Na kojim sistemima grijanja nije razvijen hidraulički režim. Predavanja - Izvori i sistemi snabdevanja toplotom - fajl Kons_7.doc

HIDRAULIČKE KARAKTERISTIKE SISTEMA

Sistemi za grijanje vode su složeni hidraulički sistemi u kojima je rad pojedinih karika međusobno zavisan. Za pravilno upravljanje i regulaciju potrebno je poznavati hidraulične karakteristike pogonske opreme - cirkulacijske pumpe i mreže.

Hidraulički režim sistema je određen tačkom preseka hidrauličnih karakteristika pumpe i mreže.

Fig.1. Hidraulične karakteristike pumpe i mreže grijanja

Na sl. 1 kriva 1 - karakteristika pumpe; kriva 2 - karakteristika toplotne mreže; tačka A - presek ovih karakteristika, određuje hidraulički režim sistema; H je pritisak koji razvija pumpa, jednak gubitku pritiska u zatvorenom sistemu; V je zapreminski protok pumpe, jednak protoku vode u sistemu.

Hidraulička karakteristika pumpe je zavisnost visine H ili diferencijalnog pritiska Δp koju stvara pumpa od zapreminskog protoka pumpe V. Karakteristike pumpe obično određuju proizvođači ili se mogu izraditi prema podacima ispitivanja.

Pri konstantnoj brzini radnog kola, radna sekcija je karakteristika centrifugalna pumpa može se približno opisati jednadžbom



Snaga, W koju pumpa troši u nominalnom režimu, određuje se formulom



U nominalnom režimu, u prosjeku . Budući da se gubitak tlaka u toplinskim mrežama po pravilu pridržava kvadratnog zakona, karakteristika toplinske mreže je kvadratna parabola opisana jednadžbom




Kao što se vidi iz (6.5), otpor mreže zavisi od njenih geometrijskih dimenzija, apsolutne hrapavosti unutrašnje površine cevovoda, ekvivalentne dužine lokalnih otpora i gustine rashladne tečnosti, ali ne zavisi od protok rashladne tečnosti. Za dato stanje mreže, njena karakteristika se može izgraditi pomoću jednog poznatog načina rada. Za određivanje otpora s dovoljno je znati brzinu protoka vode i pad tlaka Δr koji odgovara ovoj brzini protoka za neki način rada.

Često nekoliko pumpi radi zajedno na stanici. Da bi se odredio način njihovog zajedničkog rada, potrebno je izgraditi zbirnu karakteristiku. Redosled kojim se sabiraju karakteristike pumpi zavisi od toga kako su uključene. Ako su pumpe povezane paralelno, onda se ukupna karakteristika gradi dodavanjem brzina protoka (isporuka) pri istim pritiscima.


Rice. 2. Konstrukcija ukupne karakteristike pumpi

a - spojeno paralelno, b - povezano serijski

Ukupna karakteristika grupe paralelno povezanih pumpi sa istim karakteristikama opisana je približnom jednačinom



Konstrukcija ukupnih karakteristika serijski povezanih pumpi vrši se dodavanjem pritisaka pri istim brzinama protoka.

Ukupna karakteristika grupe serijski povezanih pumpi sa istim karakteristikama opisana je približnom jednadžbom


Stepen promjene napajanja kada su pumpe paralelno povezane ovisi o vrsti karakteristike mreže. Što su karakteristike mreže ravnije, paralelno povezivanje pumpi je efikasnije. Što je mrežna karakteristika strmija, paralelna veza ima manji učinak.

Prilikom projektovanja pumpnih jedinica koje se sastoje od više pumpi koje rade paralelno, treba izabrati sve pumpe sa istim karakteristikama, a izračunati protok svake od njih uzeti jednak ukupnom protoku vode podeljenom sa brojem pumpi koje rade, ne računajući one u pripravnosti. Snabdijevanje pumpi u serijskoj vezi također ovisi o vrsti karakteristike mreže. Što je mrežna karakteristika strmija, to je serijska veza efikasnija.

HIDRAULIČKI REŽIM ZATVORENIH SISTEMA

Jedan od važnih uslova normalan rad sistema za opskrbu toplinom sastoji se u obezbjeđivanju u toplotnoj mreži ispred grupnih ili lokalnih grejnih tačaka (GTP ili MTP) raspoloživih pritisaka dovoljnih za snabdevanje potrošnje vode pretplatničkim instalacijama u skladu sa njihovim toplotnim opterećenjem.

Zadatak proračuna hidrauličkog režima mreže je utvrđivanje troškova mrežna voda kod pretplatnika i u pojedinim dijelovima mreže, kao i pritisci (pritisci) i raspoloživi padovi tlaka (pritisci) na čvornim tačkama mreže, na grupnim i lokalnim grijanjima (pretplatnički ulazi) za dati način rada mreže.

Dati su obično šema toplotne mreže, otpori svih njenih delova, pritisak (pritisak) na dovodnim i povratnim kolektorima za kogeneraciju ili raspoloživa razlika pritiska (pritisak) na kolektorima za kogeneraciju i pritisak (pritisak) na neutralnoj tački mreže. Ukoliko na pretplatničkim ulazima postoje automatski regulatori, poznata je i potrošnja mrežne vode kod pretplatnika, jer se ovi troškovi održavaju na zadatom nivou uz pomoć automatskih regulatora. U ovom slučaju, prema poznatim protocima vode mreže, pretplatnici pronalaze protok vode u svim dionicama toplinske mreže, a zatim gubitak tlaka (pritisak) u svim dijelovima mreže i grade pijezometrijski graf, koji određuje pritisak (pritisak) na čvornim tačkama toplotne mreže i na ulazima pretplatnika.

U nedostatku automatskih regulatora u GTP ili na MTP, potrošnja mrežne vode od strane pretplatnika nije unaprijed poznata i njihovo određivanje je jedan od glavnih zadataka proračuna hidrauličkog režima toplinske mreže. Za rješavanje ovog problema potrebno je, osim otpora svih dijelova toplinske mreže, poznavati i otpore svih MTP i pretplatničkih jedinica. Razmotrimo metodu za proračun potrošnje vode pretplatnika toplotne mreže u odsustvu automatskih regulatora na ulazima pretplatnika.


Rns. 3. Šema toplotne mreže

a - jednolinija slika; b - dvoredna slika

Dionice autoputa su numerisane rimskim brojevima, a krakovi do pretplatnika i pretplatnika su numerisani arapskim.

Ukupna potrošnja vode u mreži biće označena slovom V bez indeksa. Potrošnja vode kroz pretplatnički sistem - slovo V sa indeksom jednakim pretplatničkom broju. Na primjer, V m - potrošnja vode kroz pretplatnički sistem m.

Relativna potrošnja vode kroz pretplatnički sistem, tj. odnos protoka kroz pretplatnički sistem prema ukupnom protoku vode u mreži, označen sa V sa indeksom. Na primjer, relativna potrošnja vode kod pretplatnika

Potrošnja vode pretplatnika 1 može se naći iz jednačine


.


Dakle


Nađimo protok vode kroz pretplatničku jedinicu 2, za koju vrijedi sljedeća jednačina:






Slično, nalazi se relativni protok vode kroz pretplatničku jedinicu 3:



Ako je n pretplatnika priključeno na mrežu grijanja, onda je relativni protok vode kroz sistem bilo kojeg pretplatnika m


Koristeći ovu formulu, možete pronaći protok vode kroz bilo koji pretplatnički sistem ako su poznati ukupni protok vode i otpor dijelova mreže. Iz (6.20) proizilazi da relativni protok vode kroz pretplatnički sistem zavisi samo od otpora mreže i postavki pretplatnika i ne zavisi od apsolutnog protoka vode u mreži.

100kb.25.09.2007 05:41

Cons_7.doc

7. Hidraulički režim toplovodnih mreža

7.1. Hidrauličke karakteristike sistema

Hidraulički režim sistema određen je tačkom preseka hidrauličnih karakteristika pumpe i mreže (vidi sliku 7.1). Ovdje je 1 karakteristika pumpe;

Gubitak pritiska u mreži je proporcionalan kvadratu protoka -

. Koristeći formulu za izračunavanje gubitaka pritiska nalazimo S.


.

Gubitak glave u mreži se definiše kao

, gdje

. Kada se temperatura rashladne tekućine promijeni, otpor mreže se mijenja proporcionalno promjeni gustine -

. Kada se brzina centrifugalne pumpe promijeni, mijenja se i njena karakteristika (vidi sliku 7.2). Volume




Rice. 7.2. Hidraulički način rada sistema pri različitim brzinama pumpe


brzina protoka pumpe i njena visina u zavisnosti od brzine je definisana kao

Pri brzini rotacije

. Sa mrežnim otporom u tački A


; . Prilikom promjene brzine sa na at V=0

i u tački B




;

.

Često nekoliko pumpi radi zajedno na stanici. Njihova ukupna karakteristika zavisi od načina na koji su uključeni (vidi sliku 7.3). Ako su pumpe povezane paralelno, onda se ukupna karakteristika gradi zbrajanjem protoka pri konstantnom pritisku (slika 7.3a). Kada su pumpe uključene u seriju, ukupna karakteristika se dobija zbrajanjem pritisaka pri istim brzinama protoka (slika 7.3b).






