтра; 7 - пружина;
8 - головка
а)
J^ S?
J\ т_. i.
I)
4.24. Схемы включения реле давления РД-За:
рсгу~ регулятоР давления "после себя"; б - регулятор давления "до себя"; в
ЯТ0Р перепада давления; 1,2 - реле РД-За; 3 - клапан ?К-1

элемент сильфонного типа, узел настройки (задатчик) пружинного ти-
типа, управляющий клапанок (по схеме сопло — заслонка).
Технические данные: регулируемая среда - вода, пар, воздух. Рабо-
чая среда - вода, воздух. Давление регулируемой среды - до 1,6 МПа
давление (перепад давлений) рабочей среды 0,2—1 МПа, расход рабочей
среды - воды 15-30 л/ч, газа или воздуха 0,7-1,2 кг/сут. Пределы на-
настройки: 0,01-0,16; 0,06-0,25; 0,17-0,5; 0,6-1,6 МПа. Зона пропор-
пропорциональности от 4 до 25% верхнего предела настройки и зона нечувстви-
нечувствительности 0,5—1% верхнего предела настройки (для регулирования дав-
давления, перепада давлений). В зависимости от типа управляющего кла-
панка, варианты конструкции которого показаны на рис. 4.23, реле
РД-За может быть односопловым нормально-открытым (рис. 4.23, а)
односопловым нормально-закрытым (б), двухсопловым нормально-
закрытым (рис. 4.23, в). По схеме сброса рабочей среды возможны:
сливная система - со сбросом ее в дренаж, бессливная система - со
сбросом в трубопровод с пониженным давлением (например, в об-
обратный трубопровод). Основные схемы включения реле РД-За в схемах
регулирования давления и перепада давления воды с применением ре-
регулирующего клапана типа РК-1 показаны на рис. 4.24. Габаритные
размеры и масса реле РД-За: односильфонной сборки 264 х 144 х 450 мм
и 10,5 кг; трехсильфонной сборки 264 х 144 х 570 мм и 14,0 кг.
4.5. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
И РЕГУЛИРУЮЩИЕ ОРГАНЫ
Наибольшее распространение среди электрических исполнительных
механизмов (ЭИМ) получили однооборотные ЭИМ постоянной скоро-
скорости. Они включаются через пусковые устройства (пускатели, усилители)
после поступления командных сигналов от электронных регулирую-
регулирующих приборов с релейно-импульсным выходом. В состав ЭИМ обычно
входят: асинхронный двигатель, редуктор, концевые и путевые выклю-
выключатели, датчики положения, тормозное устройство, ручной привод.
Как отдельное изделие выпускаются однооборотные ЭИМ типа МЭО,
МЭОК, МЭОБ. Основные технические характеристики ЭИМ приведены
в табл. 4.13 и 4.14. Общие виды ЭИМ типа МЭО представлены на
рис. 4.25,4.26.
В ЭИМ типа МЭО электродвигатели типа ДСР и ДАУ - однофазные.
а типа 4А — трехфазные. В ЭИМ типа МЭОК и МЭОБ - двигатели трех-
трехфазные типа АОЛ. Механизмы типа МЭО рассчитаны на бесконтактное
управление с помощью магнитных усилителей типа УМД или реверсив-
реверсивного тиристорного пускателя ПБР-2-3, ПБР-2М или ПБР-ЗА (для трех-
трехфазного типа 4А), а также допускают контактное управление с помошью
магнитных пускателей МКР-0-58 или ПМРТ-69. Механизмы типа МЭОК
рассчитаны на контактное управление от пускателя ПМРТ, а типа МЭОБ-
на бесконтактное управление от тиристорного пускателя типа У-101 или
138

sg
?
5
II
II
Г-н а
5 я О « у
» е * и .
о« о о « «
s p.
IS
ё
с S С
О о О о
о if О i?
| Т ¦ Т | •
>>ей>>рй>> >>
< о < и < <
U U
о О
CCUU
to to о о
N N -н ph
< < < <
^ С С О О
3;« «1ОО
? ^ <? V V
<f < < <с <
CN
X
сч
СМ
CN
X
©loiocoeo
4N0O
о
to
tN
СО
X
ЧО
to
fO
X
ЧО
ЧО
СО
о
чо
со
*t
to
tN
X
tN
fN
fN
X
to
to
fN
V)
CN
О
tfr
to
fN
CO
X
ЧО
to
CO
X
ЧО
ЧО
CO
to
CN
ЧО
CO
to
CN
X
fN
fN
fN
X
to
to
tN
CO
ЧО
о
¦ч-
to
CN
CO
X
ЧО
to
CO
X
ЧО
ЧО
CO
CO
ЧО
о
4-
to
fN
CO
X
ЧО
IO
CO
X
ЧО
ЧО
CO
о
ЧО
о о о о
00 00 Tt- •Ч-
m
tN
со
X
&
ю
СО
X
^?>
\о
со
о >о to со
« fN CN ЧО
to
чо
тГ
X
to
OS
X
о
Os
о
о
00
to
CN
СО
X
ЧО
to
со
X
чо
чо
со
to
CN
О
00
ю
tN
СО
X
¦^>
to
со
X
\о
\о
СО
со
^о
о
¦ч-
to
CN
СО
X
1О
со
X
ЧО
ЧО
со
со
ЧО
о
to
CN
со
X
чо
to
со
X
чо
чо
СО
о
ЧО
V) 1Л СО СО 1О СО
CN tN ЧО ЧО CN ЧО
о о" о о" о о"
«О IO СО 1О СО
tN CN ЧО fN ЧО
О О О О О
О
¦ч-
СО
ЧО
о
о о о о
о
о
«о ио со W-) со
CN tN_ ЧО tN ЧО
О о" О ©" О
to
CN
о
о
16/1
-ое
-77
ю
'о-
"О
CN
ЧО~
эо-
S
СП
\р
О
*п
L6/2
эо-
-77
со
-о,
со
9/9
эо-
S
-80
гм
-о,
со
9/9
со
ЧО
о
6/1
66
Г) (D
2
S
to
fN
(—1
О
Ч
8
ю
9
ю
Ю/2
эсм
со
ЧО
о
to
Ю/2
ЭО-1
р.
to
сч
о
со
Ю/6
ЭО-1
СО
О
со
9/01
6
п
со
ЧО
о
ЧО
Ю/1
6
Г)
ю
CN
сЬ
/001
-ое
to
ЧО
to
fN
/00
эо-
S
to
fN
to
fN
/00
-ое
s
CO
ЧО
CO
ЧО
о
о
6
(D
s
to
tN
О
/OS!
эо-:
to
CN
to
fN
/OSi
эо-:
s
CO
чо
CO
ЧО
/OS'
ЭО-^
to
CN
m
ЧО
/os-
эо-:
s
fO
ЧО
чо
о
to
^-oe

к
о
«
о
о.
с
Is
U о.
I8S
о» о о
« С fa
о 2
И!'
5 а о >•
S я х к
я си я
в < < й
vo vo vo X;
IO 1П 1Л |
< < <; >>
< < < S
¦* ¦* tJ- СЧ.
о
ON
m чо чо чо
in ^* ^" ^-
X X X X
О in in in
4f Ci ^ О\
VO •* Tt rt
X X X X
m о о о
о о о о
9 9-9
О in in
66
я
S
с;
(О
я
Н
г!
S 5
н я
»о о »о о
г-- о г- о
X X X X
г- *о с- ^о
X X X X
-и о -ч О
и fM
VO чо
Ь № о О
о о о о
о о о о
о о о о
о о о о
ю сил п
О) ЧО <N ЧО
100
in
cs
100
ЧО
5^1
О
S
100
ш
о
S
§
*—1
~~.
ЧО
ш
О
S

200 max
Рис. 4.25. Общий видМЭО-16:
1 — редуктор; 2 — электродвигатель; 3 - блок датчиков; 4 - блок конденса-
конденсаторов; 5 — ввод штуцерный; 6 - привод ручной; 7 - рычаг
6V0
575
Рис. 4.26. Общий вид МЭО-630/10-0,25К; МЭО-630/25-0,63К; МЭО-1600;
МЭО-1600К:
1 - редуктор; 2 - электродвигатель; 3 - блок датчиков; 4 - блок конденса-
конденсаторов; 5 - штуцерный ввод: б - ручной привод; 7 - рычаг; 8 - электромагнит-
электромагнитный тормоз

о.
з
I g б g
?&1з
Xo
к 2 x
5 W X -
s g&g
Д 5 о о
oooo o»ooo»oo
i—I r^- tJ* Г** OO ^ ОО ч^
OOCN Ot-^QCO
*-t «—i СЧ и
о
со
о
О
О
§
ЧО
О
О
«о
§
«о
о
о
О TJ- О
m f-н ^о
СП »О 1О
о о о о о
О v> *o О "")
Т 1* Т
г- г^ г~
6 6 6
ЧО 1О *—1 fS СП
С"*- Г*- 00 ОО 00
6 6 6 6 6
ЧО ЧО vO чо ^
« о
S3
§2
5 §<¦
>> о
1- о О О '
L >> (н X
I

320
450
ю
сч
383
450
о
сч
547
600
о
*о
584
600
о
о о о о
VI СО О Ю
ю ю ю ю
m т}- «О ЧО
со со со со

Таблица 4.17. Технические данные поворотно-регулирующей заслонки
типаПРЗ
Давление, Темпе- Диаметр
МПа
(кгс/смх)
ратура,
проходного
сечения, мм
Условная
пропуск-
пропускная спо-
способность
м / (ч х
х Mna°'S)
Диаметр Условная
проходно-
проходного сече-
сечения, мм
пропускная
способность
Kv, мЗ/(чх
х МПа0'5)
2,5
B5)
150
7
10
15
20
25
30
1,9
4,3
10,3
20
32
46
50
80
100
125
150
130
335
527
737
1220
Таблица 4.18. Технические данные регулирующих фланцевых клапанов
типов 25ч939нж, 25ч940нж
Тип
клапана
25ч939нж
25ч940нж
Условный
диаметр,
мм
25
40
50
80
25
40
50
Kv , м3/ (ч х
х МПа0'5)
16
40
63
160
16
40
63
Допусти-
Допустимый пе-
перепад
на кла-
клапане,
МПа
(кгс/см )
1,5A5)
1,5A5)
1,5A5)
0,7 G)
1,5A5)
1,5A5)
1,5A5)
Нере-
гули-
руе-
мая
про-
протечка,
%KV
0,05
0,05
Строи-
тель-
тельная
дли-
длина А,
мм
160
200
230
310
160
200
230
Пол-
Полная
высо-
высота Я,
мм
727
768
830
934
847
904
942
Масса,
кг
23
28,3
35,5
67,8
23
28,3
35
ПБР-ЗА. Однооборотные ЭИМ типа МЭО, МЭОК, МЭОБ сочленяются
своими рычагами на выходном валу через тяги с рычагами регулирую-
регулирующих клапанов.
В качестве регулирующих органов, сочленяемых с ЭИМ, применяются
клапаны типа 6с, клапаны типа Т, заслонки типа ПРЗ. Технические дан-
данные наиболее применяемых модификаций этих органов приведены в
табл. 4.15-4.17. Полный рабочий угол поворота рычага клапана типа
6с составляет 90°, клапана типа Т - 56°, заслонки ПРЗ - 90°. Клапа-
Клапаны и заслонка могут устанавливаться как на горизонтальных, так и на
вертикальных участках трубопроводов. Присоединение клапанов к
трубопроводам производится сваркой, а присоединение заслонки флан-
фланцевое.
143

Таблица 4.19. Технические характеристики регулирующих фланцевых
клапанов типа 25ч914нж
Услов- Условная про- Про- Ход Габаритные
ный пускная спо- течка, плун- Тип исполнитель - размеры, мм ма<
~* Xv жера, ного механизма са,
диа- собность К„,
метр, M3/D-Mna°'S)
мм
мм
кг
Н
100
150
200
250
250/160
630/400
1000/630
1600/1000
60 МЭО-16/63-0,25Р-80 350 498 930 100
Небо
лее МЭО-100/25-0.63Р
0,01 100 или
480 573 1065 153
600 835 1385 314
МЭО-100/63-0,63Р 730 905 1515 430
300 2500/1600
850 950 1645 684
Примечание. В числителе условная пропускная способность 100% Kv ,
в знаменателе 60% Kv . При заказе клапана указывается одна из этих величин.
Таблица 4.20. Технические данные смесительных трехходовых
фланцевых клапанов типа 27ч905нж
Условный диаметр Строительная Масса, кг Условная пропускная спо-
Dy, мм длина А, мм собность Kv , м3/(ч • МПа0'5)
_
118
169
50
80
100
230
310
350
46
68
90
Более предпочтительными для целей автоматического регулирования
являются выпускаемые промышленностью регулирующие органы с
электрическим или гидравлическим исполнительным механизмом как
единое изделие. Основные технические данные регулирующих органов
с ЭИМ приведены в табл. 4.18, 4.19, 4.20.
Клапаны регулирующие с ЭИМ типа 25ч939нж (рис. 4.27) и 25ч940нж.
Предназначены для установки на трубопроводах диаметром до 80 мм
для жидких и газообразных сред с температурой до 220 ° С и давлением
1,6 МПа. Клапаны являются двухседельными, с линейной пропускной
характеристикой; присоединение к трубопроводам фланцевое. Устанав-
Устанавливаются на горизонтальных трубопроводах вертикально с ЭИМ вверх.
В качестве ЭИМ применены однооборотные исполнительные механизмы
типов МЭО-6,3/10-0,25 для 25ч939нж (потребляемая мощность 65 Вт,
напряжение 220 В, 50 Гц) и ЕСПА-02-ПВ для 25ч940нж (потребляемая
мощность 40 Вт, напряжение 220 В, 50 Гц).
Клапаны регулирующие с ЭИМ типа 25ч914нж предназначены для
установки на трубопроводах диаметром 100—300 мм для воды и пара
144

Рис. 4.27. Общий вид регулирующего клапана с ЭИМ типа 25ч939нж:
1 - корпус в сборе; 2 - седло нижнее; 3 - клапан; 4 - указатель хода; 5 -
кронштейн; б - передаточный механизм; 7 - электрический однооборотный
механизм МЭО-6,3/10-0,25
Рис. 4.28. Общий вид регулирующего клапана с электроприводом 25ч914нж:
1 — корпус с крышками; 2 — нижнее седло; 3 - шток в сборе с затворами;
4 - верхнее седло; 5 - стойка; 6 — электрический однооборотный механизм
(МЭО); 7 - рейка; 8 - пружина; 9 - вал-шестерня; 10 - шкала; Л - указатель
с температурой до 225 °С (диаметр 100—200 мм) и до 200 °С (диаметр
250, 300 мм) и давлением до 1,6 МПа. Клапаны двухседельные с линей-
линейной и равнопроцентной пропускной характеристикой, с фланцевым
присоединением (рис. 4 28). Перепад давлений на клапане не должен
превышать 0,4 МПа. Для воды перепад давлений не должен также пре-
превышать 0,25 (рх — рп) (рх — абсолютное давление воды до клапана,
МПа; рп - давление парообразования при рабочей температуре, МПа),
выше которого возникает кавитация. Установка клапанов диаметром
100 и 150 мм - любая, диаметром 200-300 мм - вертикально с ЭИМ
145

Рис. 4.29. Общий вид смесительного
трехходового клапана с электроприводом
27ч905нж
вверх (отклонение от вертикали не
более 15°). Температура окружаю-
окружающей среды для клапанов диаметром
100, 150 мм 5-50 °С, для клапанов
диаметром 200—300 мм от —30
до + 50 °С. Монтаж клапанов дол-
должен производиться на трубопрово-
трубопроводах, имеющих прямые участки дли-
длиной не менее 10 диаметров услов-
условных проходов до и после клапанов.
Концы этих трубопроводов должны
быть закреплены на опорах для
устранения усилий на болты флан-
фланцевых соединений клапанов.
Клапан смесительной трехходо-
трехходовый с ЭИМ типа 27ч905нж предна-
предназначен для установки на трубопрово-
трубопроводах для неагрессивных сред с темпе-
температурой до 150 °С и давлением до 0,6 МПа. Присоединение к трубопро-
трубопроводам фланцевое. В качестве ЭИМ применен исполнительный меха-
механизм типа ПР-1М (рис. 4.29).
Затворы регулирующие дисковые с электроприводом (рис. 4.30)
предназначены для установки на трубопроводах для воздуха, природ-
природного газа с температурой от -10 до +50 °С и давлением до 1 МПа. До-
Допустимый перепад давлений на закрытом затворе не более 0,16 МПа.
Присоединение к трубопроводам фланцевое. Технические данные
затворов приведены в табл. 4.21.
Клапаны типа РК-1 с гидравлическим исполнительным механизмом
(ГИМ) предназначены для установки на трубопроводах диаметром
от 50 до 700 мм для воды, пара с температурой до 300 °С и давлением
до 1,6 МПа.
Основные технические данные этих клапанов приведены в табл. 4.22
Общие виды клапанов представлены на рис. 4.31, 4.32. Клапаны явля-
являются односедельными, присоединение к трубопроводам фланцевое или
производится сваркой.' Устанавливаются только на горизонтальном пря-
прямом участке трубопровода приводом вверх или вниз (для паропрово-
паропроводов) . В качестве ГИМ применен мембранный исполнительный меха-
механизм, подача командного давления в верхнюю полость которого про-
производится от измерительно-усилительных устройств типов РД-За (пр11
146

рис. 4.30. Общий вид регули-
регулирующего дискового затвора с
электроприводом:
I - корпус; 2 - регули-
регулирующий диск с цапфами; 3 -
вал; 4 - кронштейн; 5 -
рычаг; 6 - однооборотный
электрический механизм
(МЭО)
Таблица 4.21. Габаритные размеры и. масса затворов
Диаметр
услов-
условного
прохо-
прохода, мм
Условная
пропускная
способность
Kv, м3/(чх
X МПа0'5)
Габаритные размеры,
мм
Н
Масса,
кг
Тип ЭИМ
50
80
100
150
200
250
П
100
240
340
890
1550
2450
30
40
40
60
70
80
200
480
495
17
21
МЭО-16/25-0,25
565
25
235
635
40,5 МЭ(М0/10-0,25
250
690
770
76,5
98
МЭО-100/10-0,25
Римечание. Негерметичность затвора (протечка) - не более 0,5% Kv .
147

Таблица 4.22. Технические данные регулирующих клапанов типа РК-1
Условная пропускная спо-
способность Kv , м / (ч х
х МПа0'5)
Строительная длина, мм
Полная высота, мм
Масса, кг
Допускаемая протечка
при перепаде 0,1 МПа,
% Kv
Показатель
50
25
230
540
45
350
Диаметр условного прохода, мм
80
60
310
540
52
150
250
440
988
204
0,01
200
400
590
1103
314
250
600
680
1194
356
Диаметр условного прохода, мм
400
500
600
300
900
900
1457
501
0,005
700
Условная пропускная спо-
способность Kv , м3/ (ч х
х МПа0'5)
Строительная длина, мм
Полная высота, мм
Масса, кг
Допускаемая протечка
при перепаде 0,1 МПа,
1200
1600
2500
3600
4900
1000
1512
614
930
1426
1110
1020
1445
1138
0,005
1240
1828
1982
1450
1934
2296
регулировании давления, расхода), ТМП (при регулировании темпе-
температуры) и других подобных устройств. Изменение командного дав-
давления на ГИМ от 0,05 до 1,0 МПа, воздействие командного давления
может быть односторонним или двусторонним. При заказе клапана
следует указывать схему сборки его дроссельной части — "н. о." (нор-
(нормально-открытая) или "н. з." (нормально-закрытая). Для диаметров
до 250 мм схема сборки может быть как "н. о.", так и "н. з.", для диа-
диаметров от 300 мм и больше — только "н. о.".
Диаметр условного прохода клапана ?>у, мм, ориентировочно опре-
определяется для воды по формуле
Dy = 5,58 V G2/Ap,-
где G — максимальный расход воды, т/ч; Ар — перепад давления на кла-
клапане, МПа, и округляется в большую сторону до ближайшего в табл. 4.22
значения.
148

Рис. 4.31. Регулирующий клапан РК-1 (Dy =40^80 мм):
1 - мембрана; 2 - жесткий центр; 3 - верхняя чаша гидропривода; 4 - пру-
пружина настройки; 5 - штуцер; 6 — золотник клапана нормально-закрытой сбор-
сборки; 7 - золотник клапана нормально-открытой сборки; 8 - корпус

Рис. 4.32Регулирующий клапан РК-1 (?>у = 150"^250 мм):
1 - Kopiyc; 2 — золотник клапана нормально-открытой сборки; 3 - шток;
4 - сальнш; 5 - регулировочная пружина; 6 - чаша гидропривода; 7 - мембра-
мембрана; 8 - жеякий центр; 9 - золотник клапана нормально-закрытой сборки

Тип
задвижек
30ч706бр1
30ч706бр
30ч906бр
Тип
задвижек
30ч706бр1
30ч706бр
30ч906бр
Табл
50
31,5
200
155,8
170,9
и ца 4.23.
80
42,3
250
209
221,9
Масса задвижек
Условный диаметр, мм
100 125
52,1
75
Условный диаметр, мм
300 350
299 410
292
150
86,1
103,2
400
522
492,8
В схемах автоматизации технологических процессов и дистанцион-
дистанционного управления в качестве регулирующих и запорных органов приме-
применяются задвижки с электрическим и гидравлическим приводом.
Параллельные задвижки с выдвинутым шпинделем фланцевые, с
электроприводом типа 30ч906бр предназначены для установки на тру-
трубопроводах диаметром от 100 до 400 мм для воды, пара с температурой
до 225 С и давлением до 1 МПа. Ниже дана характеристика электропри-
электропривода задвижки:
Условный диаметр, мм.... 100 150 200 250 300 400
Мощность электродвига-
электродвигателя, кВт 0,18 0,18 1,3 1,3 1,3 1,3
Время открывания или
закрывания, мин 1,1 2,6 2,1 2,1 2,1 2,1
Управляются приводы электрифицированных задвижек с помощью
магнитных пускателей.
Параллельные задвижки с выдвинутым шпинделем фланцевые, с
гидроприводом типа 30ч706бр и 30ч706бр1 предназначены для уста-
установки на трубопроводах диаметром 50—150 мм (ЗОч706бр1) и диамет-
диаметром 200-400 мм C0ч706бр) для воды, пара с температурой до 225 °С
и давлением до 1 МПа. Гидропривод поршневого типа, управляющая
среда — минеральное масло с температурой до 50 °С и давлением до
1 МПа для 25ч706бр1 и вода с температурой до 40 °С и давлением
до 1 МПа для 25ч706бр. В табл. 4.23 даны массы задвижек.
4.6. ДАТЧИКИ, РЕЛЕ И ПРОГРАММНЫЕ УСТРОЙСТВА
Датчики. В электрических схемах автоматического управления,
защиты и сигнализации в качестве датчиков применяются различные
типы реле с контактным выходом, которые либо непосредственно,
151

либо через промежуточные реле включают или отключают электри-
электрические исполнительные устройства (пускатели, контакторы электри-
электрических двигателей и ЭИМ), аппаратуру световой и звуковой сигнали-
сигнализации.
Температурное реле ТР-200 применяется в устройствах контроля
температуры неагрессивной жидкой или газовой среды для коммута-
коммутации цепей переменного тока напряжением 220 В, мощностью до 30 В • А
и постоянного тока напряжением 220 В, мощностью до 5 Вт. Диапа-
Диапазон контролируемой температуры 25—200 °С, точность срабатывания
± 4 °С, дифференциал не более 4 °С. Реле имеет один размыкающий
контакт. Принцип действия реле основан на использовании разности
коэффициентов линейного расширения инвара и латуни. Масса реле
0,21 кг, габаритные размеры ф 34 х 136 мм, резьба М22 х 1,5. Устанав-
Устанавливается непосредственно на трубопроводе или резервуаре.
Реле давления РД-1Б-ОМ5, РД-2Б-ОМ5. Применяются в схемах
контроля, управления и регулирования давления. Реле содержат чув-
чувствительный элемент сильфонного типа, узел настройки уставок, один
переключающий контакт. Реле РД-1Б-ОМ5 выпускаются с зоной не-
нечувствительности, направленной в сторону повышения (относительно
уставки) давления измеряемой среды, а реле РД-2Б-ОМ5 — с зоной
нечувствительности, направленной в сторону понижения давления.
Это означает, что уставка соответствует срабатыванию контактов при
понижении (для РД-1Б) или повышении (для РД-2Б) давления. Тех-
Технические данные реле приведены в табд. 4.24.
Реле разности давлений РКС. Применяются для контроля заданной
разности давлений, например после и до насосов для управления вклю-
включением резервных насосов. Реле содержит два чувствительных эле-
элемента сильфонного типа, узел настройки уставок, один замыкающий
контакт. Максимально допустимая разность давлений 1,6—3 МПа. Тех-
Технические данные реле приведены в табл. 4.25.
Реле поплавковое типа РП-40. Назначение — контроль уровня жид-
жидкости с температурой 5-60 °С в различного рода резервуарах. При-
Применяется для сигнализации достижения заданного уровня, включения
и отключения подпиточных насосов при отклонении уровня в расши-
расширительном баке от заданного значения. Состоит из чувствительного
элемента — поплавка и двух ртутных переключателей. Погрешность
срабатывания ± 10 мм, давление 0,5 МПа, ток контактов 3 А при
220 В, масса 9-11 кг. Устанавливается непосредственно около резер-
резервуара.
Фотореле типа ФР-2. .Предназначено для включения и отключения
электрического освещения помещений в зависимости от естественной
освещенности. Напряжение питания реле и его выходных контактов
220 В переменного тока. Ток выходных контактов 0,2 А, потребляе-
потребляемая мощность реле 3 Вт.
152

Таблица 4.24. Технические данные реле РД
Тип реле
РД-1Б-01-ОМ5
РД-2Б-01ОМ5
РД-1Б-02-ОМ5
РД-2Б-02-ОМ5
РД-1Б-03-ОМ5
РД-2Б-03-ОМ5
РД-1Б-04-ОМ5
РД-1Б-05-О5М
РД-2Б-05-О5М
РД-1Б-06-ОМ5
РД-2Б-06-ОМ5
Тип реле
РКС-1-ОМ5-01
РКС-1-ОМ5-01А
РКС-1-ОМ5-02А
РКС-1-ОМ5-03
РКС-1-ОМ5-03А
Пределы
уставок,
МПа
0,03-0,4
0,1-1,0
0,7-1,9
0,095-0,15
1,0-3,0
2,0-6,0
Таблица 4.25.
Пределы
уставок,
МПа
0,02-0,25
0,02-0,25
0,05-0,4
0,06-0,6
0,06-0,6
Зона нечувстви-
нечувствительности регу-
регулируемая, МПа
мини-
маль-
мальная
0,05
0,1
0,2
0,04
0,3
0,5
макси-
маль-
мальная
0,25
0,6
0,5
0,1
0,6
2,0
Основная
допустимая
погрешность
срабатыва-
срабатывания, МПа
0,017
0,024
0,05
0,01
0,05
0,15
Технические данные реле РКС
Рабочее
давление
МПа
0,8
0,8
0,8
2,5
2,5
Зона не-
!, чувстви-
тельно-
тельности,
МПа
0,05
0,06
0,04
0,07
0,1
Основная
погреш-
погрешность,
МПа
0,015
0,015
0,015
0,03
0,03
Разброс
срабатыва-
срабатываний, МПа
0,005
0,01
0,02
0,005
0,02
0,05
Разброс
срабатыва-
срабатываний, МПа
0,004
0,004
0,004
0,008
0,008
Принцип действия реле: при увеличении освещенности выходные
контакты фотореле размыкаются под действием фотодатчика, и на-
наоборот. Включение реле происходит при освещенности 4+ 2 лк, от-
отключение — при освещенности 3—13 лк. Масса реле 0,45 кг, габаритные
размеры 55 х 114х ИЗ мм.
Реле времени и программные устройства. Реле времени и программно-
временные устройства служат для автоматической передачи команд
из одной электрической цепи в другие цепи с определенными предва-
предварительно установленными выдержками времени: в реле времени -
каждый раз по появлении входного сигнала, в программном устройст-
устройстве — периодически, согласно заданному циклу. Применяются, в част-
частности, в схемах автоматизации включения резервных насосных агрега-
153

Iй
я з
H a
«
g i
о
о
X
о
о
pa
о
2 g
V p
si
s
«I

¦о
X
о о "
<N 00 О
сч m ю
о
§ s
•ч О
о о
о о
•ч — О О
о
«о
I
о
I
о- °"
о .«о
О О г-.
1 -1 I
О О -н
3
09
S
09
о
S о | и
г2 о о о
С н с ь
о
m
I
.. о
О ^1
I т
о _
о |
..6" 2
I I 3
*""! ^ I
О О ЧО
I
I
S3

