![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Температурные графики регулирования отпуска теплоты. Средневзвешенная температура возвращаемого теплоносителяПрежде чем проводить дальнейшие расчёты, необходимо определиться с рядом параметров проектируемой тепловой сети, таких как: метод регулирования тепловой нагрузки, схема присоединения абонентов, тип системы теплоснабжения и прочие. Часть этих параметров нам уже задана. А именно: проектируемая тепловая сеть будет закрытого типа, регулирование будет производиться центральное качественное по отопительной нагрузке. Закрытый тип тепловой сети подразумевает отсутствие отбора сетевой воды абонентом, то есть минимум двухтрубное исполнение сети (возврат сетевой воды) и независимое присоединение установок ГВС. Это, конечно, повышает капитальные затраты (на сооружение тепловой сети) и эксплуатационные затраты (усложнена схема абонентского ввода), но зато обеспечивает следующие преимущества: 1. Гидравлическая изолированность водопроводной воды от сетевой; 2. Упрощение санитарного контроля за качеством воды на ГВС, ввиду сокращённого пути прохождения; 3. Упрощения контроля герметичности теплофикационной системы. Как известно, регулирование тепловой нагрузки возможно в различных точках тепловой сети (центральное, групповое, местное, индивидуальное). Нам задан только метод центрального регулирования. А для обеспечения высокоэффективного теплоснабжения необходимо регулировать отпуск как минимум на трёх уровнях, обязательно включающих индивидуальный. Центральный качественный метод представляет собой регулирование отпуска теплоты за счёт изменения температуры теплоносителя на входе в систему (при неизменном расходе теплоносителя) и может обеспечить более стабильный тепловой режим, нежели количественный метод. Однако при этом возрастает потребление электроэнергии на питание насосов, связанное с постоянством расхода теплоносителя. Качественное регулирование возможно не на всём промежутке температур отопительного периода, это связано с условиями горячего водоснабжения. По [5] для закрытой системы теплоснабжения температура в местах водоразбора должна быть не менее 50ºС, в связи с этим [1] требует температуру воды в подающем трубопроводе не менее 70ºС. В проекте примем температуру воды в местах водоразбора tГ1 = 60ºС (50ºС всё-таки холодновато). Регулирование по отопительной нагрузке означает, что температура воды в подающей линии тепловой сети соответствует графику качественного регулирования отопительной нагрузки и то, что сеть у нас будет двухтрубная. По рекомендации [1], регулирование должно проводится по совмещённой нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Теперь определимся со схемой присоединения абонентов. Независимое присоединение нагрузки ГВС уже задано. Для отопления принимаем зависимую схему согласно с рекомендациями [1]. Исходим при этом из двух простых соображений: 1. Зависимая схема дешевле и проще (в регулировании и в расчёте); 2. Наш температурный график (140/70) обуславливает максимальное давление воды в сети около 4 атмосфер, тогда как допустимое давление в самых распространённых в РФ отопительных приборах (чугунных радиаторах) 6 атмосфер. То есть жёсткая гидравлическая связь сети с приборами, являющаяся основным недостатком зависимой схемы. 4.1 Обозначения величин Прежде чем начинать расчёт опишем величины в нём участвующие. Условимся, что параметр со штрихом (например: tтек – текущая (любая) температура наружного воздуха;
tпом – расчётная температура отапливаемых помещений. Поскольку самая высокая температура, требуемая в помещениях абонентов, это 18ºС (жилые и общественные здания), то tпом = 18ºС. Это незначительно повысит нагрузку на отопление и значит
t1, t2 – температуры вторичного по отношению к сетевой воде теплоносителя;
4.2 Расчёт регулирования отпуска теплоты на отопление Расчёт ведём согласно с методикой изложенной в [4]. Температура сетевой воды перед отопительной установкой:
где
Температура сетевой воды после отопительной установки:
где Температура воды после элеватора (из аналогичных (4.2) соображений):
Эквивалент расхода сетевой воды на отопление:
Результаты расчётов по формулам 4.1, 4.2, 4.3 и 4.4 сводим в таблицу: Таблица 4.1 Результаты расчётов регулирования отопительной нагрузки
При достижении этой точки tтек = 0,36ºС имеем 4.3 Расчёт регулирования отпуска теплоты на вентиляцию Эквивалент расхода сетевой воды на вентиляцию определяется решением следующей системы уравнений:
где
tВ1, tВ2 – температуры нагреваемого теплоносителя на «горячем» (tВ1) и «холодном» (tВ2) концах. В нашем случае tВ1 = tпом = 18ºС, а tВ2 = tтек; WП, WВ – текущие значения эквивалентов расхода первичного и вторичного теплоносителей. Поиском WП мы и занимаемся, а WВ =
где Тогда, по формуле 2.6: Температура сетевой воды после вентиляционной установки:
Значение Таблица 4.2 Результаты расчётов регулирования нагрузки на вентиляцию
Столь значительное захолаживание обратной воды, после прохождения точки излома, обусловлено режимом, при котором происходит теплообмен. За создание этого режима отвечает автоматический регулятор 5 на рис. 1.1. 4.4 Расчёт регулирования отпуска теплоты на горячее водоснабжение Расчёт ведётся по основным уравнениям ТМО и уравнению характеристики конвективных теплообменных аппаратов, модифицированному автором [4]: Характеристика конвективного ТМО аппарата: Коэффициент эффективности: Режимный коэффициент: Максимальная разность температур:
Уравнение теплопередачи: Теперь комментарии: 1. В расчёте подразумеваем использование противоточного аппарата и среднелогарифмической разности температур; 2. Режимный коэффициент зависит от параметров теплообменника и режима его работы: 3. Определяем эквивалент расхода водопроводной воды (нагреваемого, вторичного теплоносителя) WВ. На протяжении расчёта он постоянен: 4. Определяем максимальную разность температур по формуле 4.11; 5. Задаёмся температурой греющего теплоносителя (сетевой воды) на выходе 6. Определяем эквивалент расхода сетевой воды:
7. Из полученных WВ и WП выбираем бóльший WБ и мéньший WМ; 8. Определяем режимный коэффициент: 9. Определяем бóльшую 10. Определяем среднелогарифмическую разность температур (температурный напор):
11. Определяем коэффициент эффективности 12. Определяем количество переданной теплообменником теплоты по формуле 4.8; 13. Сравниваем полученное Q c расчётным Результаты расчёта сводим в таблицу 4.3: Таблица 4.3 Результаты расчётов регулирования нагрузки на ГВС
4.5 Средневзвешенная температура возвращаемого теплоносителя Поток обратной сетевой воды образован смешением потоков после отопительной, вентиляционной и ГВС установок. Температура этой смеси определяется по формуле смешения:
В следующей главе нас будут интересовать непосредственно расходы, G, поэтому в итоговую таблицу включим именно их, а не эквиваленты (связь между расходом и его эквивалентом приведена в параграфе 4.1).
![]() Рисунок 4.2 Температурный график регулирования тепловой сети 1 – обратное ГВС; 2 – обратная; 3 – обратная вентиляция; 4 – обратное отопление; 5 – после элеватора; 6 – прямая.
Рисунок 4.3 Общесетевые расходы воды по типам нагрузки 1 – расход на ГВС; 2 – расход на вентиляцию; 3 – расход на отопление; 4 – полный расход.
|