Регулирование отпуска теплоты
Лекции.ИНФО


Регулирование отпуска теплоты



 

 

В системах централизованного теплоснабжения регулирование отпуска теплоты осуществляется:

a) На ТЭЦ или районной котельной – центральное регулирование;

б) На ЦТП и ИТП – местное регулирование.

В зависимости от регулируемого параметра различают три метода регулирования:

а) качественное – величина теплового потока регулируется изменением температуры теплоносителя при постоянном расходе;

б) количественное – величина теплового потока регулируется изменением расхода теплоносителя при постоянной температуре;

в) качественно- количественное – величина теплового потока регулируется как изменением расхода теплоносителя, так и его температуры.

В курсовом проекте следует руководствоваться общепринятым принципом регулирования отпуска теплоты для жилых районов: на источнике осуществляется центральное качественное регулирование, в ЦТП и ИТП – местное количественное.

Целью расчета регулирования отпуска теплоты является определение температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети в зависимости от температуры наружного воздуха. Эта зависимость изображается графически и называется температурным отопительным графиком. График строится в координатах τ - tH ; и каждому значению температуры наружного воздуха (tH) соответствует определенное значение температуры сетевой воды в подающем трубопроводе (τо1); в обратном трубопроводе (τо2); в подающем стояке системы отопления (τ03).

Формулы расчета τ01, τ02, τ03 приведены в [10,§IV.4]. Результаты расчета сводятся в таблицу 3.

Таблица 3 – Температурный отопительный график

Обозначение величин Значение величин при tH в градусах Цельсия
+8 tот t0
Относительная отопительная нагрузка, QV =QV/QVmax Температура сетевой воды в подающем трубопроводе, τо1 То же в обратном, τо2 То же в стояке системы отопления, τ03        

 

Пример построения графика приведен в [10,стр.99].

Отпуск теплоты по данному температурному графику может осуществляться только для жилых районов с отопительной и вентиляционной нагрузкой. При наличии в районе централизованной системы горячего водоснабжения в отопительный график вводится корректировка. Для обеспечения требуемой температуры горячей воды в точках водоразбора зданий, температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети не должна быть ниже 700С в закрытой системе и не менее 600С в открытой системе теплоснабжения [8, п.4.6].

Точка пересечения температурного графика τ1 с максимально допустимой температурой в подающем трубопроводе (70 градусов Цельсия или 60 градусов Цельсия) называется точкой излома температурного графика и обозначается τ'о1(τ'о2 и τ'03). Точке излома τ1΄соответствует определенная температура наружного воздуха t'Н. Температурный график с введенной корректировкой называется комбинированным отопительным графиком.

 

Трасса тепловой сети

 

На плане жилого района нанести трассу тепловой сети от источника теплоснабжения до каждого квартала. Рекомендуется применять радиальную схему тепловой сети. При трассировке следует стремиться к наименьшей протяженности сети и двухсторонней нагрузке магистралей. В каждый квартал следует предусматривать по одному вводу и только в отдельные крупные кварталы допускается по два ввода. Подключение противолежащих кварталов целесообразно осуществлять в одной точке.

Рекомендации по выбору трассы и способам прокладки тепловых сетей приведены в [8, раздел 6; 2, главы 13,14]

В пределах городской застройки прокладку тепловых сетей по архитектурным условиям следует принять подземную канальную.По территории вне городской черты прокладку тепловой сети студент может выбрать по своему усмотрению подземную или надземную на низких опорах.

 

Гидравлический расчет тепловой сети

Задачей гидравлического расчета является определение диаметров труб и потерь давления в них.

Расчетный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях следует определять отдельно для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения [8, п.5.2] с последующим суммированием этих расходов [8,п.5.3].

Для проведения гидравческого расчета составляется расчетная схема сети, на которой показывается источник теплоснабжения, трасса тепловой сети (одной линией) и подсоединяемые к ней ЦТП или узловые камеры кварталов.