тов, включения электрических позиционных авторегуляторов, автома-
автоматического снижения отпуска теплоты на отопление зданий в вечерние
и ночные часы.
Реле времени серии ВЛ. Построены на полупроводниковых элемен-
элементах, Принцип действия основан на интегрирующем действии RC-цепи.
Технические данные наиболее распространенных типов реле ВЛ приве-
приведены в табл. 4.26. В реле ВЛ-40, ВЛ-41, ВЛ-43, ВЛ-45 регулировка дли-
длительностей выдержек времени плавная, в реле ВЛ-47, ВЛ-48 — настрой-
настройка выдержек времени дискретная. Реле ВЛ-56, ВЛ-57, ВЛ-58 могут
быть однокомандные и программно-циклические.
В схемах контроля и автоматического управления, где требуется
осуществление счета импульсов, применяется реле времени ВЛ-59.
Диапазон числа отсчитываемых импульсов 1—99 и 1—999 импульсов
соответственно при диапазоне выдержки времени 0,1 — 100 и 1 — 1000 с.
Максимальная частота считываемых импульсов 10 имп/с. Напряже-
Напряжение питания 220 В, 50 Гц, потребляемая мощность 8 В • А. Имеется
один переключающий контакт, напряжение 220 В, ток до 0,8 А. Мас-
Масса реле 0,3 кг; габаритные размеры 55 х 75 х 115 мм.
Пневматическое реле времени серии РВП-72. Имеет электромеха-
электромеханическое пневматическое устройство выдержки времени. Номиналь-
Номинальное напряжение 36—500 В. Потребляемая мощность 25 В • А в длитель-
длительном режиме, 100 В А - при включении. Диапазон регулируемой вы-
выдержки времени 0,4-180 с Длительно допустимый ток через контак-
контакты 4 А. Реле может иметь по одному замыкающему и одному размы-
размыкающему контакту с выдержкой времени при включении, при отклю-
отключении, а также без выдержки времени (всего пять модификаций).
Габаритные размеры 62 х 140 х 105 мм.
Реле времени типа РВ-03. Построено на полупроводниковых эле-
элементах. Диапазоны выдержек времени: 0,15-3; 0,5-10, 1-20 с. Вы-
Выдержка времени происходит при возврате реле в исходное положение
после отключения питания. Контактная система: без нормируемой
выдержки — один переключающий, с первой регулируемой выдерж-
выдержкой времени — один размыкающий, со второй независимо регулируе-
регулируемой выдержкой времени — один размыкающий контакт. Напряже-
Напряжение 100, 127, 220, 380 В переменного тока. Отключаемая мощность
10-30 Вт постоянного тока, 100-250 В ¦ А - переменного тока. По-
Потребляемая мощность 3 В ¦ А. Масса 1,2 кг, габаритные размеры
66 х 152 х 181 мм.
Ступенчатый импульсный прерыватель СИП-Л1УМ. Представляет
собой реле времени со ступенчатой настройкой" продолжительности
импульса и паузы между импульсами. Применяется в качестве стабили-
стабилизирующего устройства в системах автоматического регулирования
с астатическим законом регулирования при использовании позицион-
позиционных регуляторов. Питание прибора 220 В переменного тока, потреб-
156

Таблица 4.27. Периодичность включения импульсных прерывателей
Продолжитель-
Продолжительность периода,
с
15
30
60
120
Продолжительность импульсов, с
при включении
первого выклю-
выключателя (корот-
(короткие импульсы)
1,2, 3,4,5,6,7
при включении второго выключателя
(длинные импульсы)
14; 13; 12; 11; 10; 9; 8
29; 28; 27; 26; 25; 24; 23
59; 58; 57; 56; 55; 54; 53
119; 118; 117; 116; 115; 114; 113
ляемая мощность 12 В • А. Разрывная способность выходных контак-
контактов 15 А. Периодичность включения выключателей выбирается со-
согласно данным табл. 4.27.
Программное реле времени типа 2РВМ. Предназначено для автома-
автоматического управления двумя независимыми электрическими цепями
путем замыкания и размыкания этих Цепей по суточным программам.
Представляет собой прибор с приводом программного диска от ча-
часового механизма. Задание программ осуществляется установкой
штифтов в соответствующие резьбовые отверстия программного
диска. Питание реле напряжением 220 В переменного тока. Потреби-
Потребители электрического тока присоединяются по схеме, показанной на
рис- 4.33 (/, // - потребители двух независимых программ). Су-
Суточный ход реле при температуре окружающего воздуха 15-25 °С
не более ± 2 мин. Резерв хода при перерывах электропитания 48 ч. По-
Потребляемая мощность 4 В • А. Продолжительность цикла программ
24 ч. В каждой программе по одному нормально-открытому выход-
выходки' 380 В 11
Питание 120В I До380В
Рис. 4.33. Электрическая схема подключения потребителей к реле време-
ни 2РВМ
157

Таблица 4.28. Технические данные реле времени серии ВС-10
Тип реле
ВС-1031
ВС-1032
ВС-1062
ВС-1033
ВС-1063
ВС-1034
ВС-1064
ВС-1035
ВС-1065
ВС-1036
ВС-1066
ВС-1037
ВС-1067
ВС-1038
ВС-1068
Количество цепей
с переключающим
контактом
3
3
6
3
6
3
6
3
6
3
6
3
б
3
6
Пределы выдержки
времени
2-60 с
5-180 с
15 с — 9 мин
1-30 мин
3-90 мин
9 мин - 4,5 ч
24 мин - 10 ч
1-24 ч
Минимальный
интервал между
уставками
1,5 с
5 с
15 с
45 с
2 мин
6 мин
18 мин
45 мин
ному контакту с допустимым током 15 А при 220 В переменного тока
и 1,5 А при 12-220 В постоянного тока. Масса 2 кг, габаритные раз-
размеры 196 х 172 х 125 мм.
Номер программы выбирают на основании следующих данных:
Программа I Программа II
Количество отверстий на окруж-
окружности программного диска 96 72
Цена деления, мин 15 20
Минимальная продолжительность
команд или пауз, мин 30 40
Окружность диска Внешняя Внутренняя
Программное реле времени серии ВС-10. Представляет собой мно-
многоцепное устройство с приводом от синхронного двигателя. Тип реле
выбирается в зависимости от требуемой выдержки времени и коли-
количества управляемых электрических цепей согласно табл. 4.28. Габа-
Габаритные размеры: реле ВС-1031 - ВС-1038 164 х 145 х 150 мм, реле
ВС-1062 - ВС-1068 208 х 145 х 150 мм.
4.7. СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО УЧЕТА РАСХОДА
ТЕПЛОТЫ И ВОДЫ
Приборы для измерения расхода воды. В практике теплоснабжения
применяют расходомеры и счетчики. Расходомеры служат для опре-
158

Таблица 4.29. Основные технические данные диафрагмы
камерного типа ДК
Условное
давление,
МПа
0,6; 1,6;
2,5; 4,0
10
0,6; 1,6
2,5; 4,
10
0,6; 1,6
2,5
4
10
0,6; 1,6
2,5; 4
10
Условный
диаметр
прохода,
мм
50-500
50-400
50-500
50-400
50-500
50-400
камер, сосудов,
трубы
Сталь 20
Сталь 12Х18Н10Т
Сталь 35
Сталь 12Х18Н10Т
Материал
Обозна
чение
а
б
а
б
Сталъ10Х17Н13М27 в
Сталь 12X17
Сталь 20
г
а
диска
Сталь 12Х18Н10Т
Сталь 35
Сталь 12X18Н1 ОТ
Сталь 10Х17Н13М27
Сталь 12X17
Сталь 12Х18Н10Т
Сталь 12X17
Обозна-
Обозначение
б
а
б
в
г
б
в
деления количества вещества, протекающего по трубопроводу в еди-
единицу времени. Счетчики предназначены для определения количества
вещества, протекающего по трубопроводу за различные промежутки
времени (сутки, месяц и др.) .
Измерение расхода по перепаду давления в сужающем устройстве
основано на зависимости перепада давления в неподвижном сужаю-
сужающем устройстве, устанавливаемом на трубопроводе, от расхода изме-
измеряемой воды. Сужающее устройство является первичным преобразо-
преобразователем расхода- Создаваемый в нем перепад давления измеряют диф-
манометром, шкала которого градуируется в единицах расхода.
Устройства должны изготовляться и устанавливаться на трубопрово-
трубопроводах в соответствии с Правилами измерения расхода газов и жидкос-
жидкостей стандартными сужающими устройствами РД 50-213-80.
В качестве сужающих устройств в тепловых пунктах применяют
камерные диафрагмы типа ДК (табл. 4.29). ПО Союзтехэнерго разра-
разработана конструкция дисковой диафрагмы для трубопроводов диамет-
диаметром до 500 мм (рис 4.34). Для производства измерений диафрагмы
159

На корпусе
снимают-
снимаются мыски
По расстоянию между
d'ojima.Mu
Определя-
Определяется при
конструи-
конструировании .
Сверлить по
месту, выход
отверстия
М10»15
Рис. 4.34. Конструкция дисковой диафрагмы ПО "Союзтехэнерго":
1 - дисковая диафрагма; 2 - штуцер для отбора давления; 3 - прокладка
комплектуются совместно с дифманометрами. В качестве вторичного
могут служить самопишущий прибор типа КСД-2 и аналогичные при-
приборы.
Счетчики. Изготовляются двух типов: крыльчатые диаметром
до 40 мм и турбинные диаметром 50-150 мм. Счетчики для горячей
воды имеют в обозначении марки букву "Г". Счетчик крыльчатый име-
имеет муфтовое резьбовое соединение, турбинный — фланцевое. Счетчи-
Счетчики изготовляют со стрелочно-роликовым или роликовым указате-
указателем. Техническая характеристика счетчиков новой конструкции, в
которых передача от вращающегося элемента к указателю производит-
производится с помощью магнитных муфт, дана в табл. 4.30 и 4.31. Условия при-
применения: температура воздуха 5—50 °С, влажность воздуха 80%. Счет-
Счетчики рассчитаны на давление воды до 1 МПа и температуру холодной
воды до 40°С, горячей до 90°С.
Электромагнитные расходомеры. Измерение с помощью электро-
электромагнитных расходомеров основано на использовании закона
электромагнитной индукции, в соответствии с которым в электропро-
электропроводной жидкости, пересекающей магнитное поле, индуцируется ЭДС,
пропорциональная скорости движения жидкости, Серийные электро-
электромагнитные расходомеры предназначены для измерения расхода жид-
160

и
в
¦* н
О
ГО
со
1
о
сч
о
СЧ
1
I -с
го
X О
8
5
В
о
о
=. о»
ГО О^ »-<
о
00
т-н
1
о>
(N
т-Н
1
СО
о
со
о
•ч-
•о
X
о
1^
сч
X to
8"
со X
о
m
В
Г-ч ч-( ОО
сч и-> *-< оо сч г-
й I
1шО I "I О
I СО Г- VO т-< ¦*
о
о
о
1О
я
о
X
S
R
О
Си
О
S
ar
о
X
о
со
сч
X
о
X
00
см
<ч
X О
О1 X —<
о
о
а
'X
3
О ю
»-" О
а.
н
о
о
X со
8 = о.
о
•П.
о
I
"О
о
о
X
S
СО X -cf
о
К
6-6820

Таблица 4.31. Технические характеристики турбинных счетчиков
горячей воды
Показатель
Тип счетчика
СТВГ-65-1 СТВГ-80-1
СТВГ-100-1
СТВГ-150-1
Диаметр условного про-
прохода, мм
Расходы воды, м /ч:
65
80
100
ная погрешность при
температуре F5 ±
±5) ° С не более ±5%
на расходе, м3/ч
Основная относитель-
относительная погрешность при
температуре F5 ±
±5) °С ±2% на рас-
расходе, м3/ч
Расход воды, м /ч,
при потере давления
не более 0,01 МПа
Вместимость отсчет-
ного устройства, м
Цена единицы наи-
наименьшего разряда
отсчетного устрой-
устройства, м3
7,5-60
40
10-100
70
15-160
130
99999,9 99999,9 99999,9
0,002 0,002 0,002
150
минимальный
эксплуатационный
максимальный
Наибольшее количест-
количество воды, измеренное:
за сутки, м
за месяц, м
Рабочее давление во-
воды, МПа
Температура воды, С
Основная относитель-
1,5
17
60
610
12 250
1,5-7,5
2,0
36
100
1300
26 000
2,0-10
3,0
65
160
2350
47 000
До 1,0
40-90
3,0-15
4,0
140
340
5100
100 000
4,0-30
30-320
315
99999,9
0,02
Присоединение к
трубопроводу
Габаритные разме-
размеры, мм:
монтажная длина
высота
ширина
Масса, кг
260
228
180
14,-5
Фланцевое по
260
230
195
18,7
ГОСТ 1235-67
300
270
215
23
350
315
280
39,5
Примечания: 1. Под максимальным расходом понимается расход, при
котором счетчик может работать кратковременно не более 1 ч в сутки.
2. Разработаны также крыльчатые счетчики типа ВСКМГ-90 и турбинные счет-
счетчики типа СТВГ-П с дистанционным выходным сигналом.

Таблица 4.32. Расходомеры и термопреобразователи,
входящие в состав измерителей типа ИРТ
Исполнение
измерителя
ИРТ-31ДП, ИРТ-31ДП-А
ИРТ-31ДМ, ИРТ-31ДМ-А
ИРТ-32Д, ИРТ-32Д-А
ИРТ-ЗЗД, ИРТ-ЗЗД-А
ИРТ-32С, ИРТ-32С-А,
ИРТ-ЗЗС, ИРТ-ЗЗС-А
Тип расхо-
расходомера
ДС-ЭР4
ИР-51 или
ИР-61
Тип термопре-
термопреобразователя
ТСП градуировки 100П
ТСМ градуировки 100 М
То же
ТСМ градуировки 100 М
костей с электрической проводимостью не менее 10~3 См/м (соответ-
(соответствует электрической проводимости водопроводной воды).
В настоящее время промышленностью изготовляются электромаг-
электромагнитные расходомеры с токовым выходным сигналом 0—5 мА (тип
ИР-61) и с пневматическим выходным сигналом (тип РИМ).
Приборы для измерения расхода теплоты. Измерение расхода теп-
теплоты производится тепломерами и теплосчетчиками.
Теплосчетчик типа ТС-31М. В состав теплосчетчика входят: устрой-
устройство сбора и обработки данных (преобразователь) ФС-31М, датчики
температуры воды - термопреобразователи сопротивления ТСП-0879
(градуировка 100П) или ТСМ-0879 (градуировка 100М) и датчики
расхода воды. В качестве последних могут быть использованы расходо-
расходомеры переменного перепада в составе дифманометра с измерительной
диафрагмой или электромагнитный расходомер. Номенклатура испол-
исполнения A0 кодов) преобразователя ФС-31М позволяет создавать систе-
системы измерения как для закрытых, так и для открытых систем тепло-
теплоснабжения. Основные технические данные теплосчетчика: температура
теплоносителя в подающем трубопроводе 60—150 °С, в обратном 30-
70 °С; разность этих температур 10—120 ° С (при использовании прибо-
прибора в закрытых системах теплоснабжения); температура водопроводной
воды 5—20 С (при использовании прибора в открытых системах тепло-
теплоснабжения). Потребляемая мощность не более 10 В • А, габаритные
размеры 90 х 150 х 334 мм, масса не более 2,8 кг. Имеется выход 0-
5 мА, дающий возможность использовать прибор в информационно-
измерительных системах (АСУ).
Измерители расхода теплоты типа ИРТ-31, ИРТ-32, ИРТ-33. Состоят
из расходомера с выходом 0-5 мА, двух термопреобразователей со-
сопротивления, измеряющих температуру воды в подающем и обратном
трубопроводах, и счетно-решающего устройства (табл. 4.32). Измери-
Измерители применяют для объектов закрытых систем теплоснабжения.
Основные технические данные измерителей типа ИРТ приведены
ниже:
163

ИРТ-31 ИРТ-32 ИРТ-33
Температура теплоносителя в тру-
трубопроводе, С :
подающем 70-150 50-115 5-30
обратном 30-70 30-70 50-70
Допустимая разность температур
теплоносителя, °С 20-100 10-45 20-65
Предел допустимой основной приведенной погрешности прибора при
изменении расхода теплоты составляет не более 3%, а для прибора испол-
исполнения А по дополнительному (аналоговому) выходу при измерении
расхода теплоты - не более 4%. Питание 220 В, 50 Гц, потребляемая
мощность счетно-решающим устройством не более 17 В -А, габарит-
габаритные размеры 246 х 210 х 330 мм, масса 8 кг.
Термопреобразовахели подключаются по трехпроводной схеме с со-
сопротивлением каждого провода не более 2,5 Ом. В измерителях учиты-
учитываются плотность и энтальпия теплоносителя и формируется частотно-
импульсный сигнал, а в приборах исполнения А также и токовый сиг-
сигнал 0-5 мА для дистанционной передачи результатов измерения, что
позволяет использовать измерители в информационно-измерительных
системах (АСУ).
Электронно-механические теплосчетчики типа ТЭМ-1 (табл. 4.33).
Состоят из турбинного счетчика горячей воды с дистанционным число-
числовым импульсным выходным сигналом типа СТВГД-П, двух термопре-
термопреобразователей сопротивления ТСМ-0879 и измерительного преобразова-
преобразователя со счетным устройством типа ИПКТ-1. Предназначены для измере-
измерения расхода теплоты в тепловых пунктах закрытых систем теплоснаб-
теплоснабжения.
Таблица 4.33. Техническая характеристика теплосчетчиков
типа ТЭМ-1
Показатель
Диаметр Dy,
мм
Расход тепло-
теплоносителя,
м3/ч
Расход теп-
теплоты,
ГДж/год
ТЭМ-1-65
65
6-36
18 700
ТЭМ-1-80
80
10-60
31200
Тип
ТЭМ-1-100
100
15-90
50 000
ТЭМ-1-lSO
150
30-180
100 000
ТЭМ-1-200
200
60-360
153 200

4.8. АППАРАТУРА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ
В электрических схемах автоматического управления, регулирова-
регулирования, блокировки, защиты и сигнализации для включения и отключе-
отключения электрических цепей, их защиты от перегрузок и короткого за-
замыкания, управления (местного и дистанционного) электродвигателя-
электродвигателями технологических агрегатов применяется пускорегулирующая
электроаппаратура: выключатели, пускатели, контакторы, кнопки,
переключатели. Промышленность выпускает большое количество ти-
типов всей перечисленной аппаратуры.
Автоматический выключатель серии АП-50. Применяется в электри-
электрических цепях с напряжением переменного тока до 500 В и постоянного
тока до 220 В, номинальный ток 50 А. Выключатели различаются по
количеству полюсов (включаемых и отключаемых фаз), наличию защи-
защиты в зоне перегрузки (буква "Т"), наличию защиты в зоне токов ко-
короткого замыкания (буква "М"), номинальному току расцепителя.
Габаритные размеры 101 х 137 х 98 мм. В табл. 4.34 приведены основ-
основные технические данные выключателей.
Автоматический выключатель типа А63. Применяется в электриче-
электрических однофазных цепях. Номинальный ток 25 А. Номинальный ток
расцепителя: 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8;
10; 12,5; 16; 20; 25 А. Габаритные размеры 28 х 134 х 83 мм, мас-
масса 0,27 кг.
Магнитные пускатели. Применяются для дистанционного и автома-
автоматического управления включением и отключением, реверсированием
трехфазных асинхронных двигателей. Наибольшее распространение
получили пускатели серий ПМЕ и ПА. Типы и некоторые технические
данные этих пускателей приведены в табл. 4.35 и 4.36. Выбор типа
магнитного пускателя и сечения жил проводов для электродвигате-
электродвигателей производится по мощности электродвигателя, напряжению элект-
электросети, типу и количеству дополнительных контактов и способу про-
прокладки проводов согласно данным табл. 4.37.
Таблица 4.34. Технические данные выключателей АП-50
Тип выклю-
выключателя
Количество
полюсов
Номинальный ток
расцепителя, А
Количество и тип
дополнительных кон-
контактов
АП-50-2МТ
АП-50-2Т 2 1,6; 2,5; 4; До двух переключаю-
АП-50-2М 6,4; 10; 16; щих контактов
АП-50-2 25; 40; 50
АП-50-ЗМТ
АП-50-ЗТ 3
АП-50-ЗМ
165

Таблица 4.35.
Тип пускателя
С тепло-
тепловым
реле
ПМЕ-112
ПМЕ-122
ПМЕ-132
ПМЕ-212
ПМЕ-222
ПМЕ-232
ПМЕ-012
ПМЕ-042
ПМЕ-072
ПМЕ-022
ПМЕ-052
ПМЕ-082
ПМЕ-032
Без тепло-
тепловых
реле
Типы магнитных пускателей серии ПМЕ
Количество
контактов
Замы-
каю-
кающие
Нереверсивные
ПМЕ-111
ПМЕ-121
ПМЕ-131
ПМЕ-211
ПМЕ-221
ПМЕ-231
ПМЕ-011
ПМЕ-041
ПМЕ-071
ПМЕ-021
ПМЕ-051
ПМЕ-081
ПМЕ-031
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
Размы-
каю-
кающие
-
-
2
2
2
4
2
4
Тип пускателя
С тепло-
тепловым
реле
ПМЕ-062
ПМЕ-092
ПМЕ-114
ПМЕ-124
ПМЕ-134
ПМЕ-214
ПМЕ-224
ПМЕ-234
ПМЕ-074
ПМЕ-084
ПМЕ-094
Без тепло-
тепловых
реле
ПМЕ-061
ПМЕ-091
Количество
контактов
Замы-
каю-
кающие
1
1
Реверсивные
ПМЕ-113
ПМЕ-123
ПМЕ-133
ПМЕ-213
ПМЕ-223
ПМЕ-233
ПМЕ-073
ПМЕ-083
ПМЕ-093
2
2
2
2
2
2
1
1
1
Размы-
каю-
кающие
2
4
2
2
2
2
2
2
4
4
4
Таблица 4.36. Типы магнитных пускателей серии ПЛ
С тепловы-
тепловыми реле
ПА-312
ПА-314
ПА-412
ПА-414
ПА-512
ПА-514
ПА-612
ПА-614
Тип
Без тепловых
реле
ПА-311
ПА-313
ПА-411
ПА-413
ПА-511
ПА-513
ПА-611
ПА-613
Вид
Нереверсивный
Реверсивный
Нереверсивный
Реверсивный
Нереверсивный
Реверсивный
Нереверсивный
Реверсивный
Масса,
С тепловы-
тепловыми реле
2,86
6,04
4,8
8,8
7,2
13,6
9,7
19,3
кг
Без тепловых
реле
2,1
5,03
4,2
8,2
6,4
12,8
8,9
18,3
Технические данные пускателей магнитных ПМЕ-200 для управле-
управления электродвигателями мощностью 2,2-18 кВт, наиболее часто при-
применяемыми в автоматизированных тепловых пунктах: напряжение
катушки 24, 36, 48, ПО, 127, 220, 380 В переменного тока, потребляе-
потребляемая мощность катушки 5,8 Вт (рабочая) и 140 В -А (пусковая). Но-
Номинальный ток дополнительных контактов 6 А, напряжение 24-380 В
переменного тока.
166

s
и
о (В
Fo
IS
II
I
0>
a*
3 o>
я н
o,s
&|
«8
g в
og
и 5
i
а о
CO у
I
ae
О m о о о
О Г-- CN in Г— >П
I I I I
NVO I NH
I I I I I CS VO
vi v) 5.O in
О О in О О О
.»! О^М /1 МЛ
* 1П —-^ О О 1П О 1П
CS VO »П in (Ч in П
О V?> IO О
. 1-4 О ^. ГО О Ш rt
.«In
о >п
in О О vo со О
№
л
а
<о
X
I
2
S
I
cococovococovovocovovoovovoovo а
I I I «¦¦( i*H р) СО т~* CS IO СО CS ^Э СО ^ in О **f О Z
я
о о
о о
in vo
^i i ^i ' | ^—I ^^^ ^^^ ^^^ ^Ч ^^Ч ^^^ ^Ч -Ч РЦ "Ч 'Ч "Ч "Ч ^Ч ~Ч ^Ч
ссссссссссссссссссс
г- о t~* о о о
rs оо cs оо сч cs
г
S
о.
С
М №ОО
N (N С1 'tt

Тип
УП5311
УП5312
УП5313
УП5314
УП5315
УП5316
УП5317
Количе-
Количество
секций
2
4
6
8
10
12
16
Длина,
мм
103
143
183
213
263
303
383
Масса,
кг
0,9
1,2
1,5
1,8
2,1
2,4
3,0
Та блица 4.38. Типы и габаритные Герконовые контакторы типа
размеры переключателей УП5300 КМГ-13, КМГ-14. Применяются как
связующие устройства систем авто-
автоматики с логическими устройства-
устройствами на герконах для пуска и остано-
останова асинхронных двигателей, различ-
различных электрических ИМ, задвижек,
клапанов. Напряжение до 380 В,
ток 6,3 А.
Кнопки управления серии КМЕ.
Применяются в электрических це-
цепях напряжением до 500 В перемен-
переменного тока. Номинальный ток 10 А.
Выбор типа кнопки производится по типу и виду управляющих уст-
устройств, цвету толкателей, количеству и комбинации контактов (замы-
(замыкающих - до трех и размыкающих - до трех). Диаметр установочного
отверстия в панели B2,5 + 0,52) мм.
Кнопочные выключатели серии КЕ. Применяются в электрических
цепях напряжением до 500 В переменного тока, номинальный ток 10 А.
Выбор типа выключателя производится по количеству контактных
цепей (размыкающих до четырех и замыкающих до четырех), по ви-
виду толкателя (цилиндрического, грибовидного) со встроенной сиг-
сигнальной лампой (КЕ141,171,172) или без нее.
Кнопочные посты управления ПКУ12. Применяются в электрических
цепях напряжением до 660 В переменного тока и до 440 В постоянно-
постоянного тока. Номинальный ток 10 А. Количество толкателей один, два или
три. Количество контактных элементов до пяти. Выбор производится
по форме и количеству толкателей. Приспособлены для встройки в
нишу и к ровной поверхности.
Универсальные переключатели УП5300. Предназначены для коммута-
коммутации электрических цепей управления и автоматики напряжением
до 500 В переменного тока и до 440 В постоянного тока. Номинальный
ток 16 А. Выбор переключателей производится по количеству секций
(табл. 4.38) и способу фиксации (с самовозвратом в начальное поло-
положение, с фиксацией на положениях 90°, с фиксацией на положениях
45 ), по толщине панели C—20 и 20—30 мм), по электрическим схе-
схемам и диаграммам замыкания контактов, по виду рукоятки (оваль-
(овальная, револьверная).
В обозначении типа переключателя дополнительно указываются сле-
следующие буквы, соответствующие способам фиксации: с самовозвра-
самовозвратом - "А" - вправо и влево, "Б" - только вправо, "В" — только вле-
влево; с фиксацией положений: "Г" - два положения, "Е" - три, "Ж" —
два (без нулевого положения), "И", "К" - два, "Л" - пять положений,
"М" - семь, "Н" - восемь, "С" - три положения, "Ф", "У" - четыре,
"X" — шесть положений.
168

Диаграмму контактов можно изменить на месте, заменив кулачко-
кулачковые шайбы или установив их под другим углом относительно централь-
центрального валика.
Глава пятая. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО НАЛАДКЕ
И ЭКСПЛУАТАЦИИ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ
ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ
5.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Наладка (пусконаладочные работы) — это комплекс работ по пус-
пуску, испытанию и доведению оборудования и средств автоматизации
до режима нормальной их работы. Эти работы должны обеспечить на-
надежное и бесперебойное действие систем автоматизации при выполне-
выполнении ими функций контроля, управления и регулирования объектов
теплоснабжения в режимах, заданных проектом и службами эксплуа-
эксплуатации теплоэнергетического предприятия.
Эксплуатация — это совокупность подготовки и использования
системы автоматизации по назначению, ее технического обслужива-
обслуживания, хранения и транспортировки.
Подготовку и эксплуатацию приборов, средств и систем автоматиза-
автоматизации следует начинать одновременно с монтажными работами по уста-
установке этих средств согласно проекту. Общее наблюдение за ходом и
качеством выполнения монтажных работ и их приемка должны быть
поручены представителям службы эксплуатации теплоэнергетического
предприятия. Такая совместная работа работников службы эксплуата-
эксплуатации с монтажниками способствует повышению качества монтажных
работ и сокращению объема пусконаладочных работ.
При проведении наладочных работ и эксплуатации средств автома-
автоматического регулирования вместе с данными рекомендациями следует
пользоваться заводскими инструкциями по монтажу и эксплуатации
и СНиП 3.05.07-85.
Проведение наладочных работ на тепловых пунктах состоит из сле-
следующих этапов: анализа технической документации, определения харак-
характеристик установленного оборудования; стендовой проверки средств
автоматического регулирования; наладки регуляторов; составления
технического отчета.
Анализ технической документации на тепловой пункт и средства
автоматизации проводится с целью ознакомления с температурными
и гидравлическими параметрами объектов и всей системы теплоснаб-
теплоснабжения в целом, с принятой проектом схемой автоматизации, а также
для оценки правильности выбора средств автоматизации. В процессе
анализа уточняются задачи автоматического регулирования. Особое
внимание следует обратить на соответствие проектной схемы автомати-
169

зации технологическим требованиям объекта, правильность и предста-
представительность выбранных импульсов.
Характеристики оборудования (насосов, водонагревателей и др.)
определяются в процессе натурного обследования теплового пункта
по табличкам, имеющимся на оборудовании, и сравниваются с проект-
проектными данными. При несоответствии фактических и проектных данных
составляется акт. Дальнейшие работы проводятся только после согла-
согласования с заказчиком возникших разногласий с проектной организа-
организацией и получения от нее разрешения на продолжение работ. Кроме то-
того, при обследовании теплового пункта определяются наличие, до-
достаточность и правильность установки контрольно-измерительных
приборов.
По результатам анализа технической документации и натурного
обследования составляется заключение о возможности проведения
наладочных работ. При необходимости намечаются и выполняются
мероприятия по доработке схемы автоматизации.
Стендовая проверка проводится для оценки работоспособности
средств автоматизации и соответствия их характеристик и параметров
паспортным и проектным данным. Если в процессе проверки выявлены
существенные недостатки в работе регулятора и путем ревизии и ре-
ремонта не представляется возможности их устранить, то приборы бра-
бракуются и заменяются новыми. Для' проведения стендовой проверки
подразделения КИП и автоматики теплоэнергетических предприятий
должны быть оснащены стендами для проверки электронных и гидрав-
гидравлических регуляторов. Проверка осуществляется в соответствии с
методиками, приведенными в заводских инструкциях по эксплуата-
эксплуатации и наладке. В тех случаях, когда указанные стенды отсутствуют,
авторы рекомендуют проводить проверку по сокращенной програм-
программе, при которой лишь оценивается общая работоспособность регулято-
регуляторов без проверки их характеристик. Последние оцениваются на стадии
наладки регуляторов на объекте и в процессе их эксплуатации. Про-
Проверка по сокращенной программе требует меньших затрат времени
и ресурсов и представляется целесообразной при массовой автоматиза-
автоматизации тепловых пунктов.
Наладка регуляторов состоит в осуществлении статической и динами-
динамической их настройки. Статическая настройка заключается в задании
. регулятору настроечных параметров для поддержания требуемых для
данного потребителя отопительного графика (регулятору системы
отопления), температуры горячей воды (регулятору системы горя-
горячего водоснабжения), давлений, перепада давлений, расхода (регулято-
(регуляторам гидравлических режимов).
Динамическая настройка заключается в задании регулятору парамет-
параметров настройки для обеспечения оптимального переходного процесса в
реальных условиях эксплуатации. Задание параметров статической и
динамической настройки производится путем установки настроечных
170

органов на панелях управления регуляторов в определенное положе-
положение по шкалам этих органов.
Порядок проведения наладки и эксплуатации ряда электронных ав-
автоматических регуляторов для систем отопления и горячего водоснаб-
водоснабжения, получивших в последние годы наибольшее применение, приве-
приведен ниже. При этом для каждого из рассматриваемых регуляторов
представлены следующие данные:
1) перечень органов настройки и управления на панелях управления
регулятора и общие виды панелей; принятые заводом-изготовителем
обозначения указанных органов, диапазоны изменения значений пара-
параметров настройки в пределах шкалы настроечного органа;
2) порядок проведения стендовой проверки регуляторов отопле-
отопления по сокращенной программе путем задания регулятору специаль-
специального проверочного температурного графика. В помещении, где произ-
производится проверка, к регулятору подключаются датчики температур
Основная идея такой проверки заключается в том, что требуемый для
оценки работоспособности прибора баланс его измерительной схемы
устанавливается при температуре помещения, в котором находится
регулятор с датчиками. Преимущество такой проверки — в отсутствии
необходимости имитации датчиков температур магазинами сопротив-
сопротивления, что существенно упрощает задачу стендовой проверки;
3) порядок наладки регулятора отопления на объекте и его эксплуа-
эксплуатации.
Статическая настройка — задание регулятору определенного ото-
отопительного графика — индивидуальна для каждого из рассмотренных
регуляторов в силу различия их конструкции. Для большинства регу-
регуляторов отопительный график задается в виде прямой линии, каса-
касательной к теоретическому отопительному графику, для обеспечения
наилучшего приближения. Наибольшую точность поддержания требуе-
требуемого отопительного графика обеспечивает регулирующий прибор
РС29.2.32C3), позволяющий реализовать график по нелинейному за-
закону [16].
Динамическая же настройка в основном осуществляется одинаково
для всех рассмотренных ниже регуляторов, которые являются пропор-
пропорционально-интегральными (ПИ). ПИ-регуляторы имеют два настроеч-
настроечных параметра - коэффициент передачи (усиления) Кр и время изо-
дрома Тк. Коэффициент передачи Кр = Y/ АХ, где Y - изменение по-
положения регулирующего органа, % полного его хода; АХ - отклонение
регулируемого параметра, °С. Время изодрома (время удвоения)
Ти — время, в течение которого регулирующий орган переместится на
такую же величину, как и от пропорционального воздействия
В процессе наладки устанавливают значения этих настроечных па-
параметров по данным их расчета или по опытным данным для аналогич-
аналогичных регуляторов, наносят импульсное возмущение, например путем
изменения подачи теплоносителя или изменения задания регулируемого
171

3
II
Время
*)
5) 8) "
Рис. 5.1. Переходные процессы в системе автоматического регулирования с
ПИ-регулятором при импульсном возмущающем воздействии:
а — при заниженном значении АГр и увеличенном значении Ти: процесс за-
затянут, отклонение параметра регулирования велико; б - при заниженном зна-
значении АГр и уменьшенном значении Ги: процесс затянут, излишняя его колеба-
колебательность; в — при завышенном значении АГр и уменьшенном значении Ги: про-
процесс затянут; отклонение параметра регулирования большое; г - при слишком
малом значении Ти: неустойчивость процесса; д — при оптимальных значениях
АГр и Ги: небольшое отклонение параметра регулирования, минимальное время
переходного процесса
параметра, и наблюдают по показывающему термометру переходный
процесс изменения регулируемой температуры. Характер переходных
процессов в системе автоматического регулирования с ПИ-регулято-
ПИ-регулятором при различных сочетаниях параметров динамической настройки
показан на рис. 5.1 [29]. Сравнивая характер наблюдаемого переход-
переходного процесса с процессами, приведенными на рис. 5.1, можно легко
определить, в каком направлении следует изменить параметры
настройки Кр и Тк, чтобы добиться оптимального качества процесса
регулирования.
По данным наблюдения переходного процесса целесообразно по-
построить кривую разгона, по которой определяют коэффициент усиле-
усиления объекта регулирования Ко&, время запаздывания 7зап и постоян-
постоянную времени объекта Toq. Тогда предварительно задаваемые регуля-
регулятору значения настроечных параметров определяются по формулам:
Kv = @,7-1) Тоб1(КобТ,ап); E.1)
Гп = @,3-0,35)Г„б + Гзап. E.2)
Окончательную настройку регулятора производят в соответствии
с данными рис. 5.1.
172

Следует отметить, что некоторые типы регуляторов, например
"Электроника-Р1М", имеют фиксированные (неизменяемые) парамет-
параметры динамической настройки и поэтому наладка их состоит лишь в ста-
статической настройке.
Кроме рассмотренных выше параметров настройки, в процессе налад-
наладки регулятора устанавливают требуемые значения следующих парамет-
параметров: зоны нечувствительности, определяющей точность регулирова-
регулирования; постоянной времени демпфирования регулируемого параметра,
уменьшающей частоту и количество включений исполнительного меха-
механизма; длительности импульса включения исполнительного механизма,
устраняющей возможность автоколебательного процесса при подходе
регулируемого параметра к заданному значению. Значения этих пара-
параметров определяются согласно инструкциям заводов-изготовителей
регуляторов.
5.2. НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ
РЕГУЛЯТОРОВ ДЛЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
5.2.1. Электронный регулятор температуры ЭРТ-1
Органы настройки и управления регулятора установлены на панели
управления, общий вид которой приведен на рис. 5.2.
Перечень параметров настройки, обозначения настроечных органов
и пределы шкал этих органов указаны в табл. 5.1.
На панели 1 регулятора имеются также следующие органы управле-
управления и сигнализации: кнопка 10 с обозначением "К1 =0", нажатие кото-
которой приводит к отключению от прибора датчика температуры воздуха
в помещении; кнопка 11 с обозначением "К2 = 0", нажатие которой
приводит к отключению от прибора датчика температуры наружного
воздуха; световые индикаторы 12 "+" и "—", горение ламп которых
означает соответственно увеличение или уменьшение регулируемого
параметра против заданного значения и подачу команды соответствен-
соответственно "ниже" и "выше" для включения исполнительного механизма; кноп-
кнопка 13 "ручн.", нажатие которой обеспечивает возможность ручного
управления исполнительным механизмом; кнопки 13а и 136 "выше"
и "ниже" - для ручного открытия или закрытия регулируемого орга-
органа; лампы 2 и 3, сигнализирующие обрыв линии связи и наличие на-
напряжения.
Как видно из схемы на рис. 4.6, к регулирующему прибору ЭРТ-1
подключаются датчики — два термопреобразователя сопротивления
ТСМ-0879-01 и четыре термопреобразователя сопротивления ТСМ-1079,
регулирующий клапан, программное реле времени (при необходимо-
необходимости) , электропитание.
173

ЭРТ ОбрыВ линии Сеть
ччное
xn,VX
Рис. 5.2. Общий вид лицевой панели ре-
регулятора ЭРТ-1
Уравнения статики, реализуемые
регулятором ЭРТ-1 и отражающие
состояние равновесия (баланса),
при котором регулирующий клапан
не перемещается (лампы индикато-
индикаторов 12 не горят), имеют следующий
вид:
в дневное время, а также при от-
отсутствии программного реле вре-
времени
(г
„од
"'»") - *а B0 - fH)-
- "'я") =0; E.3)
в ночное время при наличии про-
программного реле времени
'V)-*2B0- tH)-
) = 0, E.4)
где тпод, tH, t-a — сигналы от датчиков температуры воды перед систе-
системой отопления тпод, наружного воздуха tH и воздуха в помещении tB;
'7В", "/п", "fnH"; J^i, K2 — сигналы от соответствующих задатчиков
на панели прибора (см, табл. 5.1); 20 — фиксированное значение тем-
температуры наружного воздуха, °С, при котором определяется значение
перемещения отопительного графика по оси температуры воды, т. е.
положения задатчика "tB".
Стендовая проверка. В помещении предприятия, где проводится стен-
стендовая проверка по упрощенной программе, к прибору ЭРТ-1 подклю-
подключают все датчики температур тпод> tH, tB и регулирующий клапан. Из-
Изв этом помещении с помощью техни-
технического термометра с ценой деления 0,5 °С. Определяют значение по-
по°
меряют температуру воздуха
ной д
ложения задатчика "tB" по формуле (в диапазоне tB = 15 -г 22,5 °С)
"Гв" = 2tB - 20,
E.5)
которая получается из уравнения E.3), приняв тпод =tH =tB, а также
коэффициент К2 = 1 и положение задатчика "f п" =?в. Так, при ?в = 18 °С
находим "Гв" = 2 х 18 - 20 = 16 СС и 'Vn" = 18 °С. Отжимают кнопки
"Kx = 0" и "К2 =0". Устанавливают найденное по формуле E.5) зна-
значение tB задатчиком "?в", значение К2 = 1 задатчиком "К2" и значение
174

Таблица 5.1. Характеристика органов настройки задатчиков
регулятора ЭРТ-1
№ задат-
чикана
панели
7
9
4
5
8
6
15
14
Параметр настройки и
обозначение задатчика
на панели
Температура воздуха в поме-
помещении *п> С
То же, но при включенной
временной программе tm, С
Перемещение отопительного
графика по оси температуры
воды Гв, °С
Коэффициент угла наклона
отопительного графика К2
Коэффициент автоматической
коррекции по температуре
воздуха в помещении К\
Зона нечувствительности
по температуре воды Д,
°г
Коэффициент передачи ап ,
С//0
Постоянная времени интегри-
интегрирования Ти, с
Диапазон
изменения
параметра
10-25
10-25
-15^20
1-4
1-10
0,5-0,3
1; 5; 10
100; 300;
500
Цена де-
деления
шкалы
1
1
1
0,05
1
-
-
_
Основная
погрешность
±0,5 °С
±0,5 °С
±1°С
±0,05
±20%
-
±20%
±20%
tn - ?в задатчиком "tn". Устанавливают минимальную зону нечувстви-
нечувствительности задатчиком "Д", переведя его в крайнее левое положение.
Затем убеждаются в том, что достигнут баланс измерительной схемы
прибора (погасли обе лампы индикаторов 12).
Изменяя положение задатчиков "tB" и "К2" в большую и меньшую
сторону от положения баланса, необходимо убедиться в правильной
фазировке прибора по лампам индикаторов 12 и движению рабочего
органа регулирующего клапана. Если установить баланс прибора и
выполнить правильную его фазировку не удается, то прибор следует
отбраковать.
Проверку программного снижения регулируемой температуры воз-
воздуха в помещении осуществляют замыканием контакта программного
реле времени, предварительно добившись баланса прибора, как было
изложено выше, и установив минимальное значение задатчика '7ПН" =
= 10. При этом рабочий орган регулирующего клапана должен идти на
закрытие и загорится лампа индикатора " + ".
Нажав кнопку 13 "ручн.", кнопками 13а и 136 "выше" и "ниже"
осуществляют отключение исполнительного механизма клапана в его
крайних положениях. При необходимости следует отрегулировать по-
положения концевых выключателей.
175

Рис. 5.3. Примеры определения па-
параметров статической настройки для
регулятора ЭРТ-1:
1, 3 — температурные графики
теоретические (расчетные) C-е
учетом внутренних тепловыделений);
2, 4 — задаваемые регулятору линей-
линейные графики; А — фиксированная
точка настройки (на оси tH)
-го tH;z
Наладка регулятора на объекте и его эксплуатация. После выполне-
выполнения всех монтажных работ по установке регулятора и пуска системы
отопления здания при полностью открытом регулирующем клапане и
нажатой кнопке 13 "ручн." прибора ЭРТ-1 следует провести подготов-
подготовку регулятора к работе, настроив его на наилучшее приближение к
требуемому температурному графику отпуска теплоты тпод =f(tH).
Порядок статической настройки прибора следующий. Строят требуе-
требуемый нелинейный расчетный график тпод =f(tH) по данным справоч-
справочной литературы [3,19] (см. рис. 5.3, кривая 1). Проводят касатель-
касательную (или секущую) 2 так, чтобы она была как можно ближе к ра-
расчетному графику на большем диапазоне температуры наружного воз-
воздуха tH в осенне-весеннем периоде отопительного сезона. Определяют
отрезок оси ординат tB от начала координат до точки пересечения каса-
касательной с осью ординат и тангенс угла наклона касательной
tg«i =(тПОд - fBl)/B0-fHl).
Устанавливают на панели прибора ЭРТ-1 найденное значение гъ1
задатчиком "fB" и значение К2 = tgat задатчиком "К2". На рис. 5.3
показан порядок определения значения настроечных органов в случае
отпуска теплоты по температурному графику 3, учитывающему бы-
бытовые тепловыделения. К этому графику строится касательная 4 и оп-
определяются параметры гв2 и К2 =tg(h = (тП0Д2 - 'вг)/B0 - tH2)-
Аналогично описанному выше проверяются работоспособность регу-
регулирующего клапана в ручном режиме и срабатывание его концевых
выключателей в крайних положениях.
Снижение температуры воздуха в помещении при программном от-
отпуске теплоты устанавливают задатчиком "tnH".
Динамическую настройку регулятора ЭРТ-1 производят путем уста-
установки соответствующих задатчиков в среднее положение, а именно:
176

задатчик "ап" - путем нажатия его кнопки с обозначением ", задат-
чик "и" — путем нажатия его кнопки с обозначением 00", задатчик
"Ki" — в положение Ki =5.
В процессе эксплуатации регулятора ведется наблюдение за его рабо-
работой по индикаторам 12 и показаниям термометров, измеряющих регу-
регулируемые температуры воды тпод и воздуха tB в помещении. По сред-
среднечасовым значениям этих параметров строят графики тпод = f(tH)
и ?в в функции времени и сравнивают их с заданными регулятору линей-
линейным графиком (по касательной) тпод = /(/„) и температурой гв. По
методике, описанной в § 5.1, добиваются оптимального характера пе-
переходного процесса регулирования, увеличивая или уменьшая парамет-
параметры ап, Ти, Kt (кнопками 15, 14 и задатчиком 8). При появлении авто-
автоколебаний необходимо увеличивать зону нечувствительности.
5.2.2. Электронный регулятор отопления "Электроника-Р1М"
Органы статической настройки регулятора установлены на лицевой
панели блока электронного управления (БЭУ). Общий вид панели при-
приведен на рис. 5.4, а. Характеристика органов настройки указана в
табл. 5.2.
Так как параметры динамических режимов работы в данном регу-
регуляторе фиксированы, то органы динамической настройки отсутствуют.
Уравнения статики, реализуемые регулятором "Электроника-Р1М",
имеют вид (см. рис. 5.4, б):
Рис. 5.4. Общий вид лицевой па-
панели блока электронного управления
регулятора "Электроника-РШ":
а - общий вид панели; б - гра-
график для определения параметров
настройки
-100°С-
-30-
АГ°С
-Z5-2045-10 -5 0 5 10 15 "С
Температура наружного воздуха 5)
177

Таблица 5.2. Характеристика органов настройки (задатчиков)
регулятора отопления "Электроника-РШ"
№ задатчика
на панели
(см.
рис. 5.4, а)
Параметр настройки и обозна-
обозначения задатчика на панели
Диапазон изме-
изменения параметра
Цена деле-
деления шкалы
Температура смешанной воды на 25-105
отопление по заданному графику
при Гн = —15 С (точка А на
рис. 5.4, б) Т, °С
Понижение температуры смешан- 0—75
ной воды по графику при tH =
= 20 °С (точка В на рис. 5.4,6)
ДГ,, °С
Смещение заданного графика при 0—20
программном регулировании
Дг2) °с
в дневное время и при отсутствии программного реле времени
— B0-/J+ T-ATt; E.6)
35
в ночное время при наличии программного реле времени
то3 =
35
B0-Гн)+ Г-ДГ, -ДГ2, E.7)
где то3, tH ~ сигналы от датчиков температуры смешанной воды на
отопление то3 и наружного воздуха tH; T; ATt, AT2 - сигналы от
соответствующих задатчиков на панели регулятора (см. табл. 5.2);
20 и (—15) - фиксированные значения температуры наружного воз-
воздуха, °С, при которых определяются соответственно параметры на-
настройки AFi и Т.
Стендовая проверка. По упрощенной программе проверки к регуля-
регулятору подключают датчики температур го3 и tH и измеряют температуру
воздуха в помещении tB, где проводится проверка. Устанавливают
АТ\ = 35 °С задатчиком "Д7\". Определяют значение положения задат-
задатчика "Г" по формуле
Т = 2ГВ + 15, E.8)
которая получается из уравнения E.6) при то3 = tH = tB и Д71! =35 °С.
Так, при tB =22,5 °С находим значение Т = 2 х 22,5 + 15 =60 ° С. Уста-
Устанавливают задатчиком "Т" найденное по формуле E.8) значение Т =
= 60 °С. После этого следует убедиться в том, что достигнут останов
178

Таблица 5.3. Значения сопротивлений датчиков
регулятора отопления "Электроника-РШ"
Датчик температуры
воды
Датчик температуры наружного
воздуха
Температура
воды на отоп-
отопление, С
Сопротивление
датчика, кОм
Температура
наружного
воздуха, С
Сопротивление
датчика, к Ом
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
14,699
11,980
9,830
8,090
6,700
5,566
4,650
3,907
3,303
2,784
2,360
2,010
1,720
1,475
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
8,60
6,80
5,40
4,38
3,50
2,83
2,30
1,83
1,55
1,28
1,06
электропривода иглы элеватора и баланс измерительной схемы БЭУ,
для чего, изменяя положение задатчика " от заданного значения в
большую и меньшую сторону, наблюдать движение иглы соответственно
в сторону открытия и закрытия. Одновременно с этим проверяется
правильность срабатывания концевых выключателей в крайних поло-
положениях хода иглы. При необходимости проводят их регулировку со-
согласно инструкции завода-изготовителя.
В том случае, когда стендовую проверку можно провести в лабора-
лабораторных условиях, вместо датчиков к регулятору подключают магази-
магазины сопротивлений типа Р-33. Значения сопротивлений датчиков на мага-
магазинах сопротивлений принимают по данным табл. 5.3.
Порядок проверки регулятора с подключенными магазинами сопро-
сопротивлений определен инструкцией завода-изготовителя.
Наладка регулятора на объекте и его эксплуатация. После монтажа
регулятора на узле ввода и пуска системы отопления проводят стати-
статическую его настройку. Строят требуемый нелинейный расчетный гра-
график то3 =f(tH) [3, 19] (рис. 5.5, кривая 1) и на касательной 2 к гра-
графику находят при tH = -15 °С точку А и при tH = 20 °С - точку В.
По этим точкам определяют настроечные параметры Т и ATt, как по-
показано на рис. 5.5. На лицевой панели устанавливают эти параметры
задатчиками "' и "ATi". Требуемое снижение температуры воды при
программном регулировании устанавливают задатчиком "АТ2". Прове-
179

+20
температура наружного воздуха
Рис. 5.5. Пример определения параметров статической настройки для регуля-
регулятора "Электроника-РШ":
/ - теоретический температурный график (расчетный); 2 - задаваемый регу-
регулятору линейный график
ряют правильность срабатывания концевых выключателей в крайних
положениях хода иглы.
Обслуживание регулятора состоит в ежедневном фиксировании зна-
значений температуры воды на входе в систему отопления. При отклоне-
отклонении этой температуры от заданного графика (касательной 2) более чем
на 2,5 °С следует произвести настройку блока электронного управления
согласно инструкции. При выходе БЭУ из строя его необходимо выклю-
выключить из электросети тумблером 3, вручную, изменяя положение иглы,
установить требуемую температуру воды и демонтировать БЭУ.
5.2.3. Регуляторы с регулирующим прибором Р25.2
Регулирующий прибор Р25.2 для регулирования отпуска теплоты
системам отопления широко используется при автоматизации тепловых
пунктов. Он может применяться в комплекте с регулирующим клапаном
при насосном подмешивании или независимом присоединении в ДТП
и ИТП (см. схему на рис. 4.4) или в комплекте с элеватором с регули-
регулируемым соплом в составе автоматизированного элеватора типа ЭРСА -
при элеваторном присоединении систем отопления в ИТП (МТП)
(см. схему на рис. 2.19, б). В обоих случаях производится регулирова-
регулирование температуры воды на отопление тПод в зависимости от температу-
температуры наружного воздуха /н согласно заданному температурному графи-
КУ 7"ПОД = /ЧГ„).
Органы настройки, управления и индикации прибора Р25.2 располо-
расположены на передних панелях субблоков и каркаса прибора. На панели
измерительного субблока Р-012 размещены органы статической на-
настройки (рис. 5.6, в), на панели регулирующего субблока Р-011 — ор-
180

13-
8 7 а)
2 3
чувстви-
чувствительности
Импульс
°КП-63
\Z0 10
sty so
^и
Демгкрер
ё
ПИ
¦
X 1
¦
Що
(Jot
-15
-16
18
/20
/21
0K11
/Z7
S)
Рис. 5.6. Общие виды передних панелей каркаса прибора Р25.2 и его субблоков:
а — панель каркаса прибора; б — то же, субблока Р-ОП D) ; в - то же, суб-
субблока р-012 C)
ганы динамической настройки (рис. 5.6, б). Перечень настроечных
органов и их характеристика приведены в табл. 5.4.
Кроме указанных в табл. 5.4 органов настройки на панелях прибо-
прибора Р25.2 размещены следующие органы управления и индикации:
на панели субблока Р-012 (см. рис. 5.6, в): 22 — потенциометр УП
для подстройки верхнего предела шкалы индикатора положения ис-
исполнительного механизма 6; 23 — индикатор "отклонение" регулирую-
регулирующего параметра от заданного значения;
на панели субблока Р-011 (см. рис. 5.6, б): 15, 16 - светодиоды,
индицирующие направление действия регулирующего прибора A5 —
больше или открытие, 16 — меньше или закрытие); 17 — переключа-
переключатель (кнопка) режима работы прибора: ПИ — пропорционально-инте-
пропорционально-интегральный; _О — трехпозиционный; 18 — переключатель
(кнопка) для дискретного изменения постоянной времени интегриро-
интегрирования; 19 - гнездо ОС - для контроля сигнала обратной связи; 20 -
гнездо е - для контроля сигнала отклонения регулируемого парамет-
параметра - входного сигнала субблока; 21 — гнездо ОТ общая точка схе-
схемы субблока;
181

Таблица 5.4. Характеристика органов настройки (задатчиков)
регулирующего прибора P2S.2
№ задат-
чикэ нэ
панелях
(см. рис.
25
26
27
24
. 5
12
13
Параметр настройки
S.6)
Коэффициент передачи
по каналу от датчика
температуры наружно-
наружного воздуха, отн. ед.
Коэффициент передачи
по каналу от датчика
температуры воды в
систему отопления,
отн. ед.
Не задействован, отн. ед.
Зона корректора (внут-
(внутреннего широкодиапа-
широкодиапазонного задатчика) для
сбалансирования изме-
измерительной схемы, %
Сигнал задания (внут-
(внутреннего оперативного
задатчика), %
Коэффициент пропор-
пропорциональности
Постоянная времени
интегрирования, с
Обозначе-
Обозначение задат-
задатчика на
панели
Кз
К2
*1
Корректор
Задание
ЛГп-63
Ги
Диапазон
изменения
параметра
0-1
0-1
0-1
-100-Н00
-7,5 +7,5
0,5-20
5-500 E-50
при отжатой
Цена деле-
деления шкалы
0,1
0,1
0,1
10
0,5
0,25-2,5
5E0)
10 Зона нечувствитель-
нечувствительности, %
11 Выходной импульс, из-
изменяющий скорость
отработки исполни-
исполнительного механизма
путем изменения своей
длительности, с
14 Постоянная времени
демпфирования для
сглаживания пульса-
пульсации входного сигна-
сигнала, с
кнопке 18;
50-500 при
нажатой
кнопке 18)
Зонанечув- 0,5-5
ствитель-
ности
Импульс 0,1-1
Демпфер 0-10
0,5
0,1

на панели 2 каркаса 1 (рис. 5.6, а) : 6 — индикатор положения ис-
исполнительного механизма; 7 — переключатель вида управления: руч-
ручное "Р", автоматическое "А"; 8 — переключатель команды ручного
управления: "больше" (9), "меньше".
Статическая характеристика субблока Р-012 при работе в составе
прибора Р25.2 имеет вид
е = {КгХг + К3Х3 + Хкор + ЛГзд) ¦ 10, E.9)
где б — выходной сигнал субблока, В; Х2, Х3 — сигналы термопреобра-
термопреобразователей сопротивления TCI, TC2; Хкор — сигнал корректора 24;
Хзя — суммарный сигнал внутреннего задатчика "ЗАДАНИЕ" 5 и внеш-
внешнего задатчика, подключаемого к прибору программным реле време-
времени; Кг, К3 — коэффициенты передачи (см. табл. 5.4).
Заводом-изготовителем прибор Р25.2 настроен на регулирование
температуры воды по графику, проходящему через фиксированную
точку г0 = 100 °С при температуре наружного воздуха tH = 0 °С, что
значительно выше температурных графиков отпуска теплоты на отоп-
отопление в большинстве климатических районов страны. Для повышения
точности регулирования и удобства настройки регулятора, в том чис-
числе и при программном регулировании, сотрудниками АКХ им. К.Д. Пам-
Памфилова предложено принять фиксированную точку т0 = 55 и 78,4 °С
при tH = 0 ° С в случае настройки регулятора соответственно на график
95/70 ° С (для ИТП, МТП) и на график 150/70 ° С (для ЦТП). Для этого
вместо сопротивлений R2, R22, имеющихся внутри корпуса прибора,
впаиваются сопротивления из манганина соответственно 65,5 и 70,7 Ом.
Сопротивления R3, R23 также заменяются на сопротивление из манга-
манганина, равное 50 или 53 Ом. Вторая фиксированная точка принимается
при tH = 10 °С. На сборке зажимов субблока Р-012 меняются местами
подсоединения к зажимам 16 и 25. Целесообразность этих изменений
была доказана при испытаниях разработанных АКХ им. К. Д. Памфило-
Памфилова и ее ПКБ автоматизированных элеваторов типа ЭРСА и насосно-
смесительньгх установок типа АНС-4,5 для ЦТП, в которых применен
регулирующий прибор Р25.2 [18].
При этих условиях уравнение статики, реализуемое прибором Р25.2
в состоянии баланса, имеет вид (рис. 5.7) :
в дневное время и при отсутствии программного реле времени
АТ E.10)
10 и>
в ночное время при наличии программного реле времени
Дт
E.11)
где т0 - задаваемая температура воды, устанавливаемая задатчиком
183

