Дәріс коспектісі «Климаттың өзгеруі және жасыл энергетика» пәні»


Бақылау жұмыстарының тапсырмасы үшін СРС



бет22/44
Дата08.10.2023
өлшемі9,2 Mb.
#184139
1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   ...   44
Байланысты:
конспект лекция каз

Бақылау жұмыстарының тапсырмасы үшін СРС
1 Классификация систем горячего водоснабжения [3 стр. 51-53]
2 Децентрализованные установки горячего водоснабжения [3 стр. 53-54]
3 Централизованные системы горячего водоснабжения [3 стр. 55-64]
4 Компоновка оборудования горячего водоснабжения [3 стр. 75-79]


4 тақырып. Жылу жүктемелерін реттеу. Реттеудің мақсаттары және түрлері. Реттеудің жалпы теңдеуі. Жылу алмасу аппаратарының жылулық сиппаттамалары. Жылуды, жылытуды және ыстық сумен жабдықтау бірігіп жүктемелер бойынша жабық жүйелерді орталықтан реттеу.


Дәріс жоспары
1 Реттеудің мақсаттары мен түрлері. Жылулық жүктемені реттеу.
2 Реттеудің жалпы теңдеуі.
3 Жылуалмастыру аппараттарының жылулық сипаттамалары.
4 Жылыту және ыстық сумен жабдықтау бірігіп, жүктемелеу бойынша жабық
жүйелерді орталықтан реттеу.
Жылумен жабдықтау жүйелері жылу тұтынудың сипаты мен көлемі жағынан ерекшеленетін жылу тұтынушылардың өзара байланысты кешені болып табылады. Көптеген абоненттер мен жылу шығындарының кестесі біркелкі емес. Жылыту қондырғыларының жылулық жүктемесі тәулік бойы тұрақтылығын сақтай отырып, сыртқы ауа температурасына байланысты өзгеріп отырады. Ыстық сумен жабдықтау және бірқатар технологиялық процесстерге жылу шығындары сыртқы ауатемпературасына тәуелді емес бірақ тәулік тегі сағаттар бойынша да апта күндері бойынша да өзгеріп отырады. Бұл жағдайда абоненттерде бұл жағдайда абоненттердің нақты қажеттілігіне сәйкес жылу тасмалдағыштың параметірлері мен шығындарын жасанды түрде өзгерту керек. Реттеу жылумен жабдықтау сапасын көтереді, жылу энергиясы мен отынның артық шығындалуыын қысқартады. Реттеудің іске асырылатын орнына қарай орталық, топтық, жергілікті және жеке реттеу түрлері болады,.
Орталық реттеу ЖЭО-да немесе котельдің көпшілік абоненттеріне тән басым жүктемеге сәйкес жасалады. Қалалық жылу желілерінде мұндай жүктеме жылу беру немесе жылу беру мен ыстық сумен жабдықтау болуы мүмкін. Бір қатар технологиялық кәсіпорындарда тезнологиялықжылу тұтыну басым болады.
Топтық реттеу орталық жылу бекеттерінде біркелкі тұқтынушылар топтары үшін жасалынады. ОЖБ-да тарату немесе квартал ішілік желілерге түсетін жылу тасмалдағыштың қажетті шығыны мен температурасы ұсталып отырады.
Жергілікті реттеу жергілікті факторларды есепке ала отырып, абоненттік қосылымда қосымша корретировка үшін жасалынады.
Жеке реттеу жылуды тұтну құралдары маңында мысалы, жылу жүйелерінің жылыту құралдарының маңында жүргізіледі және реттеудің басқа түрлерін толықтырады.
Қазіргі жылумен қайту жүйелері көптеген абоненттерінің жылулық жүктемесі өздерінің тек жылу тұтыну сипатымен ғана емес, сондай-ақ жылу тасмалдағыштың параметрлері әр келкі болып келеді. Срндықтан жылуды беру орталық реттеу топтық, жергілікті және жеке реттеу реттеумен толықтырылады, мәңгі біріктірілген реттеу жүзеге асады.
Бір-бірін толықтырып отыратын бірнеше сатыдан тұратын біріктірілген реттеу жылуды беру мен нақты тұтынудың толық сәйкестігін жасайды. Реттеуді жүргізу әдісі бойынша автоматты және қолдан реттеу болып бөлінеді.
Реттеу әдістерінің мәні жылулық баланс теңдеуінен шығады:





(4.1)

Мұнда Q – құралдың жылу тасмалдағыштан алып жылытылатын ортаға берген жылу көлемі, кВт*C; G – жылу тасмалдағыш, кг/с; C – жылу тасмалдағыштың жылу сыйымдылығы кДж/кг°С;t1 – t2 – жылу тасмалдағыштың жылу алмастырғышқа кіру және одан шығу температурасы, °С; n – уақыт, с; к – жылу беру коэфициенті кВт/м2; ∆t – жылутушы және жылытылатын орталардың арасындағы температуралық қысым,°С;


(41) теңтеуден жылулық жүктемені реттеу бірнеше әдістермен жүргізуге болатыны көрінеді: жылу тасмалдағыш температурасын өзгерту – сапалы әдіс; жылу тасмалдағыштың шығынын өзгерту – сандық әдіс; жүйені кезеңді өшіру – үзбелі реттеу; жылу алмастырғыш жылыту бетін өзгерту. Соңғы әдістің орындалуының тұрақтылығы кезінде температураны өзгерту арқылы жасалынады. Сапалы реттеу суменжылыту желілерінің орталық реттеу ең кең таралған түрі болып табылады.
Жылу беру сапалық реттеу құбырдағы тұрақты температурасы кезінде жылу тасмалдағыштың шығынын өзгерту арқылы жүргізіледі.
Сапалы сандық реттеу жылу тасмалдағыштың температурасы мен шығынын біріктіріп өзгерту арқылы жүзеге асырылады.
Үзбеліреттеу жүйелері кезеңмен өшіру, яғни жылу тасмалдағышты жіберуде үзіліс жасау арқылы жүзеге асырылады, осыған байланысты бұл әдіс үзілістерімен реттеу деп аталады.
Орталық үзілістер жылу беруді бір мезгілде тоқтатуға мүмкіндік беретін бір текті жылу тұтынушылары бар жылу жүйелерінде қолданылады. Әр текті жылулық жүктемелер қазіргі заманғы жүйелерде үзілістермен реттеу жергілікті реттеулер үшін қолданылады.
Қажетті диапазонда температураны өзгерту қысымының көп өзгертілуін талап етеді, сондықтан бу жүйелерінде сандық реттеу пайдалануға келмейді. Бу жүйелерін ортақ реттеу негізінен сандық әдіспен немесе үзілістік жолмен жүргізіледі. Бірақ кезеңді өшіру, жеке құралдардың әр келкі жылытылуына және жүйеге ауа кіруіне әкеліп соғады. Ең тиімдісі жергілікті немесе жеке сандық реттеу.
Реттеу кестелерін есептеу, есепті және есепсіз жағдайларда кез келген жүктеме түрінде құрастырылған жылу балансының теңдеулеріне негізделген;





(4.2)
(4.3)

Мұнда Q – ағымды жылу жүктемесі; Gn – бастапқы (жылытатын) жылу тасмалдағыштың шығыны; GB – екінші (жылытатын) ортаның шығыны;t1 – жылу алмастырғышқа кіру және шығу кезіндегібастапқы жылу тасмалдағыштың температурасы; t2 – сәйкес, жылытылатын ортаның жылу алмастырғышқа кіру және шығу кезіндегі температурасы; Штрих индекісімен есепті жағдайға жататын барлық көрсеткіштер белгіленгін.
(4.2) және (4.3) теңдіктерінің қатынасының реттеуінің жалпы теңдеуін аламыз



(4.4)

Жылу болансының теңдеуін былай көрсетуге болады:



(4.5)

Мұнда Wct, W — жылу алмастырушы орталардың су эквиваленттердің үлкен және кіщі мәндері; W-Gc — жылу тасмалдаыштың барлық шығынының, оның меншікті жылу сыйымдылығына көбейтіндісі болып келетін, су шығынының эквиваленті; δм, δб — жылу тасмалдағыш температураларының үлкен және кіші көрсеткіштерінің айырмашылығы.