Трассу разбивают на расчетные участки, указывая на каждом номер, длину и расход теплоносителя.

Расход сетевой воды по жилым кварталам распределяют пропорционально их тепловой нагрузке (или площади). В целях сокращения однотипных расчетов разрешается выполнить гидравлический расчет магистрального направления (от источника до самого удаленного квартала) и одного ответвления трассы.

Для предварительного расчета удельные потери давления (RΛ) могут быть приняты для участков магистрального направления до 80 Па/м, для участков ответвления трассы до 300 Па/м.

Расчет начинают с головного участка, т.е. от источника до первого ответвления. По расчетному расходу теплоносителя на участке и предварительно принятым удельным потерям давления по таблице или номограмме для гидравлического расчета [1,2,9,10] находят диаметр трубопровода. По таблицам 3.4 и 3.7[4] “ Трубы стальные” выбирают стандартный диаметр трубы близкий к предварительно полученному по номограмме. Для стандартной трубы уточняют удельные потери давления и скорость движения теплоносителя. Для рассматриваемого участка разрабатывают схему, на которой указывают трубопроводы, арматуру, неподвижные опоры, компенсаторы, углы поворота, переходы [4, глава 4]. Выделяют виды местных сопротивлений и подсчитывают эквивалентную длину участка. Расчеты сводят в таблицу 4. Закончив расчет первого участка, переходят к расчету второго и т.д. участков.

 

 

Таблица 4 – Гидравлический расчет водяной тепловой сети

№ уч-ка Расход воды, G, л/с (т/ч) Длина уч-ка, l, м Диаметр трубы, dНxS, мм Удельные потери давления,RΛ, Па/м Скорость воды, W, м/с Эквивалентная длина, lЭ, м   Суммар-ная длина l+lЭ, м Потери давления на участке, ΔP, Па Суммарные потери давления, ΣΔP, Па
                   

 

 

Схема тепловой сети

Разработка схемы сети ведется параллельно с гидравлическим расчетом. Трубопроводы тепловой сети на схеме показываются двумя параллельными линиями и обозначаются Т1 и Т2. Подающий трубопровод Т1 располагается обязательно справа по ходу теплоносителя от источника. Все точки ответвлений закрепляются неподвижными опорами и обозначаются УТ – узлы трубопроводные [4]. На ответвлениях тепловой сети устанавливается запорная арматура – стальные задвижки, для обслуживания которых предусматриваются тепловые камеры. Расстояние между двумя УТ ( в начале и конце расчетного участка) разбивается неподвижными опорами на компенсационные участки. Расстояние между неподвижными опорами принимается в зависимости от диаметра трубопровода и типа компенсирующих устройств и не должно превышать указанного в таблице 5. Между двумя неподвижными опорами должно быть предусмотрено компенсирующее устройство. На участке от источника до жилого района целесообразно применять П- образные компенсаторы, по территории жилого района- сальниковые. Углы поворота трассы от 90 до 130 градусов должны быть использованы для самокомпенсации тепловых удлинений. Если между двумя УТ имеется угол поворота трассы, то первоначально закрепляют неподвижными опорами плечи угла, суммарная длина плеч не должна превышать расстояния указанного в таблице 5. Плечи угла могут быть как равными по величине, так и различными. Углы поворота больше 130 градусов закрепляются неподвижными опорами.

От источника по трассе тепловой сети должны быть предусмотрены секционирующие задвижки, места установки которых указаны в [8, п. 7.17]. Учитывая рельефные условия, в отдельных УТ необходимо предусматривать трубопроводы и арматуру для спуска воды и выпуска воздуха из труб тепловой сети [8, п. 7.18, п. 7.19].

