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: 30 из 101

х-,Ср Н

Q_r = const.




Рис. 4.28. Температурный график (я) и график (эквивалентов) расходов сетевой воды (б) откры­той системы зевлоснабжения при центральном качественно-количественном регулировании по совмещенной нагруже отопления и горячего водоснабжения и постоянном располагаемом напоре на ТЭЦ

— _0г = _о, £^р,7е'_о =о,з

В некоторых случаях начальная регулировка (дросселирование) абонентских вводов произво­дится не по «горизонтальной дорожке», показан-



Рис. 4.29. Пьезометрический график (а) и принци­пиальная схема сети (б) при начальной регули­ровке по «наклонной дорожке»

ной на рис. 4.27, а по «наклонной», показанной на рис. 4.29, а. В этом случае все избытки напора при начальной регулировке гасятся постоянны­ми сопротивлениями (дроссельными шайбами), устанавливаемыми только на подающих линиях вводов, перед узлами водоразбора (рис. 4.29. б). При такой начальной регулировке соблюдается только условие Я_а = idem. Что же касается пол­ных напоров в подающей и обратной линиях в узлах водоразбора (//„ = //_об), то они различны вдоль сети. Они имеют минимальные значения у абонентов, ближайших к станции, н максималь­ные у концевых абонентов. При таком методе диафрагмирования полное значение включаемо­го постоянного сопротивления j_{r| с} на абонент­ском вводе такое же, как и при диафрагмирова­нии по «горизонтальной дорожке». Однако в данном случае все сопротивление включается на подающей линии ввода, в то время как при «го­ризонтальной дорожке» половина сопротивле­ния включается в подающем трубопроводе и по­ловина — в обратном.

Поскольку при водоразборе расход воды в подающем трубопроводе больше, чем в обрат­ном, то при диафрагмировании по «наклонной дорожке» потеря давления в диафрагме больше, чем при дифрагмировании по «горизонтальной дорожке» Так как включаемое сопротивление тем больше, чем ближе абонент к станции, то при водоразборе возрастает потеря давления у ближайших к станции абонентов, что создает бо­лее благоприятные условия для концевых або­нентов. При этом получается разрегулировка вдоль сети, так как относительное изменение расходов воды на отопление различно, однако у



Рис. 4.30. Характер изменения вдоль сети ошосн- тельного расхода воды на отопление 1 — водоразбор отсутствует, 2 — водоразбор только из подаюшей линии (3 = 1), 3 — водоразбор только из обратной линии (Р = 0)

концевых абонентов при водоразборе расход во­ды на отопление больше, чем у абонентов, бли­жайших к станции. Как видно из рис 4 30. при водоразборе из подающей линии, так же как и при водоразборе из обратной линии, расход во­ды на отопление у концевых абонентов такой же как у абонентов, присоединенных к начальным участкам сети. Такой метод начальной регули­ровки представляет интерес для систем тепло­снабжения с недостаточными располагаемыми напорами на концевых участках.

6. 
   ЦЕНТРАЛЬНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ОДНОТРУБНЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
   

Из всех опубликованных в литературе описаний систем централизованного одно­трубного теплоснабжения наиболее перспек­тивной для дальнего транспорта теплоты яв­ляется предложенная проф. В.Б. Пакшвером система с однотрубной транзитной магист­ралью и двухтрубной распределительной се­тью, приведенная на рис. 3.12 [76].

Ниже рассмотрена методика расчета центрального регулирования такой систе­мы теплоснабжения по совмещенной на­грузке отопления и горячего водоснабже­ния. Такой метод регулирования является для рассматриваемой системы теплоснаб­жения единственно возможным.

На рис. 3.11 показана принципиальная схема однотрубной системы теплоснабже­ния. Эквивалент расхода воды в транзитной однотрубной магистрали дальнего действия целесообразно выбрать из условия удовле­

творения средненедельного расхода воды на горячее водоснабжение.

Если положить в основу расчета не сред­ненедельный, а другой расход воды, напри­мер средний расход за сутки максимального водопотребления, то в этом случае расход и температура воды в транзитной магистра­ли должны изменяться не только в зависи­мости от температуры наружного воздуха, но и по дням недели.

Расчетный эквивалент расхода воды в транзитной магистрали определяют по формуле

= 0^С_Г^РН/О_Г-(_Х). (4.97)

Этот эквивалент расхода воды в тран­зитной магистрали поддерживается посто­янным при всех режимах, когда температу­ра воды в обратной линии городской тепло­вой сети т₂ < г_г = 60 °C.

Температура воды, отбираемой из го­родской тепловой сети для горячего водо­снабжения, /_г, не может быть ниже темпе­ратуры воды в обратной линии городской тепловой сети т₂. Поэтому в период низких наружных температур, когда т₂ > 60 °C, Г_г =

= т₂, а эквивалент расхода воды в тран­зитной линии уменьшается по мере повы­шения температуры воды в обратной линии тепловой сети (рис. 4.31).

Минимальный эквивалент расхода воды в транзитной магистрали имеет место при ?_н ⁼ (_{н 0} и равен

w'_a = е;^рн/(^-г_х). (4.98)

В рассматриваемой системе теплоснаб­жения часть тепловой мощности источни­ков теплоты размещается обычно в пико­вых котельных, расположенных непосред­ственно вблизи районов теплопотребления. Это делается с целью ограничить макси­мальную температуру воды в транзитной магистрали пределом т_д = 180—190 °C, при котором для сооружения транзитной линии



о ^ь — -s¹' — — ■ -О

®о.н к Q о* Qo г I I I I I

^н.к ^н.г о
Рис, 4.31. График температур и относительного (эквивалента) расхода воды в однотрубной маги­страли дальнего теплоснабжения



^я.к ^н* ^н.г *н.о

Рис. 4.32. Распределение тепловой на|рузкн между дальней ТЭЦ н пиковой котельной района (ПКР)

может быть использован тот же сортамент стальных труб, что и для городских тепло­вых сетей. Для выполнения этого условия расчетная тепловая мощность источника дальнего теплоснабжения (загородная ТЭЦ) Q'_a должна быть ограничена опреде­ленным пределом (рис. 4.32). Доля расчет­ной тепловой мощности дальнего источни­ка теплоснабжения от суммарной расчет­ной тепловой нагрузки района должна быть не выше следующего значения:

cp H Pr


(*r 'x> 1 + pC

где 2'_д = <р_д(2'₀+2_г) — тепловая мощ­ность источника дальнего теплоснабжения; Q'_o— расчетный расход теплоты на отопле­ние; Тд— максимальная температура воды в дальней транзитной магистрали (обычно 180—190 °C); _рс^рН = 0г^РН/2'о — ^отн°-

Н16НИ0 СрбДНСНйЛельной нагрузки горячего водоснабжения к расчетной нагрузке ото­пления

При тепловой нагрузке района Q < Q'_a все теплоснабжение осуществляется от ис­точника дальнего теплоснабжения При те­пловой нагрузке района Q> Q'_a в дополне­ние к источнику дальнего теплоснабжения включается в работу пиковая котельная района. Значение относительного расчетно­го расхода теплоты на отопление, при кото­ром включается в работу ПКР, определяют по формуле

Со* = ф_л-р'^Р"(1 -ф_д). (4.100)

Температура наружного воздуха, соот­ветствующая включению в работу ПКР,

'и. = ?_вр - ёо*('_вр - Г„_о) • (4.Ю1)

В диапазоне температур наружного воздуха от _к до f„« температура воды в транзитной магистрали является функцией наружной температуры, ее определяют по формуле

т_д = r,.+ (г_г-г_х)^/р^^Р". (4.102)

Как видно из (4.102), в этом диапазоне температура воды в транзитной магистрали является линейной функцией относитель­ной расчетной отопительной нагрузки.

При = 0 Т_д = Г_г, при = <2_О.

а -

В диапазоне более высоких значений от­носительного расхода теплоты на отопле-

— р — — р

ние от Q_o = Q_o* до Q_o = 1 температура воды в подающей линии транзитной маги­страли сохраняется постоянной и равной максимальному значению т'_д. Тепловая на­грузка источника дальнего теплоснабжения при любом режиме работы определяется по формуле

2д=^_д-и- (4.103)

В диапазоне от начала отопительного се­зона до наружной температуры г_н» тепловая нагрузка источника дальнего теплоснабже­ния Q_a изменяется по линейному закону и достигает расчетного значения Q'_a =

^а^д ^fx) ^ПР^И ^н*

При более низких наружных температу­рах в диапазоне r_H* - f_{H г} тепловая нагрузка источника дальнего теплоснабжения оста­ется постоянной 2_Д ⁼ £?д. При дальнейшем снижении наружной температуры от ?_нг до г_{н 0} значение (?,, уменьшается вследствие повышения температуры обратной воды в городской тепловой сети т₂ выше Z,. и со­кращения из-за этого эквивалента расхода воды в транзитной магистрали 1У_Д.

При расчетной наружной температуре для отопления ₀ тепловая нагрузка источ­ника дальнего теплоснабжения



Пиковая котельная района должна не только обеспечить подачу в район тепло­снабжения соответствующей доли (1 - ф_д) суммарной тепловой нагрузки района, но и компенсировать недодачу теплоты от ис­точника дальнего теплоснабжения при рас­четной наружной температуре ₀.

Температуры т, и т₂ и эквивалент расхо­да сетевой воды в двухтрубной город­ской сети, питаемой от однотрубной тран­зитной сети, определяются структурой теп­ловой нагрузки, выбранным режимом регу­лирования и практически мало зависят от режима работы однотрубной транзитной магистрали.

При любом режиме работы системы эк­вивалент расхода воды, подаваемой сете­вым насосом через ПКР в тепловую сеть (см. рис. 3.11),

И'_П = И',-И'_Д. (4.107)

= W_a/W'_a.

При расчете принято: т_д = 180 °C; ?_г = 65 °C; ?_х = 5 °C. Регулирование городской тепло­вой сети — качественно-количественное по совмещенной нагрузке отопления и горяче­го водоснабжения.

При р'^{р н} =0,15 ф_д = 0,38; при р'^рн = 0,3 <Р_Л = 0,675.

6. 
   ВЫБОР МЕТОДА ЦЕНТРАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ
   

Центральное регулирование отпуска те­плоты должно ориентироваться на основ­ную тепловую нагрузку района. При разно­родной тепловой нагрузке наряду с цен- 169

тральным регулированием должно прово­диться регулирование всех видов тепловой нагрузки: групповое или местное в узлах присоединения групп однотипных прибо­ров и индивидуальное — на теплопотреб­ляющих приборах.

Групповое или местное регулирование отопительной нагрузки может проводить­ся по различным импульсам: по усреднен­ной icMiicpdiype наружною воздуха за сравнительно длительный период времени (6—12 ч); по усредненной внутренней тем­пературе представительных помещений; по внутренней температуре устройства, моделирующего тепловой режим зданий. Регулируемым параметром должен яв­ляться суммарный расход сетевой воды на здание или группу зданий или расход сете­вой воды на отдельные виды тепловой на­грузки (отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и др.).

Система группового или местного авто­матического регулирования не должна до­пускать увеличения суммарного расхода сетевой воды выше заданного расчетного значения.

При осуществлении в узлах присоедине­ния абонентских установок количественно­го регулирования всех видов тепловой на­грузки наиболее целесообразным методом центрального регулирования совмещенной нагрузки является качественное регулиро­вание. В этих условиях этот вид централь­ною pci улирования целесообразно приме­нять при любом отношении расчетных на­грузок горячего водоснабжения и отопле-

ср >1

НИЯ р_г

При таком решении обеспечивается максимальная комбинированная выработка электрической энергии на базе теплового потребления и качественное и экономичное теплоснабжение абонентов при минималь­ном расходе воды в сети.

Условия работы системы теплоснабже­ния существенно изменяются, когда мест- 170 ное или групповое регулирование отопи­тельной нагрузки совсем не производится или же в узлах присоединения устанавлива­ются регуляторы расхода, которые по прин­ципу работы не контролируют температур­ный режим отапливаемых помещений. В этом случае выбор системы центрального регулирования отпуска теплоты зависит от структуры тепловой нагрузки района и гид­равлической устойчивости тепловой сети.

13 закры1ых системах гсилоснабжспни при наличии в районе кроме отопления так­же нагрузки горячего водоснабжения при­меняется, как правило, центральное качест­венное регулирование. Если у большинства абонентов имеются оба вида нагрузки — отопление и горячее водоснабжение, то центральное регулирование целесообразно проводить по совмещенной нагрузке, в противном случае центральное регулиро­вание целесообразно вести по отопитель­ной нагрузке.

В открытых системах теплоснабжения, в сетях с повышенной гидравлической

устойчивостью²⁶ (отношение располагаемо­го напора у концевого абонента сети к располагаемому напору на коллекторах станции около 0,4 и более) при наличии у большинства абонентов кроме отопления нагрузки горячего водоснабжения приме­няется качественно-количественное регу­лирование по совмещенной нагрузке ото­пления и горячего водоснабжения.

В сетях с низкой гидравлической устой­чивостью целесообразно применять качест­венное регулирование.