Работа № 2
ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОПРОВОДОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛОТЫ
Цель работы - знакомство с элементами теплофикационной тепловой сети; расчет тепловых потерь при передаче теплоты от энергетической установки потребителям; сравнительный анализ влияния качества изоляции и типа теплопровода на потери теплоты. Выработка рекомендаций по повышению эффективности передачи тепла.
Работа выполняется в течение 2-х академических часов.
Введение
Рассмотрим передачу теплоты от ТЭЦ к потребителю на примере элементарной тепловой сети, которая дана на рис.6.
Сеть замкнутого теплоснабжения включает источник тепла 1ТЭЦ и пять потребителей N02, N03, N05, N06 и N07, которые связаны между собой двухтрубными теплопроводами. Транспортировка энергоносителя осуществляется с помощью насоса.
Информация о предварительно систематизированных теплопроводах хранится в электронном каталоге труб PIPE.CMD и включает данные о типе теплопровода (код труб), внутреннем диаметре труб, абсолютной величине шероховатости труб, предельной скорости энергоносителя в трубах и коэффициентах тепловых потерь.
Каждому участку тепловой сети в файле исходных данных EDGE.CMD для идентификации присваивается имя (рис.7). В нашем случае s01, s02, ..., s09. Узловым точкам и концам участков, связанным с потребителями тепла, также присваиваются имена (1ТЭЦ, 2станция, 3подача, N01, N02,...). Каждый участок имеет начальную и конечную точки №1 и №2. Кроме того, каждый потребитель характеризуется максимальной тепловой нагрузкой Qпотр,i. Все перечисленные параметры в сочетании с длиной участков и характеристиками теплопроводов, отраженными в каталоге труб, позволяют полностью описать тепловую сеть.
Метод анализа
В данной работе абсолютные потери тепла определяются на основе предварительно рассчитанных по методике работы №1 индивидуальных значений коэффициентов тепловых потерь, которые затем хранятся в базе данных теплопроводов. Потери тепла одиночной трубой произвольного участка тепловой сети длиной Li
(4)
где tп - температура энергоносителя; tо.с. - температура окружающей среды. В качестве окружающей среды для надземных теплопроводов берется воздух, а для подземных - грунт.
Абсолютные потери тепла в системе теплоснабжения, включающей n участков теплопроводов длиной L, равны
(5)
Эффективность передачи теплоты от источника потребителю характеризуются коэффициентом полезного действия тепловой сети
(6)
где Q1ТЭЦ - количество тепла отпускаемого ТЭЦ; QΣ=∑Qпотр,i – количество полезного тепла, полученного всеми i потребителями.
Основное назначение системы ТЭЦ - бесперебойное снабжение потребителей требуемым количеством теплоты QΣ необходимого качества. Под качеством понимается поддержание технологического уровня температуры энергоносителя и давления в сети (постоянство расхода).