Файл: Контрольная работа выполняется с целью закрепления знаний по дисциплине "Эксплуатация и наладка систем тг".docx

 м³/(ч·м^0,5),

где  ,

.

Характеристика сопротивления узла УТ3 равна

 м·ч²/м⁶.

Характеристика сопротивления магистрального участка 3 с последовательно присоединенным узлом УТ3:

 м·ч²/м⁶

Узел УТ2. В узле два параллельных ответвления, поэтому решаем аналогично, как для узла УТ3.

м³/(ч·м^0,5),

где  ;

 .

Характеристика сопротивления узла УТ2 равна

м·ч²/м⁶.

Магистральный участок 2 с последовательно присоединенным узлом УТ2:

м·ч²/м⁶.

Узел УТ4. Характеристика сопротивления узла решается как предыдущие:

м³/(ч·м^0,5).

где  ;

.

Характеристика сопротивления узла УТ4 равна

м·ч²/м⁶.

Характеристика сопротивления ответвления 4 (от узла УТ1 с узлом УТ4).

м·ч²/м⁶.

Характеристика сопротивления узла УТ1 с тремя ответвлениями:

м³/(ч·м^0,5),

где 

---

;

;

.

м·ч²/м⁶,

Характеристика сопротивления всей тепловой сети

м·ч²/м⁶,

Примем типовую характеристику сопротивления котлов, работающих в основном режиме, по данным [16] S_ЕK = 1,41·10^-5 м·ч²/м⁶. С учетом гидравлического сопротивления коммуникаций в котельной

 м·ч²/м⁶.

Тогда характеристика сопротивления всей системы станет равной

 м·ч²/м⁶.

Подставляя в выражение  , расходы воды от 0 до 1600 м³/ч, получим квадратичную параболу зависимости гидравлического сопротивления системы от расхода теплоносителя. На рис. 19 эта характеристика изображена кривой 4.

Квадратичная парабола зависимости гидравлического сопротивления от расхода сетевой воды в системе при аварийном теплоснабжении. Рабочая точка А^А в пересечении характеристик насосов и системы соответствует подаче V_СН(А) ≈ 1080 м³/ч при напоре Н_СН(А) ≈ 72 м.

Станционные потери напора при аварийном режиме

 м.

Перераспределение расходов сетевой воды в кварталах определим по новым значениям относительных расходов по формулам [9, 11, 16]:

;

;

;

---

;

где S₍₁₎, S₍₂₎, S₍₃₎ – характеристики сопротивления узлов УТ1, УТ2, УТ3 приняты из примера 14;

S_2-(2), S_3-(3) – характеристики сопротивления узла УТ1 с магистралью 1 и узла УТ2 с магистралью 2 приняты из примера 14.

Абсолютные расходы воды в кварталах при аварийном режиме:

 м³/ч;

 м³/ч;

 м³/ч;

 м³/ч.

Аварийные режимы теплоснабжения автоматизированных систем (когда на вводах имеются регуляторы расхода) решаются проще. Например, при аварийном отключении кварталов I и III уменьшение расхода сетевой воды произойдет только на магистральном участке от источника до УТ I, соответственно уменьшатся потери напора на этом участке.

На остальных участках магистрали и ответвлениях потери напора сохраняются прежними.

Насосные подстанции

При выборе схемы присоединения абонентов к тепловым сетям по пьезометрическому графику возможны варианты решений. Когда к сетям присоединяется небольшое число нетипичных потребителей. Например, отдельные высотные здания, для которых напоры теплоносителя в сетях не достаточны для заполнения отопительных приборов на верхних этажах. Или некоторые здания, расположенные в низких местах трассы, для которых напоры теплоносителя в сетях превышают допустимые нормы для отопительных систем. В таких случаях для защиты первых от опорожнения отопительных систем и вторых – от раздавливания целесообразны независимые схемы присоединения с полной гидравлической изоляцией от тепловых сетей с помощью местных отопительных подогревателей.

При сложных рельефах местности, когда геодезические отметки профиля трассы у источника теплоснабжения и у большой группы потребителей отличаются значительно и в системе невозможно выдержать единый допустимый статический и динамический режимы для головных и концевых потребителей, применяют насосные или дроссельные подстанции. Выбор типа подкачивающей насосной подстанции (ПНС) или дроссельной подстанции и места их размещения решается в зависимости от местных обстоятельств.

---

Гидравлические режимы тепловых сетей с насосными подстанциями рассчитываются  в следующей последовательности.

• 
  Рассчитывается гидравлическая характеристика сопротивления тепловой сети (S_ТС) и системы теплоснабжения (S_С) до включения ПНС. 
  
• 
  По пьезометрическому графику и рельефу местности выбирается место (на подающем или обратном трубопроводе и участок трубопровода) размещения ПНС. 
  
• 
  Рассчитывается новая гидравлическая характеристика тепловой сети ( ) и системы теплоснабжения ( ) после включения ПНС. 
  
