Теплофикация и тепловые сети. И тепловые

• Название: И тепловые
• Анкор: Теплофикация и тепловые сети
• Дата: 27.03.2022
• Размер: 2.4 Mb.
• Имя файла: Теплофикация и тепловые сети.docx
• Тип: Учебник; #420164
• страница: 27 из 101

б

жения Q_r целиком покрывается за счет те­плоты обратной воды после отопления и пе­репад 5, = 0. По найденным значениям 8₂ и 5] и известным значениям температур воды в сети при чисто отопительной нагрузке т_о1 и т_о2 и любой наружной температуре в по­дающей и обратной линиях тепловой сети при «балансовой» нагрузке горячего водо­снабжения легко определять т, и т₂:

При центральном регулировании по со­вмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения температура сетевой воды в подающей линии тепловой сети при повы­шенных наружных температурах выше, чем по отопительному графику т, > т₀,.

Это обстоятельство дает возможность сдвинуть наружную температуру излома графика г_{н и} в сторону более высоких /_н и благодаря этому уменьшить диапазона из­лома графика в ряде случаев до нуля.

Такое решение существенно улучшает работу теплофикационной системы, но тре­бует увеличения поверхностей нагрева по­догревателей горячего водоснабжения (см. пунктир на рис. 4.18).

По приведенным выше формулам нахо­дят значения 5, и 5₂ для диапазона цен­трального качественного регулирования по совмещенной нагрузке отопления и горяче­го водоснабжения, т.е. для диапазона на­ружных температур от г_{и 0} до /_{(1 и}.

На всем этом диапазоне расход сетевой воды у абонентов с типичным отношением нагрузок р_|Т = (g_r /0_О)_Т практиче­ски постоянный 1Г = W'.

В диапазоне излома температурного графика, т.е. в диапазоне наружных темпе­ратур от г_{н и} до г_нк, регулятор отопления, установленный на ГТП или МТП, снижает

расход сетевой воды по мере повышения наружной температуры, так как температу­ра воды в подающем трубопроводе тепло­вой сети Т] = превышает температуру, требующуюся для качественного регулиро­вания тепловой нагрузки.

Для поддержания в этом диапазоне по­стоянного расхода воды непосредственно в отопительной установке должен вклю­чаться в работу смесительный насос на МТП или ГТП (например, насос 2 на рис. 4.11). В этом случае в отопительной ус­тановке поддерживается постоянный рас­ход воды на всем диапазоне излома тем­пературного графика, хотя подача воды из тепловой сети W снижается с повышением наружной температуры /_н. Таким образом осуществляется количественное регулиро­вание по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения при качествен­ном регулировании отопительной нагрузки.

Расчет параметров теплоносителя при любой наружной температуре и балансовой нагрузке горячего водоснабжения на диапазоне излома температурного графика проводится в такой по­следовательности:

1. 
   предварительно задают эквивалент расхо­да сетевой воды IV < W\
   
2. 
   определяют по (4.18) коэффициент эффек­тивности подогревателя горячего водоснабже­ния нижней ступени е_н;
   
3. 
   находят по (4.39) температуру обратной воды после системы отопления т_о2;
   
4. 
   определяют по (4.6) тепловую нагрузку б” подогревателя нижней ступени;
   
5. 
   вычисляют тепловую нагрузку подогрева­теля верхией ступени
   

б’ = £?г-б”;

6. 
   рассчитывают эквивалентный расход сете­вой воды по формуле
   

Если найденное значение W не совпадает с предварительно принятым, то задаются новым

значением W и повторяют расчет. Расчет счита­ется законченным, когда расхождение между по­лученным и предварительно принятым значе­ниями И⁷ не превышает 3 %.

Температура обратной сетевой воды после подогревателя горячего водоснабжения нижней ступени определяется по формуле

т₂ = т_о2-е”/1т.

Пример 4.4. Расчетная отопительная нагруз- ка О'_о= 1000 кДж/e; средненедельная нагрузка горячего водоснабжения 0*^Р'^И = 250 кДж/с;

х₆ = 1,2; рб = 0,3; = 150 °C; т„₂ = 70 °C;

/_{н о} = -25 °C; 1_{В р} = 18 °C; г_{н и} = -3 °C; <_г = 60 °C; /_Х = 5°С;^ =7О°С;т"₂ = 41 °C. При/_{н к}= 10 °C, т_о2 = 30 °C Q_o = 185 кДж/c.

Определить температуру воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети т, и т₂ и эквивалент расхода сетевой воды W при /_но, ^н.и ^и ^н.к-

Решение. Задаемся Д/"' = 6 °C. По (4.64) на­ходим =41 - 6 = 35 °C.

По (4.65) определяем

8₂" = 0,3 |^(150- 70) = 13 °C.

По (4.66)

⁸2 = ¹³ЗТт| ⁼²³’⁴°^С;

т₂' =41- 13 = 28 °C; т₂= 70 - 23,4 = 46,6 °C.

По (4.67) находим

8 = 0,3(150-70) = 24 °C;

8'" =24- 13= 11 °C; 8, =24-23,4 = 0,6 °C.

По (4.70)

= 70 + 11 = 81 °C; х\ = 150 + 0,6 = 150,6 °C.

Эквивалент расхода сетевой воды в диапазо­не наружных температур /_{н 0} - /_{н н} постоянный и равен расчетному эквиваленту расхода сетевой воды на отопление

Переходим к расчету режима работы уста-' новки при наружной температуре /_{н к} = 10 °C.


Определяем параметр подогревателя нижней ступени по данным для режима его работы при г_{н и}.

Тепловая нагрузка Q_r = Q_r =


= 3002Х—7 = 165 кДж/с. оО — э

Средняя разность температур в подогревателе при этом режиме Д/g = Tj' - t_x = 28 - 5 = 23 °C; Д'м = =41 - 35 = 6 °C; Дг_ср =


23-6


12,5.


1п(23/6)

Эквиваленты расхода первичной (греющей) и вторичной (нагреваемой) среды в подогревате­ле нижней ступени 1Г_П = 12,5 кДж/(с-К); (Г, = 300/(60 - 5) = 5,45 кДж/(с • К).

По (4.16) находим параметр подогревателя нижней ступени


Рис. 4.19. Присоединение установки горячего водоснабжения по двухступенчатой смешанной схеме с ограничителем суммарного расхода воды н отопительной установки по зависимой схеме 8 — смесительный насос; остальные обозначения

те же, что и на рис. 4.17


Ф » -^г- ■■ « ^,165 - = 1,6.

ЧрЖ 12,5л?12,5 • 5,45

Задаемся предварительно эквивалентом рас­хода сетевой воды при?_нк: 1Т< И^, W= 7,5 < 12,5.

По (4.18) находим


0,35^+ 0,65 + -^ 7,5 1,6


5^45

7.5


= 0,7.


По (4.6) вычисляем тепловую нагрузку по­догревателя нижней ступени при /_{н к}


0_Г^И = 0,7 • 5,45(30 - 5) = 95 кДж/с.

Тепловая нагрузка подогревателя верхней ступени


£>“ = 300 - 95 = 205 кДж/с.


Определяем эквивалент расхода сетевой воды


<2_q + Q\


185 + 205

81-30


= 7.6 кДж/(с • К).


Найденное W практически совпадает с пред­варительно принятым значением Температура обратной сетевой воды при наружной темпера­туре 'н_К= 1° °C


^Т2


= 81-


300+128

7,6


= 25 °C.


Наряду с двухступенчатой последовательной схемой присоединения установок горячего водо­снабжения в последние годы при центральном регулировании находит также применение двух­ступенчатая смешанная схема с так называемым ограничением суммарного расхода сетевой воды (рис. 4.19). При одинаковой структуре тепловой нагрузки района, т.е. при p_r = idem, температуры воды в тепловой сети и расходы сетевой воды получаются при этой схеме практически такие же, как и при двухступенчатой последователь­ной схеме. Поскольку при смешанной схеме рас­ход сетевой воды на отопление практически все­гда меньше расчетного, так как часть расхода от­водится в подогреватель верхней ступени горя­чего водоснабжения, то для обеспечения нор­мальной работы отопительных установок необ­ходима постоянная работа механического сме­сительного насоса 8.

При независимой схеме присоединения отопительных установок и двухступенча­той последовательной схеме присоедине­ния горячего водоснабжения (рис. 4.20) рас­чет центрального регулирования по совме­щенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения проводится следующим образом.

Рис. 4.20. Присоединение установки горячего водоснабжения по двухступенчатой последова­тельной схеме и отопительной установки по неза­висимой схеме (закрытая система)

8 — подогреватель отопления, 9 — регулятор отопле­ния, 10 — моделирующее устройство, И — насос, остальные обозначения те же, что н на рис 4 17

Для ряда наружных температур, или, что то же самое, для ряда значений относитель­ной отопительной нагрузки Q_o, по (4.43), (4.44) определяют температуры первичной (греющей) сетевой воды перед отопитель­ным теплообменником т_т1 и после него т_т2. Находят значения ^Т'т1 ^{и Т}т2 ^ПР^И 'н.и> ^т'^е' при температуре излома температурного графика. Если температурный график не имеет излома, то значения т'_т" и т"₂ отно­сят к наружной температуре конца отопи­тельного периода г_{н к}. Далее расчет ведется по (4.64)—(4.70) и в той же последователь­ности, что и при зависимой схеме присоеди­нения отопительных установок, с той лишь разницей, что вместо значений т_о1 и т_о2 в формуле подставляются значения т_т1 и т_т2.

Расчет суточной подачи теплоты на ото­пление при любой наружной температуре и любом суточном графике горячего водо­снабжения выполняют по формуле