«Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ППУ- изоляцией. Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ппу изоляцией

• Название: Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ппу изоляцией
• Анкор: «Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ППУ- изоляцией
• Дата: 20.04.2022
• Размер: 336.39 Kb.
• Имя файла: Diplom_korrektirovka_ot_5.docx
• Тип: Реферат; #488237
• страница: 2 из 6

3. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ЧАСОВОГО И ГОДОВОГО РАСХОДА ТЕЛОТЫ

Для установления экономичного режима работы теплофикационного оборудования, выбора выгодных параметров теплоносителя, подсчёта выработки электроэнергии и для других плановых и технико-экономических изысканий необходимо учесть повторяемость тепловых нагрузок в течение года.

Для этих целей удобно пользоваться графиком продолжительности тепловой нагрузки .

В правой части графика находится непосредственно зависимость расхода теплоты от продолжительности стояния температур наружного воздуха. В левой части графика находятся зависимости различных тепловых нагрузок от температуры наружного воздуха.

Построение зависимостей различных тепловых нагрузок от температуры наружного воздуха.

Данная зависимость показывает средние часовые расходы тепла. Максимальная ордината соответствует расчётному расходу тепла. Любая другая ордината соответствует расходу тепла при определённой температуре наружного воздуха.

На горизонтальной оси необходимо отложить следующие температуры наружного воздуха, °С:

1)расчётную температуру наружного воздуха для проектирования системы отопления t_н.о = - 39, именно из этой точки следует проводить вертикальную ось;

2)расчётную температуру наружного воздуха для проектирования системы вентиляции t_н.в = - 23;

3)температуру начала и окончания отопительного сезона t_н.к, которая для жилых и общественных зданий принимается равной +8° С;

4)температуру +18°С, равную средней расчётной температуревнутреннего воздуха отапливаемых помещений.

Для построения часовых графиков расходов теплоты на отопление и вентиляцию достаточно использовать два значения тепловых потоков: максимальные Q_omax и Q_vmax, определенные при температуре наружного воздуха t_н= +8 ^оС. Среднечасовой расход на горячее водоснабжение рассчитывается для двух случаев – для отопительного и неотопительного периодов. График среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение не зависит от температуры наружного воздуха, и будет представлять собой прямую, параллельную оси абсцисс с ординатой для отопительного периода и с ординатой для неотопительного периода.

При определении тепловых потоков на отопление и вентиляцию для любых температур наружного воздуха t_н используют следующие зависимости:

МВт

МВт

МВт

МВт

МВт

МВт

Среднечасовой тепловой поток на горячее водоснабжение жилого района в неотопительный период определяют по формуле:

МВт

МВт

МВт

МВт

МВт

Суммируя ординаты часовых графиков по отдельным видам теплопотребления, строят суммарный часовой график расходов теплоты ∑Q, который используют также для построения годового графика по продолжительности тепловой нагрузки. Для построения этого графика необходимо иметь данные по продолжительности стояния температур наружного воздуха, принимаемые для конкретного города и просуммированные с нарастающим итогом.

Отопительная нагрузка

На вертикальной оси откладывается значение суммарной средней часовой нагрузки Q_о.ср = 4,189 МВт жилых и общественных зданий при температуре t_н.о= - 39. При повышении температуры наружного воздуха от t_н.о расход тепла на отопление линейно уменьшается от Q₀^ср= 4,189МВт до нуля (при +18 °С), что отображается на графике соответствующей прямой линией влево.

При проектировании принимается, основная нагрузка системы отопления приходится на период с температурами от t_н.к = +8 °С (начало и окончание отопительного сезона), поэтому при данной температуре зависимость обрывается.

Эксплуатационные наблюдения показывают, что нельзя оставлять жилые и общественные здания (например, школы, больницы, детские сады и т.п.) без отопления в течение продолжительного времени при наружной температуре ниже +10 - +12 °С (так как это приводит к заметному снижению внутренней температуры в помещении и неблагоприятно отражается на самочувствии людей). Об этом необходимо помнить (поэтому линейное уменьшение отопительной нагрузки в интервале температур от +8°С до +18 °С следует изображать пунктирной линией), но в расчётах не принимать во внимание.

Вентиляционная нагрузка

В интервале температур от t_н.в = - 23 до t_н.о = - 39 параллельно горизонтальной оси строится прямая линия, показывающая постоянный (не зависящий от температуры наружного воздуха) средний часовой расход тепла на вентиляцию в отопительный период Q_в.ср= 1,615 МВт. По мере повышения температуры наружного воздуха от t_н.в. = - 23 до +18 °С вентиляционная нагрузка пропорционально разности внутренней и наружной температур уменьшается линейно, сходя на нет, когда температура наружного воздуха становится равной расчётной температуре внутри помещений (+18 °С).

4. ПОСТРОЕНИЕ

Построение графика центрального качественного регулирования.

Центральное качественное регулирование по нагрузке отопления целесообразно в случае, если тепловая нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет менее 65 % от суммарной нагрузки района и при отношении .

При таком способе регулирования, для зависимых схем присоединения элеваторных систем отопления температуру воды в подающей _1,0 и обратной _2,0 магистралях, а также после элеватора _3,0 в течение отопительного периода определяют по следующим выражениям:

⁰С

⁰С

⁰С

⁰С

⁰С

⁰С

где – расчётная температура внутреннего воздуха, принимаемая для жилых районов 18 ⁰С;

– температура наружного воздуха, ⁰С;

– расчётный температурный напор нагревательного прибора, ⁰С, определяемый по формуле:



где ₃ и ₂ - расчетные температуры воды соответственно после элеватора и в обратной магистрали тепловой сети определенные при t_o (для жилых районов, как правило, ₃= 95 ⁰С; ₂= 70 ⁰С);

- расчётный перепад температур сетевой воды в тепловой сети:

⁰ С

Θ – расчётный перепад температур сетевой воды в местной системе отопления:

Θ = ₃ - ₂ = 95 – 70 = 25 ⁰С

Расчёт температур: +5, 0, -5, -10, -15, -20, -26 сведён в таблицу 2.

Расчёт температур Таблица 2

tно	+8	+5	0	-5	-10	-15	-20	-25	-39
 сетевой воды
1,0	50,23	58,8	73,3	86,5	99,8	113,6	125,5	138,8	150
2,0	30,2	37,2	42,9	48,1	52,5	57,6	61,5	65,9	70
3,0	38,7	43,9	52,4	60,1	67,3	75,1	81,5	88,7	95

Для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающей магистрали ₀₁ не может быть ниже 70 ⁰С в закрытых системах теплоснабжения. Для этого отопительный график спрямляется на уровне указанных температур и становится отопительно-бытовым.

Температура наружного воздуха, соответствующая точке излома графиков температур воды t_н ^', делит отопительный период на диапазоны с различными режимами регулирования:

- в диапазоне I с интервалом температур наружного воздуха от +8 ⁰С до t_н^' осуществляется групповое или местное регулирование, задачей которого является недопущение "перегрева" систем отопления и бесполезных потерь теплоты;

- в диапазонах II и III с интервалом температур наружного воздуха от t_н^' до t_о осуществляется центральное качественное регулирование.
Центральное регулирование по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения в закрытых СТС (отопительный график)

Центральное регулирование ведётся по типовой тепловой нагрузке, характерной для большинства абонентов района. Такой нагрузкой может быть, как один вид нагрузки, так и несколько разных видов при определённом их количественном соотношении. В жилых районах в холодное время года основной тепловой нагрузкой является отопительная. Существенное распространение приобрело также горячее водоснабжение. Доля вентиляционной нагрузки значительно меньше. Поэтому центральное регулирование ориентируют обычно на чисто отопительную нагрузку или на совмещённую нагрузку отопления и горячего водоснабжения.

Центральное регулирование СТС по совмещённой нагрузке отопления и горячего водоснабжения находит широкое применение, так как при этом методе удовлетворение нагрузки горячего водоснабжения возможно без дополнительного увеличения (или с незначительным увеличением) расчётного расхода воды в сети по сравнению с расчётным расходом воды на отопление. Значительное уменьшение расчётного расхода воды в тепловой сети приводит к уменьшению диаметров трубопроводов тепловых сетей, а следовательно – к уменьшению затрат.

Центральное регулирование по совмещённой нагрузке ориентируется в этом случае на типичную для данного района относительную нагрузку горячего водоснабжения, равную отношению расчётных значений регулируемых нагрузок:



В закрытых СТС при использовании регуляторов отопления центральное регулирование по совмещённой нагрузке принципиально может применяться в любом районе, где имеются оба вида тепловой нагрузки (отопление и горячее водоснабжение), независимо от относительного количества абонентов с обоими видами нагрузки.

При использовании регуляторов расхода центральное регулирование по совмещённой методике отопления и горячего водоснабжения применяют не в любом районе, а только в том случае, когда большинство (не менее 75 %) жилых и общественных зданий района имеют установки горячего водоснабжения. Как при использовании регуляторов отопления, так и при использовании регуляторов расхода режим центрального качественного регулирования по совмещённой нагрузке рассчитывается из условия постоянного расхода сетевой воды для удовлетворения суточного расхода теплоты на отопление и горячее водоснабжение абонентов с типичным для района значением µ.

Наиболее рациональной зависимой схемой присоединения абонентов при рассматриваемом методе центрального регулирования является схема с двухступенчатым последовательным подогревом воды для горячего водоснабжения.

Основные преимущества этой схемы (1):

Выравнивание неравномерности суточного графика совмещённой нагрузки за счёт использования аккумулирующей способности строительных конструкций отапливаемых зданий без установки специальных аккумуляторов;

Минимальный расчётный расход сетевой воды, равный для типовых вводов расчётному расходу воды на отопление;

Пониженная температура обратной воды благодаря использованию теплоты этой воды для частичного покрытия нагрузки горячего водоснабжения.

Р
исунок 1. Схема с двухступенчатым последовательным подогревом воды для горячего водоснабжения.

Построение температурного графика для центрального регулирования по совмещённой нагрузки отопления и ГВС в закрытых СТС (повышенный график)

Повышенное регулирование требуется, если 0,15 .

Задача расчёта заключается в определении температур сетевой воды₁ и₂ соответственно в подающей и обратной линиях сети при различных температурах наружного воздуха t_н.

В общем случае исходными данными для расчёта являются:

1)значение µ для типового абонента 0,3;

2)расчётный график температур для отопления τ_1,0, τ_2,0 = f(t_н), построенный по формулам качественного регулирования;

3)типовой суточный график горячего водоснабжения.

Поскольку суточный график горячего водоснабжения весьма неравномерен, то основной расчёт проводится по так называемой «балансовой» нагрузке горячего водоснабженияQ_гв^б:

МВт

МВт

где χ_б – поправочный коэффициент для компенсации небаланса теплоты на отопление, вызываемого неравномерностью суточного графика ГВС.

При отсутствии аккумуляторов горячей воды можно принимать для жилых зданий ориентировочно χ_б = 1,2. Возможные неточности, связанные с ориентировочным выбором значения χ_б, устраняются путём проверочного расчёта температурного графика центрального регулирования по суточному тепловому балансу отопительных установок с типовым отношением нагрузок горячего водоснабжения и отопления.

Температуру наружного воздуха в точке излома графика следует принять равной температуре начала и окончания отопительного сезона:

t_н.и =t_н.к = +8 °С.

Расчёт температурного графика

Суммарный перепад температур сетевой воды в верхней и нижней ступенях водоподогревателей в течение всего отопительного периода постоянен и определяется по формуле:

,

Перепад температуры сетевой воды в нижней ступени водоподогревателя ´₂ соответствующий температуре наружного воздуха для точки излома температурного графика t_н^', а так же для всего диапазона температур наружного воздуха от +8^оС до t_н^' определяют по формуле:



Для диапазона от t_н^' до t_o величину ₂ определяют по формуле:



где t_h - температура горячей воды, поступающей из водоподогревателя в систему горячего водоснабжения, ⁰С;

t_c - температура холодной водопроводной воды перед водоподогревателем нижней ступени, ⁰С;

t_h^' - температура водопроводной воды после водоподогревателя нижней ступени, ⁰С, определяемая по формуле:



- температура сетевой воды в обратной магистрали соответствующая точке излома температурного графика, ⁰С

- температура сетевой воды в обратной магистрали принимаемая по отопительному графику в соответствии с заданной температурой наружного воздуха t_н, ⁰С;

Температуру сетевой воды по повышенному графику в обратной магистрали _2п определяют по формуле, ⁰С:



Перепад температур сетевой воды в верхней ступени водоподогревателя ₁ определяют по формуле, ⁰С:



Температуру сетевой воды в подающей магистрали _1п определяют по формуле:

.

1. 
   ⁰С
   
2. 
   ⁰С
   
3. 
   ⁰С
   
4. 
   ⁰С
   
5. 
   ⁰С
   
6. 
   ⁰С
   
7. 
   ⁰С
   
8. 
   ⁰С
   
9. 
   ⁰С
   
10. 
    ⁰С
    
11. 
    ⁰С
    
12. 
    ⁰С
    
13. 
    ⁰С
    
14. 
    ⁰С