гпод,с
60
W
20
П
„Задай
-
i
О
1
о
\l
1 1 °
О
+20
+ 10
Рис. 5.7. Примеры определения параметров статической настройки для прибора
Р25.2:
1 — линейный график, задаваемый прибору (пример 1); 2 - то же (пример 2);
А — фиксированная точка настройки
"Задание" по данным расчетного графика при tH =0 °С; Агноч - сни-
снижение температуры воды в ночное время при программном регули-
регулировании, устанавливаемое внешним задатчиком; Дт — снижение тем-
температуры воды при tn = 10 °С, устанавливаемое задатчиком "К2" (при
значении К3 = 1, устанавливаемом задатчиком "К3 ").
Для удобства настройки шкалы задатчиков были оцифрованы и
представлены в табл. 5.5, 5.6.
Стендовая проверка. Измеряют температуру воздуха Гв в помеще-
помещении, где проводится проверка. При подключенных датчиках темпера-
температуры к прибору Р25.2 устанавливают К2 = 0,5 задатчиком "К2" и за-
задатчиком "Задание" — параметр г0. Значение последнего определя-
определяется из формулы
То = 1 +
10
= 3,3гв
E-12)
которая получается из E.10) при гпод = tH = tB. Убеждаются, что до-
достигнут баланс схемы при положении корректора 24, близком к сред-
среднему, по погасанию индикаторов 75 и 16 и останове регулирующего
клапана (или иглы в элеваторе). С помощью переключателей 7 и 8
проверяется правильность настройки концевых выключателей регули-
регулирующего клапана (элеватора). В процессе проверки кнопка переклю-
переключателя 17 должна быть нажата: режим работы прибора трехпозици-
онный.
Настройка регулятора на объекте и его эксплуатация. Для задания
регулятору линейного графика регулирования, проходящего через
184

Таблица 5,5. Значения параметра То по шкале задатчика "Задание''
прибора Р25.2
Расчетный
параметр
графика
регули-
регулирования
95/70 °С
150/70 °С
Расчетный
параметр
графика
регули-
регулирования
95/70 °С
150/70 °С
Расчетный
параметр
графика
регули-
регулирования
95/70 °С
150/70 °С
Значения параметра Tq,
7,5
70,4
6
67,4
4,5
64,4
101,4
Значения параметра Tq,
1,5
58,4
85,4
1
57,4
83,0
0,5
56,4
80,7
Значения параметра Tq,
-2,5
50,4
64,4
— 3
49,4
62,9
-3,5
48,4
60,4
С, при значениях шкалы задатчика
"Задание"
4 3,5
63,4 62,4
97,9 95,4
3
61,4
92,9
2,5
60,4
90,4
2
59,4
87,9
С, при значениях шкалы задатчика
"Задание"
0 -0,5
55,4 54,4
78,4 76,1
1
53,4
73,8
-1,5
52,4
71,4
-2
51,4
68,9
о
С, при значениях шкалы задатчика
"Задание"
-4
47,4
57,9
-4,5
46,4
55,4
-6
43,4
-7,5
40,4
Таблица 5.6. Значения параметра Аг по шкале задатчика "А'2"
прибора Р25.2
Показания
задатчика
"Кг"
0,3
0,325
0,35
0,375
0,4
0,425
0,45
0,475
0,5
Значения
параметра
Дт, °с
54,5
47
41
36,5
33
29,5
27
25,5
23
Показания
задатчика
"Кг "
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
0,9
0,95
1
Значения
параметра
Дт, °с
21
19
17,5
16
15
14
13
12
11
10

две точки расчетного графика при Гн=О°СиГн = 1О°С (см. рис. 5.7),
путем построения расчетного графика и проведения касательной (се-
(секущей) к нему находят значение параметров т0 и Дт. При программном
регулировании определяют также параметр Дтноч. По данным табл. 5.6
находят К^ и устанавливают его задатчиком "К2". Корректором 24
добиваются баланса по погасанию индикаторов 75 и 16. Затем находят
значение "Задание" по данным табл. 5.5 и устанавливают его задатчиком
"Задание". Устанавливают внешний задатчик в положение, соответствую-
соответствующее Атноч.
Параметры динамической настройки по опыту эксплуатации прибора
Р25.2 для регулирования систем отопления можно предварительно уста-
установить на субблоке Р-011 следующими: для задатчика "^„-63" 5, для
задатчика "Т„" 40-50 с, зону нечувствительности 0,5-0,8%, выходной
импульс 0,8—1 с, постоянную времени демпфирования 4—5 с.
В процессе эксплуатации проверяют степень соответствия фактиче-
фактического графика регулирования заданному. Для этого в осенне-весенний
период в течение 40-50 ч проводят запись параметров тпод и tH и строят
график тпод =f(tH). При обнаружении систематического несоответ-
несоответствия (одинакового в одну сторону) в условиях баланса прибора не-
необходимо устранить расхождение задатчиком "Задание". Изменение
задания на 0,5% соответствует изменению регулируемой температуры
воды на 1 °С и на 2,3-2,5 СС соответственно при расчетных параметрах
графика 95/70 °С и 150/70 °С.
Ниже приведены примеры определения значений параметров статиче-
статической настройки прибора Р25.2.
Пример 1. Заданный температурный график имеет расчетные пара-
параметры 95/70 °С при температуре наружного воздуха -26 °С (условия
Москвы). Тогда: а) по заданному графику из справочной литературы
определяем: т0 = 55,4 °С, Тю =37,1 °С; б) вычисляем Дт =г0 —Тю =
= E5,4 - 37,1) °С = 18,3 °С; в) по табл. 5.6 для Дт = 18,3 °С находим
(интерполяцией) К2 = 0,625; г) по табл. 5.5 для т0 = 55,4 °С находим
"Задание" = 0. На рис. 5.7 найденные параметры имеют индекс ".
Пример 2. Пусть в требуемом графике с учетом внутренних тепловы-
тепловыделений т0 = 51 ° G и Тю =29 °С. Тогда:
а) вычисляем Дт = т0 -т10 = E1 - 29) °С = 22 °С;
б) по табл. 5.6 для Дт= 22 °С находим К2 = 0,525;
в) по табл. 5.5 для т0 =51 °С находим "Задание" = -2%.
На рис. 5.7 найденные во втором примере параметры имеют ин-
индекс ".
5.2.4. Регуляторы с регулирующим прибором Т48М
Приборы Т48М представляют собой пять сменных блоков, вставлен-
вставленных в блочный каркас. В зависимости от модификации приборы состоят
из различного набора блоков: БФ-1 - блок формирования графика
186

Обрыв Установка
Z
ОдрыВ 10
"С?
Or?
1Z
КвТ50
?
го 13
0
?
БФ-2.
15. з
\
к
Ти, ЮО°С
БР
17 18
БМП
Пр ЗА
ВПК
Рис. 5.8. Общий вид лицевых панелей блоков прибора Т48М-5
отпуска теплоты; БФ-2 - блок формирования температуры воздуха
в помещениях; БР — блок регулирования; БМП — мультиплексный
блок для переключения цепей и сигналов при двухканальном регули-
регулировании; БПК — блок питания и коммутации. Все пять блоков имеют
прибор пятой модификации Т48М-5. В приборе Т48М-1 - три блока,
отсутствуют блоки БФ-2 и БМП, в приборе Т48М-3 - три блока, отсут-
отсутствуют блоки БФ1 и БМП, в приборе Т48М-4 - четыре блока, отсут-
отсутствует блок БФ1 и в приборе Т48М-6 - также четыре блока, но отсут-
отсутствует блок БФ2.
Органы настройки, управления и контроля расположены на ли-
лицевых панелях указанных блоков (рис. 5.8). Органы статической на-
настройки расположены на панелях блоков БФ1 и БФ2, органы динами-
динамической настройки - на панелях блоков БР и БМП. Перечень органов
настройки и их характеристика приведены в табл. 5.7.
В приборах Т48М-3 и Т48М-4 отсутствуют задатчики 8, 4, 5, 7, 9, 6,
а в приборах Т48М-1 и Т48М-6 - задатчики 13, 11 и 12. Отсутствует
задатчик 21 в приборах одноканального исполнения первой, второй
и третьей модификаций.
На панелях блоков прибора Т48М-5 расположены также следующие
органы управления и контроля (см. рис. 5.8) :
на панели блока БФ-1: 1 — лампа индикации обрыва цепей датчи-
датчиков; 2, 3 — тумблер и лампа индикации режима "установка", при
котором осуществляется задание параметров статической настрой-
настройки (с отключением датчиков);
на панели блока БФ-2: 10 — лампа индикации обрыва цепей дат-
датчиков;
на панели блока БМП: 19, 17 и 20, 18 — управление регулирующим
клапаном и индикация работы соответственно на первом и втором
187

Таблица 5.7- Характеристика органов настройки (задатчлков)
регулирующего прибора Т48М-5
№ задатчи-
ка на па-
панели бло- Параметр настройки
ков (см.
рис. 5.8)
8 Разность температур в по-
подающем и обратном тру-
трубопроводах (изменяе-
(изменяемая дискретно), °С
4 То же (изменяемая плав-
плавно), °С
5, 7 Температура наружного
воздуха в точке ограни-
ограничения (срезки) графика
(грубо и точно) ?зд, °С
9 Коэффициент наклона
графика К
Обозначе-
Обозначение задат-
чика на
панели
ДГ
AT
'н
кн
Диапазон
измене-
изменения пара-
параметра
0-100
0-10
0-^-25
0-4
Цена де- „
ления 'IorpeI
шкалы НОСТЬ
10
1
-
Задание ц
фика
6 Снижение графика разно-
разности температур или темпе-
температуры в подающем (об-
(обратном) трубопроводе, %
13 Температура воздуха в по-
помещениях (усредненная)
4ЗД ° гл
Г , С
11 Коэффициент коррекции
по температуре воздуха
в помещениях на повы-
повышение графика (Ав t) зд
12 То же, на снижение графи-
графика (Кв 4)зд
14 Зона нечувствительности
(по значению разности
AT), °С
15 Коэффициент пропор-
пропорциональности, с/°С
16 Постоянная времени
интегрирования, с
21 Длительность работы
с объектов при двухка-
нальном регулировании, с
AT
10-50
15-25
0-50
0-10
0,5-3
1-5
100 50-500
Гр-10
40-200
±0,5°С
2-20 Не более
20%
1
0,25
0,4
50
16
± 0,3
10 ± 20%
± 20%
± 20%
± 25%

объектах (при двухканальном регулировании); 22 — выбор режима
управления при двухканальном регулировании: автоматическое,
ручное;
на панели блока БПК: 23, 24 и 25, 26 - управление регулирующим
клапаном и индикация отклонения параметра (рассогласования) при
выдаче команд соответственно ATt а К2; 27, 29 - лампа контроля и
тумблер включения прибора в электросеть; 28 - выбор режима уп-
управления: автоматическое, ручное; 30, 31 — предохранители.
С помощью приборов Т48М-1, Т48М-2, Т48М-5 и Т48М-6 могут быть
реализованы три способа поддержания графика температур воды в
системе отопления:
по разности температур воды в подающем и обратном трубопро-
трубопроводах;
по температуре воды в подающем трубопроводе;
по температуре воды в обратном трубопроводе.
Первый из указанных способов может применяться в системах
отопления, в которых поддерживается постоянный расход теплоноси-
теплоносителя [11], при этом повышается точность регулирования, так как,
во-первых, график разности температур — линейный в отличие от
нелинейных графиков температур тпод и то5р, и, во-вторых, непо-
непосредственно регулируется расход теплоты по определенным ранее
теплопотерям здания и расходу воды в системе отопления. Этот способ
МНИИТЭП рекомендует применять для систем отопления с незави-
независимым присоединением и с зависимым присоединением при наличии
насосов подмешивания на подающем или обратном трубопроводах,
а также на перемычке при условии установки регулятора перепада
давлений (расхода). Во всех этих случаях переменная вентиляционная
нагрузка не должна превышать 15% общей тепловой нагрузки. При
других условиях, когда постоянство расхода теплоносителя не обеспе-
обеспечивается (переменная вентиляционная нагрузка превышает 15%, от-
отсутствует регулятор расхода при установке насоса смешения на пере-
перемычке, система отопления присоединена к сети через элеватор с ре-
регулируемым сечением сопла), следует применять способы поддержа-
поддержания графика температур тпод или тобр.
Существенная экономия теплоты и повышение точности регулиро-
регулирования могут быть обеспечены регулированием систем отопления ука-
указанными выше способами с дополнительной коррекцией по отклонению
температуры воздуха в помещениях (с помощью приборов Т48М-2,
Т48М-5).
С помощью приборов Т48М-3 и Т48М-4 может быть реализовано ре-
регулирование по отклонению температуры воздуха в помещениях. Его
рекомендуется применять в системах отопления зданий, присоединен-
присоединенных к ЦТП, в котором осуществляется регулирование отпуска теплоты
на отопление по возмущению.
189

Уравнения статики, реализуемые приборами Т48М-2 и Т48М-5, при
минимальной зоне нечувствительности и /н > гзд имеют следующий
вид:
при поддержании графика разности температур в дневное время
и при отсутствии программного реле времени
Дт = Дтзд - К?(Г„ - Гзд) - (Кв It) зд ¦ (tB - Г зд), E.13)
а в ночное время при наличии программного реле времени
Ат = Дтзд - ATI - *зд ¦ (Гн - /зд) - (*в It) зд{tB - Гзд); E.14)
при поддержании графика температуры воды в подающем или об-
обратном трубопроводе
г„од(обр) - т° = Ат3^ - K?(tH - гзд) - (Кв It) зд ¦ (Гв - Гзд),
E.15)
где параметры настройки, в том числе с индексом "зд", принимаются
по табл. 5.7; т° - температура воды на входе в систему отопления
(или на выходе из нее) при температуре наружного воздуха /°, при
которой теплоотдача системы отопления равна нулю.
При tH < Гзд в уравнениях статики член А^д (tn - /зд) отсут-
отсутствует.
Для прибора Т48М-1 уравнения статики имеют вышеуказанный вид,
но без последнего члена (отсутствует коррекция по гв).
Для приборов Т48М-3, Т48М-4 уравнение статики имеет вид:
(К, It) зд(?в - ?зд) + Гкор.бр = 0, E.16)
где Гкор.бр - температурный эквивалент внешнего аналогового сиг-
сигнала, корректирующего температуру гв.
Уравнение статики, реализуемое приборами Т48М-5 и Т48М-6 при
регулировании температуры воды на горячее водоснабжение, имеет
вид
Гг.в =Дтзд- ДП + Гэкв, E.17)
где Гэкв — температурный эквивалент сопротивления R3KB, установ-
установленного вместо датчика "тобр". Схему внешних соединений прибора
Т48М-6 см. на рис. 4.1, б.
Стендовая проверка (на примере прибора Т48М-2). Подключают к
прибору все датчики, регулирующий клапан, программное реле вре-
времени, электропитание. Определяют температуру воздуха гв в помеще-
помещении, где проводится проверка. Устанавливают задатчиками 5, 7 пара-
параметр гзд = -10 °С, задатчиками 11, 12 параметр Кв It =0, задатчи-
ком 9 — параметр /Гзд = 1 и задатчиками 8, 4 - параметр Атза, значе-
190

\0C
rnop,
гпод
к t"
0
a)
t О
-H
Рис. 5.9. Примеры определения параметров статической настройки для прибора
Т48М:
а - при регулировании разности температур; б - при регулировании темпера-
температуры
ние которого вычисляют по формуле
Дтзд = Гв + 10, E.18)
которая получается из уравнения E.13), приняв гн = тпод =тобр -tB
и значения указанных выше параметров (например, при tB = 20 °С
Дгзд = 20 + 10 = 30 ° С). При этих условиях прибор должен находиться
в положении баланса. Проверку правильности фазировки прибора
осуществляют изменением положения настроечных органов в большую
и меньшую сторону от положения баланса. При этом уменьшение
Дтзд, t3n и увеличение К*а должны вызывать закрытие клапана и за-
загорание лампы 24 (больше нормы), а увеличение Дтзд, гзд и уменьше-
уменьшение Кзп вызывают открытие клапана и загорание лампы 26 (меньше
нормы).
Наладка регулятора на объекте и его эксплуатация. Настраивают
регулятор на требуемый температурный график отпуска теплоты
(рис. 5.9). График разности температур (рис. 5.9, а) задается пара-
параметрами: гзд - задатчиками 5, 7; Дтзд при tH = Гзд - задатчиками
8, 4 и ^Гзд — задатчиком 9. Значение /зд принимается исходя из реаль-
реального температурного графика городской тепловой сети. Коэффициент
наклона графика определяется по формуле
К*а = Дтзд/(Г° - Гзд), E.19)
а разность температур, °С,
Дтзд =
с- С
E.20)
191

где <2од — расход теплоты на отопление при tH = t3R, кДж/с; Go — рас-
расход воды в системе отопления, кг/с; с — удельная теплоемкость воды,
кДж/(кг°С).
График температуры воды в подающем или обратном трубопроводе
(рис. 5.9, б) строится как касательная к расчетным температурным
графикам для данных систем отопления и условий их эксплуатации и
задается регулятору параметрами: Гзд - задатчиками 5, 7, Дтзд =
= (тзд - т ) — задатчиками 8, 4 и Кзя — задатчиком 9.
4 под ' н
Коэффициент наклона графика определяется по формуле
Кза = Тп°Д(°6р) ~ г E 2П
н о _ (зц
н н
Параметры Гзд, (К I) зд, (Кв\)за устанавливаются соответственно
задатчиками 13, 12, 11. Значения их принимаются согласно рекоменда-
рекомендациям МНИИТЭП [11, 15], причем из соображений экономичности при-
принимают (/ГВГ)ЗД> (Кв1)за.
Динамическая настройка приборов производится путем задания
параметров Кп и Ти и их уточнения в процессе эксплуатации, как было
описано выше. Для приборов с блоком БМП задается также параметр
Гр, значение которого определяют, исходя из динамических свойств
регулируемых объектов.
Последовательность операций по настройке блоков на заданные па-
параметры определяется по инструкции завода-изготовителя. Методика
расчета графиков регулирования отпуска теплоты на отопление с по-
помощью приборов Т48М подробно изложена в [11].
В процессе эксплуатации приборов проверяют качество поддержа-
поддержания заданных графиков и температур воздуха в помещениях путем не-
непосредственного измерения температур воды и воздуха и сравнения
их с заданными.
5.2.5. Регуляторы с регулирующим прибором РС29.2
Органы настройки прибора РС29.2 всех модификаций расположены
на панелях двух модулей, установленных на правой боковой стенке
прибора. Доступ к этим панелям обеспечивается при частичном вы-
выдвижении шасси из корпуса прибора. На панели левого модуля (изме-
(измерительной схемы ИС-012) размещаются органы статической настройки
(рис. 5.10, б), на панели правого модуля (регулирующего устройства
Р029) — органы динамической настройки (рис. 5.10, в). На левой бо-
боковой стенке прибора расположены перемычки на коммутационном
поле, которые могут быть перекоммутированы (перепаяны) в соответ-
соответствии с принятыми по проекту вариантами схемы регулирования и
градуировки датчиков.
192

/Z7
Рис. 5.10. Общие виды лицевых панелей прибора РС29.2 и его субблоков:
а - панель прибора; б - то же, субблока ИС-012; в - то же, субблока Р-029
Органы управления и индикации расположены на передней панели
прибора (рис. 5.10, а). Перечень настроечных органов и их характери-
характеристика даны в табл. 5.8.
На панелях модулей и корпуса прибора имеются следующие органы
управления и индикации:
на панели корпуса (см. рис. 5.10, а): 1 — цифровой индикатор сле-
следующих параметров: заданной температуры воды гпод, °С, при текущей
температуре наружного воздуха tn (кнопки 6, 7, 8 отжаты); отклоне-
отклонения фактической температуры тпод от заданной, ° С (кнопка 6 нажата);
фактической температуры наружного воздуха, ° С (кнопка 7 нажата);
степени открытия регулирующего клапана, % (кнопка 5 нажата); 2, 3 -
лампы индикации достижения нижнего и верхнего порогов срабатыва-
срабатывания аналого-релейного преобразователя (АРП); 5 - тумблер выбора
режима управления - ручное, автоматическое (А); 6, 7, 8 - кнопки
режимов работы индикатора / ; 9, 10 - лампы индикации выходных
командных сигналов на закрытие (больше нормы) и на открытие
(меньше нормы); II - тумблер ручного управления клапаном - на
закрытие и на открытие;
на панели измерительного модуля (см. рис. 5.10, б): 12, 13, 14, 22 -
гнезда для подключения цифрового вольтметра с целью контроля инди-
индикатора 1; 20, 24 - гнезда для установки замыкателей органов (Зв и 0Н;
21, 23 - задатчики уставки верхнего Дв и нижнего 0Н порогов срабаты-
срабатывания АРП @ — 100% и от 100% до 0 соответственно); 33 — органы для
7-6820 193

Таблица 5.8. Характеристика органов настройки (задатчиков)
регулирующих приборов РС29.2
№ задатчи-
ка на п;
Параметр настройки
рис. 5.10)
17
4
15
16
18
19
25
26
28
30
31
Температура воды 7"ПОд в
точках излома графика (за-
(задаваемая корректором), °С
То же (задаваемая оператив-
оперативным задатчиком) , °С
Коэффициент угла наклона
второго участка графика
То же, третьего участка гра-
графика
Температура наружного воз-
воздуха в первой точке излома
графика fHl, С
То же, во второй точке изло-
излома графика fH2, С
Зона нечувствительности, %
Постоянная времени инте-
интегрирования, с
Коэффициент передачи, с/%
Длительность интегральных
импульсов выходных сигна-
сигналов, с
Постоянная времени демп-
демпфирования, с
Обозна-
Обозначение за-
датчика
на па-
панелях
тк
—
а1
а2
t1
А
ти
«п
'и
ТДф
Диапазон
измерения
параметра
0-200
-
0-5
0-10
_
-
0,4-4
5-500 E-50
при замыкании
гнезд XI и 50-
500 при замыка-
замыкании гнезд XI0
переключателя 2 7)
0,2-10
0,08-0,15 при
ап = min;
> 0,6 при ап =
= max
0,25-5
Цена
деления
шкалы
40
—
1
2
-
-
0,3-1,5
15 A50)
1,8-7
балансировки усилителей формирования сигнала рассогласования @1)
и сигнала дополнительного параметра @2);
на панели регулирующего модуля (см. рис. 5.10, в): 27 — переклю-
переключатель с замыкателями для изменения масштаба шкалы задатчика 26;
29 — переключатель с замыкателями для выбора закона регулирова-
регулирования: ПИ - пропорционально-интегральный;
— трехпози-
ционный; 32 — задатчик для настройки индикации степени открытия
клапана.
194

г Т
гпод з(
т за
III
I
I
I /;
I
I I
ГП0Д1
I
tHZ о
Рис. 5.11. Пример определения парамет-
параметров статической настройки для приборов
РС29.2.32, РС29.2.33:
1 - кусочно-линейный график, зада-
задаваемый прибору; 2 — теоретический
температурный график (расчетный);
I-III - номера участков
Регулирующие приборы PC 29.2
(модификации 2.22, 2.23, 2.32,2.33)
выполняют функции трех приборов-
регулятора, управляющих реле и из-
измерителя.
Приборы регулируют отпуск теплоты на отопление путем поддержа-
поддержания графика разности температур воды в подающем и обратном трубо-
трубопроводах, графика температуры воды в подающем трубопроводе или
графика температуры воды в обратном трубопроводе. Особенность
приборов РС29.2 (модификации 2.32, 2.33) состоит в возможности
реализации регулирования температур воды в нелинейной зависимо-
зависимости (по трем участкам) от температуры наружного воздуха [16], что
существенно повышает точность регулирования. Кроме того, приборы
позволяют дистанционно управлять коррекцией регулируемого графика
сигнала от преобразователя дополнительного параметра, например
отклонения температуры воздуха в помещениях от заданной или метео-
метеорологических параметров - скорости ветра, солнечной радиации. Это
обеспечивает возможность включения регуляторов отопления в сфе-
сферу действия АСУТП.
Статическая характеристика измерительного устройства в приборах
РС29.2.32 и РС29.2.33 в общем случае выражается уравнениями
(рис. 5.11):
на участке / спрямленной части графика при t\ + ХЗ — Х6 < О
е = XI -Х2- Хт.к ± Хза - Х5;
E.22)
на участке // с коэффициентом наклона at при 0 < t х + ХЪ — Х6 <
t2
с ~— Л1
± Х,„ -
+ a1(t1 + X3-X6);
E.23)
на
участке III с коэффициентом наклона а2 при t2 < ?i + ХЗ — Х6
е = XI - XI - Хт.к + Хза - Х5 + at(ti + ХЗ - Х6) +
+ а2(Г! + Z3- Х6- г2), E.24)
где е — сигнал рассогласования; XI, Х2 — сигналы от датчиков темпе-
195

ратур воды в подающем и обратном трубопроводах; ХЗ - сигнал от
датчика температуры наружного воздуха; АГТК, Хзп — сигналы от кор-
корректора 17 "Тк" и оперативного задатчика 4, формирующие задание
разности температур Дт или температур тпод или то^р- Х5 — сигнал
от внешнего задатчика, управляемого программным реле времени;
Х6 — сигнал от преобразователя дополнительного параметра, смещаю-
смещающий график температур по оси температуры наружного воздуха;
cti, а2 — масштабные коэффициенты передачи (коэффициенты угла
наклона участков графика), задаваемые задатчиками 75 и 16; t\, t2 —
уставки точек излома графика при температурах наружного воздуха
*ш и /н2.
Все сигналы выражены в относительных единицах от их номиналь-
номинального диапазона.
При регулировании путем поддержания температуры воды в подаю-
подающем трубопроводе при XI = Х5 = Х6 = 0 уравнения статики в положении
баланса (е = 0) имеют вид:
на участке / (см. рис. 5.11) при tH < tHl < 0
на участке // при tu2 > tH > tHl
=т - а>(' - 'hi); E-26)
на участке /// при tH > tH2 > 0
гпод =Сд2 " «*('«- 'н2), E-27)
где
-ГН1)- E-28)
В уравнениях E.26) и E.27) коэффициенты наклона определяются
согласно построениям на рис. 5.11 по формулам:
в, = tg7i = (т»д1 - Сд2)/(Гн2 - 'hi); E-29)
«2 = tg?2 = (г^д2 - T»«n5)/(,HJ _ tH2), E.30)
где тпоа3 и ?н3 - температура воды в подающем трубопроводе и соот-
соответствующая ей температура наружного воздуха, при которых тепло-
теплоотдача системы отопления равна нулю.
Стендовая проверка. Проверка прибора в помещении с температу-
температурой воздуха tB производится путем задания проверочного температур-
температурного графика
тзд = 2гв + 10, E.31)
под в > v /
196

получаемого из уравнений E.27), E.28) при тпод = tH = tH2 =tB, tHi =
= -10°C, п! = а2 =1.
Устанавливают замыкатель 29 в положение трехпозиционного ре-
режима, а задатчик зоны нечувствительности 25 — в крайнее левое по-
положение. При крайнем левом положении задатчиков 75, 16, 18 и край-
крайнем правом положении задатчика 19 балансируют прибор задатчика-
ми 17 и 4. Устанавливают замыкатели в гнезда 20 и 24. Задатчиком 23
на цифровом индикаторе 1 (здесь и ниже предварительно нажимают
кнопку "У" 7) устанавливают значение параметра гн1 = -10 °С. Вы-
Выводят задатчик 75 в крайнее правое положение. Нажав кнопку "е" 6
по индикатору 1 устанавливают задатчиком 75 значение, соответствую-
соответствующее началу изменения параметра е с точностью до 0,5 °С, после чего
задатчик 75 возвращают в крайнее левое положение.
По индикатору задатчиком 21 устанавливают значение параметра
?н2 = ^в- Выводят задатчик 16 в крайнее правое положение. Нажав
кнопку "е" 6, по индикатору устанавливают задатчиком 19 значение,
соответствующее началу изменения параметра е, и возвращают задат-
задатчик 76 в крайнее левое положение.
Затем задатчиком 23 устанавливают параметр tHl =—10 °С, и, вклю-
включив выход "задание" (отжав кнопки 6 и 7), устанавливают задатчи-
ками 17 и 4 величину, равную B/в + 10) °С. После этого задатчиком 21
устанавливают значение параметра гн2 = tB и, включив выход "задание",
устанавливают задатчиком 75 величину, равную ?в. Наконец, задатчи-
задатчиком 21 устанавливают параметр /Hj = (/в + 10) °С и, включив выход
"задание", устанавливают задатчиком 16 величину, равную (tH — 10) °С.
После этого снимают замыкатели с гнезд 20, 24 и устанавливают режим
ПИ замыкателем 29. Включают автоматический режим работы тумбле-
тумблером 5. Прибор должен находиться в положении баланса. После это-
этого проверяется правильность фазировки прибора изменением положе-
положения настроечных органов.
Наладка регулятора на объекте и его эксплуатация. Установка тем-
температурного графика отпуска теплоты выполняется по трем участкам,
параметры которых определяются согласно данным рис. 5.11 и форму-
формулам E.29), E.30). Последовательность операций статической настрой-
настройки прибора аналогична приведенной выше: после балансировки прибора
задаются параметры (н1и tH2, затем при tH =tHl задается температура
тзд при Гн = tH2 ~ температура т** 2, после чего при tH =tH3 зада-
задают температуру тзд ,.
Последовательность операций динамической настройки определяет-
определяется характеристиками регулирующего модуля прибора Р29.2.
Передаточная функция регулирующего модуля совместно с испол-
исполнительным механизмом клапана описывается уравнением ПИ-закона
регулирования с демпфированием
197