Бастапқы жылу тасмалдағышқа осы жағдайда δt=t1-t2,екінші ортаға δt=t1-t2;
(4.5) теңдеуі есепке ала отырып реттеу теңдеуі (4.4) жалпы түрде жазуға болады:



(4.6)

Мұнда - есептелген мәндердің бөлігі болып табылатын жылулық жүктеменің, су эквивалентінің жылытатыны және жылытатын ортаның температурасының айырмашылықты жылу беру коэффициенті температурасының қысым шамалары.
Желідегі судың шығынының немесе шығын эквивалентігінің жылулық жүктемеге тәуелділігі эмпирикалық теңдеумен көрсетіледі:



(4.7)

Мұнда m – реттеу әдісіне байланысты дәреже көрсеткіші.Сапалы әдіс m=0 W=l, сапалы сандық әдісте 0Жылулық жүктемені реттеу жылу алмасу аппаратарындағы жылу тасмалдағыштың шығынының және температураның өзгеруіне әкеп соғады. (4.4) немесе (4.6) жалпы неңдеу негізінде реттеу кестелерін есептеу бір қатар кездерде қыйындық туғызады. Су температурасының белгісіз мәндерін дәйектілікпен, шамалау әдісімен анықтауға тура келеді.
Есептеулер профессор Е.Я.Соколов ұсынған жылу аппаратыныңжылу сипатамасын қолданған жағдайда жеңілдетіледі.
Температураның орталық логарифмдік айырмашылығын түрлі тікелей тәуелділікпен айырбастағанда жылу алмастыру аппараты сипаттамасының теңдеуі жалпы теңдеуден шығарылады.



(4.8)

Мұнда v = t1 - t2 жылу алмастыруға кірердегі жылытатын және жылытатын ортаның ең үлкен айырмашылығы; а және b – жылу тасмалдағыштың жылу алмастыру аппаратының қозғалыс қасиетіне тәуелді, тұрақты коэффициенттер (тікелей ағымда а=b=0,65 қарсы ағымдық қозғалыста а=0,35, b = 0,65); , — жылытушы және жылытылушыортаның ең кіші және ең үлкен температуралардың айырмасы.
Зерттеулер көрсеткендей температуралардың орта логарифмдік айырмашылығын тікелей тәуелділікпен алмастыру есептеулер нәтижесіндегі айырмашылықтан4-6%-тен артық емес. Бұл инженерлік есептеулер дәлдігінең рұқсат етілген шегінен шықпайды. Егер жылу алмастырғыштың жылу өнімділігін (Q) температуралардың максималды айырмашылығына V
ваемой среды (рисунок 4.1).
Как показывают исследования, замена среднелогарифмической разности температур линейной зависимостью (4.8) дает расхождение в результатах расчетов не более 4—6%, что не выходит за допустимые пределы точности инженерных расчетов. Если теплопроизводительность теплообменника Q отнести к максимальной разности температур v, то уравнение характеристики может быть представлено в виде



(4.9)

где q—тепловая производительность аппарата на 1° максимальной разности температур греющей и нагреваемой среды на входе в теплообменник, кВт/°С.
Из уравнений (IV.9), (IV.8) и (IV.5) получим



(4.10)

Для противотока уравнение (IV. 10) действительно при q


Рисунок 4.1 - Изменение температур теплоносителей в противоточных и прямоточных аппаратах:
а- при соотношении Wn /Wa >1; б - то же. Wn /W B<1; Wn - водяной эквивалент первичного (греюшего) теплоносителя; WB —водяной эквивалент вторичного (нагреваемого) теплоносителя

Для прямотока уравнение (4.10) действительно в диапазоне








Уравнение характеристики легко приводится к безразмерному виду, что значительно упрощает расчеты.
Обозначим через ε безразмерную удельную тепловую производи­тельность теплообменника

ε=q/WM.

