5 Лекція гідравлічний режим тс

ГІДРАВЛІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМИ

Водяні системи теплопостачання являють собою складні гідравлічні системи, в яких робота окремих ланок знаходиться у взаємній залежності. Для правильного управління і регулювання необхідно знати гідравлічні характеристики працюючого обладнання - циркуляційних насосів і мережі.

Гідравлічний режим системи визначається точкою перетину гідравлічних характеристик насоса і мережі.

Рис.1. Гідравлічна характеристика насоса і теплової мережі

На рис. 1 крива 1 - характеристика насоса; крива 2 характеристика теплової мережі; точка А - перетин цих характеристик, визначає гідравлічний режим системи; Н напір, що розвивається насосом, рівний втрати напору в замкнутій системі; V- об'ємна подача насоса, що дорівнює витраті води в системі.

Гідравлічної характеристикою насоса називається залежність напору Н або перепаду тисків DР, створюваного насосом, від об'ємної подачі насоса V. Характеристики насосів зазвичай визначаються заводами-виробниками або можуть бути побудовані за даними випробування.

При постійній частоті обертання робочого колеса робочу ділянку характеристики відцентрового насоса може бути наближено описаний рівнянням

Потужність, Вт, споживана насосом при номінальному режимі, визначається за формулою

При номінальному режимі в середньому. Так як втрата напору в теплових мережах, як правило, підпорядковується квадратичним законом, то характеристика теплової мережі є квадратичну параболу, яка описується рівнянням

Як видно з (6.5), опір мережі залежить від її геометричних розмірів, абсолютної шорсткості внутрішньої поверхні трубопроводів, еквівалентної довжини місцевих опорів і щільності теплоносія, але не залежить від витрати теплоносія. Для даного стану мережі її характеристика може бути побудована по одному відомому режиму. Для визначення опору sдостаточно знати для одного якогось режиму витрата води і відповідне цьому витраті падіння тиску? Р.

Часто на станції працює спільно кілька насосів. Для визначення режиму їх спільної роботи необхідно побудувати сумарну характеристику. Порядок підсумовування характеристик насосів залежить від способу їх включення. Якщо насоси включені паралельно, то сумарна характеристика будується за допомогою додавання витрат (подач) при одних і тих же напору.

Мал. 2. Побудова сумарною характеристики насосів

а - паралельно включених, б - послідовно включених

Сумарна характеристика групи mпараллельно включених насосів, що мають однакові характеристики, описується наближеним рівнянням

Побудова сумарною характеристики послідовно включених насосів проводиться шляхом складання напорів при одних і тих же витратах.

Сумарна характеристика групи послідовно включених насосів, що мають однакові характеристики, описується наближеним рівнянням

Ступінь зміни подачі при паралельному включенні насосів залежить від виду характеристики мережі. Чим більше пологий вигляд має характеристика мережі, тим ефективніше паралельне включення насосів. Чим крутіше характеристика мережі, тим менший ефект дає паралельне включення.

При проектуванні насосних установок, що складаються з декількох паралельно працюючих насосів, слід вибирати все насоси з однаковими характеристиками, а розрахункову подачу кожного з них приймати рівною сумарному витраті води, поділеній на число працюючих насосів, беручи до уваги резервних. Подача насосів при послідовному включенні також залежить від виду характеристики мережі. Чим крутіше характеристика мережі, тим ефективніше послідовне включення.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ЗАЧИНЕНИХ СИСТЕМ

Одне з важливих умов нормальної роботи систем теплопостачання полягає в забезпеченні в тепловій мережі перед груповими або місцевими тепловими пунктами (ГТП або МТП) наявних напорів, достатніх для подачі в абонентські установки витрат води, що відповідають їхнім тепловим навантаженням.

Завдання розрахунку гідравлічного режиму мережі полягає у визначенні витрат мережної води у абонентів і на окремих ділянках мережі, а також тисків (напорів) і наявних перепадів тисків (напорів) в вузлових точках мережі, на групових і місцевих теплових пунктах (абонентських вводах) при заданому режимі роботи мережі.

РНС. 3. Схема теплової мережі

а - однолінійне зображення; б - двохлінійні зображення

Ділянки магістралі нумеруються римськими цифрами, а відгалуження до абонентів і абоненти - арабськими.

Сумарна витрата води в мережі позначимо літерою Vбез індексу. Витрата води через абонентську систему - буквойVс індексом, рівним номеру абонента. Наприклад, Vm - витрата води через абонентську сістемуm.

Відносний витрата води через абонентську систему, тобто відношення витрати через абонентську систему до сумарного витраті води в мережі, позначимо Vс індексом. Наприклад, відносний витрата води у абонента

Витрата води у абонента 1 може бути знайдений з рівняння

.

Знайдемо витрата води через абонентську установку 2, для якої справедливо наступне рівняння:

Аналогічно знаходять відносний витрата води через абонентську установку 3:

Якщо до теплової мережі приєднано nабонентов, то відносний витрата води через систему будь-якого абонентаm

За цією формулою можна знайти витрата води через будь-яку абонентську систему, якщо відомі сумарний витрата води і опору ділянок мережі. З (6.20) випливає, що відносний витрата води через абонентську систему залежить тільки від опору мережі і абонентських установок і не залежить від абсолютної витрати води в мережі.