Определяне на разхода на мрежова вода за БГВ
Разходът на мрежова вода за БГВ се определя при външна температура, за която температурният график се пречупва на 65° C , с цел подгряване на водопроводната вода до нормативно необходимите 55° C.
Разходът на вода за БГВ на първата сграда е равен на WБГВ1 = 0,261 kg/s.
Температура на мрежовата вода са t1’’ = 65°C и t2’’ = 38°C.
сграда
|
вид на АС
|
Q'БГВ
|
t''1
|
t''2
|
tп
|
Cp
|
θ
|
WБГВ
|
|
|
W
|
° C
|
° C
|
° C
|
J/kgK
|
-
|
kg/s
|
1
|
индиректна
|
60 369,13
|
65,00
|
38,00
|
33,00
|
4 187,00
|
0,49
|
0,261
|
2
|
индиректна
|
71 059,06
|
65,00
|
38,00
|
33,00
|
4 187,00
|
0,49
|
0,307
|
3
|
директна
|
74 953,84
|
65,00
|
38,00
|
-
|
4 187,00
|
|
0,663
|
4
|
индиректна
|
79 760,17
|
65,00
|
38,00
|
33,00
|
4 187,00
|
0,49
|
0,345
|
5
|
индиректна
|
81 210,35
|
65,00
|
38,00
|
33,00
|
4 187,00
|
0,49
|
0,351
|
Пресмятанията за разхода на мрежова вода за БГВ другите сгради се извършваш аналогично. Резултатите от изчисленията са представени в таблицата.
В следващата таблица са представени обобщените разходи на мрежова вода за отопление и БГВ на абонатните станции.
сграда
|
W0i
|
WБГВ
|
WАС
|
|
kg/s
|
kg/s
|
kg/s
|
1
|
0,567
|
0,260
|
0,828
|
2
|
0,472
|
0,310
|
0,780
|
3
|
0,554
|
0,660
|
1,217
|
4
|
0,518
|
0,340
|
0,863
|
5
|
0,248
|
0,350
|
0,599
|
общо
|
2,359
|
1,920
|
4,287
|
Четвърта задача
Определяне на разхода на пара за бойлерната инсталация.
Топлинната енергия за консуматорите се отпуска от топлоелектрическа централа (ТЕЦ), където се реализира комбинирано производство на електрическа и топлинна енергия (когенерация) - фигура 1.
Топлинната енергия се отпуска чрез пара, която се отвежда през регулируемо пароотнемане на парната турбина. Мрежовата вода се подгрява с парата в топлообменник, който се нарича основен бойлер (ОБ). За удовлетворяване на върхови товари, когато мрежовата вода не може да се подгрее до необходимата температура в ОБ, се включва в работа върхов водогреен котел (ВВК).
На фигура 2 са показани входящите и изходящите потоци в бойлера, а на фигура 3 е показана графика за изменението на температурата на греещата и нагряваната среда в ОБ.
Уравнението за топлинния баланс за ОБ има вида (фигура 3):
където:
W е разходът на мрежовата вода за топлоснабдителната система, kg/s
ср - специфичният топлинен капацитет на водата, kJ/kg°C
ηОБ - коефициентът на полезно действие на ОБ, чиято стойност се приема в интервала (0,95÷0,98)
tизхОБ и t2 - температурите на мрежовата вода на изхода и на входа в ОБ, °C;
hвх и hизх - енталпията на парата на входа на бройлерната уредба и енталпия на получения кондензат, при налягане на парата ОБ pп в регулируемото пароотнемане, kJ/kg.
Пресмятане на разхода на пара за основния бойлер при изчислителни условия
Разглежда се топлоснабдителна система с 500 потребителя. Топлинният товар на системата е 100 пъти по-голям от определения в първа задача. Разходът на мрежова вода за топлоснабдителната система, който съответства на отоплителния товар отново е 100 пъти по-голям.
WMB = 4.284*100 = 428.7 kg/s.
Парата, която се отвежда от регулируемото пароотнемане към основния бойлер, е суха наситена с налягане 0.2MPa . За това налягане на парата се определят:
температура на насищане – tн = 120°С
енталпията на парата на входа на основния бойлер и енталпията на получения кондензат на изхода от него – hвх = 2706kJ/kg и hизх= 504 kJ/kg.