) E.31)
тяР j
где Ys (p), e (p) - изображения по Лапласу положения регулирующего
клапана и сигнала рассогласования; ап - коэффициент передачи, с/%;
Ts — время полного хода исполнительного механизма, с; ги, тДф —
постоянные времени интегрирования и демпфирования, с; р — комплек-
комплексная переменная (оператор Лапласа).
При нанесении скачкообразного возмущения на входе регулирую-
регулирующий модуль формирует последовательность импульсов: первый из них
имеет длительность, равную апе, последующие импульсы имеют дли-
длительность, равную ги, и паузы между ними равны (?иги)/ (апе).
Динамическую настройку проводят следующим образом. При мини-
минимальной зоне нечувствительности устанавливают задатчиками 26 и 28
постоянную времени ти и коэффициент передачи ап но методике, рас-
рассмотренной в § 5.1. Постоянную времени гДф задатчиком 31 устанав-
устанавливают в пределах 2—5 с. Длительность интегральных импульсов /и
устанавливают задатчиком 30 после выбора всех остальных парамет-
параметров: малые значения ги повышают точность регулирования, гю зато уве-
увеличивают число включений регулятора; большие значения снижают
устойчивость системы регулирования.
В режиме ручного управления выводят регулируемую температуру
(разность температур) на заданный уровень (по индикатору "б" и по-
погасанию ламп 9, 10). Включают режим автоматического управления.
В процессе эксплуатации наблюдают за точностью поддержания задан-
заданного графика и качеством процесса регулирования.
Для реализации программного отпуска с помощью внешнего задат-
чика, управляемого реле времени, прибору задаются температурный
график, соответствующий пониженному отпуску теплоты, и снижение
основного (дневного) графика Дг^ . Пониженный температурный
график строится как смещенный на значение Атза основной график
с теми же значениями коэффициентов угла наклона участков и точек
излома графика. Контакт программного реле времени настраивают
таким образом, чтобы сигнал от внешнего задатчика поступал к при-
прибору в дневное (рабочее) время, когда требуется отпуск теплоты по
основному графику, и снимался в ночное (нерабочее) время, когда
требуется пониженный отпуск теплоты.
Аналого-релейный преобразователь приборов РС29.2 может быть
использован для включения и отключения электродвигателей насосов
смешения при достижении определенной температуры наружного
воздуха (см. § 3.2), для ограничения расхода сетевой воды (см. § 5.4)
и для других подобных целей. Для каждого конкретного случая де-
делается соответствующая коммутация перемычек на коммутационном
поле прибора, а значения порогов срабатывания АРП устанавливаются
задатчиками 21 и 23 (KВ и /3„).
198

Цифровой индикатор приборов позволяет не только оперативно вы-
выполнить наладку регулятора, но и повысить уровень его эксплуатации.
При этом не требуются другие средства измерения температур. В про-
процессе эксплуатации по индикатору ведут наблюдение за работой регу-
регулятора, для этого изменяют положение кнопок "е" 6 и "У" 7. По
данным этих наблюдений определяют качество поддержания заданного
температурного графика.
Если для регулятора систем отопления применен прибор РС29.2 без
цифрового индикатора, то при наладке рекомендуется подключить
вольтметр к гнездам 12, 13, 14 и 22. При изменении заданного значе-
значения температуры воды (гнезда 14 и 22) 1 В по шкале вольтметра со-
соответствует 100 °С, а температуры наружного воздуха (гнезда 12 и
22) и сигнала рассогласования (гнезда 13 и 22) — 10 В по шкале со-
соответствуют 100° С.
5.3. НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ РЕГУЛЯТОРОВ
ДЛЯ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
5.3.1. Регуляторы с регулирующими приборами
РС29.2.22, РС.29.2.23, Р25.2, Т48М
Для проведения стендовой проверки приборов типа РС29.2 к ним
подключают датчик температуры, клапан и программное реле времени.
Задатчиками 17 и 4 (см. рис. 5.10) устанавливают по индикатору 1
значение температуры воздуха в помещении, где проводится провер-
проверка. Положение баланса измерительной схемы определяется по погаса-
погасанию ламп 9 и 10. Изменяя задание задатчиком 4 в большую и меньшую
сторону, проверяют отработку прибором рассогласования и фазиров-
ку регулирующего клапана.
Наладка приборов типа РС29.2 на объекте производится в такой
последовательности: устанавливают замыкатель 29 в положение трех-
позиционного режима; с помощью ручного управления (тумблерами
5 и 11) добиваются требуемой температуры горячей воды на выходе
водонагревателя (смесительного устройства); устанавливают задатчик
15 к 16 в крайнее левое положение и с помощью корректора 17 и задат-
чика 4 добиваются баланса прибора. После этого устанавливают замыка-
замыкатель 29 в положение "ПИ". Устанавливают параметры динамической
настройки (см. п. 5.2.5). Зону нечувствительности выбирают равной
половине допустимого отклонения регулируемой температуры, но не
меньше значения, равного отношению 1и/ап для исключения авто-
автоколебаний. Постоянную времени тдф принимают равной 1—2 с.
В процессе эксплуатации по индикатору 1 (или по показаниям вольт-
вольтметра, подключаемого к гнездам 12, 13, 14 и 22, как описано в п. 5.2.5)
контролируют точность поддержания заданной температуры воды и
199

качество переходных процессов, добиваясь максимально возможного
быстродействия при минимальном числе включений клапана регуля-
регулятора.
Объем работ при проведении наладки и эксплуатации регуляторов
с приборами Р25.2 и Т48М аналогичен вышеприведенному с учетом
специфики конструкций этих приборов.
Прибор Р25.2 с подключенным к его зажимам 11, 12, 20 датчиком
температуры балансируется с помощью корректора 24 и задатчика 5
при установке задатчика Кг 26 в положение "К2 =1" (см. рис. 5.6);.
Если в приборе, как указано в п. 5.2.3, заменить сопротивления
R2,R22 на манганиновое, равное 65,5 Ом, то по положению задатчи-
задатчика 5 в состоянии баланса согласно табл. 5.5 можно определить факти-
фактическую температуру воды. ;
Приборы Т48М-5 и Т48М-6 являются двухканальными: каждый из
них может использоваться для регулирования двух объектов — систе-
системы отопления и системы горячего водоснабжения. Требуемое при этом
автоматическое изменение задания при переключении каналов регули-
регулирования предусматривается в двух вариантах: путем использования
имеющейся в приборе регулируемой установки снижения графика за-
датчиком 6 (см. рис. 5.8) или путем включения в схему регулируемого
резистора [11]. Второй из указанных вариантов позволяет произво-
производить в более широких пределах изменение задания Дтзд (или тзд )
для системы отопления без замены постоянного эквивалентного со-
сопротивления цепи датчика температуры воды на горячее водоснаб-
водоснабжение.
При первом варианте настройка задания на поддержание требуе-
требуемой температуры воды в системе горячего водоснабжения гзд осуще-
осуществляется с помощью задатчика 6, во втором варианте — с помощью
ручки внешнего регулировочного резистора. Показанная на рис. 4.1, б
схема включения прибора Т48М-6 и уравнение статики E.17) учи-
учитывают первый вариант изменения задания.
5.3.2. Регуляторы температуры
Регуляторы температуры "Электроника-Р2", "Электроника-Р2П".
На стадии стендовой проверки контролируется погрешность работы
электронного блока и проверка шкалы задатчика "Т" на лицевой па-
панели электронного блока согласно заводской инструкции.
Для настройки регуляторов "Электроника-Р2" на объекте задат-
чиком "Т" на лицевой панели устанавливается температура горячей
воды. На той же панели задатчиком "Д77" при наличии программного
реле времени устанавливается требуемое снижение температуры горя-
горячей воды, после чего тумблером "сеть" подают электропитание и регу-
регулятор включается в работу.
200

-¦ В процессе эксплуатации проводят наблюдения за точностью под-
поддержания регулятором температуры воды. При отклонении ее больше
чем на + 1 °С настраивают электронный блок на нуль. Для этого с по-
помощью потенциометра "корректор" подключением тумблера 2-1"
твместо датчика температуры включают эталонное сопротивление и
отключают отрицательную обратную связь. Эта операция контролиру-
контролируется по погасанию светодиодов. При необходимости корректировки
динамических параметров из-за неудовлетворительного характера
переходных процессов с помощью резистора "Р4", расположенного
на лицевой панели электронного блока, изменяют постоянную време-
времени интегрирования в требуемом направлении.
Электронный регулятор температуры ЭРТ-2. Проверка регулятора
производится в такой последовательности: подготовительные опера-
операции, проверка в режиме автоматического регулирования, проверка
диапазона изменения длительности импульса, установка длительности
импульса ги, проверка и задание периода повторения импульсов Ти,
проверка регулятора в режиме защиты (проверка зоны возврата) и в
ручном режиме работы. Эти операции производятся согласно заводской
инструкции.
Настройка регулятора на заданный параметр регулирования осуще-
осуществляется в следующей последовательности: производится фазировка
всех внешних цепей, проверяется правильность подключения конце-
концевых выключателей и дистанционного управления; производится на-
настройка регулятора на заданную температуру потенциометрами задат-
чиков "грубо", "точно", расположенными на лицевой панели суббло-
субблока СБ1; устанавливается с помощью потенциометров "Д1" и "Д2"
на плате субблока зона нечувствительности, равная половине допусти-
допустимого диапазона отклонения регулируемой температуры.
Динамическая настройка заключается в установке соответствующи-
соответствующими потенциометрами на плате субблока необходимых значений пара-
параметров ги и Ти, обеспечивающих удовлетворительное протекание пере-
переходных процессов при минимальном числе включений исполнительного
устройства.
В процессе эксплуатации следует вести наблюдения за точностью
поддержания регулируемой температуры и качеством переходных
процессов. При необходимости для улучшения работы регулятора
следует заменить седло клапана, обеспечив уменьшение диаметра ус-
условного прохода с 25 мм до 15 или 20 мм.
5.4. НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ УСТРОЙСТВ ОГРАНИЧЕНИЯ
МАКСИМАЛЬНОГО РАСХОДА СЕТЕВОЙ ВОДЫ
Объем стендовой проверки и наладки на объекте устройств ограни-
ограничения расхода зависит от принятых схемы и средств автоматизации для
организации такого ограничения [11,13,18].
201

Электронные приборы позволяют реализовать ограничение расхода
по принципу воздействия на регулирующий клапан регулятора отопле-
отопления благодаря непосредственному измерению этого расхода и примене-
применению логико-переключающих элементов автоматики. Если в регуляторе
отопления применен прибор РС29.2.33, то измерителем расхода сете-
сетевой воды Gi на тепловом пункте может быть индукционный расходо-
расходомер (ИР-51, ИР-61) или дифманометр (с измерительной диафрагмой),
унифицированный выход которых через сопротивление 2 кОм подается
непосредственно на вход Х4 указанного прибора (зажимы 4, 6). Одним
из масштабаторов (задатчиком 21 — см. рис. 5.10, б) аналого-релейно-
го преобразователя /Зв прибор настраивается на срабатывание выход-
выходных контактов преобразователя при достижении расходом Gj расчет-
расчетного значения Gv, задаваемого службой эксплуатации предприятия.
Если в регуляторе отопления применен прибор ЭРТ-1, Т48М или Р25.2,
то измерителем расхода Gi может быть указанный выше индукционный
расходомер или дифманометр (с диафрагмой) с выходом 0-5 мА,
к которому подключен прибор К26.3 (К26Л) с контактным выходом.
Одним из корректоров прибор К26 настраивается на срабатывание кон-
контактов при достижении Gj > Gv.
Для этих же приборов измерителем расхода Gi может быть сильфон-
ный показывающий дифманометр (с диафрагмой) ДСП-71О с контакт-
контактным выходом, Указателем верхнего предела дифманометр настраива-
настраивается на срабатывание контакта при Gi > Gp.
Независимо от типов приборов устройства ограничения расхода
(УОР) срабатывание выходных контактов через импульсный прерыва-
прерыватель приводит к отключению регулирующего прибора (РС29.2.33, ЭРТ-1
или другого типа) от своего регулирующего клапана и подключению
этого клапана к выходным контактам УОР. Клапан кратковременными
импульсами прикрывается настолько, чтобы расход сетевой воды не
превышал Gi < Gp. Импульс прерывателя должен быть длительностью
2 с, время между импульсами 15 с. Электрическая схема УОР приведе-
приведена на рис. 2.11,6.
При стендовой проверке УОР достижение Gl значения G^ имитиру-
имитируется путем подачи напряжения на вход приборов РС29.2.33, К26 или из-
изменения положения указателя ДСП-71Сг. При этом клапан должен
прикрываться импульсами.
Наладка УОР на объекте состоит в настройке его приборов на задан-
заданные расход и длительность импульсов. Правильность срабатывания
УОР в процессе эксплуатации контролируют непосредственно по пока-
показателям измерителя расхода Gj. При Gt < Gp необходимо убедиться
в том, что регулятор отопления нормально выполняет функцию регули-
регулирования температуры (разности температур) воды на отопление.

5.5. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ РЕГУЛЯТОРОВ
Квалификация обслуживающего персонала должна быть не ниже
слесаря-электрика четвертого разряда и слесаря-сантехника четвер-
четвертого разряда. Обслуживающий персонал должен быть оснащен конт-
контрольно-измерительными приборами, необходимыми для контроля за
параметрами регулирования, в частности термометрами ТТП, прибо-
приборами Ц4323 для проверки напряжения электросети и проверки элект-
электромонтажа.
Для обеспечения эффективной работы регуляторов и достижения
ожидаемой экономии теплоты необходимо вести ежедневное наблюдение
за работой регуляторов. Наблюдение заключается в контроле темпе-
температур воды на отопление (горячее водоснабжение) и сравнении ее с
расчетной по заданному графику при фиксированных значениях тем-
температуры наружного воздуха (или с заданной для горячего водоснаб-
водоснабжения) . Отклонения среднечасовых значений температур воды на
отопление (горячее водоснабжение) от требуемых не должны превы-
превышать заданной точности регулирования. Кроме контроля температур,
необходимо периодически проверять функционирование регулирующих
клапанов в ручном режиме управления.
В период эксплуатации регуляторов следует вести учет неисправно-
неисправностей его работы, не допускать перегрева электродвигателей привода
клапанов.
Техническое обслуживание регуляторов заключается в ежемесяч-
ежемесячном осмотре и ежегодной ревизии. При ежемесячном осмотре проверя-
проверяется при выключенном напряжении питания надежность крепления при-
приборов, клапанов, датчиков и их внешних электрических соединений.
При ревизии данного регулятора проводится проверка технического
состояния всего комплекта регулятора по сопроводительной доку-
документации на приборы и клапан, входящие в его состав. По этой до-
документации устраняются все выявленные неисправности.
Глава шестая. ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИЯ И АСУТП СИСТЕМ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДОВ
6.1. ЗАДАЧИ ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ
Средства телемеханизации служат для двустороннего обмена опера-
оперативной информацией между центром управления (диспетчерским пунк-
пунктом) и объектами системы теплоснабжения (ТЭЦ, насосными станция-
станциями, котельными, тепловыми пунктами, бойлерными и др.), рассредо-
рассредоточенными по территории города или промышленного предприятия.
Эти средства обеспечивают оперативный контроль за состоянием
объектов, а также возможность задания требуемых режимов работы
203

управляемых объектов, учет отпускаемых и потребляемых топливно-
энергетических ресурсов.
Средства телемеханизации систем теплоснабжения используются
при создании как систем обычной диспетчеризации, так и автоматизи-
автоматизированных систем управления теплоснабжением АСДУ и АСУТП. Вы-
Выбор той или иной системы управления определяется путем технико-
экономического обоснования [23]. Средства телемеханизации выби-
выбираются в зависимости от уровня и объемов телемеханизации. Уровень
телемеханизации систем теплоснабжения, т. е. технико-экономически
обоснованные перечень и количество объектов систем теплоснабжения,
подлежащих телемеханизации, определяется в зависимости от степени
развития системы, решаемых задач управления ею, сложности техно-
технологических процессов, территориального расположения объектов и
форм их оперативного обслуживания.
Объемы телемеханизации, т. е. перечень команд, сигналов и пара-
параметров, передаваемых между пунктом управления и объектом (конт-
(контролируемым пунктом), определяются в зависимости от характера
задач управления и контроля, важности объектов, режимов работы обо-
оборудования, объемов и уровней автоматизации технологических процес-
процессов, принятой формы оперативного обслуживания объекта. Вариант
структуры автоматизированного диспетчерского управления теплоснаб-
теплоснабжения крупного города показан на рис. 6.1. Теплоснабжение осуществ-
осуществляется от ТЭЦ Минэнерго СССР и от котельных теплоэнергетического
предприятия местного Совета. На рис. 6.1 стрелками показаны инфор-
информационные связи между диспетчерскими пунктами (ДП) и подведом-
подведомственными объектами управления и информационные связи между
ДП предприятий теплоснабжения разных ведомств и объединенной
диспетчерской службой жилищного хозяйства города (ОДС). В за-
зависимости от размеров и конфигурации города, протяженности се-
сетей, сложности технологического процесса, количества объектов и их
территориального расположения диспетчерские службы тепловых се-
сетей энергосистемы и теплоэнергетических предприятий местного
Совета могут иметь одноступенчатую (с одним ДП) или двуступенча-
тую структуру (с центральным диспетчерским пунктом — ЦДЛ и не-
несколькими районными диспетчерскими пунктами РДП) [7].
Объемы телемеханизации в предприятиях тепловой сети энерго-
энергосистемы и в предприятиях котельных и тепловых сетей местных
Советов в условиях внедрения АСУТП (АСДУ) [24] приведены
ниже.
Для теплоподготовительной установки ТЭЦ. Телеизмерение: дав-
давление в подающем и обратном трубопроводах; расход в подающем
и обратном трубопроводах; температура в подающем и обратном
трубопроводах; расход подпиточной воды; содержание солей жест-
жесткости и кислорода в сетевой и подпиточной воде. Телесигнализация:
положение головных задвижек тепломагистралей; разбаланс рас-
204

ОВьекты диспетчерского
управления
Диспетчерская
служба и АСУ
Ведомственная
принадлежность
ТЭЦ
Насосные
станции
Районное
энергетическое
управление
Минэнерго
СССР
Котельныр
Теплоэнерг emu -
ческое
предприятие
местного Совета
Жилищное
управление
местного Совета
Рис. 6.1. Вариант структуры системы автоматизированного управления тепло-
теплоснабжением крупного города:
РЭУ - районное энергоуправление; ТСЭС - тепловые сети энергосистемы;
ТПМС - теплоэнергетические предприятия местного Совета; ОДС — объединен-
объединенная диспетчерская служба жилищного хозяйства (ЖХ); МК — магистральные ка-
камеры; К - контроль; У - управление, ЦТП - центральные тепловые пункты;
МТП - местные тепловые пункты; ИТП - индивидуальные тепловые пункты;
а - тепловые сети предприятия местного Совета от источников Минэнерго; б -
то же, но от источников местного Совета
хода сетевой воды и увеличение расхода подпиточной воды; опера-
оперативное состояние установки (в работе, в резерве).
Дня насосной станции на тепловой сети. Телеизмерение: давление во-
воды до и после насосной; давление до и после клапана рассечки; расход
сетевой воды; температура в подающем и обратном трубопроводах;
токи электродвигателей сетевых насосов; расход электроэнергии на-
насосной станцией (интегральное телеизмерение). Телесигнализация:
205

состояние сетевых насосов; положение головных задвижек до и после
насосной; положение задвижек на напорных трубопроводах сетевых
насосов; аварийно-предупредительная (аварийное отключение сетево-
сетевого насоса); работа АВР насоса (аварийное автоматическое включение
резервного насоса); работа АВР электропитания (аварийное отключение
одной из питающих кабельных линий 6—10 кВ и автоматическое вклю-
включение секционного выключателя 6—10 кВ); предельное давление (ми-
(минимальное в подающем трубопроводе и максимальное в обратном тру-
трубопроводе перед насосной на обратном трубопроводе); работа клапа-
клапана рассечки; превышение допустимой температуры в подшипниках
сетевых насосов; неисправность схемы АВР насосов по давлению; не-
неисправность оперативных электрических цепей управления и телемеха-
телемеханики; предельная влажность в помещении насосной; работа охранной
сигнализации. Телеуправление: включение и отключение сетевых насо-
насосов; открытие и закрытие головных задвижек насосной. Телерегули-
Телерегулирование: задатчик уставок регуляторов давления в сети.
Для магистральной камеры. Телеизмерение: давления в подающем
и обратном трубопроводах; расход сетевой воды в подающем и обрат-
обратном трубопроводах; температура воды в подающем трубопроводе
перед задвижкой по ходу воды в конечной камере тепломагистрали;
температура воды в обратном трубопроводе на каждом ответвлении
до задвижки по ходу воды. Телесигнализация: положение магистраль-
магистральных секционирующих задвижек; остановка задвижек в промежуточ-
промежуточном положении; предельный максимальный уровень воды в дренаж-
дренажном приямке; неисправности питания электрических цепей управле-
управления, автоматики и телемеханики; работа охранной сигнализации. Теле-
Телеуправление: открытие и закрытие магистральных секционирующих
задвижек.
Для котельной (районной, квартальной). Телеизмерение: давления
в подающем и обратном трубопроводах каждой отходящей от котель-
котельной магистрали; температура в подающем трубопроводе (при наличии
общих коллекторов — одна точка в подающем коллекторе); тем-
температура в обратном трубопроводе каждой магистрали; расход воды
в подающем и обратном трубопроводах каждой магистрали; уровень
воды в сетевых баках-аккумуляторах. Интегральное телеизмерение
(для районных котельных): расход потребленного топлива (газа)
котлами; расход электроэнергии котельной; расход отпущенной теп-
теплоты по каждой магистрали; расход подпиточной воды. Телесигнали-
Телесигнализация аварийно-предупредительная: предельные давления воды в обрат-
обратном трубопроводе для каждой магистрали; предельные значения рас-
расхода подпиточной воды; положение регулирующих клапанов регуля-
регуляторов температуры сетевой' воды и перепада давления на выходе ко-
котельной. Телерегулирование: задатчик уставок регулятора температуры
сетевой воды в подающем трубопроводе; задатчик уставок регулятора
перепада давлений на выходе котельной.
206

Для котельной (групповой) без обслуживающего персонала. Теле-
Телесигнализация: температура подаваемой воды; аварийная и аварийно-
предупредительная (общий сигнал нарушения нормального режима
работы котельной; открывание дверей котельной).
Для центрального (группового) теплового пункта (ЦТП). Телеизме-
Телеизмерение: давления в подающем и обратном трубопроводах на входе ЦТП;
давление в подающем трубопроводе отопления; температуры в подаю-
подающем и обратном трубопроводах на входе ЦТП; температура в подаю-
подающем трубопроводе отопления; расход сетевой воды на входе ЦТП;
расход воды на горячее водоснабжение; расход потребленной теплоты.
Телесигнализация: состояние насосов и положение регулирующих
клапанов ЦТП; аварийно-предупредительная (работа АВР каждой из
групп насосов ЦТП, неисправность оперативных электрических цепей
управления, автоматики и телемеханики, работа охранной сигнализа-
сигнализации: открывание дверей ЦТП); предельные давления в подающем и
обратном трубопроводах на входе ЦТП, в подающем трубопроводе
отопления, в подающем и циркуляционном трубопроводах горячего
водоснабжения, на входе ЦТП перед повысительными насосами и
после регулятора давления в системе холодного водоснабжения, в
обратном трубопроводе отопления при независимом присоединении;
предельные температуры воды в подающем трубопроводе горячего
водоснабжения; предельные расходы сетевой воды на входе ЦТП.
Телеуправление: включение, отключение смесительных насосов (для
регулирования отпуска теплоты на отопление), открытие и закрытие
переключающих задвижек водонагревателя горячего водоснабже-
водоснабжения. Телерегулирование: задатчик уставок регулятора отпуска теп-
теплоты на отопление.
Индивидуальные (местные) тепловые пункты. Объемы телемехани-
телемеханизации определяются при проектировании диспетчеризации жилищного
хозяйства с учетом наличия или отсутствия центральных тепловых
пунктов.
6.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ
Типы и основные характеристики средств телемеханизации, кото-
которые могут применяться в системах теплоснабжения, приведены в
табл. 6.1, в которой приняты следующие условные обозначения: ПУ -
пункт управления; КП - контролируемый пункт; ПКП - периферий-
периферийный КП; ТС - телесигнализация; ТУ - телеуправление; ТР - телерегу-
телерегулирование; ТИТ — текущее телеизмерение; ТИИ — интегральное теле-
телеизмерение; АПД - аппаратура передачи данных.
Для измерения давления воды и перепада давлений используют ма-
манометры типа МЭД с унифицированным дифференциально-трансформа-
дифференциально-трансформаторным выходным сигналом (класс точности 1 и 1,5), а также унифи-
унифицированные манометрические датчики ГСП, имеющие стандартный вы-
207

I
I
5
Й
5
8
й
к
к
to
I
H
I
о
о
¦4-
6
О
о
r-1

5 26
1 Is
S Sh
2
:-§1ш
s з
я gi
О О
С С
, 6
i i
i i i
о
t-H ОО ОО

ходной сигнал постоянного тока 0-5 или 0—20 мА (например, силь-
фонный датчик типа МС-Э2; манометр мембранный электрический
тина ММЭ и др.) .
Для сигнализации предельных значений давления в схемах блоки-
блокировки и автоматического включения резервных насосных агрегатов
применяют электроконтактные манометры типа ЭКМ-1У и датчики
перепада давлений типа РКС, имеющие устройство для настройки кон-
контактов в пределах всей шкалы.
Для измерения расхода воды используют дифманометрические рас-
расходомеры, работающие совместно с сужающими устройствами (в основ-
основном диафрагмами), и индукционные расходомеры. Дифманометры с
унифицированным выходным сигналом 0-5 мА или 0—20 мА: мембран-
мембранные ДМ-Э1 с пределами измерения 0,16-1 кПа и предельным давлени-
давлением 0,25 МПа; мембранные ДМ-Э2 с пределами измерения 1-6,3 кПа и
предельным давлением 1 МПа; мембранные ДМЭР с пределами измере-
измерения 1,6—63 кПа и предельным давлением 40 МПа (все класса точности
1 и 1,5); сильфонные ДС-ЭРЗ с пределами измерения 4—25 кПа и пре-
предельным давлением 10 МПа (класс точности 0,6); сильфонные ДС-ЭР4
с пределами измерения 40—160 кПа и предельным давлением 10 МПа
(класс точности 1,0). Индукционные расходомеры типа ИР-61 приме-
применяются для трубопроводов с условным проходом 100, 150, 200 и 300 мм
(класс точности 1,0) и типа ИР-56 — для больших диаметров.
Для измерения температуры воды применяют стандартные термо-
термопреобразователи сопротивления типа ТСП-0879 (платиновый) для
измерения температур до 200 °Си типа ТСМ-0879 (медный) для изме-
измерения температур до 150 °С. Для измерения температур наружного воз-
воздуха используют термопреобразователи сопротивления ТСМ-0879-01,
ТСМ-6114, устанавливаемые в защитном вентилируемом кожухе. Ука-
Указанные датчики температур присоединяются к устройству телемеха-
телемеханики КП через нормирующие преобразователи ПТ-ТС-68 или другого
типа с выходным унифицированным сигналом 0—5 мА.
Для сигнализации предельных значений температур в схемах конт-
контроля, блокировки и включения насосов могут быть применены как
датчики температур приборы типа ТЭ2ПЗ, преимуществом которых
является большое количество модификаций, дающих возможность
выбрать датчик на требуемые пределы температур.
Для измерения электрической мощности используют измерительные
преобразователи типа Е-829 с выходным сигналом 0—5 мА.
Датчиками телесигнализации в системах теплоснабжения являются
блок-контакты, фиксирующие положение оборудования, а также кон-
контакты выходных элементов' устройств автоматики и защиты. Телесиг-
Телесигнализация положения задвижек выполняется в виде трех сигналов:
"открыта", "закрыта" и "остановлена в промежуточном положении".
Конечные положения задвижки фиксируются контактами концевых
210

Рис. 6.2. Возможные структуры соединений между устройствами ПУ и КП
телекомплекса "Гранит":
ОДО — оперативно-диспетчерское оборудование; ПУ - пункт управления;
КП - контролируемый пункт (в котельной, ЦТП, насосной станции)
выключателей ее электропривода. Формирование сигнала промежуточ-
промежуточного положения осуществляется параллельно соединенными блок-
контактами магнитных пускателей, управляющих включением и
выключением электроприводов пары задвижек, так как при опера-
операции с определенной задвижкой однозначно определяется задвижка,
оказавшаяся в промежуточном положении.
На стороне пункта управления при аналоговом воспроизведении теле-
телеизмерений рекомендуется использовать узкопрофильные приборы ти-
типа АСК с классом точности 0,5.
При выборе оборудования диспетчерского пункта городских сис-
систем теплоснабжения следует ориентироваться на секционные мозаич-
мозаичные щиты типа ЩЦСМ-1 и механические сборные секционные диспет-
диспетчерские пульты КЗСП-1, а также на столы типа ДС для городских теп-
тепловых сетей в условиях диспетчеризации без применения устройств
телемеханики [18].
В качестве примера на рис. 6.2 показана структура соединений меж-
между пунктом управления и контролируемыми пунктами телекомплек-
телекомплекса "Гранит".

