Стабилизация гидравлического режима тепловых сетей применением термогидравлических распределителей
Проблема поддержания стабильности систем отопления зданий, подключенных к тепловой сети, влияние переменного расхода воды на горячее водоснабжение. Конструкция абонентского ввода с термогидравлическим распределителем и подключенными нагрузками отопления.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2017 |
| Размер файла | 240,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Ивановский Государственный энергетический университет
имени В.И. Ленина
Стабилизация гидравлического режима тепловых сетей применением термогидравлических распределителей
Генварев А.А. к.т.н., ведущий научный сотрудник
На качество теплоснабжения потребителей тепла, подключенных к тепловым сетям, в большой степени оказывает влияние непостоянство расхода сетевой воды.
Это происходит по причине применения местного количественного регулирования, что нарушает основной принцип качественного теплоснабжения - постоянство расхода сетевой воды. Кроме этого, нагрузка горячего водоснабжения практически предполагает изменение расхода на горячее водоснабжении до коэффициента 2,4 от среднего расхода.
По указанным причинам гидравлический режим оказывается нестабильным как по дням недели, так и по часам суток. Это вызывает определенные сложности по химводоподготовке, режимам работы котельных установок и сетевых насосов.
Таким образом, возможность поддержать стабильный гидравлический режим, позволяет улучшить качество теплоснабжения и показатели работы оборудования.
Одним из способов поддержания стабильного гидравлического режима в тепловых сетях является применение на абонентских вводах термогидравлических распределителей.
Замечательное свойство термогидравлического распределителя, представляющего трубу большого диаметра, заключается в известном свойстве, применяемом в коллекторах. То есть на трубе большого диаметра потери напора чрезвычайно малы, что обеспечивает практическое равенство давлений на всех отводах от коллектора.
Фактически в термогидравлическом распределителе, хотя имеется взаимодействие частиц потока жидкости, но это обеспечивает практическое отсутствие влияние потоков друг на друга во всех контурах, подключенных к термогидравлическому распределителю.
Рассмотрим наиболее распространенный случай нестабильности гидравлического режима в тепловых сетях за счет влияния нагрузки горячего водоснабжения на абонентском вводе с подключением нагрузки отопления и горячего водоснабжения, рис 1.
Рис.1. Схема ТГР на абонентском вводе.
Принятые обозначения на рис.1: HR - располагаемый напор в точке присоединения абонентского ввода к тепловой сети; ТГР - основной элемент термогидравлического распределителя - труба большого диаметра; ТО - теплообменник горячего водоснабжения; СО - система отопления; H10 - напор насоса контура горячего водоснабжения при нулевой подаче; H20 - напор насоса контура системы отопления при нулевой подаче.
Для определения потокораспределения в данной трехконтурной гидравлической системе необходимо составить систему уравнений балансовых массовых расходов по узлам и систему уравнений потерь напора по всем контурам. Это уравнения аналогичные уравнениям 1 и 2 законов Кирхгофа, применяемых в электрических сетях.
В данном случае можно сразу записать систему уравнений потерь напора с подстановкой в них величин из балансовых уравнений.
Первое уравнение - связывающее располагаемый напор во внешней тепловой сети с термораспределителем.
Второе уравнение - алгебраическая сумма потерь напора в контуре горячего водоснабжения.
Третье уравнение - алгебраическая сумма потерь напора в контуре системы отопления.
Необходимо заметить, что для того, чтобы обеспечить численное решение, которое будет приведено ниже, придется квадраты расходов записывать как , а не . Так принято в расчетах кольцевых гидравлических сетей для обеспечения единственности решения, но переводит задачу из алгебраической в задачу численного решения трансцендентной системы уравнений.
(1)
Обозначения принятые в системе уравнений (1): - суммарный расход сетевой воды, забираемый из тепловой сети и возвращаемый в нее; - расход воды, подаваемой на теплообменник горячего водоснабжения; - расход воды, подаваемой на систему отопления; - располагаемый напор в тепловой сети в точке подключения абонентского узла; - напор насоса горячего водоснабжения при нулевой подаче; - напор насоса системы отопления при нулевой подаче; - сумма сопротивлений подающего и обратного трубопроводов, соединяющих ТГР с тепловой сетью и сопротивления проточной части насоса горячего водоснабжения; - сопротивление трубы ТГР; - сумма сопротивлений подводящего и отводящего трубопроводов к теплообменнику горячего водоснабжения и сопротивления проточной части насоса системы отопления; - сопротивление теплообменника горячего водоснабжения; - сумма сопротивлений подводящего и отводящего трубопроводов к системе отопления;- сопротивление системы отопления.
Необходимо заметить, что характеристики насосов задаются с помощью напора при нулевой подаче и сопротивления проточной части насоса. отопление здание расход водоснабжение
Система уравнений (1) может быть решена аналитически с помощью эквивалентых преобразований по методу базисов Гробнера.
Система уравнений (1) может быть решена численным методом, например при заданных числовых данных:
Результат решения:
Применение термогидравлического распределителя обеспечивает поддержание постоянным расхода и расхода при переменном расходе .
Расход на ГВС изменяется с помощью сопротивления . Например, если уменьшить сопротивление до , то получаем решение:
Как показывают расчеты, практически обеспечивается стабильность расходов из теплосети и на отопление, для абонентского ввода.
Фото 1. Абонентский ввод с термогидравлическим распределителем и подключенными нагрузками отопления и горячего водоснабжения через пластинчатый подогреватель.
Рассмотренная схема абонентского ввода реализована в Ивановском государственном энергетическом университете для поддержания стабильности систем отопления зданий, подключенных к тепловой сети от влияния переменного расхода воды на горячее водоснабжение.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Теплотехнический расчет воздухообмена, мощности систем отопления, калориферов воздушного отопления, систем вентиляции; выбор вентиляторов для приточной вентиляции. Составление и расчет тепловой схемы котельной, расхода теплоты на горячее водоснабжение.
курсовая работа [195,8 K], добавлен 05.10.2010Расчет тепловых нагрузок по укрупненным характеристикам, производственных и служебных зданий, на вентиляцию и горячее водоснабжение. Определение необходимых расходов воды. Построение пьезометрического графика, схема присоединения абонентских вводов.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 02.01.2015Расчет тепловых нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Расчет температурного графика. Расчет расходов сетевой воды. Гидравлический и тепловой расчет паропровода. Расчет тепловой схемы котельной. Выбор теплообменного оборудования.
дипломная работа [255,0 K], добавлен 04.10.2008Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, максимального расхода сетевой воды. Гидравлический расчет тепловых сетей. Параметры насосов и их выбор. Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов, объема подачи теплоносителя.
курсовая работа [85,6 K], добавлен 18.10.2014Характеристика объектов теплоснабжения. Расчет тепловых потоков на отопление, на вентиляцию и на горячее водоснабжение. Построение графика расхода теплоты. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловой сети. Расчет магистрали тепловой сети.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.08.2012Методика и основные этапы расчета теплопотребления зданий (на отопление и горячее водоснабжение), определение нормативного потребления горячей и холодной воды. Разработка и оценка эффективности мероприятий по энергосбережению в системе отопления.
задача [354,2 K], добавлен 25.02.2014Расчёт расхода сетевой воды для отпуска тепла. Определение потерь напора в тепловых сетях. Выбор опор трубопровода, секционирующих задвижек и каналов для прокладки трубопроводов. Определение нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
курсовая работа [988,5 K], добавлен 02.04.2014Определение расчетных тепловых нагрузок, схемы присоединения водоподогревателя к тепловой сети и метода регулирования. График регулирования по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Гидравлический расчет тепловых сетей района города.
курсовая работа [329,8 K], добавлен 02.05.2016Описание газовой котельной. Тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Расходы сетевой воды. Расчет диаметров дроссельных диафрагм, водоструйных элеваторов. Определение эффективности наладки гидравлического режима теплосети.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 20.03.2017Расчет среднесуточной тепловой мощности на горячее водоснабжение. Гидравлический расчет тепловых сетей. Расчет мощности тепловых потерь водяным теплопроводом. Построение температурного графика. Выбор основного и вспомогательного оборудования котельных.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 26.06.2019Расчет тепловых нагрузок производственных и служебных зданий предприятия по укрупнённым характеристикам. Расчет необходимых расходов воды для теплоснабжения и горячего водоснабжения. Построение пьезометрического графика и выбор схемы абонентских вводов.
курсовая работа [431,9 K], добавлен 15.11.2011Определение часовых расходов воды на горячее водоснабжение. Секундные расходы воды. Определение потерь давления на участке сети. Расчет наружной сети горячего водоснабжения, подающих и циркуляционных трубопроводов. Подбор подогревателей и водосчетчиков.
курсовая работа [150,7 K], добавлен 18.01.2012Определение диаметров подающих трубопроводов и потерь напора - задача гидравлического расчета. Устройство систем отопления, их инерционность и принципы проектирования. Способы подключения отопительных приборов. Однотрубная система водяного отопления.
реферат [154,9 K], добавлен 22.12.2012Способы расчета расхода теплоты на горячее водоснабжение. Показатели технологического теплопотребления. Определение расхода теплоты на отопление и на вентиляцию зданий. Построение годового графика тепловой нагрузки предприятия автомобильного транспорта.
курсовая работа [266,7 K], добавлен 09.02.2011Методы измерения температур теплоносителя и воздуха, давления и расхода теплоносителя, уровня воды и конденсата в баках. Показывающие, самопищущие, сигнализирующие и теплоизмерительные приборы. Принципиальные схемы автоматизации узлов тепловых сетей.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 15.11.2010Определение тепловых нагрузок помещений на систему отопления. Подбор приборов к системе отопления основной части здания и для четвертой секции, балансировка системы отопления. Гидравлический расчет системы отопления двухтрубной поквартирной системы.
курсовая работа [101,6 K], добавлен 23.07.2011Расчет отопительной нагрузки, тепловой нагрузки на горячее водоснабжение поселка. Определение расхода и температуры теплоносителя по видам теплопотребления в зависимости от температуры наружного воздуха. Гидравлический расчет двухтрубных тепловых сетей.
курсовая работа [729,5 K], добавлен 26.08.2013Определение расхода тепла на отопление и горячее водоснабжение. Построение годового графика тепловой нагрузки. Составление схемы тепловой сети. Гидравлический расчет водяной тепловой сети. Выбор теплофикационного оборудования и источника теплоснабжения.
курсовая работа [208,3 K], добавлен 11.04.2015Выбор трассы и способа прокладки тепловой сети. Определение расчетного расхода тепла на отопление и горячее водоснабжение. Расчет количества компенсационных подушек. Построение и проектирование продольного профиля тепловой сети, ее гидравлический расчет.
курсовая работа [643,1 K], добавлен 10.06.2013Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Построение температурного графика регулирования тепловой нагрузки на отопление. Расчёт компенсаторов и тепловой изоляции, магистральных теплопроводов двухтрубной водяной сети.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.10.2013