Sl.7.3. Konstrukcija ukupne karakteristike pumpi

a) paralelna veza; b) sekvencijalna veza

Na sl. 7.3a AB– karakteristika pumpe 1, AC– kriva pumpe 2 . AD je njihova ukupna karakteristika. Svaka apscisa krive AD jednak je zbiru apscisa krivulja AB i AC, ad=abac. Otprilike za grupu m pumpe povezane paralelno

, gdje

je glava grupe pumpi;

– uslovni unutrašnji otpor grupe pumpi;

- ukupni trošak.

Na sl. 7.3b AB– karakteristika pumpe 1, CD– karakteristika pumpe 2, KL je ukupna karakteristika pumpi 1 i 2. U ovom slučaju, al=abac. Otprilike za grupu n pumpe u seriji

.

Što je manji otpor mreže, to je efikasnije paralelno povezivanje pumpi, odnosno veći je protok. Kada su pumpe povezane u seriju, što je veći otpor mreže, to je uključivanje efikasnije. Slika 7.4 prikazuje zbirnu karakteristiku dvije identične pumpe povezane paralelno.




Rice. 7.4. Promjena potrošnje vode u mreži na paralelna veza pumpe


Ako je mrežna karakteristika uredu, tada kada radi jedna pumpa, protok je , a kada rade dvije pumpe, brzina protoka

. Ako je mrežna karakteristika OL, tada protok vode ostaje isti kada rade i jedna i dvije pumpe. Kada su pumpe povezane paralelno, treba odabrati iste pumpe i uzeti brzinu protoka svake pumpe

jednak ukupnom protoku podijeljenom sa brojem pumpi koje rade.

Određivanje ukupnih karakteristika mreže može se izvršiti grafički i analitički. Prilikom određivanja otpora cijele mreže, slijedeći pravila.

1. Kada su elementi mreže povezani u seriju, njihovi otpori se zbrajaju - S S=S s i .

2. Kada su elementi mreže povezani paralelno, njihove provodljivosti se sumiraju.


.

.




Sl.7.5. Zgrada hidraulične karakteristike sistemi sa pumpama uključenim u različite čvorove; a - dijagram strujnog kola; b - dovođenje karakteristika pumpe A na čvor 2-2; c) određivanje protoka vode i pritiska tokom paralelnog rada pumpi


Prikazano na sl. 7.3, metoda konstruisanja zbirne karakteristike vrijedi kada su pumpe smještene u jednom čvoru. Ako se pumpe koje rade paralelno nalaze u različitim čvorovima sistema, onda je za izgradnju njihovih ukupnih karakteristika potrebno svesti karakteristike pumpi na jedan zajednički čvor (vidi sliku 7.5). Od pumpe ALI mrežna voda With ide do potrošača P. Unaprijed karakterizirana pumpa ALI od čvora 1-1 vodi do čvora 2-2, gdje je pumpa instalirana B. Na zadatu karakteristiku pumpe , odnosno pumpa ALI u čvoru 2–2, visina je jednaka naponu ove pumpe u čvoru 1–1 (karakteristično ) minus gubitak glave u mreži With. Nakon svođenja na jedan čvor, karakteristike pumpi se sabiraju kao kod paralelnog povezivanja.

Kao što se može vidjeti sa sl. 7,5v, kada radi jedna pumpa B glava u čvoru 2–2 je jednaka

i potrošnja vode . Prilikom povezivanja pumpe ALI glava u čvoru 2–2 se povećava na



Sl.7.6. Uključen paralelni rad dvije pumpe I i II zajednički sistem P


, a ukupna potrošnja raste na

. Međutim, direktno napajanje pumpom B dok se smanjuje na

. Na slici 7.6 prikazane su karakteristike pumpi I i II, njihova ukupna karakteristika I II i karakteristika mreže P. Kada jedna pumpa I radi na mreži P, pritisak je jednak

i trošak - . Kada radi jedna pumpa II, visina i protok su

i , odnosno. At istovremeni rad pritisak i protok su jednaki H i V, odnosno.
^

7.2. Hidraulički rad zatvorenih sistema
Jedan od zadataka hidraulički proračun toplovodna mreža treba da odredi potrošnju vode za svakog pretplatnika iu mreži u cjelini. Obično su poznati dijagram mreže, otpori sekcija i pretplatnika, raspoloživi pritisak na kolektoru kogeneracije ili kotlarnice. Prilikom ugradnje automatskih regulatora na pretplatničke ulaze, obično je poznata potrošnja vode pretplatnika. U ovom slučaju, prema poznatim troškovima pretplatnika, moguće je odrediti troškove vode u svim dijelovima mreže i izgraditi pijezometrijski graf prema kojem se mogu pronaći pritisci (pritisci) na čvornim tačkama. U nedostatku automatskih regulatora, potrošnja vode pretplatnika nije poznata unaprijed.

S I-5= S I S 1-5 gdje S 1-5 - ukupan otpor pretplatnika 1-5 sa odgovarajućim granama.

Protok vode kroz instalaciju 1 nalazi se iz jednačine

, dakle


.

Za unutrašnju instalaciju 2

. Razlika u troškovima

nađi iz jednačine

, gdje

. Odavde


.

Za postavku 3 dobijamo


,

gdje

– otpor toplotne mreže sa svim ograncima od pretplatnika 3 do zaključno poslednjeg pretplatnika 5;

,

- otpor dionice III autoputa.

Za neke m-ti potrošač iz n relativni protok vode se nalazi po formuli


. (7.1)

Koristeći ovu formulu, možete pronaći protok vode kroz bilo koju pretplatničku instalaciju, ako su poznati ukupni protok u mreži i otpor mrežnih dijelova. Iz (7.1) slijedi:

1. Relativni protok vode kroz pretplatničku jedinicu zavisi od otpora mreže i podešavanja pretplatnika i ne zavisi od apsolutne vrednosti protoka vode.

2. Ako je povezan na mrežu n pretplatnika, zatim omjer potrošnje vode kroz instalacije d i m, gdje d < m, zavisi samo od otpora sistema, počevši od čvora d do kraja mreže, i ne zavisi od otpora mreže prema čvoru d.

Ako crpne podstanice rade u mreži, tada se pumpa uzima u obzir kao negativni otpor

, gdje

- visina i protok crpne podstanice. Ukupna potrošnja vode u mreži određena je formulom

, gdje H- pritisak na kolektore CHP, i

- ukupni otpor mreže grijanja.

Ako se otpor promijeni na bilo kojem dijelu mreže, tada će svi pretplatnici koji se nalaze između ovog dijela i krajnje točke mreže proporcionalno promijeniti protok vode. U ovom dijelu mreže dovoljno je utvrditi stepen promjene potrošnje samo jednog pretplatnika. Kada se promijeni otpor bilo kojeg elementa mreže, brzina protoka će se promijeniti kako u mreži tako i za sve potrošače, što dovodi do neusklađenosti. Pogrešna prilagođavanja u mreži su odgovarajuća i proporcionalna. Sa odgovarajućim pogrešnim prilagođavanjem, znak promjene troškova se poklapa. Sa proporcionalnim neusklađenošću, stepen promjene troškova se poklapa.

Ako je pretplatnik X isključen iz mreže grijanja, tada će se ukupni otpor mreže povećati (paralelno povezivanje). Protok vode u mreži će se smanjiti, gubitak pritiska između stanice i pretplatnika X će se smanjiti. Dakle, kriva pritiska




Rice. 7.8. Promjena pritiska u mreži kada je jedan od potrošača isključen


(isprekidana linija na slici 7.8) će ići lakše. Raspoloživi pritisak u tački X će se povećati, pa će se povećati protok u mreži od pretplatnika X do krajnje tačke mreže. Za sve pretplatnike od tačke X do krajnje tačke, stepen promene protoka će biti isti - proporcionalna neusklađenost.


,

gdje

- potrošnja vode prije i nakon isključenja pretplatnika X. Kod pretplatnika između stanice i punkta


X stepen promjene potrošnje će biti drugačiji. Minimalni stepen promjene potrošnje će biti kod prvog pretplatnika direktno na stanici - f =1. Kako se udaljavate od stanice f > 1 i povećava se. Ako stanica promijeni dostupnu
^

7.3. Hidraulička stabilnost
Hidraulička stabilnost sistema se shvata kao njegova sposobnost da održi dati hidraulični režim. U neautomatizovanim sistemima za snabdevanje toplotom uticaj promenljivog režima rada može biti značajno oslabljen povećanjem hidrauličke stabilnosti.

Kvantitativno hidraulička stabilnost karakterizira koeficijent hidrauličke stabilnosti


,

gdje

izračunati i maksimalno mogući protok vode u pretplatničkoj instalaciji, respektivno. Približno, kada sistem radi u kvadratnom području


,

gdje

- raspoloživi pad na stanici i pad pada u toplovodnoj mreži, respektivno;

– raspoloživi pritisak na stanici. Dakle, što je manji gubitak pritiska u mreži grejanja i veći gubitak pritiska na pretplatničkom ulazu, to je veća hidraulička stabilnost pretplatničkog sistema.

Stabilnost hidrauličkog režima sistema zavisi ne samo od njegovog početnog podešavanja, već i od načina protoka vode za pojedine grupe pretplatnika. Preporučljivo je poravnati toplotno opterećenje pretplatnika uz pomoć termoakumulatora, kao i do ograničenja moguće promjene pritisak u mreži grijanja u potrebnim granicama. Da bi se to postiglo, na jednoj ili više tačaka u mreži, pritisak se veštački menja prema datom zakonu, u zavisnosti od protoka vode. Takve tačke se nazivaju tačke. podesivi pritisak. Ako se pritisak u tim točkama održava konstantnim u statičkom i dinamičkom režimu, tada se takve točke nazivaju neutralnim. Neutralna tačka se obično postavlja na kratkospojnik između kolektora stanice.

Na sl. 7.10, a prikazan je dijagram uređaja za hranjenje. Regulatorima se upravlja iz neutralne tačke O. Stepen otvaranja ventila 2 i 3 se podešava membranskim ventilima. Sa povećanjem curenja iz sistema, pritisak opada i membranski aktuator ventila 2 ga otvara, povećavajući snabdevanje mreže pumpom 1. Sa povećanjem pritiska, membranski ventil se zatvara i smanjuje dovod. Ako je ventil 2 potpuno zatvoren i pritisak raste, otvara se drenažni ventil 3, ispuštajući dio vode u spremnik.

Na sl. 7.10, b prikazan je pijezometrijski dijagram sistema. Evo A B C D i AKLD- pijezometrijski grafikoni glavne toplinske mreže; AOD– pijezometrijski graf skakača; O- neutralna tačka na džemperu.
^

7.4. Otpor mreže


Ukupna provodljivost mreže


,


.

Slično


;


.

Proračun otpora mreže vrši se od najudaljenijeg pretplatnika.
^

7.5. Hidraulički način rada mreže sa pumpanjem i prigušivanjem

trafostanice


Pumpne podstanice (NP) mogu se instalirati na dovod, povratnih cjevovoda, kao i na skakaču između njih. Izgradnja trafostanica uslovljena je nepovoljnim terenom, velikom daljinom prenosa, potrebom za povećanjem propusni opseg autoputevi itd. Na sl. 7.11 do-

Tako je moguće povećati potrošnju vode pretplatnika. Pumpe za miješanje trafostanice rade paralelno sa pumpna jedinica CHPP, dakle, uključivanje NP pumpi dovodi do povećanja hidraulički otpor

protok vode koja dolazi iz mreže. Kao rezultat, smanjuje se potrošnja vode iz mreže grijanja i povećavaju se raspoloživi pritisci u rasklopnim čvorovima HP. Što je veći pritisak NP pumpi, to više vode dolazi iz njih u pretplatničke jedinice, a manje vode dolazi iz toplovodne mreže.

Na slici 7.13 prikazan je dijagram toplotne mreže sa prigušnom podstanicom i njen pijezometrijski grafikon. Ako područje ima složen teren sa velikom visinskom razlikom (40 m u primjeru), onda kada zavisna shema priključka, potrebno je ugraditi različite hidrostatičke glave za pretplatnike na različitim geodetskim oznakama. U statičkom režimu, curenje vode iz gornje zone se dopunjava


Rice. 7.13. Shema dvocijevne mreže grijanja sa dvije statičke zone (a) i njegov piezometrijski dijagram ( b). 1 - reverzni zatvarač; 2 – pumpe u TE; 3-regulator pritiska "za sebe"; 4-napojna pumpa; 5 – regulator dopune gornje zone




Sl.7.14. Shema dvocijevne toplotne mreže od NP do povratna linija i njen piezometrijski dijagram; a-shema; b, c–piezometrijski grafovi za automatizovane i neautomatizovane ulaze; 1 - zadnja kapija na NP; 2 - nepovratni ventil na povratnom vodu; 3-NP; 4-pumpe na CHP


pumpa za dopunu 4 sa vodom iz donje zone. U dinamičkom režimu, zatvarač 1 je otvoren, regulator 5 održava zadati pritisak zbog prigušivanja H na kraju gornje zone.

Na sl. 7.14 prikazuje dijagram dvocijevne mreže grijanja sa NP na povratnom vodu. NP smanjuje pritisak u povratnom vodu za pretplatnike grupe II na krajnjim dijelovima mreže. Kada su pumpe na naftovodu isključene, voda teče duž povratnog voda između tačaka 5 i 6 kroz kapiju 2, zaobilazeći pumpe. Kada su pumpe 3 uključene, između tačaka 5 i 6 nastaje razlika pritiska, jednaka razlici pritisaka pumpi. Zatvara se kapija 2, cijeli protok vode prelazi od tačke 5 do 6. Ako na pretplatničkim ulazima postoje regulatori protoka, uključivanje HP ne uzrokuje promjenu protoka vode u mreži grijanja.

Ako nema regulatora protoka na ulazima pretplatnika, onda kada je LP uključen, dolazi do pogrešne regulacije. Potrošnja vode za potrošače koji se nalaze između stanice i NP se smanjuje, a za potrošače nakon NP raste. U proračunima se pumpa uzima u obzir kao određeni hidraulički otpor.

Proračun hidrauličkog režima mreže sa NP vrši se metodom uzastopnih aproksimacija, budući da hidraulički otpor NP nije unapred poznat. Oni su unapred podešeni protokom vode kroz NP, određuju (negativnu) vrednost hidrauličkog otpora NP, određuju ukupni otpor mreže i protok vode u pojedinim deonicama. Ako je potrebno, podesite protok vode kroz NP.
^

7.6. Proračun raspodjele protoka vode u prstenastim toplinskim mrežama


Mreža grijanja veliki gradovi često predstavljaju sisteme sa više prstenova. Proračun takvih mreža zasniva se na Kirchhoffovim jednačinama.

Ako je mreža opremljena automatski regulatori, onda se proračun sastoji u određivanju protoka vode u pojedinim dionicama na datim otporima i protoka vode za pretplatnike.

Ako mreža nije opremljena automatskim regulatorima, tada se proračun sastoji u određivanju protoka vode u sistemu kao cjelini i distribuciji po dijelovima prstenaste mreže prema zadanom pritisku u čvoru za dovod vode u prstenastu mrežu.

Razmotrimo proračun raspodjele protoka u prstenastoj mreži s regulatorima protoka. Na sl. 7.15 prikazuje dijagram jednoprstenaste mreže grijanja. Voda

Oni se postavljaju raspodjelom troškova po dijelovima, što zadovoljava prvi Kirchhoffov zakon, na primjer:

Prema drugom Kirchhoffovom zakonu, utvrđuje se nesklad gubitaka tlaka (pritiska) u krugu

Mi ćemo smatrati tok u čvoru pozitivnim ako uđe u čvor, a negativnim ako napusti čvor. Gubitak glave protoka smatrat će se pozitivnim ako je protok usmjeren u smjeru kazaljke na satu u krugu, a negativnim ako je protok usmjeren suprotno od kazaljke na satu.

U ovom slučaju

znači da , ili, što je isto, . Piezometrijski graf koji odgovara ovom slučaju prikazan je na Sl. 7.16 isprekidana linija. Dostupni pritisak u čvoru 3 u pozitivnom protoku (tj. kreće se u smjeru kazaljke na satu) manji je nego u istom čvoru kada se kreće suprotno od kazaljke na satu, tj. u negativnom protoku -

. Tako da raspoloživi pritisci

poklapaju, potrebno je smanjiti protok vode u pozitivnom toku

(vezni tok), au negativnom toku - povećanje za isti iznos.

Protok u vezi je određen jednadžbom (7.5).

Dakle, zanemarujući pojmove koji sadrže

, dobijamo


, (7.7)

gdje .

uvijek, dakle znakovi i match. Nakon pronalaženja, specificiraju troškove u oblastima i tako dalje dok se ne postigne željena tačnost.

Ako vozilo napaja nekoliko izvora topline, tada se u glavnim linijama nalaze tačke susreta tokova vode iz različitih izvora - slivničke tačke. Položaj ovih tačaka zavisi od otpora vozila, raspodele opterećenja duž magistrale i raspoloživih pritisaka na kolektorima CHP. Obično je data ukupna potrošnja vode u takvim mrežama.

Na sl. 7.17 prikazuje dijagram i pijezometrijski grafikon vozila koje pokreću dvije stanice. Tačka razvoda se nalazi na sljedeći način.