6.3. ЗАДАЧИ АСУТП ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
АСУТП и АСДУ создаются при обосновании в крупных городских
системах централизованного теплоснабжения от ТЭЦ и районных ко-
котельных и в энергохозяйствах промышленных предприятий с целью
повышения эффективности управления. АСУТП (АСДУ) осуществляют
оперативно-диспетчерский контроль и управление режимами работы
объектов теплоснабжения в нормальных условиях и аварийных ситуа-
ситуациях, выполняют расчеты по прогнозированию и оптимизации режимов
и оперативной их коррекции, составляют оперативно-диспетчерскую
отчетность, передают информацию на вышестоящие уровни диспетчер-
диспетчерского управления, формируют информационный банк данных о соору-
сооружениях и оборудовании, выполняют расчеты технико-экономических
и технологических показателей работы систем теплоснабжения.
АСУТП (АСДУ) теплоснабжения созданы в Харькове, Москве и
других городах. В ближайшие годы возрастет число городов, в кото-
которых будут внедрены такие системы.
АКХ им. К. Д. Памфилова на основе обобщения опыта проекти-
проектирования и внедрения АСУТП в ряде городов страны рекомендует для
теплоэнергетических предприятий местных Советов с различной струк-
структурой системы теплоснабжения функциональный состав АСУТП, пред-
представленный в табл. 6.2 [5]. Характеристика задач, решаемых каждой
из подсистем АСУТП, представлена в табл. 6.3.
Таблица 6.2. Рекомендуемый функциональный состав АСУТП (АСДУ)
Тип структуры системы тепло- Количество подсистем АСУТП
снабжения города (района)
(см. рис. 6.1) Производство Транспортирование, рас-
и отпуск тепло- пределение и потребле-
ты (котельные) ние теплоты (тепловые
сети и пункты)
Теплоэнергетические предприятия местных Советов
Тепловые сети с ТП от источников - 1
Минэнерго
Районные и квартальные котель- 1 (источники 2 (сети от источников
ные местных Советов с тепловы- местного Со- Минэнерго и сети от
ми сетями и ТП, тепловые сети вета) источников местного
со своими пунктами от источни- Совета)
ков Минэнерго
Районные и квартальные котель- 1 1
ные местных Советов с тепловы-
тепловыми сетями и ТП
Предприятия Минэнерго
ТЭЦ, тепловые сети с насосны- 1 1
ми станциями
212

ю
213

i
а
о
1
&
о
р.
§
"
to
s
в
с;
о
н
о
а.
С
214

о,
о
•в-
ll
I.
Й 2
и I
о
о.
I
5
и
о ? « к
53 &&
a g s. 8 g
ш S ^ О 3
о Щ a i «
? SBI&
215

а,
X
я н
I8
2 ю
S О
hQ ш
III
Я с «о
о
X
09
18|
fill
1
S
1
il
о.
S
о
О щ
5 «
|ё
» 3
о п
о
lees
н о « 5
о о « «"

в п

6.4. УПРАВЛЯЮЩАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
ДЛЯ АСУТП
Для решения указанных в § 6.3 задач АСУТП применяется управ-
управляющая вычислительная техника, работающая совместно с система-
системами телемеханики и локальной автоматикой регулирования и управ-
управления.
Все функции управляющего вычислительного комплекса (УВК)
в АСУТП делятся на информационные и управляющие. К информа-
информационным функциям относятся циклический опрос параметров и их
первичная обработка (линеаризация, масштабирование и др.), избира-
избирательный контроль, сигнализация отклонений от нормы технологиче-
технологических параметров, регистрация срабатывания защит, цифровая реги-
регистрация результатов, расчет и анализ технологических и технико-
экономических показателей, диагностика состояния оборудования
объекта управления и средств АСУТП. К управляющим функциям
относятся прогнозирование и оптимизация хода технологического
процесса, автоматизированные пуски и остановы оборудования,
прямое цифровое и супервизорное (через задатчики локальных регу-
регуляторов) регулирование технологических параметров, обмен инфор-
информацией с вышестоящими АСУ.
Обобщенная структурная схема УВК, построенного по агрегатному
принципу, показана на рис. 6.3. Процессор (Пр) является основным
звеном обработки информации и центральным управляющим органом
комплекса. Он выполняет команды программы и организует обра-
обращение к запоминающим устройствам - оперативному (ОЗУ), храня-
хранящему информацию, непосредственно используемую в процессе вы-
вычислений, и постоянному (ПЗУ), хранящему информацию, внесен-
внесенную при изготовлении ЭВМ. К процессору для увеличения объема
памяти через ОЗУ подключаются внешние запоминающие устройства
(ВЗУ) в виде накопителей на магнитной ленте (НМЛ) и на магнит-
магнитных дисках (НМД). Остальные устройства УВК (кроме процессора
и памяти) называются внешними периферийными устройствами.
Связь процессора с этими устройствами осуществляется с помощью
устройства сопряжения (УС), например стандартного сопряжения
2К, применяемого в комплексе АСВТ.
К внешним устройствам относятся:
устройства связи с объектом управления (УСО), осуществляющие
связи УВК с датчиками и измерительными преобразователями (связи
для контроля К) и с исполнительными механизмами и задатчиками
локальных регуляторов (связи для управления У) через средства теле-
телемеханики - пункт управления (ПУ) и контролируемые пункты (КП);
устройства связи с диспетчером (Д) и оперативным персоналом
(УСД) - мнемосхемы, табло, пульты управления, щиты сигнализации,
экранные пульты - дисплеи;
218

пап
г
Объект упрабленая — система
теплосна 5жения
Рис. 6.3. Структурная схема управляющего вычислительного комплекса для
управления системой теплоснабжения города
устройства ввода-вывода (УВВ) для ввода и вывода информации
с внешних носителей информации (ВНИ) — перфолент, перфокарт,
печатающих устройств;
устройство счета реального времени - таймер (Т) для обеспечения
работы УВК в реальном масштабе времени.
Управляющие вычислительные комплексы работают по принципу
программного управления вычислительным процессом. Совокуп-
Совокупность математических методов, моделей и алгоритмов для реализа-
реализации информационных и управляющих функций называется математи-
математическим обеспечением (МО). Совокупность программ для реализации
этих алгоритмов и обеспечения работы всех устройств УВК называется
программным обеспечением (ПО). ПО делится на общее программное
обеспечение, поставляемое со средствами вычислительной техники и
служащее для автоматизации подготовки программ, организации и
контроля вычислительного процесса, и специальное программное
219

обеспечение, разрабатываемое при проектировании конкретной АСУТИ
(АСДУ) и включающее программы, реализующие ее функции; при
этом одна часть программ привязывается к данному объекту и пред-
представляется на внешних машинных носителях информации, что позволя-
позволяет вводить их в ЭВМ при необходимости по мере изменения схемы
объекта, а другая часть обеспечивает функционирование конкрет-
конкретного комплекса технических средств заданной конфигурации, "зашива-
"зашивается" в аппаратуру и реализуется автоматически.
Средства ПО следует рассматривать как вид промышленной продук-
продукции, такой же, как и УВК. Для программирования задач вычислитель-
вычислительного характера, научно-исследовательских и задач управления приме-
применяются языки АЛГОЛ-60, ФОРТРАН, ПЛ-1, БЭЙСИК.
К новому классу средств вычислительной техники, использующих
большие интегральные схемы (БИС), относятся микропроцессоры и
микроЭВМ.
Микропроцессором называют фукнционально законченное устрой-
устройство обработки цифровой информации, управляемое хранимой в его
памяти программой. Выполняется на одной или нескольких БИС. Мик-
Микропроцессор является упрощенным вариантом процессора обычных
ЭВМ, оперирующим с коротким словом от 4 до 16 разрядов. Состоит
из центрального процессора (ЦПР), постоянной памяти микропро-
микропрограмм (ПМ) и блока управления (Б У).
МикроЭВМ - это комплекс устройств (рис. 6.4), состоящий из
микропроцессора, устройств памяти на БИС - оперативной (ОЗУ)
и постоянной (ПЗУ) и внешних устройств памяти на гибких НМД,
устройств ввода-вывода (УВВ) для связи с периферийными устрой-
устройствами. Для подготовки и отладки программ для микроЭВМ исполь-
используются комплексы системы миниЭВМ.
В настоящее время в АСУТП (АСДУ) получает широкое применение де-
децентрализация управления технологическими процессами на базе мик-
- -у—Микропроцессар
гги
/АШ
иш
УШ'
Рис. 6.4. Структура микроЭВМ:
АШ — адресная шина A6 линий); УШ - управляющая шина F—10 линий);
ИШ — информационная шина (8 линий)
220

ропроцессорной техники, устанавливаемой на объектах управления.
В децентрализованных системах с помощью микроЭВМ могут осуще-
осуществляться прямое цифровое управление технологическим процессом,
сбор и первичная обработка данных, получаемых от датчиков, про-
программно-логическое управление оборудованием. Благодаря этому
происходит сокращение и концентрация данных, передаваемых в центр
управления (ЦДЛ), что резко разгружает каналы связи ЦДЛ с КП,
повышает достоверность информации, надежность системы управления,
снижает затраты на программирование и обслуживание. Роль централь-
центральной ЭВМ (в ЦДЛ) при этом могут выполнять УВК, решающие задачи
оперативно-диспетчерского управления, для чего следует применять
ЭВМ, имеющие большие быстродействие и объем памяти, развитую
систему связи с персоналом диспетчерской службы.
В качестве средств вычислительной техники, реализующих задачи
АСУТП (АСДУ), применяются выпускаемые промышленностью комп-
комплексы технических средств типа АСВТ и КТС ЛИУС-2.
Агрегатные средства вычислительной техники являются комплексом
АСВТ, на базе которых строятся УВК в ДП. К ним относятся АСВТ
СМ ЭВМ (СМ-1, СМ-2, СМ-3, СМ-4) и их новые модификации (СМ-2М,
СМ-1420 и др.) на базе гибридной технологии; АСВТ-ПС (СМ-1800 и
др.) — новые агрегатные комплексы на базе микропроцессорной тех-
техники; микропроцессорные АСВТ "Электроника" ("Электроника-60"
и др.). КТС ЛИУС является комплексом технических средств для
локальных информационно-управляющих систем. На базе микропро-
микропроцессоров выпускается комплекс типа КТС ЛИУС-2 (микроДАТ).
Технические характеристики мини- и микроЭВМ приведены в
табл. 6.4.
Комплексы СМ ЭВМ (системы малых вычислительных машин) типа
СМ-1 и СМ-2 делятся на базовые, типовые и специфицированные, кото-
которые компонуются по спецификации заказчика. При компоновке комп-
комплексов осуществляется выбор агрегатных модулей и определяются
Таблица 6.4. Сравнительные технические характеристики
отечественных мини- и микроЭВМ
Мини-ЭВМ
Хар актеристика
МикроЭВМ
СМ-1
СМ-2
СМ-3 СМ-4 СМ-1800 "Электроника"
Быстродействие,
тыс. операций/с
Разрядность сло-
слова, бит
Емкость ОЗУ,
10 слов
200 500 200 500 500
16 16 16 16 8
16 32-128 16-32 16-128 64
250
16
28
221

информационные связи между ними в УВК для конкретного приме-
применения. Имеются пять основных уровней модулей: центральные обраба-
обрабатывающие устройства (процессоры, ОЗУ, СВВ и др.); устройства свя-
связи (модули сопряжения и др.); УВВ; устройства внешней памяти;
УСО. На базе СМ-1 и СМ-2 можно компоновать локальные и территори-
территориально рассредоточенные многомашинные комплексы. Передача инфор-
информации в таких комплексах, а также между комплексами и терминала-
терминалами может осуществляться по телефонным, телеграфным и специаль-
специальным линиям связи.
Основное структурное отличие СМ-1 от СМ-2 состоит в том, что
СМ-1 ориентирована в большей степени на связь с объектами контро-
контроля и управления, а СМ-2 — на межпроцессорные связи. Комплексы
СМ-1 и СМ-2 обладают программной совместимостью с ранее выпускав-
выпускавшимися ЭВМ АСВТ-М, М-6000 и М-7000. Для применения СМ-1 и СМ-2
в АСУТП разработан и поставляется пакет прикладных программ,
позволяющий без предварительного программирования компоновать
системы сбора, анализа и обработки технологической информации.
Управляющие вычислительные комплексы СМ-3 и СМ-4 скомпоно-
скомпонованы из агрегатных модулей СМ ЭВМ на базе процессоров СМ-ЗП и
СМ-4П. Особенностью этих комплексов является наличие одношинной
структуры системного интерфейса ввода-вывода (типа ОШ). СМ-3
и СМ-4 имеют программную совместимость с комплексами АСВТ М-400.
В составе СМ-4 имеется ряд модулей (таймер, аппаратный загрузчик
и др.), расширяющих по сравнению с СМ-3 функциональные возмож-
возможности комплекса.
Микропроцессорная ЭВМ СМ-1800 предназначена как для применения
на нижнем уровне многомашинных комплексе с центральным УВК
СМ-4, так и для автономного использования. В многомашинных комп-
комплексах СМ-1800 может выполнять роль интеллектуальных терминалов
устройств связи с объектом, удаленных от центрального УВК на рас-
расстояние до нескольких километров, и интеллектуальных терминальных
станций. СМ-1800 целесообразно использовать для решения следующих
функциональных задач: локальной регистрации и регулирования с не-
неизменяемой программой; прямого цифрового управления процессами
(в качестве контроллера); централизованного контроля технологиче-
технологических параметров; организации терминальных станций в разветвленных
автоматизированных системах. СМ-1800 представляет собой базовую
ЭВМ (центральный процессор и арбитр), модули оперативной и постоян-
постоянной памяти, модули связи с объектом и внешние устройства — внешнюю
память на магнитных дисках алфавитно-цифровой видеотерминал,
печатающее алфавитно-цифровое устройство, перфоленточное устрой-
устройство ввода-вывода, модуль связи с модемом.
Базовые ЭВМ СМ-1801, СМ-1802 и СМ-1803 являются основой созда-
создания УВК различной конфигурации: СМ-1801 предназначена для встраи-
222

вания в устройства и системы, изготовляемые заказчиком; СМ-1802
(в приборном исполнении) и СМ-1803 (во встраиваемом в стойку или
тумбу исполнении) применяются для построения комплексов, произво-
производимых заводом-изготовителем ЭВМ.
Модуль связи с модемом предназначен для обеспечения сопряжения
комплексов СМ-1800 с каналами передачи данных при организации об-
обмена данными по телефонным некоммутируемым и коммутируемым
городским каналам связи.
МикроЭВМ семейства "Электроника-60" предназначены для обработ-
обработки информации и управления в АСУТП, контрольно-измерительных
и информационных системах. По архитектуре эта микроЭВМ аналогич-
аналогична малым машинам СМ-3 и СМ-4. С 1980 г. выпускается микроЭВМ
"Электроника-бОМ".
Комплекс технических средств ЛИУС-2 предназначен для построения
АСУ отдельными агрегатами, группами агрегатов и технологическими
процессами локальных АСУТП или входящих в состав нижнего уровня
иерархических АСУТП. КТС ЛИУС-2 может использоваться в качестве
активного устройства связи УВК на базе СМ ЭВМ с объектом управ-
управления и оперативным персоналом (диспетчером).
Агрегатные модули комплекса обеспечивают возможность приме-
применения в АСУТП различных типов датчиков и исполнительных механиз-
механизмов, серийно выпускаемых для их комплектации.
На базе КТС ЛИУС-2 могут быть построены следующие специализи-
специализированные комплексы локальных АСУТП:
комплексы сбора, первичной обработки, представления информации
о значениях технологических параметров, состоянии оборудования и
сигнализации и регистрации нарушений технологического режима;
комплексы локального регулирования, включающие гибридные регу-
регуляторы, аналоговые средства которых реализуют ПИД-закон регулиро-
регулирования, а цифровые средства на базе микропроцессора обеспечивают
выполнение сложных математических операций при формировании ал-
алгоритмов регулирования, адаптации, перестройке структуры регуля-
регулятора;
программно-логические комплексы на основе программируемых
контроллеров, осуществляющие позиционное управление объектами
(включение и выключение реле, исполнительных механизмов и агрега-
агрегатов) на основе логической обработки сигналов параметров от датчи-
датчиков, конечных выключателей и др.;
комплексы оперативно-диспетчерского оборудования, обеспечиваю-
обеспечивающие решение задач диспетчерского контроля и управления с отобра-
отображением информации на экранах дисплеев, ввод информации вручную;
телемеханические комплексы, реализующие функции телемеханики
в АСУТП при передаче информации между пунктами управления и
контролируемыми пунктами.
223

В состав компоновочных изделий КТС ЛИУС-2 входят: каркасы для
размещения модулей при компоновке микропроцессорных блоков;
встраиваемые кожухи, настенные и настольные шкафы для компонов-
компоновки периферийных устройств; настольные и настенные шкафы для раз-
размещения скомпонованных блоков и источников питания; столы и под-
подставки для компоновки интеллектуальных терминалов и рабочих
мест операторов и диспетчеров.
Глава седьмая. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ
7.1. ИСТОЧНИКИ ЭКОНОМИИ РЕСУРСОВ
ПРИ АВТОМАТИЗАЦИИ И ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ ТП
Внедрение рассмотренных в предыдущих главах средств автомати-
автоматизации регулирования отпуска теплоты в ТП позволяет значительно
повысить экономичность системы теплоснабжения.
Ниже приведен сводный перечень источников экономии энергети-
энергетических, трудовых и материальных ресурсов при автоматизации и те-
телемеханизации ТП [5,23]:
экономия теплоты на отопление зданий за счет устранения перегре-
перегрева помещений в осенне-весенний период отопительного сезона, когда
по условиям обеспечения нагрузки горячего водоснабжения температу-
температура сетевой воды на теплоисточнике поддерживается постоянной (ДСП,
руб/год) (см. п. 2.1.2, 2.1.3);
экономия теплоты на отопление зданий за счет снижения ее отпуска
в ночное время (ДСН, руб/год) (§ 2.4);
экономия теплоты на отопление зданий за счет снижения ее отпуска
в нерабочие дни (для общественных и промышленных зданий) (ДСС,
руб/год) (§2.4);
экономия теплоты на отопление зданий за счет применения снижен-
сниженного температурного графика, учитывающего частично теплопоступле-
ния от внутренних источников (ДСИ, руб/год) (п. 2.1.3);
экономия теплоты на отопление зданий с пофасадно разделенной
системой отопления за счет пофасадного регулирования отпуска теп-
теплоты с учетом теплоты солнечной радиации, направления и скорости
ветра (ДСф, руб/год) (§ 2.3),
снижение потерь теплоты в системе горячего водоснабжения за счет
снижения температуры воды на горячее водоснабжение в ночное вре-
время (ДСГ( руб/год) (п. 2.1.4);
снижение расхода электроэнергии на привод сетевых насосов на теп-
теплоисточнике за счет уменьшения расхода сетевой воды в магистраль-
224

ных и распределительных тепловых сетях, в связи с экономией тепло-
теплоты на отопление и горячее водоснабжение (ДСЭ, руб/год);
снижение расхода электроэнергии на привод сетевых насосов в ко-
котельной (районной, квартальной) вследствие уменьшения расхода во-
воды и снижение затрат на ремонт тепловых сетей из-за уменьшения кор-
коррозионных повреждений за счет регулирования отпуска теплоты по
ступенчатому температурному графику (ДСК, руб/год) (§ 1.3);
сокращение численности персонала, обслуживающего ТП при внед-
внедрении телемеханизации ТП (ДС3, руб/год) (§ 6.1);
снижение расхода электроэнергии на освещение помещений телеме-
телемеханизированных ТП, работающих без постоянного обслуживающего
персонала, в связи с отключением части светильников и переходом на
дежурное освещение на время отсутствия персонала (ДСЭ о, руб/год)
(§6.1).
При внедрении телемеханизации ТП в условиях функционирования
АСУТП (АСДУ) теплоснабжения дополнительными источниками явля-
являются:
экономия электрической энергии и теплоты за счет прогнозирования
и оперативного поддержания заданных оптимальных режимов работы
тепловых сетей, обеспечивающих устранение перерасходов сетевой
воды, требуемого распределения теплоносителя по потребителям, не-
непревышения температуры обратной воды выше допустимой (§ 6.3);
экономия воды, теплоты, трудовых и материальных затрат за счет
оперативного контроля и диагностики состояния тепловых сетей,
обеспечивающих сокращение времени обнаружения, локализации и лик-
ликвидации аварий и связанного с этим снижения утечек воды и потерь
теплоты в тепловых сетях, затрат времени персонала и механизмов,
участвующих в аварийно-восстановительных работах, а также матери-
материальных и трудовых затрат на ремонт тепловых сетей (§ 6.3) -,
экономия трудозатрат на обработку информации о количествах от-
отпущенной и потребленной теплоты и электрической энергии и о пара-
параметрах технологических параметров в ТП за счет применения автомати-
автоматизированной обработки информации на ЭВМ вместо ручной (§ 6.1, 6.3);
снижение затрат на средства автоматизации за счет применения еди-
единого группового датчика метеорологических параметров или единого
группового регулирующего прибора для автоматического регулиро-
регулирования отпуска теплоты и управления насосами смешения в группе
автоматизированных ТП (§ 2.2, 6.3);
экономия теплоты на отопление зданий за счет супервизорного
управления заданиями локальных автоматических регуляторов отпус-
отпуска теплоты в ЦТП, обеспечивающего корректировку этого отпуска
с учетом метеорологических параметров (скорости ветра, солнечной
радиации и др.) (§ 6.3);
снижение расхода электроэнергии на привод сетевых насосов за
счет оптимизации гидравлического режима в тепловых сетях с перемен-
8-6820 ~3

ным расходом сетевой воды, обусловленным работой ТП с автомати-
автоматическим регулированием отпуска теплоты (§ 6.3).
Эти составляющие экономии ресурсов достигаются при совместной
работе ЭВМ и средств телемеханики в составе АСУТП (АСДУ).
7.2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ
И ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ ТП
Экономическая эффективность при внедрении средств автоматиза-
автоматизации регулирования отпуска теплоты и телемеханизации в ТП может
быть определена по нижеприведенным формулам.
От устранения перегрева в осенне-весенний период:
ДСП/ = AQnQpQl Цт ¦ Ю'2, G.1)
где AQn — экономия теплоты от устранения перегрева в осенне-ве-
осенне-весенний период, % Qp{; Qpoi - расчетный годовой расход теплоты на
отопление и вентиляцию зданий, присоединенных к i -му тепловому
пункту, ГДж/год; Цт — стоимость отпускаемой теплоисточником теп-
теплоты в соответствии с действующим положением о ценах на теплоту,
руб/ГДж; г = 1, 2, . . ., п, п - количество тепловых пунктов (ДТП и
ИТП); Д<2П определяется на основании графика температур сетевой
воды с учетом длительности стояния наружных температур в осенне-
весенний период для данного города или поселка по п. 2.1.3. Прибли-
Приближенно AQn можно определить как экономию теплоты при регулирова-
регулировании "местными пропусками" в указанный период, когда температура
воды в подающем трубопроводе тх поддерживается постоянной (см.
рис. 1.2, кривая 3):
jSp _ ,j.cp fcp _ t" TO1
Д2п = —Ь г- —— тг " °' ¦ 100, G.2)
Т \ — Т2 tp - t Qp,
11 в н ио/
где t", tcp — температуры наружного воздуха в точке излома графи-
графика и средняя за осенне-весенний период, °С; тср тср — средняя тем-
температура воды в подающем и обратном трубопроводах, °С (тср =тх =
= const); т\, т'2 — температура воды в подающем и обратном трубо-
трубопроводах при расчетной ^н, °С; Та — длительность осенне-весеннего
периода, ч/год; Q? - расчетный часовой расход теплоты на отопле-
отопление и вентиляцию зданий, присоединенных к данному тепловому пунк-
пункту, ГДж/ч; tp - расчетная температура воздуха в помещениях, °С.
По данным АКХ им. К. Д. Памфилова для условий, близких к ус-
условиям Москвы (tp = —26 °С, длительность отопительного сезона
Гсез =5000 ч/год, Тп = 1000 ч/год), можно принять AQn =2-^3%.
226

Для всех тепловых пунктов экономия
ДСП = AQnKT • КГ2 2 Q* • G-3)
i = 1
От снижения отпуска теплоты в ночное время:
ДСН/ =Д2Н0Р.ДТ1О-2, G.4)
где AQH — экономия теплоты от снижения ее отпуска в ночное вре-
время, % Qp.; Qp. — расчетный годовой расход теплоты на отопление
Н/ Н/
здания, которому снижается отпуск теплоты, ГДж/год; Цт из формулы
G.1); / = 1,2 т.
, При продолжительности снижения отпуска теплоты в ночное время,
составляющей а часов в сутки, экономия теплоты в течение всего ото-
отопительного сезона находится по формуле
с> •10°| G'5)
где AtH — допустимое снижение tB в ночное время, °С (см. § 2.4);
Г^р - средняя температура наружного воздуха за отопительный се-
сезон, °С.
Для всех зданий экономия
т
ДСН = Д2„ДТ • Ю Б 2? , G.6)
/ = 1 н/
где т — количество зданий, которым снижается отпуск теплоты.
Если в ряде ЦТП допустимо централизованное снижение отпуска
теплоты в ночное время, то экономия рассчитывается по формуле
ДСН = Де„Яг ¦ КГ2 2 Qpo. , G.7)
где к - количество таких ЦТП; г = 1,2,..., Ат.
От снижения отпуска теплоты в нерабочее время:
G.8)
где AQC — экономия теплоты от снижения ее отпуска в нерабочее
время, % Qc . - gP _ расчетный годовой расход теплоты на отопление
здания, которому снижается отпуск теплоты, ГДж/год.
При снижении отпуска теплоты в нерабочее время, составляющем Ъ
суток в неделю, в течение всего отопительного сезона экономия тепло-
227

ты находится по формуле
bAtHp
A В 0
где ?р — расчетная температура воздуха в помещениях здания, °С;
AtHp - допустимое снижение гв в нерабочее время, °С (см. § 2.4);
tcp - из формулы G.5).
Для всех зданий экономия
ДСС =Д<2С//Т-1(Г2 Z QJ,. G.10)
где / = 1, 2, ...,/; / — количество зданий, которым снижается от-
отпуск теплоты в нерабочее время.
От регулирования по сниженному температурному графику, учи-
учитывающему частично теплоиоступления от внутренних источников (см.
рис. 1.2, кривая 6):
де„= fKA'_"fCp -юс G.П)
в н
где At* - усредненное за отопительный сезон превышение tB сверх
комфортной из-за теплоты внутренних источников. Для групповых
и индивидуальных ТП зданий с системами отопления без пофасадного
разделения можно принять Д?Ц = 1 -г 1,5 ° С (по опытным данным).
Для предварительных расчетов можно принять ДBИ = 4 н- 6%.
Для всех тепловых пунктов (ЦТП и ИТП) экономия
ДСИ = ДB„ДТ • Ю 2 {??. , G.12)
где 2pf и и —из формулы G.1).
От пофасадного регулирования:
ДСФ/ = ДефбЦ,, Дт-Ю, G.13)
где Д^ф — экономия теплоты от пофасадного регулирования, % от
бф,-; 2ф.- ~ расчетный годовой расход теплоты на отопление здания
с пофасадно разделенной системой отопления, ГДж/год.
При пофасадном регулировании в течение всего отопительного се-
сезона экономия теплоты находится по формуле
- • 100,
Iм* - fp
в н
228

где tK — комфортная температура воздуха в помещениях, °С; Atcp —
усредненное за отопительный сезон превышение tB сверх комфортной
от влияния солнечной радиации и ветра, °С. Для жилых зданий можно
принять tK = 20 -^22 ° С; Д^р = 2 -гЗ °С (по опытным данным).
Для предварительных расчетов Д??ф можно принять равной 6-10%.
Для всех зданий экономия
ДСф = ДбфЯт • Ю-2 2 & , G.15)
/ =1
где / =1,2,...,/;/ — количество зданий с пофасадным регулиро-
регулированием.
От снижения температуры воды на горячее водоснабжение:
ДСГ( =AQrQpTiIIr, G.16)
где AQT — доля снижения потерь теплоты в циркуляционных трубо-
трубопроводах горячего водоснабжения, в долях единицы; QP. — расчет-
расчетный годовой расход теплоты на горячее водоснабжение г-го ЦТП,
ГДж/год.
Значение AQT определяется расчетом для каждого ЦТП. При сни-
снижении температуры воды на горячее водоснабжение в ЦТП с 60 до
45 ° С можно принять AQT = 1-2%.
Для всех ЦТП экономия
и
ДСГ = Д&Лт Б Ql- . G.17)
От снижения расхода сетевой воды вследствие автоматизации регу-
регулирования в тепловых пунктах:
АСЭ = ДСС A - Кх)ЭрсЦэ ¦ 10, G.18)
где AGC — снижение расхода сетевой воды в магистральных сетях при
автоматизации регулирования в тепловых пунктах, % от расчетного
расхода сетевой воды G?; Kx - усредненный коэффициент холостого
хода сетевых насосов, в долях единицы; Эр — расчетный годовой рас-
расход электроэнергии на привод сетевых насосов, кВт • ч/год; Цэ — стои-
стоимость электроэнергии, потребляемой теплоисточником, в соответ-
. ствии с действующим положением о ценах на электроэнергию,
руб/ (кВт • ч).
В формуле G.18) можно принять ДСС =5-^6% согласно рекомен-
рекомендациям [25].
От применения центрального регулирования отпуска теплоты по
ступенчатому графику (см. рис. 1.2, кривая 1):
АСК = АСЭК + ДСТ.С - АСт.п - ДСэ.р - ДСэ.с, G.19)
229

где ДСЭК - экономия от снижения расхода электроэнергии сетевы-
сетевыми насосами, руб/год; АСТ-С — экономия от снижения затрат на ре-
ремонт тепловых сетей вследствие уменьшения коррозионных повреж-
повреждений, руб/год; ДСТ-П — затраты на увеличение тепловых потерь в
сетях, руб/год; АСэ.р, ДСЭ.С — затраты на увеличение расхода электро-
электроэнергии рециркуляционными насосами в котельной и насосами сме-
смешения в тепловых пунктах, руб/год. Все составляющие затрат в
формуле G.19) определяются по методикам, приведенным в [6,
12, 26].
От сокращения численности обслуживающего ТП персонала при
внедрении телемеханизации:
S
ДС3 = 12 2 Зм, ДЧ, , G.20)
i=l
где Зм,- — среднемесячная зарплата одного работника i -й категории
с учетом дополнительной зарплаты и отчислений на социальное стра-
страхование, руб/(мес. чел); ДЧ,- — количество высвобождаемых работ-
работников, чел/год; S — количество категорий работников с одинаковой
зарплатой; / = 1, 2,.. .,5.
От снижения расхода электроэнергии на освещение телемеханизи-
телемеханизированных ТП:
АСЭ.О = (Wo - Wa.o) (Гг - Тл) B4 - r0) ^f~, G.21)
где Wo — суммарная электрическая мощность светильников в поме-
помещениях ТП до внедрения телемеханизации, кВт; Wa-O - суммарная
электрическая мощность светильников для дежурного освещения в
помещениях телемеханизированных ТП, кВт; Тг — -длительность ра-
работы ТП в течение года (исключая время на проведение ремонтов),
ч/год; Тп - длительность работы ТП в летний период, когда не требу-
требуется освещение, ч/год; to - количество часов пребывания персонала
в телемеханизированном ТП в течение суток, ч/сут; 24 - количество
часов в сутках, ч/сут; Цэ о - стоимость электроэнергии, расходуемой
в ТП на освещение, руб/(кВт • ч). Значения параметров, входящих в
формулы G.20) и G.21), определяются по данным предприятия.
Экономия ресурсов при создании АСУТП теплоснабжения (см. вы-
выше) может быть определена по специальной методике, приведенной
в [23, 25].
Ожидаемый годовой экономический эффект ЭЭф (с учетом капи-
капитальных затрат К и эксплуатационных расходов И) рекомендуется
рассчитывать как общий, так и отдельно от внедрения автоматиза-
автоматизации ТП, телемеханизации и АСУТП теплоснабжения с целью анализа
затрат.
230

При расчете капиталовложений в средства автоматизации тепло-
тепловых пунктов следует учитывать также затраты на монтаж автомати-
автоматических регуляторов, включая затраты на прокладку импульсных ли-
линий и монтаж датчиков в представительных помещениях и на наружных
стенах зданий, а также затраты на их настройку с учетом характери-
характеристик данного объекта автоматизации.
Расчет эксплуатационных расходов и затрат на организацию кана-
каналов связи рекомендуется осуществлять по методике, приведенной
в [23].
Показатели ожидаемой экономической эффективности — срок
окупаемости дополнительных капиталовложений Ток и коэффициент
эффективности дополнительных капиталовложений Ер = следует
определять отдельно для автоматизации ТП, телемеханизации и АСУТП
теплоснабжения с целью выбора наиболее эффективных технических
средств и в связи с различными значениями нормативных коэффици-
коэффициентов эффективности дополнительных капиталовложений для автома-
автоматизации и АСУТП.
Фактический годовой экономический эффект определяется на ста-
стадии оценки результатов внедрения комплексной автоматизации и теле-
телемеханизации на одном или нескольких теплоэнергетических предприя-
предприятиях одинакового типа по фактической экономии топлива, электро-
электроэнергии и других ресурсов. По результатам сравнения расчетного ожи-
ожидаемого экономического эффекта с фактическим следует определять
пути дальнейшего развития комплексной автоматизации системы теп-
теплоснабжения данной структуры.
Показатели экономической эффективности внедрения автоматиза-
автоматизации и телемеханизации тепловых пунктов (без АСУТП) определяются
по следующим формулам:
годовая экономия ресурсов, руб/год, в полном объеме
АС = АСП + ДС„ + ДСС + ДСИ + ДСФ +
+ ДСГ + ДСЭ + ДСК + ДС3 + ДСЭ.О; G.22)
годовые эксплуатационные расходы, руб/год,
И = Иат + Яэ.а + Исв + Ятм + #э.тм + A + /т.р) х
х (/ат*ат + /тм*тм + /д*д + /д.«*д.о + /д.с*д.с). G-23)
где Иат - стоимость обслуживания средств автоматизации в ТП, руб/год,
Яат = l2-^-yVTn«per; C7-24)
•^рег
?рег — норма обслуживания регуляторов одним специалистом, шт/чел;
231

Зсп - зарплата специалиста по КИП и автоматике, руб/(мес • чел);
«рег — количество регуляторов в ТП, шт/ТП; Л^,, — количество ТП,
шт. (можно принять для предварительных расчетов Зсп = 150, Sper =
= 20,«рег=3);
Иэ-а — годовые затраты на электроэнергию, потребляемую средства-
средствами автоматизации и оборудованием (насосами смешения), руб/год;
Исв — плата за аренду прямых линий связи в кабелях городской
телефонной сети, руб/год; Исв = 400 + (L - 3) ¦ 5, где 400 руб/год за
одну пару жил; L — километраж пары [23];
Итм — стоимость обслуживания средств телемеханизации, руб/год
[23]; #э.тм ~ годовые затраты на электроэнергию, потребляемую сред-
средствами телемеханики, руб/год;
^ат> ^тм- ^д> ^д.о- ^д.с - капитальные затраты на средства авто-
автоматизации и оборудование (с монтажом), на средства телемеханики
(с монтажом), на датчики (с монтажом), на оборудование ДП, на
строительную часть ДП, руб; /тр — норма отчислений на текущий ре-
ремонт (для энергетических предприятий/т-р =0,18); /ат — норма амор-
амортизационных отчислений на средства автоматизации (согласно нор-
нормам /ат = 0,155); /тм, /я, /до, /д-с - то же, на средства телемехани-
телемеханизации, датчики, оборудование диспетчерского пункта (с монтажом),
строительную часть диспетчерского пункта (ДП) (/тм и /д принимают-
принимаются равными 0,12-0,15, /д-о = 0,22, /дс - согласно действующим
нормам);
годовая экономия, руб/год,
Этоа=АС-И; G.25)
капиталовложения, руб,
К = Кат + Ктм + Ксв + Ка + Ад.о + ^д.с, G.26)
где Ксв - капитальные затраты на каналы связи, прокладываемые
предприятием, руб.;
годовой экономический эффект, руб/год,
Ээф = Эгод - ЕНК, G.27)
где Еи — нормативный коэффициент эффективности дополнительных
капиталовложений (?"н=0,15);
срок окупаемости дополнительных капиталовложений, год,
Ток=К/Этоа. G.28)
Пример расчета экономической эффективности внедрения комплекс-
комплексной автоматизации и телемеханизации системы районного теплоснабже-
теплоснабжения с ЦТП. Теплоисточником в городской системе теплоснабжения яв-
является районная котельная мощностью 325 МВт B80 Гкал/ч) с тремя
232

котлами ПТВМ-100. К ней присоединены 45 ЦТП, из которых 15 ЦТП
с зависимым присоединением систем отопления зданий, 30 ЦТП с неза-
независимым присоединением. ЦТП имеют присоединенную тепловую на-
нагрузку (в среднем каждый) 7,2 МВт, в том числе расчетная нагрузка
отопления 4,6 МВт, нагрузка горячего водоснабжения (максимальная
часовая) 2,6 МВт. Структура диспетчерской службы теплоэнергетиче-
теплоэнергетического предприятия - одноступенчатая с ЦДЛ, размещенным в ко-
котельной.
Согласно [5, 25] для данной системы теплоснабжения создание
АСУТП нецелесообразно (суммарная тепловая нагрузка меньше
500 МВт). Поэтому с целью повышения экономичности данной систе-
системы теплоснабжения намечены внедрение комплексной автоматизации
регулирования отпуска теплоты в ЦТП и телемеханизация системы
теплоснабжения в условиях обычной диспетчеризации.
Требуется определить показатели экономической эффективности
внедрения намеченного объема автоматизации и телемеханизации.
В результате проведенного обследования данной системы тепло-
теплоснабжения установлено, что благодаря телемеханизации высвободит-
высвободится АЧ = 90 чел (по 2 чел. на каждый ЦТП) и снизится мощность по-
постоянно включенных светильников в помещениях каждого ЦТП с 0,9
(шесть светильников по 150 Вт каждый) до 0,15 кВт (один светиль-
светильник для дежурного освещения), что соответствует снижению мощно-
мощности светильников на всех ЦТП с Wo =40,5 кВт до W^-o =6,75 кВт.
По опыту автоматизации регулирования отпуска теплоты на отопле-
отопление в ЦТП принимаются:
экономия теплоты за счет устранения перегрева помещений в осенне-
весенний период отопительного сезона в размере AQn = 2%;
экономия теплоты за счет учета теплоноступлений внутренних ис-
источников, вызывающих повышение- температуры воздуха в этих же по-
помещениях на Atи = 1,5 ° С (в среднем за отопительный сезон);
экономия электроэнергии АСЭ = 5% за счет снижения суммарного
расхода сетевой воды.
По данным обследования объекта определены также значения сле-
следующих параметров, входящих в соответствующие формулы расче-
расчета экономии ресурсов:
Зм = A00 • 1,08) руб/(мес-чел) = 108 руб/(мес ¦ чел),
где 100 — месячная зарплата одного высвобождаемого работника,
руб/ (мес • чел); 1,08 - коэффициент, учитывающий оплату отпуска
персоналу и социальное его страхование;
B4 - Г0) = J^?_iM_ B4 _ з) ч/год = 4375 ч/год,
24 ч "' 24
где Тт = 8000 ч/год; Тл = 3000 ч/год; to = 3 ч/сут [см. формулу
G-21)];
233

2 Qll = 4,6 • 45 ¦ 9000 ГДж/год = 1,863 млн. ГДж/год,
/ = 1
где 4,6 — расчетная отопительная нагрузка одного ЦТП, МВт; п = 45 —
количество ЦТП; 9000 — удельный годовой расход теплоты на отопле-
отопление на 1 МВт присоединенной нагрузки отопления, ГДж/(МВт • год),
С =-3°с; кх= 0,2 и Э_р =7,5 млн. кВт- ч/год, Да>о =0,02 руб/ (кВт х
х ч)? #э.о =0,01 руб/(кВт • ч), #т = 2,5 руб/ГДж.
Расчет экономии ресурсов. От сокращения численности персонала
[см. G.20)]:
ДС3 = 12 • 108 -90 = 116,6 тыс. руб./год.
От снижения расхода электроэнергии на освещение ЦТП G.21):
ДСэ.о = D0,5 - 6,75) • 4375 ¦ 0,02 = 3 тыс. руб./год
(экономия электроэнергии 150 тыс. кВт • ч/год).
От снижения расхода теплоты на отопление зданий [см. G.3) и
G.14)]:
ДСП + ДСИ = 2 + 12'^°° ¦ 1,863 • 106 • 2,5 • 1СГ2 =
= 384,2 тыс. руб/год (экономия теплоты 15 400 ГДж/год
и условного топлива 5810т/год).
От снижения расхода электроэнергии на' перекачку сетевой воды
G.18):
АСЭ = 5 • A - 0,2) -7,5 • 106 • 0,01 • 10 =
= 3 тыс. руб /год (экономия электроэнергии 300 тыс. кВт • ч/год).
Расчет капитальных затрат. В качестве аппаратуры телемеханики
принимаем согласно рекомендациям [23] комплекс ТМ-322. С целью
снижения затрат на телемеханику принято, что все ЦТП имеют по одно-
одному КП и они разбиты на 15 групп по три ЦТП в каждой из них. В груп-
группе выбран ЦТП и связь его КП с ПУ на ЦДЛ осуществляется по абони-
абонированным прямым телефонным линиям связи. Каналы связи от КП
двух остальных ЦТП до группового ЦТП прокладываются предприя-
предприятием кабелем в одну линию с устройствам траншеи. В котельной
на каждый котел устанавливается по одному КП.
Исходя из такой структуры, необходим один комплект аппарату-
аппаратуры ТМ-322: 1 ПУ + 48 КП. Следовательно, стоимость средств телеме-
телемеханики согласно [23] Ктм =65 тыс. руб. (ориентировочно).
Стоимость датчиков технологического контроля (манометры, диф-
манометры, термометры сопротивления, нормирующие преобразова-
преобразователи, датчики — реле давления, перепада давления и температур) на
234

1 ЦТП или 1 котел определяется по проекту и составляет 2,5 тыс. руб.
Общая стоимость датчиков для 45 ЦТП и 3 котлов в котельной соста-
составит Яд = D5 +3) -2,5 тыс. руб. = 120 тыс. руб.
Стоимость средств автоматизации регулирования в ЦТП с монта-
монтажом составляет согласно [23] для ЦТП с зависимым присоединением
6 тыс. руб., для ЦТП с независимым присоединением 1,5 тыс. руб.
Общая стоимость этих средств
Кат = C0 • 1,5 + 15-6) = 135 тыс. руб.
Стоимость оборудования существующего ЦДЛ находится по про-
проекту и составляет Као = 50 тыс. руб. Затраты на монтажные работы
составляют 100 тыс. руб. Затраты на каналы связи, прокладываемые
предприятием, при стоимости организации каналов связи 20-парным
кабелем согласно [23] 1,38 руб/м и средней длине канала связи 600 м
для 30 ЦТП (по 2 на каждую из 15 групп ЦТП)
Ксв = 1,38 • 600 • 30 = 24,8 тыс. руб.
Суммарные капиталовложения
К = 65 + 120 + 135 + 50 + 100 + 24,8 = 494,8 тыс. руб.
Годовые эксплуатационные расходы. Затраты на абонирование пря-
прямых линий связи для 15 КП и средней длины абонируемой пары 10 км
Ясв = 15 [400 + A0 - 3) ¦ 5] руб /год = 6,5 тыс. руб /год.
Стоимость обслуживания средств телемеханики (персонал прини-
принимается согласно [23] по типу аппаратуры телемеханики)
Итм = 7 тыс. руб/год.
Затраты на электроэнергию, потребляемую средствами телемехани-
телемеханики при потребляемой мощности КП и ПУ соответственно 0,2 и 1,4 кВт
и 8000 ч их работы в год
#э.тм = D8 -0,2 + 1,4) -8000-0,02 = 1760 руб/год.
Стоимость обслуживания средств автоматизации регулирования
в ЦТП
Яат = 12 Ц?- -45 -3 = 12 150 руб/год.
Затраты на электроэнергию, потребляемую средствами автоматиза-
автоматизации регулирования в ЦТП, при мощности, потребляемой насосами сме-
смешения и регуляторами соответственно 10 и 0,2 кВт, и длительности
отопительного сезона 5000 ч/год для 15 ЦТП с зависимым и 30 с неза-
независимым присоединением систем отопления
#э.а = [ (Ю + 0,2) • 15 + 0,2 • 30] • 5000 • 0,02 = 15 900 руб /год.
235

Тогда годовые эксплуатационные расходы [см. G.22) ]:
И = A + 0,18) ¦ F5 • 0,12 + 120 • 0,12 + 100 • 0,12 +
+ 50-0,22 + 135-0,155) + 12,2 + 15,9 + 6,5 + 7+1,8 =
= 121,4 тыс. руб/год.
Расчет показателей экономической эффективности.
Годовая экономия G.25)
Эгоя = 116,6 + 3 + 384,2 + 3- 121,4= 385,4 тыс. руб/год.
Годовой экономический эффект G.27)
Ээф = 385,4-0,15 -494,8 = 311,2 тыс. руб/год.
Срок окупаемости дополнительных капиталовложений G.28)
Ток =494,8/385,4 = 1,3 год.
Экономия условного топлива 5,8 тыс. т/год, электроэнергии
0,45 млн. кВт • ч/год.
Эти показатели свидетельствуют о высокой эффективности внед-
внедрения автоматизации и телемеханизации системы районного теплоснаб-
теплоснабжения с ЦТП в намеченном объеме.
7.3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ КОМПЛЕКСНОЙ
АВТОМАТИЗАЦИИ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ
В связи с большими затратами средств и времени на внедрение
комплексной автоматизации регулирования отпуска теплоты в систе-
системах теплоснабжения целесообразна разработка каждым теплоэнер-
теплоэнергетическим предприятием плана работ, согласно которому в обосно-
обоснованной последовательности осуществляются: диспетчерский централи-
централизованный контроль и управление, автоматизация регулирования отпус-
отпуска теплоты в ТП, телемеханизация объектов системы теплоснабжения,
применение вычислительной техники для управления отпуском тепло-
теплоты на теплоисточниках и в ЦТП, создание АСУТП (АСДУ). В плане
должны быть предусмотрены мероприятия по усилению подразделе-
подразделений, связанных с наладкой и обслуживанием средств автоматиза-
автоматизации, телемеханизации и вычислительной техники.
В тех случаях, когда действующая система теплоснабжения не под-
подготовлена к внедрению комплексной автоматизации, неизбежно по-
поэтапное осуществление последней. Неподготовленность систем тепло-
теплоснабжения может быть вызвана трудностями с приобретением и освое-
освоением большого количества приборов и регуляторов, с выполнением
мероприятий по установлению требуемого гидравлического режима
работы тепловых сетей (замена насосов, перекладка участков тепловых
сетей, строительство подкачивающих насосных станций, установка в
236

ТП регуляторов горячего водоснабжения), с подготовкой специалис-
специалистов по обслуживанию электронных средств автоматизации. В этих ус-
условиях необходимая для получения максимального экономического
эффекта сплошная автоматизация регулирования отпуска теплоты в
ЦТП и ИТП может быть достигнута лишь в несколько этапов (очере-
(очередей) . На первых этапах автоматизация будет частичной, так как автома-
автоматизацией регулирования отпуска теплоты будет охвачена лишь часть
ЦТП и ИТП.
Следует при этом иметь в виду, что случайный выбор ЦТП и ИТП
для дооборудования их средствами автоматизации регулирования не
даст ожидаемой экономии топлива на теплоисточнике (пропорциональ-
(пропорциональной доле охвата автоматизацией ТП), так как сетевой теплоноситель
перераспределится и часть сэкономленного теплоносителя поступит к
неавтоматизированным ТП и вызовет непроизводительный перегрев
присоединенных к этим ТП зданий. В связи с этим рекомендуется сле-
следующая стратегия поэтапного внедрения комплексной автоматизации:
1. Автоматизацией регулирования отпуска теплоты на первом эта-
этапе должны быть охвачены одновременно тепловые пункты одного из
тепловых районов или одной из магистралей. На последующих этапах
автоматизация также должна внедряться целыми районами или маги-
магистралями.
2. В первую очередь в выбранных для автоматизации тепловых
районах или магистралях должны оснащаться автоматическими регу-
регуляторами отпуска теплоты и необходимым оборудованием (насосами
смешения) ЦТП жилых районов и промышленных предприятий и ИТП
зданий, присоединенных без ЦТП к двухтрубным тепловым сетям.
3. С целью исключения перегрева потребителей неавтоматизируе-
мых на данном этапе магистралей следует обеспечить на теплоисточ-
теплоисточнике полное разделение магистралей по тепловому и гидравлическому
режимам и осуществление раздельного контроля и регулирования па-
параметров этих режимов.
4. При невозможности разделения магистралей на выходах из тепло-
теплоисточника в каждой из магистралей, включая и неавтоматизируемые,
должны быть установлены автоматические регуляторы перепада
давлений.
5. Во всех случаях в ТП неавтоматизируемых магистралей должны
на первом этапе устанавливаться (если они не были установлены) ав-
автоматические регуляторы температуры воды на горячее водоснабже-
водоснабжение, что позволит устранить чрезмерное завышение расхода сетевой
воды и установить требуемые напоры перед ТП. При отсутствии ав-
авторегуляторов горячего водоснабжения через верхние ступени водо-
водонагревателей в ТП циркулирует неконтролируемый расход воды, ко-
который, как показывает практика, устанавливается в 2—3 раза боль-
больше, чем расчетный расход воды при наличии авторегуляторов горя-
горячего водоснабжения. Это приводит к резкому повышению температуры
237

обратной воды и снижению располагаемых напоров, особенно у кон-
концевых потребителей. В этих условиях невозможна организация необхо-
необходимых режимов центрального регулирования для автоматизируемой
магистрали.
6. На первом этапе автоматизации целесообразна телемеханизация
теплоисточников и ЦТП с возможностью телеуправления из ДП зада-
заданиями автоматических регуляторов отпуска теплоты. На теплоисточ-
теплоисточниках следует организовать учет потребленного топлива и отпущенной
теплоты в тепловые сети для проведения анализа экономической эф-
эффективности внедренной автоматизации. Последующие этапы внедре-
внедрения комплексной автоматизации целесообразно осуществлять с уче-
учетом результатов указанного анализа.
В качестве примера внедрения приведены результаты анализа опыта
эксплуатации комплексной автоматизации отпуска теплоты в системе
районного теплоснабжения с ЦТП за три отопительных сезона [27].
Комплексная автоматизация ЦТП осуществлена в одном из жилых
районов Москвы предприятием № 3 треста "Теплоэнергия" УТЭХ Мос-
горисполкома. Район имеет жилые и общественные здания, несколько
предприятий. Основную тепловую нагрузку составляет жилой сек-
сектор (90%) с населением 140 тыс. чел (в первом сезоне). Система теп-
теплоснабжения района закрытая. Источником теплоты является район-
районная котельная (РТС) с четырьмя водогрейными котлами ПТВМ-100;
все жилые здания района D00 домов) присоединены к тепловым се-
сетям через 47 ЦТП (рис. 7.1). Б 25% ЦТП присоединение систем отоп-
отопления зависимое (через элеваторы в домах), в 75% — независимое
через групповой водонагреватель отопления.
Система теплоснабжения района имеет следующие тепловые на-
нагрузки: отопления Qo = 675,64 ГДж/ч, в том числе жилых зданий
бо.ж = 607,55 ГДж/ч; вентиляции QB = 128,47 ГДж/ч; горячего во-
водоснабжения: максимальная часовая QTB = 452,9 ГДж/ч, среднечасо-
среднечасовая g?P = 241,01 ГДж/ч, в том числе жилых зданий Q^PB ж =
= 155,03'ВГДж/ч, циркуляционная Qn =90,59 ГДж/ч (принято 20% Q™ в).
Суммарные нагрузки ЦТП составляют 25-63 ГДж/ч при зависимом
присоединении систем отопления и 12,5-30 ГДж/ч при независимом
присоединении. Отношения нагрузок горячего водоснабжения и отоп-
отопления для ЦТП примерно равны друг другу и близки к отношению
суммарных нагрузок всех жилых зданий fi?P ж/2о.ж = 0,25.
Технологические схемы ЦТП с автоматизацией отпуска теплоты
зданиям запроектированы по смешанной схеме присоединения водо-
водонагревателей горячего водоснабжения с ограничением расхода сете-
сетевой воды D6 ЦТП) и по последовательной схеме присоединения с
переключением на смешанную (один ЦТП) (см. п. 2.1.2). Фактиче-
Фактически в каждом ЦТП осуществлялось автоматическое регулирование
температуры воды на отопление в зависимости от температуры на-
238

НС.Г
Чист
н,с,т
нет
Рис. 7.1. Схема тепловых сетей комплексно автоматизированной системы тепло-
теплоснабжения жилого района с ЦТП:
присоединение систем отопления: 3 - зависимое, Н — независимое; присоеди-
присоединение водоподогревателя горячего водоснабжения: С - по смешанной схеме
без РР; СО — по смешанной схеме с ограничением расхода; ПС - по последова-
последовательно-смешанной схеме с переключением; Т - регулятор отопления типа
Т48-1; Б - то же, типа "Сигмапор" ;Р (?) - то же, типа Р25.2 в первом сезоне
и типа "Сигмапор" в последующие сезоны; 1,2,3...- номера ЦТП
ружного воздуха, согласно заданному отопительному графику, с
помощью электронных регулирующих приборов типа Р25.2 или "Сиг-
магюр" (Финляндия) при зависимом и независимом присоединении
систем отопления по схеме АКХ им. К. Д. Памфилова или типа Т48-1
без импульса по температуре в помещениях при независимом при-
присоединении по схеме МНИИТЭП.
Кроме того, производилось автоматическое регулирование тем-
температуры воды на горячее водоснабжение с помощью электронных
приборов типа Р25.2 или "Полигюр" (Финляндия), или гидравличе-
гидравлическим регулятором с реле ТРБ.
239

Общий расход сетевой воды (для предотвращения разрегулировки
подводящих тепловых сетей и снижения этого расхода) в двух ЦТП
был ограничен за счет автоматических устройств ограничения расхода
с контактным выходом, воздействующих на клапан регулятора тем-
температуры воды на отопление, на базе дифманометра ДСП-778Н с изме-
измерительной диафрагмой (в ЦТП № 13) по схеме АКХ им. К. Д. Памфи-
Памфилова и индукционного расходомера ИР-51 и миллиамперметра КСУ-4
(в ЦТП № 39) по схеме МНИИТЭП. Остальные ЦТП работали в зим-
зимний период отопительного сезона по смешанной схеме без регулятора
расхода (РР) воды на отопление, что обеспечивало частичное ограниче-
ограничение расхода.
В ЦТП с зависимым присоединением систем отопления было уста-
установлено по два корректирующих насоса смешения, производитель-
производительность каждого из которых составляет 60-70% расчетного расхода се-
сетевой воды на отопление с целью снижения затрат на эти насосы.
С целью согласования гидравлических характеристик установленных
насосов смешения и тепловой сети насосы были снабжены обводны-
обводными линиями с клапанами.
На РТС осуществлялись автоматическое поддержание постоянства
давления в обратной линии и дистанционное регулирование температу-
температуры с пульта управления, а также поддержание постоянства давления во-
воды в подающей линии теплосети. Контроль за работой объекта испыта-
испытания производился с помощью самопишущих приборов измерения рас-
расхода топлива (газа), расходов, давлений и температур воды, установ-
установленных на пульте в котельной и в контрольном ЦТП, и термографов
для регистрации температуры воздуха в контрольных помещениях
двух жилых домов. Параметры режимов работы РТС ежечасно фик-
фиксировались в суточных ведомостях.
Для достижения поставленной цели всем звеньям системы тепло-
теплоснабжения были заданы определенные режимы работы. Для теплоис-
теплоисточника — районной котельной был принят режим центрального ре-
регулирования по совмещенной нагрузке отопления и горячего водо-
водоснабжения по повышенному температурному графику, обеспечивающе-
обеспечивающему наименьший расход воды в сети, с температурой воды в точке изло-
излома 81 °С. Давление воды в обратном трубопроводе было задано на
уровне 0,46 МПа из расчета обеспечения необходимого давления в
обратной линии для самых высоких зданий в районе A2—14 этажей),
в подающем трубопроводе - на уровне 0,84—0,87 МПа, обеспечиваю-
обеспечивающем требуемый перепад давлений на выходе котельной 0,4 МПа.
Для автоматизированных ЦТП температурный график отпуска теп-
теплоты на отопление зданий формировался в зависимости от того, какие
резервы экономии теплоты можно выявить имеющимися средствами
автоматизации. Учитывая реальные условия эксплуатации и фактиче-
фактическое оснащение средствами автоматики ЦТП, были заданы следующие
режимы работы. В переходный период была принята смешанная схе-
240