(4.11)

Выражение для расчета ε получают из уравнений (4. 10) и (4. 11)



(4.12)

где ω=kF/WM; ε* - безразмерная удельная теплопроизводительность теплообменника с бесконечно большой поверхностью нагрева.
Для противотока ε*=1, для прямотока ε*=1/(1+WM/Wσ).
Расчетный расход воды на отопление определяют по формуле:



(4.31)


Рисунок 4.2 – График температур качественного регулирования отопительной нагрузки (зависимые схемы присоединения отопительных установок)


При независимых схемах присоединения абонентов к тепловой сети (рисунок 4.3) в приборы отопительной системы поступает вода, нагреваемая в отопительном теплообменнике за счет тепла сетевой воды. Расчетные значения нагреваемой воды принимают 95— 140°С расчетная температура обратной воды равна 70°С

Рисунок 4.3 – Схема независимого присоединения
отопительной установки:
1 – теплообменник системы отопления; 2 – циркуляционный насос

Параметры сетевой воды на входе (τ1) и выходе (τ2) из отопительного подогревателя находят из уравнения регулирования (4.20);





(4.32)

где —безразмерная удельная теплопроизводительиость подогре­вателя, определяемая по формуле (4.18); WM меньшее значение эквивалента расхода воды через подогреватель.
При качественном регулировании эквиваленты расхода сетевой и нагреваемой воды неизменны, поэтому величина будет также постоянной. Из равенства (4.20) следует



(4.33)

где W0 — эквивалент расхода нагреваемой воды: — расчетная разность температур нагреваемой воды, . Заменив в равенстве (4.33) выражением (4.28), получим:



(4.34)

Температура обратной воды на выходе из теплообменника равна:



(4.35)

Постоянный расход воды при центральном качественном регулировании упрощает эксплуатацию системы, поэтому этот метод регулирования нашел применение в существующих системах теплоснабжения от районных /котельных.
При количественном регулировании температура сетевой воды в подающем трубопроводе постоянна. Регулирование тепловой нагрузки осуществляется изменением расхода. Задачей рас­чета является определение расхода и температуры обратной воды в зависимости от величины отопительной нагрузки. Расчетные вы­ражения выводятся из общего уравнения регулирования (4.4) при условии .
Относительный расход сетевой воды и .температуру обратной воды определяют из выражений:



(4.36)



(4.37)

График регулирования, построенный по формулам (4.36) и (4.37), показан на рисунке 4.4. При уменьшении тепловой нагруз­ки и снижении расхода воды температура обратной воды дости­гает температуры воздуха помещения. Дальнейшее снижение теплоотдачи приборов происходит за счет частичного заполнения нагревательных приборов водой с температурой

.


Рисунок 4.4 – График количественного регулирования отопительной нагрузки при
Графики регулирования однородной вентиляционной и кругло­годовой нагрузок строятся на основании уравнений (4.6) или (4.20) аналогично графикам отопительной нагрузки.
Современные системы теплоснабжения характеризуются нали­чием разнородных потребителей, отличающихся как видом теплопотребления, так и параметрами теплоносителя. Наряду с отопи­тельными установками значительное количество тепла расходуется на горячее водоснабжение, возрастает вентиляционная нагрузка При одновременной подаче тепла по двухтрубным тепловым, сетям для разнородных потребителей центральное регулирование, выполняемое по преобладающей нагрузке, должно быть дополнено групповым и местным регулированием.
П ри этом температура сетевой воды в подающем трубопроводе закрытых систем не должна быть ниже 70°С как при более низких температурах нагрев водопроводной воды в теплообменни­ке до 60—65°С будет невозможен. В результате такого ограниче­ния график температур имеет вид ломаной линии с точкой излома при минимально допустимой температуре воды (рисунок 4.6). Температура наружного воздуха, соответствующая точке «излома» или «срезки» графика, обозначается . При температурах на­ружного воздуха выше центральное регулирование сезонной нагрузки во избежание перегрева помещений дополняется местным регулированием.
В зависимости от соотношения нагрузок горячего водоснабже­ния и отопления центральное регулирование разнородной нагруз­ки производится по отопительной нагрузке или по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.
Ц
Рисунок 4.6 – График температур, расходов тепла и сетевой воды при комбинированном регулировании отопительной нагрузки:


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   ...   44




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет