На главную Обратная связь Карта сайта

Статьи по теплоизоляции

Каким требованиям обязана отвечать современная компьютерная программа для теплогидравлических расчетов тепловых сетей
(Ответ на
публикацию «Гидравлический расчет в тепловых сетях: мертвый
подход либо живая модель?»
К.т.н. Ю.А.
Первовский, доцент; О.В. Анподистов,
технический
директор, ООО НПП «Теплотекс», г. Иваново.
Анонсы
теплоснабжения №1 (январь); 2004 г.)
  К.т.н. доц. А.А.
Генварев, «ЦСМ-ЭНЕРГО»
директор
департамента теплоэнергосбережений г. Москва
  При часто
неквалифицированном персонале, обслуживающем термо сети, в особенности актуально
использование компьютерных программ для расчета наладочных и аварийных режимов.
То есть программа обязана восполнить слабенькую профессиональную подготовку
эксплутационников.
Естественно,
что программа обязана воплотить требования нормативной технической документации.
Для тепловых сетей это СНиП 2.04.07-86* Термо сети (с переменами №2, утвержденным
постановлением Госстроя Рф от 12 октября 2001 г. № 116), который описывает суммарные расчетные расходы сетевой воды для среднего и
максимального горячего водоразбора. Особо следует выделить, что суммарный
расчетный расход воды содержит в себе расчетный расход воды на отопление и
вентиляцию, отысканный по наибольшей тепловой перегрузке, а расход воды на
горячее водоснабжение умноженный на коэффициент, приведенный в СНиПе.
Вторым
документом, нужным к применению, являются «Правила технической эксплуатации
электрических станций и сетей Русской Федерации. РД 34.20.501-95. 15-е
издание, переработанное и дополненное.(Внесены Конфигурации и Дополнения, утвержденные
заместителем Министра горючего и энергетики Русской Федерации от 11.02.2000
г.), в каком указано: «4.12.37. Гидравлические режимы водяных тепловых сетей
должны разрабатываться раз в год для отопительного и летнего периодов; для
открытых систем теплоснабжения в отопительный период режимы должны
разрабатываться при наивысшем водоразборе из подающего и обратного
трубопроводов и при отсутствии водоразбора».
Таковым образом,
указанная техно литература описывает требования по выполнению наладочных
расчетов – в согласовании со СНиП «Тепловые сети» расчетными расходами сетевой
воды, и поверочных расчетов - в согласовании с требованиями «Правил технической
эксплуатации электрических станций и сетей Русской Федерации».
Вправду,
гидравлический расчет может (поточнее построение пьезометрического графика) быть
выполнен от напоров у потребителя ( традиционно от более удаленного – по главной
магистрали). Но при всем этом для всех других потребителей задавать напоры
нельзя, они должны быть рассчитаны. В итоге такового расчета получим напоры
на источнике. На практике наиболее всераспространен метод расчета от источника, так
как это дозволяет вести расчет от технически осуществимых характеристик, напора в
обратной полосы и напора, создаваемого сетевыми насосами.
На основании
наладочного расчета определяются по приобретенным перепадам напоров поперечникы
дроссельных шайб и сопел элеваторов. При условии низкой пропускной возможности каких-то
участков может быть, что построенный пьезометрический график будет иметь вид
«ножниц», т.е. напор в подающей полосы будет меньше, чем в обратной. Практически
это нереально, но ценность этих «ножниц» в том, что дозволяет выявить для
заданных нагрузок 2 потребителей, какие участки нужно или поменять на
большие поперечникы, или установить повысительную насосную станцию.
По данным
наладочного расчета выполняется поверочный расчет, другими словами по приобретенным
диаметрам шайб и сопел сначала определяются их сопротивления.
Сопротивление
дроссельной шайбы, м час
где: – поперечник отверстия шайбы, мм.
Сопротивление элевавтора, м час
где: –диаметр сопла элеватора, мм.
В итоге
поверочного расчета определяются фактические расходы по всем участкам и
потребителям. Ежели расчет выполнен верно, то расходы по участкам и
потребителям окажутся равными расходам, данным в наладочном расчете. В
частности, можно рассчитать, как поменяются расходы у потребителей, ежели какие-то
абоненты самовольно сменят расчетные шайбы и сопла элеваторов, тем
реализуются эксплуатационные либо аварийные режимы. Неискушенному в вопросцах
теплоснабжения читателю тяжело поверить, что вопрос
о наладочном и поверочном расчете
далеко не нов.
Более
подробно и математически обстоятельно освещены как вопросцы теории расчета, так
и программной реализации в книжке «Методы и методы расчета тепловых сетей.» Под
общей редакцией В.Я. Хасилева и А.П. Меренкова. М.: «Энергия», 1978. В книжке на
стр.89 написано: «Задача наладки тепловых сетей заключается в таком подборе
сопротивлений дросселирующих устройств (шайб и сопел элеваторов) у
потребителей, который обеспечил бы распределение расходов теплоносителя меж
ними в четком согласовании с перегрузками.
Решение
достигается при помощи включения в схему «фиктивных» регуляторов расхода, настроенных
на пропуск требуемых потребителями количеств теплоносителя. Дальше создатели
отмечают: «Для получения наиболее четкого х