ма с включенным насосом смешения, при этом регуляторы отопления
были настроены на работу по температурным графикам качественно-
качественного регулирования с расчетными параметрами 150/70 °С при зависимой
схеме. При независимой схеме присоединения систем отопления зданий
регуляторы были настроены на поддержание графика 105/70 °С в мест-
местных системах. В зимний период в ЦТП с зависимым присоединением
отключались насосы смешения, при этом в 46 ЦТП водонагреватели
горячего водоснабжения работали по смешанной схеме, а в ЦТП № 13
автоматически производилось переключение на последовательную схе-
схему. Температура воды на горячее водоснабжение была задана ее регуля-
регуляторам на уровне 60 °С. Перепады давлений воды в ЦТП были установле-
установлены согласно гидравлическим расчетам, проведенным при наладке сетей:
на входе в ЦТП - от 0,25 до 0,35 МПа, на выходе ЦТП в систему отоп-
отопления — от 0,2 до 0,3 МПа. Давление в обратном трубопроводе в ЦТП
поддерживалось общим регулятором подпитки сети в РТС. В условиях
относительно ровного рельефа местности и относительно небольшой про-
протяженности сети такой режим обеспечивал нормальное функционирова-
функционирование данной системы теплоснабжения.
Общий расход сетевой воды был определен для разных схем автома-
автоматизации ЦТП при различных температурах наружного воздуха tH с
учетом всех составляющих тепловых нагрузок, включая циркуляцион-
циркуляционные нагрузки горячего водоснабжения и тепловые потери в сетях. Зна-
Значения общего расхода С) в точке излома графика приведены в табл. 7.1.
Обработка данных испытаний объекта в первом сезоне по суточ-
суточным ведомостям РТС и диаграммам самопишущих приборов и их анализ
дали следующие результаты. Изменение среднесуточных температур,
расхода воды и температуры наружного воздуха в весенний период
первого сезона при автоматизации ЦТП представлено на рис. 7.2. Из
рисунка видно, что, начиная с 25 марта, когда температура наружного
воздуха стала выше 2-3 °С, на котельной поддерживалась заданная
температура подающей воды на уровне 81 °С с точностью + A — 2) °С,
несмотря на увеличение tH до 14 °С в конце сезона. За этот же период
расход воды в сети Gj снизился от 3600-3700 до 2200-2300 т/ч (пик
расхода 18-19 апреля имел место в выходной день, совпавший с мас-
массовыми мероприятиями - общегородским субботником и др.). При
этом давления в подающем и обратном трубопроводах поддержива-
поддерживались на заданных уровнях постоянными. Снижение расхода воды при
постоянном перепаде давлений на РТС объясняется работой автомати-
автоматических регуляторов отопления в ЦТП, которые с увеличением tH умень-
уменьшали отбор воды из сети. В конце сезона, когда расход воды был равен
2200—2300 т/ч, клапаны регуляторов отопления закрывались полностью
и система теплоснабжения работала по режиму, как с одной нагрузкой
горячего водоснабжения.
Температура обратной воды в течение апреля находилась на уровне
39—42 °С (на 2—4 °С ниже, чем в апрепе предыдущего года при отсут-
241

Таблица 7.1. Сравнение расчетных и фактического расходов
сетевой воды
Тепловые на-
нагрузки РТС
Отопление
Горячее водоснаб-
водоснабжение
Теплопотери на
циркуляцию си-
системы горячего
водоснабжения
Теплопотери в под-
подводящих сетях
Суммарная на-
нагрузка РТС
Общий расход
графика (*н
воды и его составляющие в точке излома
= 2,8 °С), т/ч
Расчетный расход воды при схеме присоеди-
присоединения водонагревателя горячего водоснаб-
водоснабжения в ЦТП
Смешанная
с ограниче-
ограничением расхо-
расхода или по-
следова-
следовательная
двухсту-
двухступенчатая
2820
0
525
235
3580
Смешанная
без РР (с
частичным
ограниче-
ограничением рас-
расхода)
2600
935
235
3770
Смешанная
с автомати-
автоматизацией отоп-
отопления (без
ограниче-
ограничения расхо-
да)
2600
1415
235
4250
Фактиче-
Фактический рас-
расход воды
-
-
-
3825
ствии автоматизации). В конце апреля и в начале мая эта температура
стала возрастать до 45—50 °С. Объяснялось это тем, что в эти дни из-за
высокой /н клапаны регуляторов отопления были закрыты, а в каче-
качестве клапанов регуляторов горячего водоснабжения в большинстве
ЦТП использовались существующие регуляторы типа РР со значи-
значительной протечкой. Режим работы котельной за этот период суще-
существенных изменений по сравнению с тем же периодом предыдущего
года не имел: в работе до 30 апреля было три котла, в мае - два
котла; меньшая потребность в газе была обеспечена меньшим чис-
числом включенных горелок.
В марте при tH = (-2 -г + 4) °С, т. е. в области, близкой к точке из-
излома графика, температура • воды в подающем трубопроводе и давле-
давление в обратном трубопроводе поддерживались на заданном уровне.
Давление в подающем трубопроводе колебалось в пределах от 0,75
до 0,9 МПа, и расход сетевой воды составлял 3700-3850 т/ч. В этот
период с целью экономии электроэнергии в ЦТП с зависимым при-
242

81°C
25 31 5 10 15 20 25 30
Рис. 7.2. Фактические температурный и расходный режимы отпуска теплоты
из РТС в первом сезоне (весной):
1 - температура воды в подающем трубопроводе; 2 — то же, в обратном тру-
трубопроводе; 3 - температура наружного воздуха; 4 - общий расход сетевой во-
воды;
— расчетный расход сетевой воды
соединением насосы смешения были отключены. ЦТП работали по
смешанной схеме без PP. В условиях повышенного графика и по-
постоянства располагаемого напора на РТС эта схема обеспечивает
работу ЦТП по режиму связанного регулирования с частичным ог-
ограничением расхода сетевой воды и использованием аккумуляции
теплоты в зданиях. Имевший место при такой схеме расход согла-
согласуется с вычисленным выше расходом, приведенным в табл. 7.1. При
243

таком расходе тепловая сеть работает все же напряженно, располагае-
располагаемые напоры у концевых потребителей снижаются.
В целом по зимнему периоду можно отметить наличие повышенно-
повышенного расхода сетевой воды на 200-250 т/ч, т. е. на 6%. При принятом
повышенном графике на РТС улучшить работу сетей можно, если
ЦТП будут работать зимой по смешанной с ограничением расхода или
последовательной с РР схеме. При перепаде давления на РТС 0,4 МПа
и КПД сетевых насосов 0,6 за 5000 ч отопительного сезона из-за пре-
превышения расхода на 250 т/ч перерасход электроэнергии составил
0,23 млн. кВт ¦ ч, что соответствует увеличению эксплуатационных
расходов на 4630 руб/год при цене электроэнергии 0,02 руб/(кВт • ч).
При стоимости ограничителя расхода или регулятора РР 300 руб. для
47 ЦТП затраты на эти приборы окупились бы за три года при улуч-
улучшении теплоснабжения зданий и разгрузке тепловой сети.
Представление о поддерживаемых при автоматизации ЦТП темпе-
температурах воздуха в помещениях зданий дают данные обработки диа-
диаграмм термографов, указанные в табл. 7.2. Как видно ю табл. 7.2,
температуры воздуха в квартирах контрольных домов поддержива-
поддерживались в весенний период на комфортном уровне 20—22 °С, а в преды-
предыдущем году без автоматизации были выше в среднем на 1-1,5 °С.
Таким образом, автоматизация регулирования отопления в ЦТП
обеспечила устранение перегрева помещений в зданиях. При этом в
большинстве контрольных помещений уменьшается и разброс тем-
Таблица 7.2. Данные обработки диаграмм термографов
Средняя температура Сниже- Среднеквадратическое
Характеристика помеще- воздуха за весенний ние тем- отклонение °С
ний период, °С пер ату-
№ до-
дома
1
2
Ориен-
Ориентация
Север
Юг
Запад
Средние
D-5)
Верхние
G-8)
Верхние
Нижний
0)
Верхний
A2)
при отсут-
отсутствии ав-
томати-
томатизации
20,8
22,5
21,05
22,8
22,3
при на-
наличии
авто-
мати-
матизации
19,6
20,5
19,8
21,9
21,3
духа
тома-
тиза-
ции, С
1,2
1,55
1,25
0,9
1,0
при отсут-
отсутствии ав-
томатиза-
томатизации
0,8
2,2
2,7
2,0
0,8
при на-
наличии
авто-
мати-
матизации
1,2
0,9
1,4
0,9
0,8
244

103,М3/Ч
I'5
I
1
1
о.+
Данные измерений:
о-8есна\ предыдущего сезо-
| >да 5ез автома-
•-осень\тизации цтп -
н—Весна первого сезона
при автоматизации ЦТП
18 М 40 S 2 -Z "С
Температура наружного боздуха, среднесуточная
Рис. 7.3. Фактические расходы газа на РТС при различных температурах наруж-
наружного воздуха:
/ - в предыдущем сезоне (осенью и весной) при отсутствии автоматизации
регулирования отопления в ЦТП; 2 — в первом сезоне (весной) при наличии ав-
автоматизации регулирования отопления в ЦТП
ператур воздуха относительно их средних значений, т. е. повышает-
повышается точность регулирования этой температуры.
На рис. 7.3 показаны фактические среднесуточные расходы газа
Gra3 на РТС при различных tH за весенний и осенний периоды пре-
предыдущего сезона, когда отсутствовала автоматика отопления в ЦТП,
и за весенний период рассматриваемого сезона, когда в ЦТП осуще-
осуществлялось автоматическое регулирование отпуска теплоты на отоп-
отопление. Из рисунка видно, что до точки излома (от -4 до 2-3 °С) рас-
расходы газа и тепловые нагрузки системы теплоснабжения одинаковы.
Начиная с точки излома до конца (начала) сезона (весной и осенью)
расход без автоматизации ЦТП остается практически постоянным на
уровне 16 тыс. м3/ч, а весной при автоматизации отопления в ЦТП
расход снижается, достигая в конце сезона 6—7 тыс. мэ/ч. Вся достиг-
достигнутая экономия газа за весенний период составила 2,8 млн. м3 (нор-
(нормальных) , или 3200 т условного топлива.
Всего за первый отопительный сезон израсходовано 92,5 млн. м3.
Если бы весной не было автоматизации отопления в ЦТП, то за сезон
было бы израсходовано 95,3 млн. м3 газа. Следовательно, экономия
составила 2,8/(95,3 • 0,6) • 100% = 5% годового расхода газа на отоп-
отопление и вентиляцию @,6 — доля годового расхода теплоты на отопление
245

; L^^^^^^l
5 10 15 20 25 301 5 10 15 20 25 JO 5 10
Рис. 7.4. Фактические температурный и расходный режимы отпуска теплоты из
РТС во втором сезоне (весной) :
5 - давление сетевой воды в подающем трубопроводе; б - то же, в обратном
трубопроводе; остальные обозначения те же, что и на рис. 7.2

°о °
i° о — данные измерений
16 П 40 В Z -Z -Б -10 "С
Температура наружного воздуха, среднесуточная
Рис. 7.5. Расходы газа на РТС при различной температуре наружного воздуха во
втором сезоне (весной):
1 - ожидаемый в случае отсутствия автоматизации регулирования отопления
в ЦТП; 2 — фактический при наличии автоматизации регулирования отопления
в ЦТП
и вентиляцию зданий). Как показывают расчеты, такая экономия по-
покрывает затраты на автоматизацию за 2-3 года.
Анализ эффективности работы автоматизированной системы тепло-
теплоснабжения с ЦТП был проведен и в последующих сезонах, в течение
которых тепловая нагрузка РТС увеличилась за счет присоединения
новых потребителей. Сначала расчетный расход сетевой воды увели-
увеличился до 4250 т/ч (вместо 3825 т/ч) (рис. 7.4), расход газа в точке
излома графика достиг 20 тыс. м3/ч (вместо 16) (рис. 7.5). Экономия
газа от автоматизации ЦТП за весенний период второго сезона соста-
составила 3,4 млн. м3 (нормальных), что в процентном отношении столько
же, сколько и в первом сезоне. Это свидетельствует об устойчивом
характере снижения расхода топлива на РТС от автоматизации регули-
регулирования в ЦТП. Характер изменения параметров режима работы РТС
виден на кривых рис. 7.4 (резкие отклонения их 2-5 апреля связаны
с остановом котельной). Следует обратить внимание на синхронность
изменения расхода сетевой воды и температуры наружного воздуха
247

Увеличение тепловой,
нагрузки РТС
Увеличение тепло-
тепловой нагрузки. РТС
4 5 1С 45 20 25 30 1 5 40 45 20 25 301 5 10
Рис. 7.6. Фактические температурный и расходный режимы отпуска теплоты из
РТС в третьем сезоне (осенью) :
обозначения те же, что и на рис. 7.2 и 7.4

15 11 7 3-1 -5-3 "С
Температура наружного воздуха среднесуточная
Рис. 7.7. Расход газа на РТС при различной температуре наружного воздуха в
третьем сезоне (осенью):
обозначения те же, что и на рис. 7.5
(рис. 7.4), что может быть объяснено активной работой автоматиче-
автоматических регуляторов отопления в ЦТП.
В третьем сезоне осенью до начала ноября из-за дальнейшего роста
нагрузки РТС расчетный расход сетевой воды увеличился до 5175 т/ч
(рис. 7.6), а расход газа в точке излома графика достиг 23,5 тыс. мэ/ч
(рис. 7.7). В ноябре, а затем и в декабре рост нагрузки РТС продол-
продолжался, отсюда и увеличение расхода сетевой воды (рис. 7.6). Харак-
Характер изменения параметров режимов работы РТС в третьем сезоне ви-
виден на рис. 7.6. Экономия газа от автоматизации ЦТП за осенний пе-
период этого сезона (при температуре наружного воздуха выше 2,5 °С)
составила 3,5 млн. м3, или около 3% годового расхода газа на отоп-
отопление и вентиляцию.
Таким образом, за осенне-весенний период одного отопительного
сезона экономия топлива на РТС автоматизации ЦТП в среднем
составила 7—8% годового расхода газа на отопление и вентиляцию
зданий.
Выявленные экономический и социальный эффекты были достиг-
достигнуты, во-первых, за счет сплошной автоматизации систем отопления
и горячего водоснабжения в ЦТП и, во-вторых, благодаря строгому
поддержанию заданных режимов работы теплоисточника, особенно
249

в осенне-весенний период сезона, дающему фактически запланирован-
запланированное снижение расхода воды в тепловой сети.
В рассматриваемый период эксплуатации не были полностью ис-
использованы возможности предложенных схем автоматизации ЦТП.
Реализация их может дать дополнительную экономию топлива за счет
регулирования отпуска теплоты на отопление в течение всего отопи-
отопительного сезона с учетом теплопоступлений от внутренних источников
и снижения отпуска теплоты в ночные часы и в нерабочее время (для
общественных зданий). Кроме того, могут быть снижены затраты на
ремонт тепловых сетей в результате уменьшения повреждаемости теп-
теплопроводов от коррозии и улучшения работы компенсаторов и за-
затраты на электроэнергию за счет возможности отпуска теплоты из
РТС по ступенчатому графику (рис. 1.2, кривая 1). Расходы электро-
электроэнергии и топлива также могут быть снижены за счет совместной
работы нескольких РТС на единую тепловую сеть, обеспечивающей
загрузку более экономичных РТС и разгрузку других при повыше-
повышении температуры наружного воздуха весной и осенью.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Руководство по проектированию тепловых пунктов. М.: Сгройиздат, 1983.
2. Рекомендации по схемам сетей и режимам работы тепловых сетей от котель-
котельных (М-во жилищно-коммунального хозяйства РСФСР). М.: Отдел научно-тех-
научно-технической информации АКХ, 1986. С. 15-25.
3. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей/ В.И. Манюк,
Я. И. Каплинский, Э. Б. Хиж и др. М.: Стройиздат, 1982.
4. Наладка систем централизованного теплоснабжения. Справочное пособие/
И. М. Сорокин, А. И. Кузнецов, Л. М. Александров и др. М.: Стройиздат, 1979.
5. Основные положения по комплексной автоматизации систем теплоснабже-
теплоснабжения городов. (М-во жилищно-коммунального хозяйства РСФСР). М.: Отдел на-
научно-технической информации АКХ, 1988.
6. Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. Учебник для вузов. 5-е изд.,
перераб. М.: Энергоиздат, 1982.
7. СНиП 2.04.07-86. Тепловые сети/ Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР,
1987.
8. Зингер Н. М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных сис-
систем. 2-е изд., перераб. М.: Энергоатомиздат, 1986.
9. А. с. 407150 СССР, М. Кл. F24D3/00. Устройство для управления работой теп-
теплового пункта с системами отопления и горячего водоснабжения/ В. С. Фаликов//
Открытия. Изобретения, 1973, №46.
10. Громов Н. К. Абонентские устройства водяных тепловых сетей, 2-е изд.,
перераб. и доп. М.: Энергия, 1979.
11. Рекомендации по применению прибора Т48М для регулирования систем
потребления тепла/ МНИИТЭП. М.: 1986.
12. Теплоснабжение/ А. А. Ионин, Б. М. Хлыбов, В. Н. Братенков и др. М.:
Стройиздат, 1982.
13. Рекомендации по реконструкции существующих центральных пунктов с
целью их автоматизации (Госгражданстрой, М-во жилищно-коммунального
хозяйства РСФСР), М.: ЦНИИЭП инженерного оборудования, 1987.
14. Фаликов В. С. Тепловые пункты с относительно большой тепловой на-
нагрузкой// Водоснабжение и санитарная техника. 1985, № 8. С. 14-16.
15. Грудзинский М. М., Ливчак В. И. Учет солнечной радиации при централь-
центральном регулировании отопления// Водоснабжение и санитарная техника. 1985. № 8.
С. 19-21.
16. А. с. 1390487 СССР, М. Кл. F24D19/10. Устройство для регулирования тем-
температуры в системе отопления/ И. А. Камоско, Б. И. Каплинский, В. С. Фаликов//
Открытия. Изобретения, 1988, № 15.
17. А. с. 1218262 СССР, М. Кл. F24D3/00. Устройство для регулирования расхо-
расхода теплоты в системе теплоснабжения/ В. С. Фаликов, В. В. Шелудько, В. С. Ми-
Миронов, А. Н. Паршуков// Открытия. Изобретения. 1986, № 10.
18. Витальев В. П., Фаликов В. С. Приборы и средства автоматизации систем
теплоснабжения зданий. Справочное пособие. М.: Стройиздат, 1987.
251

19. Апарцев М. М. Наладка водяных систем централизованного теплоснабже-
теплоснабжения. Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1983.
20. Автоматизированные системы теплоснабжения и отопления/ С. А. Чисто-
вич, В. К. Аверьянов и др. Л., Стройиздат, 1987.
21. Туркин В. П. Водяные системы отопления с автоматическим управлением
для жилых и общественных зданий. М.: Стройиздат, 1976.
22. Мелентьев А. Н. Режим и алгоритм расчета местного программного регу-
регулирования// Водоснабжение и санитарная техника, 1986, № 12. С. 8 — 12.
23. Рекомендации по оценке экономической эффективности внедрения
средств телемеханики в коммунальную энергетику. 2-е изд. (М-во жилищно-
коммунального хозяйства РСФСР). М.: Отдел научно-технической информации
АКХ, 1987.
24. Водяные тепловые сети. Справочное пособие по проектированию/ Под ред.
Н. К. Громова, Е. П. Шубина. М.: Энергоатомиздат, 1988.
25. Временные рекомендации по составлению технико-экономического обос-
обоснования целесообразности создания АСУТП городских систем теплоснабже-
теплоснабжения. 2-е издание (М-во жилищно-коммунального хозяйства РСФСР). М.: Отдел
научно-технической информации АКХ, 1987.
26. Экономическая эффективность автоматизации существующих систем
теплоснабжения/ Б. М. Красовский, Е. Д. Минюхин, В. С. Фаликов и др.// Водо-
Водоснабжение и санитарная техника, 1975, № 2. С. 24-28.
27. Комплексная автоматизация отпуска теплоты в системах теплоснабжения
с ЦТП/ В. С. Фаликов, В. П. Витальев, М. А. Лапир и др.// Водоснабжение и сани-
санитарная техника. 1984, № 10. С. 10-13.
28. Сафонов А. П. Автоматизация систем централизованного теплоснабжения.
М.: Энергия, 1974.
29. Барласов Б. 3., Ильин В. И. Наладка приборов и средств автоматизации.
М.: Высшая школа, 1975.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Автоматизация тепловых пунктов:
задачи 12
комплексная 14, 22, 23
пример внедрения 238—250
рекомендации по внедрению
236-238
Автоматизированное управление СЦТ,
структура системы АСДУ, АСУТП23
205, 205
задачи 213-217
обоснование создания 24
структура УВК 218,219
функциональный состав 212
В
Водомеры 93-96
График регулирования:
нелинейный
отопительный
повышенный
расходный
ступенчатый
температурный
Д
Датчик температуры ТМП
Диафрагма измерительная
Диспетчеризация СЦТ
47, 195, 196
20,47
19, 20, 47
50
20
19, 20, 46, 47
118, 121
159, 160
22
Защита систем тегшопотребления
76-78
И
Измерение параметров теплоносителя:
в ИТП 91
в МТП 92
в ЦТП 91
Индивидуальный тепловой пункт (ИТП)
9, 10
автоматизация 13
задачи 13, 14
К
Клапаны регулирующие 142-151
Котельная групповая, районная:
объем телемеханизации 206, 207
режимы работы при комплексной
автоматизации ТП 238-250
М
Местный тепловой пункт (МТП) 9
автоматизация 13
задачи 13
Микропроцессорная техника 220
Моделирующее устройство 50
Н
Насосы:
АВР 90
автоматизация управления 80-90
корректирующие смесительные
49, 50, 86-90
подпиточные 83
смесительные 86
хозяйственные 80—82
циркуляционные горячего водо-
водоснабжения 82
- отопления 85
Настройка регуляторов:
динамическая, статическая
170,171
типаР25.2 180-186,200
типаРС29.2 192,199
типаТ-48М 186-192
типа "Электроника Р1М" 177-180
типа "Электроника Р2" 200
типаЭРТ-1 171-177
П
Проектирование автоматизации ТП
28-29
Пункт:
группового управления отопле-
отоплением 53, 54
диспетчерский 2 04
253

контролируемый (КП), управле-
управления (ПУ) 207-209
предприятия тепловых сетей 22
районный, центральный 204
Пускатель магнитный 165-167
Пускорегулирующая аппаратура
165-169
Р
Расход сетевой воды:
наладка ограничения 202
ограничение 12,20,33,34-37
расчетный 31
устройство ограничения 53
Расходомеры:
самопишущие 93—96
электромагнитные 160, 163
Регулирование: 12—14
групповое 15, 16
давления 12, 13, 61
индивидуальное 15
качественное 18
качественно-количественное 18
количественное 18
местное 15, 16
отпуска теплоты на отопление
12, 13, 15, 18, 24, 44, 48, 62
перепада давления 12, 13
по нагрузке отопления 19
по совместной нагрузке отопления
и горячего водоснабжения 19
пофасадное 68—73
программное 73-75
ступени 14-16
температуры воды на горячее водо-
водоснабжение 12, 13, 24, 54
центральное 15
Регулирующий прибор:
типа РП4 комплекса АКЭСН 108,109
типаТ48 99
системы "Контур" (Р25, К15, К16,
К26) 102,103
системы "Контур-2" (РС29)
103-107
Регулятор:
гидравлический 55,98
- прямого действия типа УРРД,
УРРД-М 130-133
давления типа РД 125
манометрический 55,58,68
наладка 169
отопления "Электроника Р1М"
63,110,111
перепада давления 21
расхода 50
-типа HP 125
254
стендовая проверка 170, 171
температуры 21,55-61,98,
106-110, 119, 122-124
техническое обслуживание 203
Реле:
программное 59, 75, 157, 158
давления типа РД-1 Б, РД-2Б 152,
153
- - РД-За Г35-138
времени 153-156
поплавковое типа РП-40 152
разности давлений типа РКС 152,
153
температурное типа ТР-200 152
С
Система автоматического регулирова-
регулирования (САР) 15
комбинированная 15,69
по возмущению 15, 63
по отклонению 15,71
Система:
вентиляции 27
горячего водоснабжения 12, 82
диспетчерского управления 23
отопления 10
теплопотребления:
гидравлический режим 76
параметры гидравлического режима
76,77
схемы автоматизации управления
77-79
Системы централизованного теплоснаб-
теплоснабжения (CUT), водная (закрытая, от-
открытая) 7
Средства:
автоматизации 98
вычислительной техники для
АСУТП 218-224
телемеханизации 203,207-211
Счетчики воды 159-162
Схема присоединения к тепловой сети:
водонагревателя горячего водоснаб-
водоснабжения 19
по параллельной схеме
19, 31, 33, 38, 87
- - - - последовательной двух-
двухступенчатой схеме 20, 31, 33, 40,
42,91
по смешанной схеме
19,20,31,33,34,37,38,87
системы отопления 10, 11,42,
62, 67
Схема ЦТП с непосредственным водо-
разбором 42

Телемеханизация СЦТ 23
задачи 203
объемы тепловых сетей и ЦТП
204м-207
Типовой проект:
ИТП 25, 26
ЦТП 27
Тепловая сеть:
пьезометрический график 76
структура 9, 10
Тепловые пункты (ТП) 9
Тепломеры 92, 163, 164
Теплоэлектроцентраль 7
- объем телемеханизации 204
Термометры самопишущие 93-96
Термореле 115,120
У
Уравнение статики регуляторов отоп-
отопления 174,178,183,190,196
Учет расхода теплоты:
внутрипроизводственный 96,97
коммерческий 92-96
Ф
Фактическая экономия топлива при
комплексной автоматизации ЦТП
245, 247, 249
Формулы для определения:
диаметра условного прохода кла-
клапана 148
параметров динамической настрой-
настройки регуляторов 172
передаточной функции регулятора
198
расхода потребляемой теплоты 97
Ц
Центральный тепловой пункт (ЦТП)
9, i0, 11
автоматизация 12
задачи 12
Циркуляция воды в системе горяче-
горячего водоснабжения 54,59
автоматизация 59,61
Экономическая эффективность автома-
автоматизации и телемеханизации ТП:
расчет 226-232
пример расчета 232-236
Экономия ресурсов от автоматизации:
систем горячего водоснабжения 54
- отопления 45
тепловых пунктов 224, 225
Элеватор автоматизированный: 62
двухсопловый 67
с регулируемым соплом 62—66,
112
Электрические исполнительные меха-
механизмы 138-141

Справочное издание
Фаликов Валерий Соломонович
Витальев Владимир Прокофьевич
АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ
Зав. редакцией И. В. Волобуева
Редактор А. В. Извеков
Редактор издательства Т. И. Мушинска
Художественные редакторы В. А. Гозак-Хозак, Г. И. Панфилова
Технический редактор О. И. Хабарова
Корректор Н. И. Курдюкова
ИБ № 1291
Набор выполнен в издательстве. Подписано в печать с оригинала-макета 28.08.89.
T-1S846. Формат 60 х 88 1/16. Бумага офсетная №2. Печать офсетная. Усл.
печл. 15,68. Усл.кр.-отт. 15,68. Уч.-издл. 17,27. Тираж 17 000 экз. Заказ 6820.
Цена 1 р. 20 к.
Энергоатомиздат, 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10.
Отпечатано в ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Зна-
Знамени МПО "Первая Образцовая типография" Государственного комитета СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 113054, Москва, М-54,
ул. Валовая, 28.