Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет и построение температурного графика регулирования тепловой нагрузки на отопление.




Построить для закрытой системы теплоснабжения график центрального качественного регулирования отпуска теплоты по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный или скорректированный температурный график).

Принять расчетные температуры сетевой воды в подающей магистрали t1= 130 0С в обратной магистрали t2= 70 0С, после элеватора t3= 95 0С. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления tнро = -31 0С. Расчетная температура воздуха внутри помещения tв= 18 0С. Расчетные тепловые потоки принять те же. Температура горячей воды в системах горячего водоснабжения tгв = 60 0С, температура холодной воды tс= 50С. Балансовый коэффициент для нагрузки горячего водоснабжения aб= 1,2. Схема включения водоподогревателей систем горячего водоснабжения двухступенчатая последовательная.

Решение. Предварительно выполним расчет и построение отопительно-бытового графика температур с температурой сетевой воды в подающем трубопроводе для точки излома =70 0С. Значения температур сетевой воды для систем отопления t01; t02; t03 определим используя расчетные зависимости (13), (14), (15) для температур наружного воздуха tн= +8; 0; -10; -23; -31 0С

Определим, используя формулы (16),(17),(18), значения величин

Для tн = +8 0С значения t01, t02 ,t03 соответственно составят:

 

Аналогично выполняются расчеты температур сетевой воды и для других значений tн. Используя расчетные данные и приняв минимальную температуру сетевой воды в подающем трубопроводе = 70 0С, построим отопительно-бытовой график температур (см. рис. 4). Точке излома температурного графика будут соответствовать температуры сетевой воды = 70 0С, = 44,9 0С, = 55,3 0С, температура наружного воздуха = -2,5 0С. Полученные значения температур сетевой воды для отопительно-бытового графика сведем в таблицу 4. Далее приступаем к расчету повышенного температурного графика. Задавшись величиной недогрева Dtн= 7 0С определим температуру нагреваемой водопроводной воды после водоподогревателя первой ступени

Определим по формуле (19) балансовую нагрузку горячего водоснабжения

МВт

По формуле (20) определим суммарный перепад температур сетевой воды d в обеих ступенях водоподогревателей

Определим по формуле (21) перепад температур сетевой воды в водоподогревателе первой ступени для диапазона температур наружного воздуха от tн= +8 0С до t'н = -2,5 0С

Определим для указанного диапазона температур наружного воздуха перепад температур сетевой воды во второй ступени водоподогревателя

Определим используя формулы (22) и (25) значения величин d2 и d1 для диапазона температур наружного воздуха tн от t'н = -2,5 0С до t0= -310С. Так, для tн= -10 0С эти значения составят:

Аналогично выполним расчеты величин d2 и d1 для значений tн= -23 0С и tн= –31 0С. Температуры сетевой воды и в подающем и обратном трубопроводах для повышенного температурного графика определим по формулам (24) и (26).

Так, для tн= +8 0С и tн= -2,5 0С эти значения составят

для tн = -10 0С

Аналогично выполним расчеты для значений tн = -23 0С и -31 0С. Полученные значения величин d2, d1, , сведем в таблицу 4.

Для построения графика температуры сетевой воды в обратном трубопроводе после калориферов систем вентиляции в диапазоне температур наружного воздуха tн = +8 ¸ -2,5 0С используем формулу (32)

Определим значение t2v для tн= +8 0С. Предварительно зададимся значением 0С. Определим температурные напоры в калорифере и соответственно для tн= +8 0С и tн= -2,5 0С

Вычислим левые и правые части уравнения

Левая часть

Правая часть

Поскольку численные значения правой и левой частей уравнения близки по значению (в пределах 3%), примем значение как окончательное.

Для систем вентиляции с рециркуляцией воздуха определим, используя формулу (34), температуру сетевой воды после калориферов t2v для tн= tнро = -310C.

Здесь значения Dt ; t ; t соответствуют tн = tv= -23 0С. Поскольку данное выражение решается методом подбора, предварительно зададимся значением t2v = 510С. Определим значения Dtк и Dt

Далее вычислим левую часть выражения

Поскольку левая часть выражения близка по значению правой (0,99»1), принятое предварительно значение t2v = 51 0С будем считать окончательным. Используя данные таблицы 4 построим отопительно-бытовой и повышенный температурные графики регулирования (см. рис. 4).

Таблица 4 - Расчет температурных графиков регулирования для закрытой системы теплоснабжения.

tН t10 t20 t30 d1 d2 t t t2V
+8 70 44,9 55,3 5,9 8,5 75,9 36,4 17
-2,5 70 44,9 55,3 5,9 8,5 75,9 36,4 44,9
-10 90,2 5205 64,3 4,2 10,2 94,4 42,3 52,5
-23 113,7 63,5 84,4 1,8 12,5 115,6 51 63,5
-31 130 70 95 0,4 14 130,4 56 51

 

 
 

Рис.4. Температурные графики регулирования для закрытой системы теплоснабжения (¾ отопительно-бытовой; --- повышенный)

 

Построить для открытой системы теплоснабжения скорректированного (повышенного) графика центрального качественного регулирования. Принять балансовый коэффициент aб = 1,1. Принять минимальную температуру сетевой воды в подающем трубопроводе для точки излома температурного графика 0С. Остальные исходные данные взять из предыдущей части.

Решение. Вначале строим графики температур , , , используя расчеты по формулам (13); (14); (15). Далее построим отопительно-бытовой график, точке излома которого соответствуют значения температур сетевой воды 0С; 0C; 0C, и температура наружного воздуха 0C. Далее приступаем к расчету скорректированного графика. Определим балансовую нагрузку горячего водоснабжения

MВт

Определим коэффициент отношения балансовой нагрузки на горячее водоснабжение к расчетной нагрузке на отопление

Для ряда температур наружного воздуха tн= +8 0С; -10 0С; -25 0С; -31 0С, определим относительный расход теплоты на отопление по формуле (29)`; Например для tн= -10 составит:

Затем, приняв известные из предыдущей части значения tc; th; q; Dt определим, используя формулу (30), для каждого значения tн относительные расходы сетевой воды на отопление .

Например, для tн= -10 0С составит:

Аналогично выполним расчеты и для других значений tн.

Температуры сетевой воды в подающем t1п и обратном t2п трубопроводах для скорректированного графика определим по формулам (27) и (28).

Так, для tн = -10 0С получим

Выполним расчеты t1п и t2п и для других значений tн. Определим используя расчетные зависимости (32) и (34) температуры сетевой воды t2v после калориферов систем вентиляции для tн= +8 0С и tн= -31 0С (при наличии рециркуляции). При значении tн= +8 0С зададимся предварительно величиной t2v= 230C.

Определим значения Dtк и Dtк

Далее вычислим левую и правую части выражения

;

Поскольку численные значения левой и правой частей уравнения близки, принятое предварительно значение t2v= 230C ,будем считать окончательным. Определим также значения t2v при tн = t0= -31 0C. Зададимся предварительно значением t2v= 470C

Вычислим значения Dtк и

Полученные значения расчетных величин сведем в таблицу 3.5

Таблица 5 - Расчет повышенного (скорректированного) графика для открытой системы теплоснабжения.

tн t10 t20 t30 `Q0 `G0 t1п t2п t2v
+8 60 40,4 48,6 0,2 0,65 64 39,3 23
1,9 60 40,4 48,6 0,33 0,8 64 39,3 40,4
-10 90.2 52.5 64.3 0,59 0,95 87.8 51.8 52.5
-23 113.7 63.5 84.4 0,84 1,02 113 63,6 63.5
-31 130 70 95 1 1,04 130 70 51

Используя данные таблицы 5, построим отопительно-бытовой, а также повышенный графики температур сетевой воды.

 

Рис.5 Отопительно - бытовой ( ) и повышенный (----) графики температур сетевой воды для открытой системы теплоснабжения

Гидравлический расчет магистральных теплопроводов двухтрубной водяной тепловой сети закрытой системы теплоснабжения.

Расчетная схема теплосети от источника теплоты (ИТ) до кварталов города (КВ) приведена на рис.6. Для компенсации температурных деформаций предусмотреть сальниковые компенсаторы. Удельные потери давления по главной магистрали принять в размере 30-80 Па/м.


 
 

 

 


Рис.6. Расчетная схема магистральной тепловой сети.

 

Решение. Расчет выполним для подающего трубопровода. Примем за главную магистраль наиболее протяженную и загруженную ветвь теплосети от ИТ до КВ 4 (участки 1,2,3) и приступим к ее расчету. По таблицам гидравлического расчета, приведенным в литературе [6,7], а также в приложении №12 учебного пособия, на основании известных расходов теплоносителя, ориентируясь на удельные потери давления R в пределах от 30 до 80 Па/м, определим для участков 1, 2, 3 диаметры трубопроводов dнxS, мм, фактические удельные потери давления R, Па/м, скорости воды V, м/с.

По известным диаметрам на участках главной магистрали определим сумму коэффициентов местных сопротивлений Sx и их эквивалентные длины Lэ. Так, на участке 1 имеется головная задвижка (x = 0,5), тройник на проход при разделении потока (x = 1,0), Количество сальниковых компенсаторов (x = 0,3) на участке определим в зависимости от длины участка L и максимального допустимого расстояния между неподвижными опорами l. Согласно приложению №17 учебного пособия для Dу= 600 мм это расстояние составляет 160 метров. Следовательно, на участке 1 длиной 400 м следует предусмотреть три сальниковых компенсатора. Сумма коэффициентов местных сопротивлений Sx на данном участке составит

Sx = 0,5+1,0 + 3 × 0,3 = 2,4

По приложению №14 учебного пособия (при Кэ= 0,0005м) эквивалентная длина lэ для x = 1,0 равна 32,9 м. Эквивалентная длина участка Lэ составит

Lэ= lэ× Sx = 32,9 ×2,4 = 79 м

Далее определим приведенную длину участка Lп

Lп=L + Lэ= 400 + 79 = 479 м

Затем определим потери давления DP на участке 1

DP = R × Lп = 42 × 479 = 20118 Па

Аналогично выполним гидравлический расчет участков 2 и 3 главной магистрали (см. табл. 6 и табл.7).

Далее приступаем к расчету ответвлений. По принципу увязки потери давления DP от точки деления потоков до концевых точек (КВ) для различных ветвей системы должны быть равны между собой. Поэтому при гидравлическом расчете ответвлений необходимо стремиться к выполнению следующих условий:

DP4+5 = DP2+3 ; DP6 = DP5 ; DP7 = DP3

Исходя из этих условий, найдем ориентировочные удельные потери давления для ответвлений. Так, для ответвления с участками 4 и 5 получим

Коэффициент a, учитывающий долю потерь давления на местные сопротивления, определим по формуле

тогда Па/м

Ориентируясь на R = 69 Па/м определим по таблицам гидравлического расчета диаметры трубопроводов, удельные потери давления R, скорости V, потери давления DР на участках 4 и 5. Аналогично выполним расчет ответвлений 6 и 7, определив предварительно для них ориентировочные значения R.

Па/м

Па/м

 

Таблица 6 - Расчет эквивалентных длин местных сопротивлений

№ участка dн х S, мм L, м Вид местного сопротивления x Кол-во åx lэ Lэ,м
1 630x10 400 1. задвижка 2. сальниковый компенсатор 3. тройник на проход при разделении потока 0.5 0.3 1.0 1 3 1 2,4 32,9 79
2 480x10 750 1. внезапное сужение 2. сальниковый компенсатор 3. тройник на проход при разделении потока 0.5 0.3 1.0 1 6 1 3,3 23,4 77
3 426x10 600 1. внезапное сужение 2. сальниковый компенсатор 3. задвижка 0.5 0.3 0.5 1 4 1 2,2 20,2 44,4
4 426x10 500 1.тройник на ответвление 2. задвижка 3. сальниковый компенсатор 4. тройник на проход 1.5 0.5 0.3 1.0 1 1 4 1 4.2 20.2 85
5 325x8 400 1. сальниковый компенсатор 2. задвижка 0.3 0.5 4 1 1.7 14 24
6 325x8 300 1. тройник на ответвление 2. сальниковый компенсатор 3. задвижка 1.5 0.5 0.5 1 2 2 3.5 14 49
7 325x8 200 1.тройник на ответвление при разделении потока 2.задвижка 3.сальниковый компенсатор 1.5 0.5 0.3 1 2 2 3.1 14 44

 

 

Таблица 7 - Гидравлический расчет магистральных трубопроводов

 

№ участка G, т/ч Длина, м dнхs, мм V, м/с R, Па/м DP, Па åDP, Па
L Lп
1 2 3 1700 950 500 400 750 600 79 77 44 479 827 644 630x10 480x10 426x10 1.65 1.6 1.35 42 55 45 20118 45485 28980 94583 74465 28980
4 5 750 350 500 400 85 24 585 424 426x10 325x8 1.68 1.35 70 64 40950 27136 68086 27136
6 400 300 49 349 325x8 1.55 83 28967 28967
7 450 200 44 244 325x8 1.75 105 25620 25620

 

Определим невязку потерь давления на ответвлениях. Невязка на ответвлении с участками 4 и 5 составит:

Невязка на ответвлении 6 составит:

Невязка на ответвлении 7 составит:

 







Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 4809. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.02 сек.) русская версия | украинская версия