ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

ПЕРЕМЕННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ЗАКРЫТЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

Диаметры теплопроводов и оборудования тепловой сети должны быть подобраны так, чтобы при переменных гидравлических режимах во все тепловые пункты и абонентские системы подавались расходы воды в соответствии с их тепловыми нагрузками. Методы обеспечения требуе­мых гидравлических режимов зависят от того, автоматизирована система теплоснабжения или нет.

Если система теплоснабжения автоматизирована, тогда при перемен­ных гидравлических режимах автоматические регуляторы давления, расхода и температуры обеспечивают подачу потребителям необходимого количества теплоносителя. При разработке гидравлического режима не­обходимо обеспечить лишь одно главное условие: располагаемые напо­ры перед абонентами и тепловыми пунктами в любом случае должны быть не менее необходимых из условия нормальной работы теплопотреб - ляющих установок. Если располагаемые напоры оказываются больше минимально необходимых, тогда избыточный напор будет дросселиро­ваться на клапанах регуляторов и потребители получат необходимое количество воды. Если же располагаемые напоры будут недостаточны, тогда клапаны регуляторов полностью откроются и регуляторы превра­тятся в постоянные гидравлические сопротивления. Регулирование пода­чей теплоносителя прекратится и абоненты будут получать расходы во­ды в зависимости от соотношения гидравлических сопротивлений элементов тепловой сети, а не в зависимости от их тепловой нагрузки.

Если система теплоснабжения не автоматизирована, тогда потоко - распределение в сети зависит только от ее. конфигурации, гидравличе­ских сопротивлений элементов и условий питания. Закрытая тепловая сеть представляет собой замкнутую кольцевую систему, расходы воды в элементах которой определяются обычными методами расчета кольцевых сетей. При включении в систему или выключении из нее отдельных по­требителей, а также при изменении гидравлических сопротивлений по­требителей в тепловой сети возникает разрегулировка, захватывающая всех потребителей системы. Это является следствием одного из основных свойств кольцевых сетей: изменение гидравлического сопротивления од­ного из элементов сети влечет за собой перераспределение потоков во всей системе.

С позиций изучения гидравлического режима систему теплоснабже­ния следует разделить на две части: тепловые сети, по которым движется и распределяется теплоноситель, и абоненты. Каждая из этих частей характеризуется своим гидравлическим сопротивлением. Напор, разви­ваемый сетевым насосом, Ян расходуется на преодоление этих гидрав­лических сопротивлений (Д#сети и ДЯаб). В зависимости от числа вклю­ченных в сеть абонентов расход воды в сети может изменяться от мак­симального до минимального. Соответственно и потери напора в сети будут изменяться от расчетных до минимальных. В предельном случае, когда все абоненты, за исключением одного, отключены от сети, расход воды по сети практически будет равен нулю. Таким образом, в пределе, если считать приближенно, что насос развивает постоянный напор (Ян = = const), располагаемый напор перед абонентами будет изменяться от дЯ^АЯсети+ДЯаб до ДЯ2=(ДЯаб. Это приведет к соответствующему изменению расхода воды у абонентов, т. е. разрегулированию системы. Очевидно, ЧТО чем меньше ДЯ сети по сравнению с ДЯаб, тем меньше разрегулирование системы, т. е. тем она более гидравлически устойчива. Если потери напора в сети ничтожно малы, что возможно при очень больших диаметрах теплопроводов, тогда система будет обладать очень высокой гидравлической устойчивостью. Однако такая система будет характеризоваться значительными капитальными вложениями, так как

8 Зак 435

Наиболее дорогая часть системы — тепловая сеть — выполняется с боль­шими диаметрами. Повысить гидравлическую устойчивость системы можно путем увеличения напора сетевого насоса без изменения диамет­ров сети. Но в этом случае увеличится расход энергии на перекачку теплоносителя.

Следовательно, повышение гидравлической устойчивости системы теплоснабжения требует дополнительных затрат. Вместе с тем для неав­томатизированных систем повышение их гидравлической устойчивости является единственным эффективным средством, обеспечивающим тре­буемые гидравлические режимы при переменных условиях работы, а следовательно, и подачу потребителям расходов воды в соответствии с их тепловыми нагрузками.

Количественно гидравлическую устойчивость системы оценивают

Коэффициентом гидравлической устойчивости:

------- ^---------- = (8.7)

А. Ясети + А #аб Ян

Где Д#аб — потери напора в абонентской системе, включая потери в соплах элевато­ров и дроссельных диафрагмах; іДЯсетж — потери напора в тепловой сети; Ян — напор, развиваемый сетевым насосом.

Максимальное разрегулирование системы характеризуется макси­мальным изменением расхода воды у потребителей, т. е. отношением

X = Gx/Gp, (8.8)

Где Gx — расход воды у потребителя при разрегулировании системы; Gp — расчетный расход воды у потребителя.

Максимальное разрегулирование будет соответствовать предельному режиму, когда в системе включен один потребитель. В этом случае АН сети ^ О и располагаемый напор у потребителя будет равен напору сетевого насоса ДЯаб»#н. Расход у абонента пропорционален корню квадратному из располагаемого напора, следовательно:

Хтах=_±--------- = ТУ ----------------------------- . (8.9)

Gp У ДЯаб УК

Если при любых режимах гидравлическое разрегулирование отсутст­вует, тогда при всех режимах х~1, а это возможно лишь при К=1. Следовательно, для идеализированной абсолютно гидравлически устой­чивой СИСТеМЫ, КОГДа Д#сети

Равно 0, коэффициент гидравлической

Устойчивости равен единице.