Режимы работы современных сетей теплоснабжения

Введение

Система теплоснабжения — это совокупность источников теплоты, транспортных сетей и теплоиспользующих установок потребителя. Системы теплоснабжения подразделяется на 2 категории: централизованные и децентрализованные.

Теплофикация — это комбинирование производства тепловой и электрической энергии с последующей транспортировкой теплоты к потребителям. Для современных сетей теплоснабжения характерны механические и организационные проблемы, такие как: высокий износ оборудования источников и тепловых сетей; повышение затрат на эксплуатацию и рост себестоимости вырабатываемых электроносителей; дефицит финансовых ресурсов для замены физически изношенного оборудования; низкие показатели тепловой экономичности.

Стратегия развития энергетики РФ до 2020 года предусматривает следующие направления реформирования систем теплоснабжения: проведение активной энергосберегающей политики направленную на ликвидацию различных потерь; внедрение передовых технологий в производстве энергоносителей; внедрение новых конструкторских тепловых сетей обеспечивающих высокую надежность и экономичность; утепление зданий производственного и ЖКХ назначения.

Содержание Введение

1. Расчет тепловой сети на нормальном режиме

2. Расчет тепловой сети на аварийном режиме

3. Расчет расхода воды и напора в зависимости от характеристик насоса Заключение Список использованных источников

1. Расчет тепловой сети на нормальном режиме Найдем сопротивления отдельных магистральных участков и перемычки (подающей и обратной труб вместе):

(1)

где =0,4 418 c²/м⁶ — удельное сопротивление (по приложению 6 [1]).

(2)

где =0,1506 c²/м⁶ — удельное сопротивление (по приложению 6 [1]).

(3)

где c²/м⁶ — удельное сопротивление (по приложению 6 [1]).

Определим расходы воды на магистральных участках при нормальном режиме работы:

Определим потери напора на магистральных участках при нормальном режиме работы:

(4)

(5)

(6)

(7)

Определим разности напоров (располагаемые напоры) в местах ответвлений при нормальном режиме работы:

(5)

(6)

(7)

(8)

Полученные данные сведем в таб.1 и построим график напоров 1-й магистрали для нормального режима (Рис. 1).

Таблица 1 — Данные по напорам 1-ой магистрали при нормальном режиме

Рис. 1. График напоров магистрального трубопровода при нормальном режиме работы сети Определим проводимости ответвлений:

(9)

(10)

(11)

2. Расчет тепловой сети на аварийном режиме Определим проводимость участков 2-й магистрали при аварийном режиме:

(12)

(13)

Определим проводимость участков сети от точки 3 (включая ответвление до конечных точек):

(15)

Определим проводимость участков сети от точки 2 до конечных точек:

(16)

Определим проводимость участков сети от точки 1 до конечных точек:

(17)

Определим проводимость всей сети при аварийном режиме:

(18)

Определим расходы воды при аварийном режиме:

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

Определим потери напора на участках (в подающей и обратной трубах вместе):

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

На основании полученных данных строим график напоров при аварийном режиме (Рис. 2).

Рис. 2. График напоров для аварийного режима работы сети

3. Расчет расхода воды и напора в зависимости от характеристик насоса Характеристика сети:

Найдем сопротивление сети:

?H=S*V²,

где ?H=67 м — разность напоров в сети, V=0,8, м³/с — расход сети,

S=?H/ V²=104,69 м*с²/м⁶.

Таблица 2 — Данные для построения характеристики сети по точкам

Увеличение работы насоса на 30%:

H=H₀-S_нV²,

где H₀=1,3*H=67*1,3=87,1 м — напор при нулевой подаче, Сопротивление насоса:

V=0,8 м³/с,

S_н=(H₀— H)/ V²=(87,1−67)/0,8²=31,40 м*с²/м⁶.

Таблица 3 — Данные для построения характеристики насоса по точкам (работа насоса увеличена на 30%)

Увеличение работы насоса на 40%:

H=H₀-S_нV²;

H₀=1,4*H=67*1,4=93,8 м

S_н=(H₀— H)/ V²=(93,8−67)/0,8²=41,88 м*с²/м⁶.

Таблица 4 — Данные для построения характеристики насоса по точкам (работа насоса увеличена на 40%)

Увеличение работы насоса на 50%:

H=H₀-S_нV²;

H₀=1,5*H=67*1,5=100,5 м

S_н=(H₀— H)/ V²=(100,5−67)/0,8²=52,34 м*с²/м⁶.

Таблица 5 — Данные для построения характеристики насоса по точкам (работа насоса увеличена на 50%)

На основании полученных данных строим график влияния работы насоса на располагаемый напор (Рис.3).

Рис. 3. График совместной работы насоса и сети тепловой сеть энергоноситель водяной

Заключение

Произведен расчет гидравлического режима двухтрубной закрытой неавтоматизированной водяной сети с двумя магистралями. Построен пьезометрический график. Построены совместные характеристики насоса и сети. Учет характеристики насоса в рассматриваемом случае приводит к увеличению расхода воды у потребителей и располагаемого напора.

Список использованных источников

1. Сафонов А. П. Сборник задач по теплофикации и тепловым сетям: Учеб. Пособие для вузов. — 3-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 232 с., ил.

2. Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиздат, 1982. -360 с.

3. Соколов Е. Я., Громов Н. К. и Сафонов А. П. Эксплуатация тепловых сетей. М.: Госэнергоиздат, 1955. — 352 с.