2018-01-08
5745
Системы теплоснабжения представляют собой взаимосвязанный комплекс потребителей тепла, отличающихся как характером, так и величиной теплопотребления. Режимы расходов тепла многочисленными абонентами неодинаковы. Тепловая нагрузка отопительных установок изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, оставаясь практически стабильной в течение суток. Расход тепла на горячее водоснабжение и для ряда технологических процессов не зависит от температуры наружного воздуха, но изменяется как по часам суток, так и по дням недели.
В этих условиях необходимо искусственное изменение параметров и расходов теплоносителя в соответствии с фактической потребностью абонентов. Регулирование повышает качество теплоснабжения, сокращает перерасход тепловой энергии и топлива.
В зависимости от места осуществления регулирования различают центральное, групповое, местное и индивидуальное регулирование.
Центральное регулирование выполняется на ТЭЦ или в котельной по преобладающей нагрузке, характерной для большинства абонентов. В городских тепловых сетях такой нагрузкой может быть отопление или совместная нагрузка отопления и горячего водоснабжения.
|
|
|
Групповое регулирование производится в ЦТП для группы однородных потребителей. В ЦТП поддерживается требуемый расход и температура теплоносителя, поступающего в распределительные сети.
Местное регулирование предусматривается на абонентском вводе для дополнительной корректировки параметров теплоносителя с учетом местных факторов.
Индивидуальное регулирование осуществляется непосредственно у теплопотребляющих приборов, например, у нагревательных приборов систем отопления, и дополняет другие виды регулирования.
По способу регулирования тепловой нагрузки:
Качественное регулирование осуществляется изменением температуры теплоносителя в зависимости от тепловой нагрузки при постоянном расходе. Является наиболее распространенным видом регулирования.
Количественное регулирование производится изменением расхода теплоносителя при постоянной его температуре.
Качественно-количественное регулирование выполняется путем совместного изменения температуры и расхода теплоносителя.
Прерывистое регулирование достигается периодическим отключением систем, т.е. пропусками подачи теплоносителя, в связи с чем этот метод регулирования называется регулирование пропусками.
Регулирование однородной нагрузки
Сущность методов регулирования вытекает из уравнения теплового баланса
(1)
где Q – кол-во тепла, полученное прибором от теплоносителя и отданное нагреваемой среде, кВт×ч;
|
|
|
G – расход теплоносителя, кг/ч;
c – теплоемкость теплоносителя, кДж/кг×°С;
t1, t2 – температура теплоносителя на входе и выходе из теплообменника, °С;
n – время, ч;
k – коэффициент теплопередачи, кВт/м2 ×°С;
F – поверхность нагрева теплообменника, м2;
Dt – температурный напор между греющей и нагреваемой средой, °С.
Из уравнения (1) следует, что регулирование тепловой нагрузки возможно несколькими методами: изменением температуры теплоносителя – качественный метод; изменением расхода теплоносителя – количественный метод; периодическим отключением систем – прерывистое регулирование; изменением поверхности нагрева теплообменника.
Расчет режимов регулирования основан на уравнениях теплового баланса, составленных для любого вида нагрузки при нерасчетных и расчетных условиях
где Gп – расход первичного (греющего) теплоносителя;
Gв – расход вторичной (нагреваемой) среды;
t1,t2 – соответственно, температура нагреваемой среды на входе в теплообменник и на выходе из него. Индексом штрих обозначены все величины, относящиеся к расчетным условиям.
Из отношения равенств (2) и (3) получим общее уравнение регулирования
(4)
Рассмотрим центральное качественное регулирование отопительной нагрузки.
При качественном регулировании задача состоит в определении температуры воды в зависимости от тепловой нагрузки. Расход воды остается постоянным в течение всего отопительного сезона.
Уравнение (4) для регулирования отопительной нагрузки может быть представлено в виде
- относительный расход тепла на отопление;
Q0 – расход тепла на отопление при текущей температуре наружного воздуха tн;
t1,t2,0 – температура сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах;
k – коэффициент теплопередачи;
Dt0 – температурный напор в нагревательном приборе при тех же условиях;
…. – те же величины при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления.
Заменив в уравнении отношение коэффициентов теплопередачи зависимостью k=A(Dt0)n =A(tср –ti)n
A, n – константы, зависящие от типа прибора и схемы его установки (n=0,25). 
Температурный напор при смешении воды в узле ввода
Коэффициент смешения u определяют из уравнения теплового баланса смесительного устройства 
dt0’ – разность температур сетевой воды;
Q - перепад температур в отопительной системе.
Подставим значение коэффициента смешения u в уравнение при n=0,25
После преобразования получим
Подающая магистраль -
Обратная магистраль –
Температура воды после смесительного устройства
ЛЕКЦИЯ №3
ВОПРОСЫ:
1. Присоединение потребителей отопления к тепловым сетям.
2. Открытые и закрытые системы.
