Гидравлический расчет тепловых сетей

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ3

Глава 1. ПОНЯТИЕ О ТЕПЛОСНАБЖЕНИИ5

1.1 Общие сведения о теплоснабжении5

1.2 Гидравлический расчет трубопроводов тепловой сети10

1.3 Построение пьезометрического графика тепловой сети15

Глава 2. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ РЕКУПЕРАТОРА17

2.1 Оценка площади поверхности теплообмена и сечений для движения теплоносителей17

2.2 Определение геометрии поперечного сечения теплообменника22

2.3 Расчет коэффициента теплопередачи и площади поверхности теплообмена24

2.4 Поверочный расчет теплообменника27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ29

ВВЕДЕНИЕ

Системы централизованного теплоснабжения представляют собой замкнутую сеть изолированных труб, проложенных по городу и используемых для подачи нагретой воды в здания, общественные центры и коммунальные жилые дома. Нагретая вода обычно подается из энергетического центра - котельной, ТЭЦ, который использует газ или твердое топливо для нагрева воды перед ее поступлением в водопроводную сеть.Нагретая вода из водопровода поступает в различные городские здания, а затем тепло передается в трубопроводы здания через теплообменники. Охлажденная вода возвращается в теплоисточник по сети возвратных труб, идущих параллельно питающим трубам.Как в отечественной энергетике, так и в ЕВРАЭС проблемы энергоэффективности актуальны, при этом системы теплоснабжения обладают значительными резервами энергосбережения, которые можно реализовать за счет организации оптимальных режимов работы. На практике задача планирования режимов систем теплоснабжения решается путем многовариантных режимных расчетов, при этом выбор методов организации режимов возлагается на специалиста, выполняющего расчеты, что не гарантирует оптимальности полученных режимов. Автоматизация решения этих задач осложняется рядом факторов [4].Эффективное регулирование сети централизованного теплоснабжения требует моделирования сетей как в термическом, так и в температурном отношении, и гидравлическом, а основная идея существующих методов направлена ​​на одновременное решение нелинейного уравнения сохранения массы и уравнения сохранения энергии для всех узлов и ветвей, что является сложной задачей.Сегодняшние тепловые сети в городах имеют в своем составе довольно сложную систему магистралей и ответвлений. Основное внимание, конечно же, уделяется магистральным трубопроводам, как по иерархическому принципу. В целом сложна сеть тепловопроводов, как правило кольцуется через технологические перемычки, на случай аварийной ситуации. В таких случаях гидравлический режим строится по сложному математическому моделированию.Тепловые сети в городах имеют в своем составе высокую плотность трубопроводов, фасонных частей, арматур, узлов регулирования, улов подкачивающих станций, тепловых пунктов все эти элементы должны создавать общую гидравлическую цепочку взаимосвязанных элементов [1,2]. В тоже время стоит отметить, что потребители также характеризуются разнородностью потребления тепловой энергии, высотой зданий, норматиным параметрами внутреннего воздуха и другими условиями. Многие тепловые пункты, а именно оборудование отработало свой парковый ресурс и находится в предаварийном состоянии, в таких случаях речь о гидравлических режимах согласно температурному графику речь идти не может. Данные потребители, как правило, из-за перерасходов теплоносителя или наооборот из-за недостаточной пропускной способности трубопроводов «разругулируют» ближайших потребителей из-за неравномерности распределения теплоносителя.Стоит отметить еще одну проблему ветхого состояния контрольных приборов и арматуры на стороне потребителей. В отдельных случаях КИП и вовсе отсутствует. Такого рода гидравлическая устойчивость и надежность находится на низком уровне.Стоит отметить, что в последнее время ситуация в теплоснабжении улучшается, активно внедряются новые технологии автоматизации и контроля потребления тепловой энергии, что говорит о тенденции к совершенствованию гидравлических режимов тепловых сетей.