Регулирование параметров теплоносителя открытых систем теплоснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ростовский государственный строительный университет

Регулирование параметров теплоносителя открытых систем теплоснабжения

К.т.н. Г.М. Кравченко

к.т.н. В.И. Бабенков

Л.Ф. Риполь-Сарагосси, инженер

Существующий опыт эксплуатации открытых систем теплоснабжения с элеваторным смешением и при отсутствии авторегуляторов показывает, что гидравлические и тепловые режимы таких систем носят крайне неустойчивый характер и в реальных условиях малоуправляемы.

При этом водоразбор из подающей магистрали уменьшает расход теплоносителя через отопительную систему, водоразбор из обратной магистрали увеличивает этот расход. Анализ теоретических источников [1] показывает, что для сохранения неизменного расхода воды в системе отопления необходимо, чтобы располагаемый напор в сети изменялся в значительных пределах. В зимний период при низких наружных температурах, когда большая часть воды отбирается из обратной линии, располагаемые напоры должны уменьшаться, а при высоких наружных температурах, когда значительная часть воды отбирается из подающей линии, располагаемые напоры должны увеличиваться.

Расчетные зависимости, определяющие режим работы системы отопления, могут быть получены с использованием безразмерных тепловых характеристик [1, 2]. Температура воды в подающей линии тепловой сети при наличии разрегулировки определится по формуле:

где: tg - расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, ^ОС;

At'- расчетный перепад температур между поверхностью нагрева и окружающей средой, ^ОС;

Q-₀ - относительный расход тепла на отопление,

Q_O=Q_O/Qo;

Ф - относительный расход воды на отопление,

q>=G_o/Go;

5tq - расчетный перепад температур в тепловой сети, ^ОС;

0'- расчетный перепад температур в отопительной системе, ^ОС.

Внутренняя температура отапливаемых зданий и сооружений при разрегулировке отопительных систем по причине водоразбора из сети определяется по формуле:

где t_н - текущая температура наружного воздуха, ^ОС

Величина (Q₀/Qq) определяется методом последовательных приближений из уравнения:

где U - коэффициент смешения гидроэлеватора.

Исходя из приведенных выше зависимостей, наиболее оптимальным способом регулирования является качественное регулирование с учетом температуры внутреннего воздуха. В то же время широкое внедрение таких систем в ближайшее время невозможно из-за высоких капитальных вложений и сложностей в эксплуатации. Другим направлением может быть переход к центральному регулированию отпуска тепла со свободным располагаемым напором на коллекторах источника теплоснабжения, однако это нежелательно в гидравлически неустойчивых тепловых сетях. Наиболее реальным в сложившихся условиях представляется переход на новые температурные графики, учитывающие сезонные и суточные колебания нагрузки и позволяющие выполнять определенные энергосберегающие мероприятия. Эти графики строятся с учетом фактического расхода теплоносителя в отопительной системе [3] и позволяют при качественном регулировании обеспечить расчетный режим работы местных потребителей тепла. теплоснабжение температура нагрузка водоснабжение

Из графиков (см. рис.) видно, что температура воды в подающей линии тепловой сети должна быть повышена в диапазоне высоких температур отопительного периода, а в диапазоне низких наружных температур должна быть понижена по сравнению с температурным графиком при отсутствии водоразбора (Q_h=0). Учитывая климатическую характеристику южного региона, работа с повышенными температурами воды в подающей линии должна производиться большую часть отопительного периода.

В последнее время опубликован ряд работ, в которых с целью повышения эффективности работы связки "источник-потребитель" предлагается активная суточная регулировка температурного графика [4]. Суть метода сводится к увеличению доли высокоэкономичной теплофикационной выработки электроэнергии, которая соответствует суточному минимуму нагрузки горячего водоснабжения. Учитывая, что минимум этой нагрузки приходится на период с 0 до 5-6 ч. утра, продолжительность работы по такому графику может составить до 400 ч. в год, экономия топлива до 600 т у.т. в год на одну станцию.

Таким образом, для повышения эффективности центрального качественного регулирования открытых систем теплоснабжения необходимо учитывать не только колебания температуры наружного воздуха, но и режимные характеристики нагрузки горячего водоснабжения.

Литература

Зингер Н.М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем. Изд. 2-е. М.: Энергоатомиздат, 1976. 336 с.

Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. Изд 5-е, перераб. М.: Энергоиздат, 1982. 360 с.

Быков А.Б., Бабенков В.И., Кравченко Г.М. Регулирование отпуска тепла в системах централизованного теплоснабжения в периоды резкого похолодания. // Теплоэнергетика, № 7, 2003,с. 52-53.

Середкин А.А., Бутырский А.М. Состояние и перспективы энергоснабжения в городе Чите. // Вестник Читинского государственного технического университета. Чита: Чит. ГТУ. 2001. Выпуск 15. 158 с.

Размещено на Allbest.ru