Таблица 5 – Расстояния между неподвижными опорами трубопроводов

(при канальной и надземной прокладке) в метрах

 

Условный проход труб, ДУ,мм Компенсаторы П-образные Участки самокомпенсации Компенсаторы сальниковые
Расстояние между неподвижными опорами, при параметрах теплоносителя Т=1500С, Р=1,6 МПа
-
-
80,100 -
150,175
250,300
400,450
600,700,800

 

Пьезометрический график

 

 

График выполняют по результатам гидравлического расчета на листе миллиметровой бумаги размером 20 х 30 см. В нижней части листа наносят в масштабе развернутый план трассы. Слева проводят вертикальную ось, на которой в выбранном масштабе наносится шкала напоров Н в м. Над планом трассы строят рельеф местности на основании отметок горизонталей, указанных на плане района города и ТЭЦ. На рельефе местности показывают 5-12 этажные здания.

На оси Н, в точке расположения ТЭЦ откладывают от рельефа местности 5-25 м – это будет напор перед сетевыми насосами. От этой точки проводят горизонтальную линию до конца первого расчетного участка и вертикально вверх откладывают величину потерь напора на первом участке. Полученную точку соединяют с точкой напора перед сетевыми насосами на оси Н. Полученная линия характеризует изменение напора на данном расчетном участке. Для последующих участков построение проводится аналогично. В результате получают ломанную прямую линию изменения величины напора в обратном трубопроводе тепловой сети. В конечной точке сети следует отложить вверх величину располагаемого напора для квартала. В закрытой системе теплоснабжения располагаемый напор на ЦТП рекомендуется в размере 25-30 м, в открытой системе располагаемый напор в узловой камере квартала должен быть 20-25 м. Полученная точка характеризует величину напора в подающем трубопроводе перед ЦТП или узловой камерой. От этой точки строят линию напора в подающем трубопроводе путем зеркального отображения линии напора обратного трубопровода. От точки, характеризующей величину напора в подающем трубопроводе на выходе из ТЭЦ, следует отложить потери напора в тепло подготовительной установке источника в размере 10-15 м.

Линия нижнего пьезометра не должна пересекать условно обозначенные здания. Если это условие не выполняется, весь пьезометр следует поднять вверх, обеспечивая при этом избыточное давление не менее 5 метров в системе отопления самого высокого здания [8, п.5.12 и п.5.13]. Линия статического давления проводится в соответствии с [8, п. 5.11].

 

Выбор насосов

 

 

Сетевые насосы предназначены для обеспечения создания циркуляции воды в системе теплоснабжения. Следовательно гидравлический режим системы определяется точкой пересечения гидравлических характеристик насоса и сети.

Характеристика тепловой сети представляет собой квадратичную параболу, проходящую через начало координат. Характеристику сети строят в системе координат H-V[10, §VII.1]. На характеристике сети отмечают точку R, соответствующую расчетному режиму.

Сетевой насос выбирают по напору и производительности [8, п. 5.18, п. 5.21]. Характеристики сетевых насосов марки СЭ приведены в [1,2,5]. Характеристика насоса переносится в систему координат H-V. Точка пересечения характеристик сети и насоса должна быть вблизи точки R, рисунок 1. Часто получается, что одного насоса недостаточно, тогда принимают два насоса и выбирают схему их включения. При параллельном включении насосов суммарная характеристика строится путем сложения расходов (подач) при одних и тех же напорах. При последовательном включении суммарная характеристика получается путем сложения напоров при одних и тех же расходах.

 

Н, м 1

2

R

 

 

V, м3

 


Рисунок 1 – Гидравлическая характеристика сети (1) и насоса (2)

Число сетевых насосов следует принимать не менее двух, один из которых является резервным.

Подпиточные насосы устанавливаются для восполнения утечки воды в тепловой сети, а в открытой системе еще обеспечивают подачу воды на горячее водоснабжение. Напор и подача (производительность) подпиточных насосов определяется по формулам [8, п.5.19, п.5.22].

Число подпиточных насосов принимается в закрытой системе теплоснабжения не менее двух, один из которых является резервным, в открытой системе – не менее трех, один из которых также является резервным.

 









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 730;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная