4.2. Розрахунок витрат та температур мережної води на опалення
При використанні цього метода здійснюють центральне якісне регулювання спільно з місцевим кількісним регулюванням.
4.2.1.Температура мережної води при температурі зовнішнього повітря , визначається за формулою:
- в подавальному трубопроводі
,
(4.1)
- після вузла змішування
,
(4.2)
- після системи опалення (опалювальних приладів)
,
(4.3)
де
;
;
;
;
-
розрахункова температура мережної води
перед системою опалення (на вході в
опалювальні прилади), приймається в
межах 95…105 оС.
Необхідно враховувати, що температура мережної води в подавальному трубопроводі не може бути нижчою 70 оС у закритих системах теплопостачання. Ці обмеження обумовлені рівнем температури води, що надходить в систему ГВП.
Якщо
протягом опалювального сезону температура
мережної води в подавальному трубопроводі
зменшується нижче вказаних вище величин,
необхідно здійснити “зрізку”
температурного графіку. Параметри
мережної води в точці “зламу”
графіка при температурі зовнішнього
повітря
позначають індексом ''',
наприклад:
,
і т.п.
В
першому діапазоні
здійснюється місцеве кількісне
регулювання або регулювання “пропусками”.
4.2.2. Витрата мережної води на опалення у цьому діапазоні, кг/с, визначається за формулою:
,
(4.4)
У
другому діапазоні температур зовнішнього
повітря
здійснюється центральне якісне
регулювання.
4.2.3. Витрата мережної води на опалення у цьому діапазоні є постійною і дорівнює розрахунковій, кг/с, визначається за формулою:
,
(4.5)
Розрахунок виконують для характерних температур зовнішнього повітря.
4.2.4. Результати заносять в табл. 4.1.
Таблиця 4.1
Результати розрахунку температури і витрати мережної води на опалення
в залежності від температури зовнішнього повітря
Позначення |
Одиниця виміру |
Температура і витрата мережної води при |
||||
|
|
|
|
|
||
|
оС оС оС кг/с |
|
|
|
|
|
4.2.5. За результатами розрахунку будується графік температур і витрат мережної води на опалення в залежності від температури зовнішнього повітря. На кресленні графік витрат слід розташувати під графіком температур. Масштаб по осі абсцис – шкалі температур зовнішнього повітря повинен бути однаковим.
4.3. Розрахунок витрат та температур мережної води на гаряче водопостачання
В закритій системі теплопостачання підігрівники гарячого водопостачання в більшості випадків підключають по двоступеневій змішаній чи послідовній схемі.
Задача розрахунку полягає у визначенні витрати мережної води на підігрівник 2-го ступеню і температури мережної води після підігрівників ГВП 1-го і 2-го ступеню.
У першому діапазоні названі вище величини є незмінними. Їх значення обчислюють при температурі в точці зламу графіка.
Необхідно
враховувати, що температуру мережної
води після підігрівника 2-го ступеню
прирівнюють до температури після системи
опалення
.
4.3.1. Витрата мережної води на гаряче водопостачання, кг/с, визначається за формулою:
,
(4.6)
4.3.2. Температура мережної води після підігрівника 1-го ступеню, оС, визначається за формулою:
,
(4.7)
де
- температура водопровідної води після
підігрівника ГВП 1-го ступеня, оС,
.
4.3.3. У другому діапазоні витрату і температуру мережної води визначають із системи рівнянь:
,
(4.8)
,
(4.9)
,
(4.10)
де
,
- безрозмірна питома теплова продуктивність
відповідно першого і другого ступенів
підігрівників ГВП;
,
- менше значення витрати води відповідно
у підігрівниках ГВП першого і другого
ступенів;
- витрата водопровідної води на ГВП.
4.3.4. Для протитечійних теплообмінних апаратів, безрозмірний параметр теплообмінника визначається за формулою:
,
(4.11)
4.3.5. Параметр підігрівника ступеню, визначається за формулою
,
(4.12)
де
- індекс, що позначає номер ступеню
/першого чи другого/.
Систему
рівнянь (4.8)-(4.10) розв’язують методом
послідовних наближень. Задаючись
витратою мережної води на ГВП
для раніше визначених параметрів
і
,
обчислюють безрозмірні характеристики
і
.
Потім визначають температуру гарячої
води
.
Якщо
оС,
розрахунок треба повторити, зменшивши
значення
.
4.3.6. Також витрату і температуру мережної води у другому діапазоні можна визначити за методикою Е.Я. Соколова, розрахунок виконується в два етапи: попередній і кінцевий.
Попередній розрахунок
4.3.7.
Визначають температурні напори 1-го і
2-го ступенів підігрівників при
розрахунковому режимі (
),
оС,
за формулами:
,
(4.13)
,
(4.14)
4.3.8. Визначають витрату водопровідної води на ГВП, кг/с, за формулою:
,
(4.15)
4.3.9. Визначають теплопродуктивність підігрівників 1-го і 2-го ступенів, МВт, за формулами:
,
(4.16)
,
(4.17)
Повинна
виконуватись умова
.
4.3.10. Визначають витрати мережної води, що проходить через підігрівників 1-го і 2-го ступенів, кг/с, за формулами:
,
(4.18)
,
(4.19)
4.3.11.
Визначають параметр підігрівників
ступенів (
та
)
за формулою (4.12)
4.3.12
Нехтуючи витратою мережної води через
1-й ступінь
і приймаючи витрату нагрівної води
через її рівною
і
температуру нагрівної води на вході в
підігрівник 1-го ступеню, рівною
,
визначають теплопродуктивність 1-го
ступеню, МВт, за формулою:
,
(4.20)
4.3.13. Визначають температуру водопровідної води після підігрівника 1-го ступеню, оС, за формулою:
,
(4.21)
4.3.14. Визначають теплопродуктивність підігрівника 2-го ступеню, МВт, за формулою:
,
(4.22)
4.3.15. Визначають витрату мережної води через підігрівник 2-го ступеню, кг/с, за формулою:
,
(4.23)
Для попереднього розрахунку нехтують величиною недогріву підігрівнику 2-го ступеню, тобто приймають
4.3.16. Визначають витрату мережної води через підігрівник 1-го ступеню, кг/с, за формулою:
,
(4.24)
4.3.17. Визначають температуру мережної води на вході в підігрівник 1-го ступеню, оС, за формулою:
,
(4.25)
На цьому попередній розрахунок закінчується.
Кінцевий розрахунок.
4.3.18.
Визначають теплопродуктивність 1-го
ступеню за формулою (4.20). В даному випадку
витрати нагрівної і водопровідної води
приймаються відповідно
і
.
4.3.19. Визначають температуру водопровідної води після підігрівника 1-го ступеню за формулою (4.21):
4.3.20. Визначають теплопродуктивність підігрівника 2-го ступеню за формулою (4.22)
4.3.21. Визначають витрату мережної води через підігрівник 2-го ступеню, кг/с, за формулою:
При
,
(4.26)
Якщо
,
то значення витрати приймається без
змін,
якщо
,
то
необхідно прийняти
.
При
,
(4.27)
4.3.22. Визначають температуру мережної води на виході із підігрівника 2-го ступеню, оС, за формулою:
,
(4.28)
4.3.23. Визначають витрату мережної води через підігрівник 1-го ступеню за формулою (4.24).
4.3.24. Визначають температуру мережної води на вході в підігрівник 1-го ступеню за формулою (4.25).
4.3.25. Перевіряють теплову продуктивність 1-го і 2-го ступенів підігрівників за формулами (4.20), (4.22). Якщо знайдені величини близько співпадають з даними попереднього розрахунку, то розрахунок закінчено. В протилежному випадку знову провести уточнюючий розрахунок за вищенаведеною методикою.
4.3.26. Визначають температуру мережної води на виході з підігрівника 1-го ступеню, оС, за формулою:
,
(4.29)
4.3.27. Здійснюють перевірку, за формулою:
,
(4.30)
4.3.28. Визначають витрату мережної води в літньому режимі, кг/с, за формулою:
,
(4.31)
4.3.29. Розрахунки виконують для характерних температур зовнішнього повітря, а результати зводять у таблицю 4.2.
Таблиця 4.2
Результати розрахунку витрат та температур мережної води
на гаряче водопостачання
Позначення |
Одиниця виміру |
Температура мережної води при |
|||||
|
|
|
|
|
літо |
||
|
оС оС оС оС оС кг/с |
|
|
|
|
|
|
4.3.30. За результатами розрахунків будують графіки залежності витрати мережної води на ГВП і температури мережної води після підігрівників ГВП 1-го і 2-го ступеня від температури зовнішнього повітря.