Rice. 7.17. Šema (a) i pijezometrijski graf (b) dvocijevni TS napajan iz dvije stanice; isprekidana linija - u slučaju preliminarne raspodjele protoka; puna linija– nakon uzimanja u obzir troškova povezivanja


Oni se određuju protokom vode u dijelovima mreže na osnovu 1. Kirchhoffovog zakona. Prihvatamo tok sa stanice ^ A pozitivno, ali sa stanice AT- negativan. Neka tačka razvoda bude tačka To. Tada, u pozitivnom toku, raspoloživi pad pritiska u tački K je

i u negativnom toku

Prema 2. Kirchhoffovom zakonu utvrđuje se nesklad pada pritiska u tački To.

gdje

. Protok veze je određen (7.7). Zatim se specificira raspodjela potrošnje u dijelovima mreže.

Glavni prsten TS se može smatrati TS koji se napaja iz dva izvora sa istim raspoloživim pritiscima na kolektorima. Dijagram takve mreže prikazan je na Sl. 7.18 Smjer dovoda topline u smjeru kazaljke na satu




Rice. 7.18. Shema dvocijevne prstenaste mreže i njen pijezometrijski graf; a– dijagram mreže; b- detaljna šema; in– pijezometrijski graf;

S o = S P; S o<S P;


strelica će se računati od kolektora ALI, i suprotno od kazaljke na satu - od kolektora AT.

i  H=0. Metoda proračuna za takvo vozilo je ista kao i za mrežu koju napajaju dva izvora napajanja. Ako otpori dovodnih i povratnih vodova nisu isti, tada položaj slivnih točaka u njima može biti drugačiji. U svim slučajevima obračun se vrši na osnovu 1. i 2. Kirchhoffovog zakona. Prilikom ugradnje pumpi na bilo koju dionicu glavnog voda, njihovi pritisci se zbrajaju s pritiskom na stanici u smjeru kretanja rashladne tekućine. Water point

sekcija se pomjera u istom smjeru.
^

7.7. Hidraulički režim otvorenih sistema za snabdevanje toplotom
Glavna karakteristika hidrauličkog načina rada otvorenih sistema za opskrbu toplinom je da je u prisustvu unosa vode protok vode u povratnom vodu manji nego u dovodnom vodu. U praksi, ova razlika je jednaka unosu vode. Piezometrijska kriva dovodnog voda ostaje konstantna za svako povlačenje vode iz povratnog voda, budući da se protok u dovodnom vodu održava konstantnim pomoću regulatora protoka na ulazima pretplatnika. Sa povećanjem unosa vode, protok u povratnom vodu se smanjuje i pijezometrijska kriva povratnog voda postaje ravnija. Kada je povlačenje jednako protoku u protoku, protok u povratu je nula i pijezometrijska kriva povratnog voda postaje horizontalna. Uz iste promjere direktnog i povratnog voda i odsustvo unosa vode, grafovi glave u direktnom i povratnom vodovima su simetrični. U nedostatku zahvata vode za opskrbu toplom vodom, potrošnja vode jednaka je procijenjenoj potrošnji grijanja - V o- u prednjim i povratnim cjevovodima. Pri potpunom povlačenju iz direktne linije, protok vode u povratnom vodu jednak je protoku grijanja, au dovodnom zbiru troškova grijanja i PTV-a. Ovo smanjuje raspoloživi pritisak na sistem grejanja i protok



Sl.7.19. Piezometrijski dijagram otvorenog sistema


vode V o manje od izračunatog. Kada se voda crpi samo iz povratnog voda, raspoloživi pritisak na sistemu grijanja je veći od izračunatog. Gubitak pritiska je zbir gubitaka pritiska u dovodnom vodu, sistemu grejanja i povratnom vodu.

Bez punjenja tople vode

U prisustvu vodozahvata za dovod tople vode

(7.10) dijelimo sa (7.9). Označiti


;

;

;

.

Iz jednačine (7.11) se može naći .

1. Kada se topla voda crpi iz dovodnog voda, protok kroz sistem grijanja opada. Kada se analizira iz obrnute linije, raste. At =0,4 protok vode kroz sistem grijanja jednak je izračunatom.

2. Stepen promjene protoka vode kroz sistem grijanja -

Stepen promjene protoka vode kroz sistem grijanja je veći što je otpor sistema manji. Povećanje potrošnje PTV-a može dovesti do situacije da će sva voda nakon sistema grijanja otići u ispuštanje PTV-a. U tom slučaju, protok vode u povratnom cjevovodu bit će jednak nuli.


Sl.6.22. Uticaj stepena protoka vode u sistemu grejanja na protok u povratnom cevovodu

At

iz (7.11) nalazimo

, gdje


(7.12)

Zamjenom (7.12) u (7.11) nalazimo

.


.

At

PTV voda počinje da teče iz povratnog voda i posle sistema grejanja. Istovremeno, pritisak u sistemu grejanja opada i pri određenoj vrednosti opterećenja PTV-a, višak pritiska će postati jednak 0. U tom slučaju voda neće teći u sistem grejanja, a voda će teći u sistem grejanja. PTV iz dovodnog i povratnog voda. Ovo je kritičan režim za sistem grijanja - f=0. Od (7.11)

. Znak „–“ znači da se smjer kretanja u povratnoj liniji promijenio u suprotan. Odavde nalazimo


.

Uvjet poravnanja načina rada −

. Za podršku V o na proračunskom nivou, preporučljivo je raditi sa promjenjivom glavom mrežnih pumpi na stanici.

Poznato je da je jedan od glavnih potrošača toplotne energije od više od 700 miliona Gcal / godišnje stambeno-komunalni sektor, u kojem stambeni fond zauzima lavovski udio - oko 500 miliona Gcal / godišnje - 71%.
Isti fond je glavni potrošač državnih subvencija i subvencija, u suštini „crna rupa“ državnih i opštinskih budžeta i javnih fondova.
Istovremeno, 60% ove energije proizvode komunalne kotlarnice, od čega 48,3% otpada na udio kotlarnica kapaciteta do 20 Gcal/h.
(str. 47, tabela 8-1). Dakle, oko 150 miliona Gcal/god. proizvode mali kotlovi, od kojih polovina radi na prirodni gas sa protokom od oko 26,85 milijardi m3/god.
Proračuni i statički podaci pokazuju da energetska efikasnost postojećeg sistema javnog grijanja ne prelazi 50%. Samo povećanje energetske efikasnosti korišćenja gasa od najmanje 0,9, što uz postojeće tehnologije za uštedu energije, ne izaziva tehničke poteškoće, omogućiće, uz istoj potrošnji gasa, povećanje proizvodnje toplote u opštinskim kotlarnicama za više od 1.5 gas.
Međutim, to je moguće samo uz uvođenje tehnologija za uštedu energije u svim dijelovima sistema za opskrbu toplinom: proizvodnja - transport - distribucija - potrošnja.
Praksa energetskih istraživanja pokazuje da su glavni gubici koncentrisani u vezama potrošnje, distribucije i transporta toplotne energije.
Gubici na ovim vezama ne zavise od vrste sagorelog goriva. Gubici na izvoru direktno zavise od vrste goriva.
Stoga, prije svega, treba razviti prioritetni pravac za postepenu rekonstrukciju i uvođenje tehnologija za uštedu energije, uzimajući u obzir ove faktore.
Dijagrami predstavljaju uporedne procjene energetske efikasnosti komunalnih sistema za grijanje.
Kao što se vidi iz ovih dijagrama, čak i za centralizovan sistem, novom izgradnjom i rekonstrukcijom postojećeg stambenog fonda, moguće je značajno povećati energetsku efikasnost snabdevanja toplotom integrisanim uvođenjem tehnologija za uštedu energije.
Smanjenje gubitaka u povezivanju potrošnje može se postići samo ako je potrošač u mogućnosti regulisati količinu potrošene topline i platiti samo onu toplinu koju je stvarno utrošio prema fiziološkim potrebama i ekonomskim mogućnostima.
Takva mogućnost otvara se prilikom uvođenja u novu stambenu izgradnju, kao i prilikom rekonstrukcije i remonta stambenog fonda sistema etažnog grijanja, uz individualnu kontrolu i uvažavanje utrošene toplotne energije.
Upotreba takve tehnologije treba da bude osigurana regulatornim zahtjevima i ekonomskom motivacijom potrošača u uštedi energije, uključujući i o svom trošku, što bi trebalo biti potkrijepljeno zakonom.
Samoregulirajući sistem javne ventilacije je hermetički zatvoren.
U distributivnoj vezi između potrošača stambene zgrade, uvođenje tehnologije potpuno automatizovane kvantitativne i kvalitativne regulacije na pojedinačnim grejnim mestima obezbeđuje kvalitet i količinu toplotne energije u strogom skladu sa vremenskim uslovima, bez podgrevanja i pregrevanja, a najviše efikasno korištenje frekventno kontroliranog električnog pogona.
Korištenje ovih tehnologija također treba osigurati regulatornim zahtjevima za novogradnju i postepenu zamjenu postojećih stambenih i društvenih zgrada tokom rekonstrukcije.
Neophodno je ozakoniti ekonomski mehanizam interesa komunalnih i servisnih službi različitih oblika svojine i potrošača za uvođenje takve tehnologije, uključujući i povlašćeno kreditiranje i oporezivanje.
Energetska efikasnost transportnog sistema za snabdevanje toplotom, pored kvalitativnog stanja toplotnih mreža, u velikoj meri zavisi od hidrauličkog podešavanja i međusobnog povezivanja svih toplotnih ulaza, posebno za ekstenzivnu mrežu.
U praksi, za tehnologiju kvalitetnog upravljanja nije moguće postići hidrauličko balansiranje svih ulaza, posebno u sistemima sa ITP opremljenim elevatorskim jedinicama, čiji kvalitetan rad zavisi od raspoloživog pritiska ispred ulaza. termalni ulaz. Ova tehnologija ne omogućava da se obezbedi snabdevanje toplotom u strogom skladu sa vremenskim uslovima i pravilno distribuira toplotni tokovi između potrošača.
Temperaturna kriva, koja se zapravo ne može održati u režimu trenutnih vremenskih uslova i vremena, i konstantan protok toplotnog nosača od praktične su važnosti za sistem daljinskog grijanja baziran na kombinovanoj proizvodnji topline i električne energije.
Za sisteme za opskrbu toplinom iz komunalnih kotlova to nije potrebno.
Stoga se povećanje energetske efikasnosti i smanjenje gubitaka može postići uvođenjem tehnologije regulacije opskrbe toplinom kvantitativnom metodom, pri konstantnoj temperaturi rashladnog sredstva, što daje najefikasnije smanjenje troškova električne energije za transport rashladnog sredstva korištenjem frekventno kontrolirani električni pogon, smanjenje gubitaka sa smanjenjem curenja rashladne tekućine, neovisnost sistema od hidrauličkih veznih ulaza i preraspodjela protoka od raspoloživog tlaka na ulazu i tačna podudarnost količine isporučene topline s njenom potrošnjom u režim trenutnih vremenskih uslova i vremena.
Povećanje energetske efikasnosti kvantitativne regulacije snabdijevanja toplotom posebno je uočljivo na srednjim temperaturama grijnog perioda, kada je u kontekstu trenutnog vremena osigurana jednakost proizvedene i potrošene energije u skladu sa vremenskim prilikama i količinom. Mrežna voda koja cirkuliše u mrežama smanjuje se za više od 2 puta.