• 
  Определяются относительные и абсолютные расходы сетевой воды после включения ПНС. 
  

Расчет насосных подстанций на подающем и обратном трубопроводах закрытых и открытых систем теплоснабжения выполняется по одинаковой схеме. Открытый водоразбор на горячее водоснабжение вносит дополнительные расчетные операции по определению возвращаемого теплоносителя.

Включением насосной подстанции на участке размещения подстанции вносится отрицательное сопротивление величиной

, 

где Н_ПНС – напор насоса подстанции, м;

V_ПНС – подача насоса подстанции, м³/ч.

Отрицательное сопротивление уменьшает гидравлическую характеристику сопротивления на участке размещения подстанции, а влияние локального изменения сопротивления распространяется на всю длину сетей. Если система теплоснабжения не автоматизирована, то следствием работы подстанции является пропорциональное увеличение расхода теплоносителя на ответвлениях за подстанцией и непропорциональное уменьшение – до нее. Поскольку расход теплоносителя на участке трубопровода, где размещена подстанция, с включением насоса увеличивается и становится неизвестным, задача решается методом подбора.

Для этого задаются предварительным расходом воды через подстанцию (V_ПНС), по характеристике насоса находится напор (Н_ПНС) и рассчитывается величина отрицательного сопротивления по формуле (98). По новой характеристике сопротивления системы 

---

 определяется новый расход воды в сетях и через подстанцию. Если предварительный и найденный расчетом расходы воды на подстанции не совпадают, расчет повторяют при другом предварительном расходе более близким с полученным по расчету.

Новые расходы теплоносителя на ответвлениях к потребителям рассчитываются по формулам :

;

;

;

;

 

.

По найденным новым расходам воды производится перерасчет потерь напоров на участках и корректировка пьезометрического графика.

Для выполнения расчета подкачивающей насосной подстанции (ПНС) необходима подготовка исходных материалов :

• 
  пьезометрический график по исходной расчетной схеме тепловой сети (до включения ПНС); 
  
• 
  исходная расчетная схема тепловой сети с указанием диаметров трубопроводов, длин участков, место размещения ПНС; 
  
• 
  расчетные расходы сетевой воды на участках и ответвлениях.
  

4 Исходные данные

Задание на выполнение контрольной (курсовой) работы (проекта) по данной дисциплине выдается преподавателем индивидуально посредством запроса на его электронную почту.

Литература

Основная литература

1. 
   Сотникова О.А. Теплоснабжение: учеб. пособие для вузов / О.А. Сотникова, В.Н. Мелькумов. – М.: АСВ, 2005. – 288с.: ил. – Библиогр. в конце кн. – ISBN 5-93093-374-Х.
   
2. 
   Крупнов Б.А. Отопительные приборы, производимые в России и ближнем зарубежье: учеб.пособие для вузов / Б.А.Крупнов. – 2-е изд., доп. и перераб. – М.: АСВ, 2005. – 96с.: ил. – Библиогр. в конце кн. – ISBN 5-93093-127-5.
   
3. 
   Соколова С.С. Управление температурным режимом производственных зданий: монография / С.С. Соколова, В.А. Соколов; ТулГУ. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. – 158 с.: ил. – К 80-летию Тульского государственного университета. – в дар от Изд-ва ТулГУ ТулГУ: 1320463. – Библиогр.: с. 144-157. – ISBN 978-5-7679-1669-6.
   

Дополнительная литература

1. 
   Аханов В.С. Справочник строителя / В.С. Аханов, Г.А. Ткаченко. – 9-е изд. – Ростов-н/Д: Феникс, 2006. – 480с.: ил. – (Строительство). – Библиогр. в конце кн. – ISBN 5-222-09245-3 /в пер.
   
2. 
   Свистунов В.М. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха объектов агропромышленного комплекса и жилищно-коммунального хозяйства: учебник для вузов / В.М. Свистунов, Н.К. Пушняков. – 2-е изд. – СПб.: Политехника, 2007. – 423с.: ил. – (Учебник для вузов). – Библиогр.в конце кн. – ISBN 5-7325-0349-8 /в пер.
   
3. 
   Тиатор И. Отопительные системы / И. Тиатор; пер. с нем. Т.Н. Зазаевой; под ред. Н.Д. Маловой. – М.: Техносфера: Евроклимат : Евроклимат, 2006. – 272 с.: ил. – (Библиотека климатехника). – Библиогр. в конце кн. – Предм. указ.: с. 270-271 .– ISBN 5-94836-078-4 (в пер.).
   
4. 
   Бухаркин Е.Н. Инженерные сети: Оборудование зданий и сооружений: Учебник для вузов / Е.Н. Бухаркин, В.В. Кушнирюк, В.М. Овсянников и др.; Под. ред. Ю.П. Соснина. – М.: Высш. шк., 2001. – 415с.: ил. – Библиогр. в конце кн. – ISBN 5-06-003827-0: / В пер.
   

---