2.4 Вибір підігрівачів тепломережі та побудова графіку якісного регулювання режиму роботи

3.1 Вибір підігрівачів

Вибір підігрівачів тепломережі виконується по розрахованій тепловій потужності основної, додаткової та пікової сходинки, а також використовуючи каталог підігрівачів, що випускається промисловістю. Для кожної сходинки бажано мати не менше ніж два паралельно працюючих підігрівача. Сумарна їх потужність повинна бути близькою до розрахованої з невеликим запасом.

Використовуючи каталог підігрівачів було вибрано

два підігрівача ПСВ-125-7-15 для першої сходинки

підігрівач ПСВ-125-7-15 для другої.

Також вибрали тип котла для пікового підігрівача.

Це підігрівач КВ-ГМ-4.

3.2 Побудова графіка якісного регулювання опалювального навантаження

3.2.1 Початкові дані

3.2.1.1 Схеми потоків у тепломережі споживача

На рисунках вказані також основні параметри та температури тепломережі: m₁ – витрати води на опалення у тепломережі, кг/с, G_р – потік оборотної води на рециркуляцію. Він визначається коефіцієнтом ежекції елеватора G_р= m₁u, де коефіцієнт ежекції u= 1,5...2,5 . G_ц- витрати води у внутрішньому контурові циркуляції споживача, кг/с.

Вибір цієї величини довільний, однак слід прийняти до уваги, що вона може вибиратися аналогічно величині рециркуляції у випадку залежної схеми з використанням подібного коефіцієнту , збережемо його позначення - u . Однак, його зміст інший – він вказує на величину надлишку(питомих витрат) води у тепломережі споживача по відношенню до витрат води у тепломережі m₁, тому, у випадку m_1н = m₁ , G_ц= m₁(1+u) ( Коли елеватор відсутній, а рециркуляція є, то u має зміст коефіцієнту змішування). Величину питомих витрат можливо приймати u = 1...4. Більшим питомим витратам відповідає краще вирівнювання температури води у окремих абонентів.

Величини: t₀₁, t₀₂ ,t₃, t₄, t_в,– характеризують температури відповідно прямої води, оборотної води, води після ежектора чи підігрівача, оборотної води у циркуляційному контурові незалежної схеми, температури повітря у приміщені.

Рис. 2. Залежна схема Рис. 3 Незалежна схема

3.2.1.2 Температурні вихідні дані

Температура повітря у приміщенні t_в – залежить від виду приміщення, що опалюється. Коли до тепломережі підключені різні споживачі то приймають до розрахунку найбільшу температуру.

Різниця в температурі прямої та оборотної води тепломережі при тепловому навантаженні, яке відповідає розрахунковій температурі навколишнього середовища δt_о = 25…80 ^оС. Вибираючи цю величину ми визначаємо кількість ліній, з постійним значенням δt_о, які будуть нанесені на графік.

Температура оборотної води у тепломережі t_о2 при номінальному (розрахунковому) тепловому навантаженні. Розрахункове теплове навантаження характеризується величиною відносного теплового навантаження Q_від = Q_т/Q_то.

Відносне навантаження змінюється від Q_від = 0 при температурі навколишнього середовища 8 ^оС та до Q_від = 1 при розрахунковій температурі навколишнього середовища для даної місцевості. Таким чином Q_від =1 відповідає номінальному режимові для якого t_о2 може приймати значення від 40 до 80 ^оС.

Перераховані вище температурні дані достатні для залежної схеми підключення споживачів. При незалежній схемі підключення споживачів додатково потрібно вибрати (задатись) недогрів води у підігрівачі ( див. рис.3) θ=t_о1-t₃.Він складає θ = 5 ...15 ^оС.

3.2.2 Розрахунок температурного режиму та даних для побудови графіку

3.2.2.1 Розрахунок температурного напору у абонентських приладах

При розрахунковому режимові, нехтуючи зміною теплоємності води та використовуючи правило змішування потоків у елеваторові , знайдемо вираз для температурного напору у абонентських приладах:

Δtо= δtо/(2(1+u)) +tо2- tв =50/(2∙ (1+2))+60-18=50,3оС;

(3.18)

де змінні розшифровані раніше.

3.2.2.2 Розрахунок зміни температур води у абонентській мережі

Величина зміни температур у абонентській мережі δt_оам відрізняється від зміни температур у тепловій мережі внаслідок більшої кількості циркулюючої води.

δtоам=δtо/(1+u)=50/(1+2)=16,7оС

(3.19)

3.2.2.3 Розрахунок температури води у прямій лінії

При повному навантаженні (Q_від = 1 ) температуру води у трубопроводі, що подає воду споживачам, можливо розрахувати за співвідношенням:

tо1 = tв+ Δtо (Qвід)0,8 + (δtо-δtоам/2)Qвід=18+50,3∙+(50-16,7/2) ∙1=109,95оС

позначення розглянуті вище.

Контрольний розрахунок:

tо1 = tо2+ δtо=59,95+50=109,95оС

3.2.2.4 Контрольний розрахунок температури води у зворотній лінії

Можливо виконати за співвідношенням:

tо2 = tв+ Δtо (Qвід)0,8 – (δtоам/2)Qвід=18+50,3∙-(16,7/2) ∙1=59,95оС

3.2.2.5 Розрахунок проміжних температур для побудови графіку

Графік навантаження тепломережі будується на основі попередніх розрахунків. Для цього задаємося значеннями Q_від у інтервалі від 0 до 1 розраховуємо проміжні температури, їх позначаємо без нижнього індексу „о” та заповнюємо таблицю 3.2.Тоді рівняння для поточних температур:

t₁ = t_в+ Δt_о (Q_від)^0,8 + (δt_о-δt_оам/2)Q_від,

t₂ = t_в+ Δt_о (Q_від)^0,8 – (δt_оам/2)Q_від.

У таблиці наведемо також значення поточної температури t₃ за рівнянням:

t₃= (t₁+ ut₂)/(1+u) . При незалежній схемі і m_1н = m₁ , t_3н= t₃- θ .

Таблиця 2.

Розрахункові дані для побудови температурного графіку тепломережі

Qвід	0		0,2		0,4		0,6		0,8	1
t1 , оС	18		40,27		58,95		76,6		93,64	109,95
t2, оС	18		30,21		38,83		46,42		53,4	59,95
t3, оС	18		33,56		45,54		56,48		66,8	76,6
t3н, оС		18		23,56		35,54		46,48	56,8		66,6

За даними таблиці будуємо температурний графік якісного регулювання навантаження опалення рис. 4.

Рис.4. Температурний графік якісного регулювання навантаження опалення.

Для зручності використання графіку у його нижній частині будуємо допоміжний графік, який дозволяє вибирати бажане навантаження тепломережі в залежності від поточної температури навколишнього середовища. Це пряма лінія, яка будується по двох точках: для однієї точки параметри Q_від=1 та t_но; для другої точки параметри Q_від=0 та t_оп= 8^оС – температура, при якій розпочинається та закінчується опалювальний сезон.