Temperaturne i hidraulične karte

Korištenje ove tehnologije trebalo bi također biti podržano regulatornim zahtjevima za kotlove za grijanje u novogradnji i renoviranju u sistemu javnog grijanja.
Gubici u prijenosnim mrežama također se mogu ili potpuno izbjeći ili značajno smanjiti eliminacijom toplotnih mreža ili značajnim smanjenjem njihove dužine. One. pri maksimalnom približavanju izvora topline potrošaču.
Međutim, iz ekoloških razloga, to se može učiniti samo korištenjem ekološki prihvatljive vrste goriva, a to je prirodni plin.
Prirodni gas čini oko 45% u bilansu goriva u opskrbi komunalnom toplinom, međutim, energetska efikasnost njegovog korištenja po zastarjelim tehnologijama se ne razlikuje mnogo od sistema za opskrbu toplinom koji koriste ugalj ili lož ulje. U praksi, za korisnu toplotu u opskrbi općinskim toplinom danas se sagorijeva skoro jedan i po puta više plina nego što je potrebno.
Sagorevanje prirodnog gasa kao ekološki prihvatljivog tipa goriva trebalo bi da bude što bliže potrošaču, što omogućava minimiziranje gubitaka u prenosu i distribuciji toplotne energije.
To se može postići širokim uvođenjem autonomnog i stambenog grijanja, čime će se energetska efikasnost povećati na 85%, odnosno 92%, umjesto postojećih 55-60% kod centraliziranog. (vidi dijagrame energetske efikasnosti autonomnih i stambenih sistema grijanja).
Prilikom implementacije programa gasifikacije za ruske regione, treba usvojiti ideologiju maksimalne autonomizacije javnih izvora toplote kroz rekonstrukciju postojećih (uključujući podrum) i izgradnju novih autonomnih izvora toplote (krovni, ugrađeni, priključeni) potpuno automatizovani. bez osoblja za održavanje (krovni, ugrađeni, priključni) sa kvantitativnom regulacijom dovoda toplote, skladno uklopljen u arhitektonski izgled prostora, objekta.


    2. Organizacija autonomnog snabdijevanja toplinom na primjeru eksperimentalnog stambenog područja "Kurkino" u Moskvi (problemi i broj primjera rješavanja ekonomskih, tehničkih, ekoloških, arhitektonskih, planskih i organizacijskih i pravnih pitanja, vodič za projektovanje autonomnog opskrbe toplinom za Moskvu ).
Kao što pokazuju proračuni za projekat autonomnog snabdevanja toplotom za eksperimentalno stambeno područje Kurkino u Moskvi, jednokratna kapitalna ulaganja u izvore toplote (kotlovnice) smanjena su za skoro 30% za toplotne mreže za 3,4 puta, godišnje gorivo potrošnja je smanjena za gotovo 50%, troškovi topline su smanjeni za skoro 2 puta.
Time se povećava pouzdanost, ekonomska sigurnost i udobnost pružanja topline potrošačima. Stvaraju se uslovi bez zamrzavanja ogromnih kapitalnih ulaganja u RTS i mreže, da se toplotna energija pusti u rad na vreme i na mestu puštanja u rad stambenih i društvenih i kulturnih objekata. U mnogim slučajevima i to bržim tempom.
Međutim, to nije jednostavno smanjenje snage izvora toplinske energije i njegovog približavanja potrošaču. To je, prije svega, mogućnost korištenja tehnologija za uštedu energije u cijelom lancu proizvodnje – transporta – distribucije i potrošnje toplotne energije. Prelazak na fundamentalno novi sistem kvantitativne i kvalitativne regulacije, koji osigurava podudarnost načina proizvodnje i potrošnje toplote u vremenu uz najmanje gubitke i troškove. Generalno, ovo osigurava povećanje energetske efikasnosti autonomnog snabdijevanja toplinom do 0,8-0,85 u odnosu na 0,5-0,55 centraliziranog.
I ovo nije jednostavna konstrukcija mini kotlovnice s tradicionalnom zgradom industrijskog tipa od građevinskih konstrukcija ili kontejnera. Ovo je organski dodatak arhitektonskom izgledu stambenog naselja, po mogućnosti bez samostojećeg dimnjaka. Potonje je od velike važnosti za komercijalnu atraktivnost stanovanja u stambenom mikrookrugu, u kojem stanovnici, po pravilu, ne bi trebali vidjeti i čuti izvor opskrbe toplinom.
Ovakva rješenja za autonomno snabdijevanje toplinom mogu se uspješno implementirati u izgradnji novih, kao iu zbijanju postojećih područja masovne stambene izgradnje u Moskvi, koja imaju nedostatak kapaciteta za izvore topline.
Izgradnja autonomnih izvora direktno u stambenim područjima određuje visoke ekološke i sanitarne zahtjeve za opremu, materijale i tehnologije koje se koriste.
Ekološki čisti gorionici sa niskom emisijom NOx, niskošumni ventilatori i pumpe sa ugrađenom regulacijom frekvencije, domaća industrija ne proizvodi, nije savladana proizvodnja pouzdanih sredstava automatske regulacije i upravljanja koja mogu osigurati rad bez osoblja za održavanje. Asortiman kotlova domaće proizvodnje je ograničen.
Ovi i brojni drugi razlozi danas čine neophodnim fokusiranje na uvoznu opremu.
Osim toga, u procesu realizacije projekata autonomnog snabdijevanja toplinom za pojedina stambena naselja i zgrade velikih stambenih naselja, mogu se riješiti pitanja rezervisanja sistema za opskrbu plinom tečnim prirodnim plinom, čije se skladišne ​​instalacije mogu koristiti kao punionice. Ekološki prihvatljive kontaktne instalacije.
Nakon eksperimentalne provjere u Kurkinu, sasvim je moguće sastaviti autonomne izvore topline na bazi ekološki prihvatljivih katalitičkih postrojenja.
    3. Eksperimentalno projektovanje i izgradnja sistema grijanja stanova za višekatne stambene zgrade koristeći zidne generatore toplote sa zatvorenom komorom za sagorevanje (Smolensk, Serpuhov, Brjansk, Sankt Peterburg, Pskov, Tver, Jakutsk, Belgorod, itd.)
  • inženjerski i tehnički problemi, uključujući arhitektonska i planska rješenja, uzimajući u obzir odvod dimnih plinova, dovod zraka za izgaranje, internu distribuciju plina; instalacija brojača;
  • organizaciono-pravne probleme osiguranja pouzdanog, sigurnog održavanja i rada sistema. Organizacija eksperimentalnog poligona na bazi Belgorodske regije.
    U mnogim regijama zemlje poduzima se inicijativa za uvođenje energetski efikasne tehnologije grijanja stanova u višespratnim stambenim zgradama. U nizu gradova Smolenska, Serpuhov, Sankt Peterburg, Brjansk, Tver, Čeboksari, Jakutsk, Belgorod i drugi projektovane su, izgrađene i projektovane stambene zgrade do 10 spratova sa sistemom grejanja stanova.
    Sistem vam nesumnjivo omogućava da koristite najefikasniji mehanizam za uštedu energije u tržišnim uslovima:
  • potrošač sam određuje obim potrošnje energije u zavisnosti od ekonomskih mogućnosti i fizioloških potreba;
  • potrošač plaća samo onaj dio energije koji je stvarno iskoristio.
    Proračuni i eksperimenti koje je sproveo institut pokazuju da trenutni nivo plaćanja domaćinstava za toplinu u daljinskom grijanju može obezbijediti 100% plaćanje troškova snabdijevanja toplinom stanova čak i ako se uspostavi tarifa za industrijski plin, čime se štedi
    budžeta iz "crne rupe" subvencija za toplotnu energiju.
    Međutim, široka distribucija opskrbe toplinom stanova u Rusiji je ograničena još uvijek nedovoljnim iskustvom u projektovanju i izgradnji ovakvih sistema sa organizacionim i pravnim odnosima između potrošača i svih učesnika u projektu.
    A ako se nedostatak regulatornog okvira za projektovanje i naučno zasnovanih metoda proračuna može donekle nadoknaditi naučnim i tehničkim potencijalom instituta, proučavanjem i primenom stranih iskustava, koji su propisani u Tehničkim uslovima za projektovanje i izgradnje stambenog grijanja, koji su osnova regulatornog okvira koji razvija institut, tada još nije dat blok problema organizaciono-pravne prirode koji prvenstveno osigurava sigurnost, pouzdanost i udobnost sistema. dužna pažnja.
    Prije svega, to se tiče pitanja bezbjednosnog nadzora.
    Poznato je da Gosgortekhnadzor, po svom statusu, ne nadzire sigurnost korištenja plina u svakodnevnom životu.
    Ranije su ovu funkciju obavljale relevantne službe Raigazov, Gorgazov, Oblgazov, koji su, zauzvrat, bili u stambeno-komunalnom sektoru.
    Izlaskom ovih struktura u nadležnost Gazproma, u stambeno-komunalnom sektoru većine subjekata federacije, narušen je sistem nadzora nad upotrebom gasa u svakodnevnom životu. Ovo se ne može dozvoliti tokom rada sistema grijanja stana.
    Mreža servisnog održavanja nije razvijena, ne postoji sistem obuke, sertifikacije, akreditacije servisnih centara i nadzora nad njihovim radom.
    Servisni centri koji se stvaraju, uz rijetke izuzetke, podijeljeni su na karike: plin posebno, toplotni generator posebno, odvod dima posebno, grijanje i sistem za opskrbu toplom vodom posebno, što općenito nije prihvatljivo za potrošača i ne prakticira se u inostranstvu.
    Potrebno je ocrtati i pravno konsolidirati organizacione i pravne odnose potrošača sa svim zainteresiranim stranama, uključujući njegove vlastite dužnosti i odgovornosti za sigurno održavanje i rad opreme koja predstavlja potencijalnu opasnost.
    Bez dubokog i dovoljnog proučavanja i poduzimanja potrebnih mjera kako bi se osigurala sigurnost, pouzdanost i udobnost za potrošača, energetski efikasna tehnologija grijanja stanova mogla bi izgubiti svoju atraktivnost, kao što se to sada događa u nekim regijama s autonomnim opskrbom toplinom. Štaviše, ova tehnologija može predstavljati ozbiljnu prijetnju sigurnosti ljudskog okruženja. A ako dovede do hitnih slučajeva - do njegove potpune zabrane.
      4. Državna i tehnička politika za korišćenje prirodnog gasa, uključujući tečni prirodni gas (LNG) iu javnom sistemu grejanja, stvaranje ekonomskog mehanizma od interesa za uvođenje tehnologija za uštedu energije u javnom sistemu grejanja, uključujući i kroz privatni sistem grejanja. investiciona i potrošačka sredstva, omogućavajući transformaciju sistema iz „crne rupe“ u sistemu bez subvencija i subvencija.
    Za potrošače čija je gasifikacija otežana zbog složenosti polaganja gasovoda u inostranstvu, široko se koristi tehnologija proizvodnje, transporta i skladištenja tečnog prirodnog gasa.
    Revizija državne politike o korišćenju prirodnog gasa u javnom toplotnom snabdevanju uz korišćenje naprednih tehnologija omogućila bi u naredne 2-3 godine da se promeni struktura bilansa goriva u ovoj oblasti i skoro prepolovi neproduktivni gubici, izravnavajući društvene tenzije. reforme stambeno-komunalnih usluga.
    Upotrebu tečnog i čvrstog kao ekološki nebezbednog tipa goriva treba odrediti samo na velikim centralizovanim izvorima toplote.
    Štaviše, za čvrsta goriva moguća je izgradnja postrojenja za gasifikaciju.
    Ali i u ovom slučaju, navedena nova tehnološka rješenja treba koristiti u vezi transporta – distribucije i sistema potrošnje toplotne energije.
    Izrada i usvajanje federalnih normi i standarda, uz donošenje i provođenje jedinstvene tehničko-tehnološke politike u oblasti uvođenja naprednih tehnologija u opskrbu gradskom toplinom i stvaranje zakonskog ekonomskog mehanizma za interes svih strana u uvođenju i korištenje tehnologija za uštedu energije (umjesto subvencija i subvencija, povlaštenih kredita i preferencijalnog oporezivanja), može obnoviti javno snabdijevanje toplotom iz "crne rupe" budžeta i sredstava stanovništva u profitabilan posao za sve.

    • Najvažniji zadatak u projektovanju i radu sistema za snabdevanje toplotom je razvoj efikasnog hidrauličkog režima koji obezbeđuje pouzdan rad toplotnih mreža.

    Pouzdana izvedba znači:

    1) obezbeđivanje potrebnog pritiska pred pretplatnicima ();

    2) isključenje ključanja rashladne tečnosti u dovodnom vodu;

    3) otklanjanje pražnjenja sistema grejanja u zgradama, što podrazumeva naknadno provetravanje prilikom ponovnog pokretanja;

    4) isključenje opasnog nadpritiska kod potrošača koji uzrokuje mogućnost pucanja cijevi i grijaćih armatura.

    Ispod hidraulički način rada termalne mreže razumeju odnos između pritisaka (glava) i protoka rashladne tečnosti u različitim tačkama mreže u datom trenutku.

    Izučava se hidraulički režim toplinske mreže po objektu graf pritiska (piezometrijski graf).

    Raspored se izrađuje nakon hidrauličkog proračuna cjevovoda. Omogućuje vam vizualnu navigaciju u hidrauličkom načinu rada toplinskih mreža u različitim načinima njihovog rada, uzimajući u obzir utjecaj terena, visinu zgrada, gubitke tlaka u toplinskim mrežama. Prema ovom grafikonu, lako se može odrediti pritisak i raspoloživi pritisak u bilo kojoj tački mreže i pretplatničkog sistema, odabrati odgovarajuću pumpnu opremu za pumpne stanice i shemu automatskog upravljanja za hidraulični način rada ITP-a.

    Razmotrimo piezometrijski grafikon za toplotnu mrežu koja se nalazi na terenu sa mirnim reljefom (slika 7.1). Ravan sa nultom oznakom je poravnata sa oznakom lokacije postrojenja za termičku obradu. Profil glavne linije 1 -2-3 -III poravnati sa vertikalnom ravninom u kojoj je nacrtan pijezometrijski graf. U tački 2 grana spojena na glavnu 2 -I. Ova grana ima svoj profil u ravni koja je okomita na glavnu liniju. Da biste mogli prikazati profil podružnice 2 -I na pijezometrijskom grafikonu zarotirajte ga za 90° u smjeru suprotnom od kazaljke na satu oko tačke 2 i kompatibilan je sa profilnom ravninom glavne linije. Nakon što su ravni poravnate, profil grane će zauzeti poziciju prikazanu linijom na grafikonu 2 - . Slično, gradimo profil za granu 3 - .



    Razmotrite rad dvocijevnog sustava za opskrbu toplinom, čiji je shematski dijagram prikazan na sl. 7.1, in. Iz postrojenja za toplinsku obradu T, visokotemperaturna voda c ulazi u dovodni toplovod na tački P1 sa punom glavom u dovodnom razvodniku izvora topline (ovdje je početni ukupni pad nakon mrežnih pumpi (tačka K); - gubitak pritiska vode iz mreže u postrojenju za toplinsku obradu). Pošto je geodetska oznaka ugradnje mrežnih pumpi, ukupni pritisak na početku mreže jednak je pijezometrijskom pritisku i odgovara nadpritisku u kolektorima izvora toplote. Dovod tople vode 1-2-3-III i grane 2-I i 3-II ulazi u lokalne sisteme potrošača toplote I, II, III. Ukupni pritisci u dovodnom vodu i granama prikazani su na grafikonima glave P1-PIII,P2-PI,P3-PII. Ohlađena voda se povratnim cjevovodima šalje do izvora topline. Grafikoni ukupnih pritisaka u povratnim toplotnim cevima prikazani su linijama OIII-O1, OII- O3, OI-O1.

    Razlika u tlaku u dovodnim i povratnim vodovima za bilo koju tačku u mreži naziva se raspoloživi pritisak. Budući da dovodni i povratni cjevovodi u bilo kojoj tački imaju istu geodetsku kotu, raspoloživi pad jednak je razlici između ukupnog ili pijezometrijskog napona:

    Za pretplatnike, dostupni pritisci su jednaki: ;

    ; . Ukupni pritisak na kraju povratnog voda ispred mrežne pumpe na povratnom razvodniku izvora toplote je . Stoga, dostupan

    pritisak u kolektorima postrojenja za termičku obradu

    Mrežna pumpa povećava pritisak vode koja dolazi iz povratnog voda i usmerava je u postrojenje za toplotnu obradu, gde se zagreva na . Pumpa razvija pritisak.

    Rice. 7.1. Piezometrijski graf (a), jednolinijski dijagram cjevovoda (b) i dijagram dvocijevne mreže grijanja (u)

    I-III- pretplatnici; 1, 2, 3 - čvorovi; P- dovodni vod; O - povratni vod; H- pritisak; T- postrojenje za termičku obradu; SI- mrežna pumpa; RD- regulator pritiska; D- tačka odabira impulsa za RD; pon- pumpa za šminkanje; B - rezervoar za dopunsku vodu; DK - odvodni ventil.

    Gubitak pritiska u dovodnim i povratnim vodovima jednak je razlici ukupnog pritiska na početku i na kraju cevovoda. Za dovodni vod oni su jednaki, a za povratni .

    Opisani hidrodinamički režim se uočava tokom rada mrežne pumpe. Položaj piezometrijske povratne linije u tački O1 održava konstantan kao rezultat rada pumpa za dopunu PN i regulator pritiska RD. Pritisak koji razvija pumpa za punjenje na hidrodinamički način rada, prigušen ventilom RD na takav način da se u tački uzorkovanja impulsa pritiska D iz bajpas linije glavne pumpe održava visina jednaka ukupnoj visini koju razvija pumpa za dopunu.

    Na sl. 7.2 prikazuje grafik pritisaka u liniji za dopunu i u bajpas liniji, kao i šematski dijagram uređaja za dopunu.

    Rice. 7.2. Grafikon pritiska u liniji za dopunu 1 -2 i u bajpas liniji mrežne pumpe 2 -3(a) i dijagram napajanja (b):

    H- pijezometrijske glave; - gubitak pritiska u prigušnim zaklopkama regulatora pritiska RD i u ventilima A i B; SN, PON- mrežne i dopunske pumpe; DC- odvodni ventil; B- rezervoar za dopunsku vodu

    Ispred pumpe za dopunu, ukupan pritisak se uslovno uzima jednak nuli. pumpa za šminkanje pon razvija pritisak. Ovaj pritisak će biti u cjevovodu do regulatora pritiska RD. Gubitak pritiska zbog trenja u sekcijama 1 -2 i 2 -3 zanemareni zbog svoje malenkosti. U obilaznoj liniji, rashladna tečnost se kreće od tačke 3 do tačke 2. U ventilima ALI i AT koristi se sav pritisak koji razvija mrežna pumpa. Stepen zatvaranja ovih ventila je regulisan na način da se u ventilu ALI pritisak je razrađen i ukupni pritisak nakon njega bio je jednak .

    u ventilu AT pritisak radi , i (ovdje - pritisak posle RD). Regulator pritiska održava konstantan pritisak u tački D između ventila ALI i AT. Istovremeno, na tački 2 pritisak će se održavati i na ventilu RDće se stvoriti pritisak.

    Sa povećanjem curenja rashladne tečnosti iz mreže, pritisak u tački D počinje da pada, ventil RD malo se otvara, dovod mreže grijanja se povećava i pritisak se vraća. Kada se curenje smanji, pritisak u tački D počinje da raste i ventil RD prikriveno. Ako je ventil zatvoren RD pritisak će nastaviti rasti, na primjer, kao rezultat povećanja volumena vode s povećanjem njene temperature, odvodni ventil će se uključiti DK, održavajući konstantan pritisak "na sebe" u tački D, i ispustite višak vode u odvod. Ovako uređaj za šminkanje radi u hidrodinamičkom režimu. Kada se mrežne pumpe zaustave, cirkulacija rashladne tečnosti u mreži prestaje i pritisak u celom sistemu pada na . regulator pritiska RD otvara i dovodna pumpa pon održava konstantan pritisak u celom sistemu.

    Dakle, u drugom karakterističnom hidrauličnom režimu - statički- na svim tačkama sistema za snabdevanje toplotom uspostavlja se puni pritisak koji razvija pumpa za dopunu. U tački D i u hidrodinamičkom i u statičkom režimu, održava se konstantan pritisak.Takva tačka se naziva neutralan.

    Zbog visokog hidrostatskog pritiska koji stvara vodeni stub i visoke temperature transportovane vode, postoje strogi zahtevi za dozvoljeni opseg pritiska u dovodnim i povratnim cevovodima. Ovi zahtjevi nameću ograničenja na mogući raspored pijezometrijskih linija kako u statičkom tako iu hidrodinamičkom režimu.

    Da bismo isključili uticaj lokalnih sistema na režim pritiska u mreži, pretpostavićemo da su povezani prema nezavisnoj šemi, u kojoj su hidraulički režimi toplotne mreže i lokalnih sistema autonomni. U takvim uslovima na režim pritiska u mreži postavljaju se sledeći zahtevi.

    U toku rada toplovodne mreže i prilikom izrade grafikona pijezometrijskih pritisaka moraju biti ispunjeni sledeći uslovi (kako u dinamičkom tako i u statičkom režimu), koji su navedeni po redosledu njihove verifikacije prilikom crtanja grafikona.

    1. Piezometrijska glava u povratu mreže mora biti veća od statičkog nivoa povezanih sistema (visine zgrade N zd) za najmanje 5 m(rezerva), inače povratni pritisak H arrće biti manji od statičkog pritiska zgrade N zd a nivo vode u zgradama će se podesiti na visinu pritiska reverznog pijezometra, a iznad njega će se pojaviti vakuum (sistem će biti izložen) koji će uzrokovati curenje vazduha u sistem. Na grafu će ovaj uslov biti izražen činjenicom da linija inverznog pijezometra mora proći 5 m iznad zgrade:

    N arr N zd + 5 m; N st N zd + 5 m.

    2. U bilo kojoj tački povratnog voda, pijezometrijski pritisak mora biti najmanje 5 m tako da nema vakuuma i curenja zraka u mrežu (5 m- rezerva). Na grafikonu je ovaj uslov izražen činjenicom da piezometrijska povratna linija i statička linija glave u bilo kojoj tački mreže moraju ići najmanje 5 m iznad nivoa zemlje:

    N arr N s + 5 m; N st N s + 5 m.

    3. Usisna visina mrežnih pumpi (pritisak napajanja Ali) mora biti najmanje 5 m kako biste osigurali da su pumpe napunjene vodom i da nema kavitacije:

    Ali 5 m.

    4. Pritisak vode u sistemu grejanja mora biti manji od maksimalno dozvoljenog koji grejači mogu da izdrže (6 kgf / cm 2). Na grafikonu je ovaj uslov izražen činjenicom da na ulazima u zgrade piezometrijski pritisci u povratnom vodu i statički nivo mreže ne bi trebalo da budu veći od N dodaj \u003d 55 m(sa marginom od 5 m):

    N arr - N s 55 m; N st - N s 55 m.

    5. U dovodnom cevovodu do lifta, gde je temperatura vode viša , pritisak se mora održavati ne manjim od pritiska ključanja vode na temperaturi rashladnog sredstva - uzeto sa marginom; (ovo nije neophodno za statički nivo):

    Hs=20 m at and Hs=40 m u .

    Na grafikonu će ovaj uslov biti izražen činjenicom da tlačni vod u dovodnom cevovodu treba da bude, odnosno, vrednošću Hs iznad najviše tačke pregrijane vode u sistemu grijanja (za stambene zgrade to će biti nivo tla, a za industrijske objekte najviša tačka pregrijane vode u radionicama):

    H pod H s + 5 m.

    6. Statički nivo lokalnih sistema (nivo vrha zgrada) ne bi trebalo da stvara u sistemima drugih zgrada pritisak veći od maksimalno dozvoljenog za njih, u suprotnom, kada mrežne pumpe prestanu, uređaji ovih sistema će biti zgnječen zbog pritiska vode u visokim zgradama. Na grafikonu će ovaj uslov biti izražen činjenicom da nivoi visokih zgrada ne bi trebalo da prelaze više od 55 m prizemlja drugih zgrada.

    7. Pritisak u bilo kojoj tački sistema ne bi trebalo da prelazi maksimalnu dozvoljenu čvrstoću opreme, delova i fitinga. Obično se uzima maksimalni nadpritisak R dodatni=16…22 kgf / cm 2. To znači da pijezometrijska glava na bilo kojoj tački dovodnog cjevovoda (od nivoa tla) mora biti najmanje N dodatni - 5 m(sa marginom 5 m):

    N ispod - N s N dodatno - 5 m.