Таковым
образом, так именуемая «живая модель» расчета не что другое, как попытка выполнить
наладочный расчет по способу «фиктивных» регуляторов расхода. Тут сходу
следует увидеть, что в случае достаточных напоров источников и повысительных
насосных станций поперечникы дроссельных устройств могут оказаться схожими как
по традиционному наладочному расчету, так и по способу «фиктивных» регуляторов
расхода. В случае же недостающих напоров источников и повысительных насосных
станций, сопротивления «фиктивных» регуляторов расхода (при полном их открытии)
станут минимальными, а некие потребители получат расходы наименьшие расчетных.
Что это дает на стадии разработки гидравлического режима? Лишь факт того, что
какие-то потребители при данной пропускной возможности тепловых сетей не
могут быть обеспечены теплом в полном объеме. Анализ фактических утрат напора
по участкам сети неосуществим, потому что в итоге расчета уменьшены расходы и
как следствие уменьшены утраты напора. При всем этом отыскать участки с завышенными абсолютными
и удельными потерями напора нереально.
С иной стороны,
даже тупиковая схема по способу «фиктивных» регуляторов расхода становится
кольцевой и делается увязка итеративными способами. Время увязки кольцевой сети,
и в особенности с регуляторами, растет чертовски от количества участков и потребителей,
а также возникает неувязка сходимости итерационного вычислительного процесса, о
чем предупреждали создатели книжки «Методы и методы расчета тепловых сетей» – «от
излишней детализации» сети. Чтоб объяснить математическую сторону вопросца,
рассмотрим простейшую схему тепловой сети, к которой подключены два потребителя
и без подпитки, рис.1.
Рис.1. Схема тепловой сети. Н –
напор сетевого насоса за вычетом утрат напора в подогревательной установке;
,
,
– сопротивления участков и потребителей.
Для
выполнения наладочного гидравлического расчета по способу «фиктивных» регуляторов
расхода нужно решить систему уравнений, в какой данными являются
расходы у потребителей, а неизвестными сопротивления. Для схемы рис.1 система
уравнений имеет вид:
В системе (3) данными являются
расходы потребителей и , а неизвестными сопротивления
и .
Система
уравнений (3) является трансцендентной и оценить единственность и достоверность
ее решения довольно тяжело, даже для простейшей схемы.
Опыт
выполнения наладочных работ указывает, что термо сети эксплуатируются на
фактический температурный график ниже расчетного. Это приводит к завышенной
циркуляции и недостающим располагаемым напорам у удаленных потребителей. Предпосылкой
такого положения является завышенное сопротивление отопительных систем присоединенных
зданий. Ежели наладочный расчет выполнен на типовой температурный график, и
естественно типовой коэффициент смешения, то для спостроек с завышенным
сопротивлением отопительных систем это приводит к недостающему обеспечению
теплом.
Для таковых спостроек правдами либо
неправдами будут рассверлены сопла, что приведет к уменьшению коэффициента
смешения и повышению циркуляции сетевой воды. Для остальных спостроек это приводит к
цепной реакции по уменьшению коэффициента смешения.
В заключение
подведем итоги по вопросцу, каким же требованиям обязана соответствовать
компьютерная программа.
Разумеется, что программа обязана
обеспечить выполнение наладочного и поверочного расчетов в согласовании с
нормативными литературными документами.
Обеспечивать на стадии
разработки гидравлического режима возможность анализа и определения
участков с недостаточной пропускной способностью.
Программа обязана обеспечивать для
спостроек с завышенным сопротивлением отопительных систем уменьшение
коэффициента смешения ниже типового.
Для расчета огромных сетей
(наиболее 1000 потребителей) время расчета обязано быть в пределах 1 часа и
процесс вычисления гарантированно сходящимся.
При выборе программы нужно
произвести сопоставление результатов наладочного расчета по програмке,
реализующей обычный наладочный расчет с расчетом, выполненным по
програмке, реализующей способ «фиктивных» регуляторов расхода
(для сопоставления результатов
схема обязана быть подготовлена методом роста напоров источников,
повысительных насосных станций и роста поперечников к режиму, при котором в
традиционном наладочном расчете не выходит «ножниц» ни у 1-го из абонентов).
 
Наши филиалы: Санкт-Петербург / Новосибирск / Екатеринбург / Нижний Новгород / Самара / Омск / Москва /