Определя се температурата на водата на изхода от ОБ, като се приема недогрев от него δt = 8°С.
tИЗХОБ = tн – δt = 120 – 8 = 112°С
Температурата на подгряваната мрежова вода на входа в ОБ е t2’ = 70°С.
Приема се коефициент на полезно действие на ОБ ηоб = 0,96.
Разходът на пара, която се отвежда от турбината, се определя от:
DОБ = 35,66 kg/s.
Определяне на топлинното натоварване на основния бойлер и върховия водогреен котел при изчислителни условия
Топлинното натоварване на централата Q’ТЕЦ при изчислителни условия е 92,21MW.
О пределя се топлинното натоварване на ОБ:
= 75,41 MW
Следователно, топлинното натоварване на ВВК е :
Q’ВВК = Q’ТЕЦ – Q’ОБ = 92,21 – 75,41 = 16,8 MW
Пета задача
Определяне на диаметрите на тръбопроводите.
Входни данни:
· разполагаем напор в топлоизточника – ∆PИ = 68.32 mH2O = 0.67 MPa
· напор на смукателната страна на мрежовата помпа – P = 18.36 mH2O = 0.18 MPa
· минимален разполагаем напор за индиректна абонатна станция ΔPИАС = 10 mH2О, а за директна ΔPДАС = 20 mH2О
· дължините на участъците на мрежата са дадени са в Табл. 1
· коефициентите на местните съпротивления по участъците (Σξ) са дадени в Табл.1
· разход на мрежова вода за участъците – определени са в задача 3
· схема на топлоснабдителната система – дадена в Табл.1.
О пределянето на диаметрите на тръбопроводите на топлопреносната система се извършва на два етапа: предварително пресмятане и проверочно пресмятане.
участък
|
0-1-4
|
0-1-2-5
|
0-1-2-3-8
|
0-1-2-3-7
|
0-1-2-3-6
|
L (m)
|
1460
|
1620
|
2050
|
1950
|
2150
| Пресмятането започва с определяне на изчислителната магистрала. По нея специфичните загуби на налягане са най-малки. Най-често това е магистралата, която съединява топлоизточника с най-отдалечения консуматор. Определянето на диаметрите започва от най-близкия до топлоизточника участък от магистралата, след което се оразмеряват останалите участъци от нея, а след това и отклоненията.
В таблицата е представена дължината на мрежата от източника
(възел 0) до всеки консуматор.
На фигурата е показана оразмеряваната топлопреносна мрежа. Главната магистрала на топлоснабдителната система започва от възел 0, където е разположен източникът на топлина, и завършва във възел 6, където се намира консуматорът К3, присъединен по директна схема към топлопреносната мрежа. Този консуматор е най-отдалечен от източника на топлина и специфичните загуби на налягане от източника до него са най-малки. Участъците от главната магистрала са 0,1,2,3,6. Дължината на главната магистрала е 2150 m.
∆РИ = 68.32 mH2O = 975 * 9,81 * 68,32 = 653 463,72 Pa
където:
ρ = 975 kg/m3 е плътността на водата с температура 75 °С
g = 9.81 m/s2 - земното притегляне
Аналогично се преизчисляват и минималните разполагаеми напори в индиректната АБ (10 mH2O) и директната АБ(20 mH2O). Стойностите им са ΔPИАС = 95 647,5 Pa и ΔPДАС = 191 295 Pa.
участък
|
от-до
|
0-1
|
1-4
|
1-2
|
2-5
|
2-3
|
3-6
|
3-7
|
3-8
|
Wi
|
kg/s
|
428,70
|
82,80
|
345,90
|
78,00
|
267,90
|
121,70
|
86,30
|
59,90
|
1.Хидравлични пресмятания за главната магистрала
Хидравличното пресмятане започва с участъка от главната магистрала 0- 1, който е най-близко до източника на топлина. Изчисленията се извършват на два етапа – предварителни и проверочни пресмятания.
Предварителни пресмятания за участък 0-1
Задава се коефициентът на местни съпротивления:
Определят се загубите на налягане по разглеждания участък:
Определят се специфичните линейни загуби на налягане:
П ресмята се вътрешния диаметър на тръбопровода, като се приема, че той работи в квадратична област:
От Приложение №8 се отчита коефициентът Аd = 0,435 за еквивалентна грапавост на тръбите Ке = 0,0005m.
Проверочни пресмятания за участъка 0-1
Избира се най-близкия по-голям стандартен вътрешен диаметър от Приложение № 9
– dст0-1= 0,608m.
П роверява се режима на движение на водата участъка:
1,52 m/s
Определят се специфичните загуби на налягане за избрания диаметър:
34.17 Pa/m
Стойността на коефициента ARл се отчита от Приложение №8.
Определя се еквивалентната линейна дължина Lекв заради наличието на местни съпротивления: 293,3m
Стойността на коефициента се отчита от Приложение № 8.
Определят се общите загубите на налягане за участъка 69 542,63 Pa
Пресмятанията за останалите участъци от главната магистрала са аналогични. Резултатите от тях са представени в таблицата.
След хидравличните пресмятания за главната магистрала се извършват пресмятания и за отклоненията на топлопреносната мрежа. Те също се извършват в два етапа.
Предварителни пресмятания за отклонение 1-4
Определя се коефициентът на местни съпротивления: = 0.27
Определят се доп. загуби на налягане за участъка: =209 365.48 Pa/m
Величината ΔPвъз представлява разполагаемото налягане за възела 1, от който започва оразмеряваното отклонение 1-4. ΔPвъз се определя като от разполагаемото налягане в източника на топлина ΔPи се извадят загубите на налягане в подаващия и обратния тръбопровод на участъка 0-1.
Определят се специфичните линейни загуби на налягане за участъка:
328,94 Pa/m
Пресмята се вътрешния диаметър на тръбопровода, като се приема, че той работи в квадратична област:
0.209 m
4.Проверочни пресмятания за отклонение 1-4
Избира се най-близкият по-голям стандартен вътрешен диаметър от Приложение № 9 - dст1-4= 0,209m.
П роверява се режима на движение на водата в пресмятания участък:
1.61 m/s
Определят се специфичните загуби на налягане в участъка: 328.94 Pa/m
Коефициентът АRл = 0.0133 се отчита от Приложение № 8.
Определя се еквивалентната линейна дължина Lекв, която отчита наличието на местни съпротивления в участъка:
67,29 m
Коефициентът AL се отчита от Приложение № 8.
Определят се загубите на налягане за участъка:
63 810.29 Pa
Пресмятанията за останалите отклонения от главната магистрала се извършват аналогични.
Резултатите от тях са представени в таблицата:
участък
|
Li
|
Wi
|
αi
|
δpi
|
RЛi
|
d
|
dстi
|
ωi
|
RЛi
|
Lекв
|
δpi
|
∆H
|
от-до
|
m
|
kg/s
|
-
|
Pa
|
Pa/m
|
m
|
m
|
m/s
|
Pa/m
|
m
|
Pa
|
mH2O
|
0-1
|
960
|
428,7
|
0,62
|
69 542,63
|
44,68
|
0,572
|
0,608
|
1,52
|
34,17
|
293,30
|
42 826,73
|
4,48
|
1-4
|
500
|
82,8
|
0,27
|
209 365,48
|
328,94
|
0,209
|
0,259
|
1,61
|
112,48
|
67,29
|
63 810,29
|
6,67
|
1-2
|
420
|
345,9
|
0,56
|
30 424,90
|
46,50
|
0,523
|
0,608
|
1,22
|
22,25
|
195,53
|
13 693,22
|
1,43
|
2-5
|
240
|
78
|
0,26
|
278 906,93
|
918,70
|
0,168
|
0,207
|
2,38
|
323,74
|
50,85
|
94 159,27
|
9,84
|
2-3
|
470
|
267,9
|
0,49
|
34 046,91
|
48,58
|
0,471
|
0,507
|
1,36
|
34,63
|
155,81
|
21 674,26
|
2,27
|
3-6
|
300
|
121,7
|
0,33
|
21 732,07
|
54,43
|
0,341
|
0,357
|
1,25
|
45,07
|
83,75
|
17 296,99
|
1,81
|
3-7
|
100
|
86,3
|
0,28
|
144 893,67
|
1 133,14
|
0,168
|
0,207
|
2,63
|
396,30
|
42,38
|
56 423,70
|
5,90
|
3-8
|
200
|
59,9
|
0,23
|
144 893,67
|
587,95
|
0,166
|
0,207
|
1,83
|
190,92
|
42,38
|
46 274,98
|
4,84
|
0-1
|
960
|
428,7
|
0,62
|
69 542,63
|
44,68
|
0,572
|
0,608
|
1,52
|
34,17
|
293,30
|
42 826,73
|
4,48
|
Сподели с приятели: |