    8. Raspoloživi pritisak (razlika između pijezometrijskih pritisaka u dovodnom i povratnom cevovodu) na ulazima u zgrade mora biti najmanje gubitak pritiska u sistemu pretplatnika:

    N r \u003d N ispod - N arr N zd.

    Dakle, piezometrijski graf omogućava da se obezbedi efikasan hidraulični režim mreže grejanja i da se izabere pumpna oprema.

    test pitanja

    1. Navedite glavne zadatke izbora režima pritiska toplovodnih mreža iz uslova pouzdanosti sistema za snabdevanje toplotom.

    2. Koji su hidrodinamički i statički načini rada toplinske mreže? Obrazložiti uslove za određivanje položaja statičkog nivoa.

    3. Predstaviti tehniku ​​za konstruisanje pijezometrijskog grafa.

    4. Navedite zahtjeve za određivanje položaja na pijezometrijskom grafikonu tlačnih vodova u dovodnim i povratnim vodovima toplinske mreže.

    5. Na osnovu kojih uslova se na pijezometrijskom grafikonu ucrtavaju nivoi dozvoljenog maksimalnog i minimalnog pijezometrijskog pritiska za dovodne i povratne vodove sistema za snabdevanje toplotom?

    6. Koja je “neutralna” tačka” na piezometrijskom grafikonu i kojim uređajem se reguliše njen položaj na kogeneraciji ili kotlarnici?

    7. Kako se određuje radni pritisak mrežnih i dopunskih pumpi?

    Za mreže za grijanje vode mogu se razviti sljedeći hidraulički režimi:

    procijenjeno- prema procijenjenoj potrošnji vode iz mreže;

    zima- pri maksimalnom povlačenju vode za vodosnabdijevanje iz povratnog cjevovoda;

    tranzicija- pri maksimalnom povlačenju vode za vodosnabdijevanje iz dovodnog cjevovoda;

    ljeto- pri maksimalnom opterećenju opskrbe toplom vodom u negrijanom periodu;

    statički- u nedostatku cirkulacije rashladne tekućine u mreži grijanja;

    hitan slučaj.

    Treba uzeti ekvivalentnu hrapavost unutrašnje površine novih čeličnih cijevi za mreže za grijanje vode k uh = 0,0005 m;

    Za grijne i negrijane periode treba razviti hidraulične načine grijanja vode (piezometrijski grafikoni).

    Piezometrijski grafikon vam omogućava da: odredite pritisak u dovodnim i povratnim cevovodima, kao i raspoloživi pritisak u bilo kojoj tački u mreži grejanja; uzimajući u obzir teren, raspoloživi pritisak i visinu zgrada, odabrati šeme priključka potrošača; odabrati automatske regulatore, mlaznice za dizalo, uređaje za gas za lokalne sisteme potrošnje topline; odaberite glavne i dopunske pumpe.

    Piezometrijski grafikoni su napravljeni za glavne i kvartove mreže grijanja. Za glavne toplotne mreže mogu se uzeti skale: horizontalno M g 1: 10000; vertikalno M na 1:1000; za tromjesečne toplinske mreže: M g 1:1000, M u 1:500.

    Piezometrijski grafovi su napravljeni za statičke i dinamičke režime sistema za snabdevanje toplotom. Lokacija CHPP uzima se kao ishodište koordinata u glavnim mrežama. U prihvaćenom mjerilu se gradi profil trase i visina priključenih potrošača (pod pretpostavkom zgrade od 9 spratova). Nulta oznaka y-ose (osi pritiska) obično se uzima kao oznaka najniže tačke toplovoda ili oznaka mrežnih pumpi. Izgrađuje se statički tlačni vod čija vrijednost treba da bude najmanje 5 metara veća od lokalnog utroška toplote, osiguravajući njihovu zaštitu od „izlaganja“, a istovremeno treba da bude manja od 10 ili više metara maksimalnog pogona. pritisak za lokalne sisteme. Statički pritisak u sistemima za snabdevanje toplotom sa vodom kao nosačem toplote mora se odrediti za temperaturu vode u mreži od 100 °C.

    Vrijednost maksimalnog radnog pritiska lokalnih sistema potrošnje toplote je: za sisteme grijanja sa čeličnim grijačima i za grijače - 80 metara; za sisteme grijanja sa radijatorima od livenog gvožđa - 60 metara; za nezavisne sheme povezivanja s površinskim izmjenjivačima topline - 100 metara.

    Zatim nastavite sa konstrukcijom grafikona pritiska za dinamički režim. Na y-osi je ucrtan potreban pritisak na usisnim cijevima mrežnih pumpi (30 - 35 metara), ovisno o marki pumpe. Pritisak i temperatura vode na usisnim mlaznicama mreže, pumpi za dopunu, pojačivaču i miješanju ne smiju biti niži od tlaka kavitacije i ne smiju prelaziti granice čvrstoće konstrukcije pumpe.

    Zatim se, koristeći rezultate hidrauličkog proračuna, gradi linija gubitaka tlaka u povratnom vodu. Veličina pritiska u povratnom vodu mora biti u skladu sa gore navedenim zahtevima prilikom izgradnje vodova statičkog pritiska. Pritisak vode u povratnim cevovodima toplovodnih mreža u hidrodinamičkom režimu mora biti prekomeran (najmanje 5 metara), biti najmanje 5 metara veći od sistema lokalne potrošnje toplote, obezbeđujući njihovu zaštitu od „izlaganja“, a istovremeno vrijeme mora biti manje od 10 (ili više metara) maksimalnog radnog tlaka za lokalne sisteme grijanja. Zatim se gradi vod raspoloživog pritiska za toplovodnu mrežu naselja, čija se vrijednost može uzeti kao 40 - 50 m.

    Zatim se gradi vod za gubitak pritiska dovodnog cevovoda, kao i vod za gubitak pritiska u komunikacijama izvora toplote (CHP). U nedostatku podataka, gubitak tlaka u CHP komunikacijama može se uzeti jednakim

    25 - 30 m Napoj na svim tačkama dovodnog cevovoda, na osnovu uslova njegove mehaničke čvrstoće, ne bi trebalo da prelazi temperaturu od 160 m.

    Prilikom promjene tlaka pumpe za povišenje tlaka, pijezometrijski graf se može pomicati paralelno sa sobom gore ili dolje ako postoji opasnost od „izlaganja“ ili „zgnječenja“ lokalnog sistema potrošnje topline.

    U tom slučaju potrebno je uzeti u obzir da pritisak na usisnoj cijevi mrežne pumpe ne prelazi graničnu vrijednost za prihvaćenu marku pumpe, kako minimalno tako i maksimalno (vidi Dodatak 19 priručnika za obuku) . Ispod pijezometrijskog grafikona postavljen je ispravljeni jednolinijski dijagram toplovoda sa ograncima, naznačeni su brojevi i dužine sekcija, prečnici cevovoda, protok rashladne tečnosti, raspoloživi pritisci u čvornim tačkama. Na pijezometrijskom grafu glavne linije gradi se graf izračunate grane.

    Piezometrijske grafikone treba napraviti i za period bez grijanja. U zatvorenim sistemima za to je potrebno utvrditi gubitke

    pritisak u dovodnom i povratnom cevovodu magistralnog voda tokom

    puštanje u rad maksimalne potrošnje mrežne vode za opskrbu toplom vodom u slučaju nužde

    period pijenja. U otvorenim sistemima, gubitak pritiska u dovodu

    autoputevi se određuju kada je protok jednak

    , u povratnom vodu sa protokom od 10%

    (Pogledajte i izbor mrežnih i dopunskih pumpi...). Gubitak pritiska u izvorišnim komunikacijama, kao i raspoloživi pritisak ispred naselja, uzimaju se kao i za period grijanja.

    Prilikom konstruisanja pijezometrijskog grafa za kvartalne mreže, sljedeće

    Treba uzeti u obzir da su kvartalne mreže nastavak okosnice

    mreže, a linije pritiska piezometrijskog grafika kvartalnih mreža, kako u statičkom tako iu dinamičkom režimu, biće nastavak odgovarajućih linija pijezometrijskog grafika glavnih toplotnih mreža.

    Mora se koristiti raspoloživi pritisak na početku kvartalnih mreža

    o gubicima pritiska u dovodnim i povratnim vodovima kvartalnih mreža i dalje

    gubici pritiska u lokalnim sistemima potrošnje toplote kvartovskih zgrada. At

    izrada piezometrijskog grafa za tromjesečne mreže, jednokratne

    pritisak na ulazu u zgradu, (sa liftom priključka sistema grijanja), treba uzeti jednak izračunatom gubitku tlaka na ulazu iu lokalnom sistemu sa koeficijentom 1,5, ali ne manje od 15 metara, a ako postoji, pored liftovskog sistema grijanja i zatvorenog sistema tople vode, - 25 metara. Prekomjerni pritisak se preporučuje za gašenje u autoregulatorima grijnih mjesta zgrada.

    Podijeli: