Жылулық желілердің гидравликалық режимі

Жабық желілердің гидравликалық режимі

Жылумен қамтамасыз ету жүйелерінің қалыпты жұмыс істеуінің негізгі шарттарының бірі жылулық желіде топтық немесе жергілікті жылулық пункттерінің алдында олардың жылулық жүктемесіне қатысты болатын су шығындарын тұтынушылық құрылғыларда тарату үшін жеткілікті тегеуріндерде қамтамасыз етуге негізделеді.

Желінің гидравликалық режимін есептеу желілік судың тұтынушылар мен желінің жеке бөліктерінде шығындарын анықтауға, сонымен қатар желінің берілген жұмыс істеу режимінде топтық және жергілікті жылулық пункттерінде, желінің түйіндік нүктелеріндегі қысым мен қысымдар ауысуын анықтауға негізделген.

Берілген деп қалыпты жағдайда жылулық желі сұлбасы, оның барлық бөліктерінің s кедергісі, ТЭЦ- тің түсуші немесе керісінше коллекторлары немесе ТЭЦ- тағы коллекторларда болатын қысым ауысуы және желінің нецтрал нүктесіндегі қысымы алынады. Тұтынушылардың кірістерінде автореттеуіштердің болуы кезінде тұтынушыларда желілік судың шығындары болады, себебі осы шығындар берілген деңгейдегі автореттеуіштер көмегімен жүргізіледі. Бұл жағдайда желілік судың белгілі шығындары бойынша тұтынушыларда судың барлық бөліктеріндегі қысым жоғалуын анықтайды және жылулық желі мен тұтынушылық кірістердің түйіндік нүктелерінде қысымды анықтауға болатын пьезометриялық график тұрғызады.

ГТП мен МТП автореттеуіштердің болмаған кезінде желілік судың тұтынушыдағы шығыны алдын ала белгілі болмайды және оларды анықтау жылулық желінің гидравликалық режимінің есебінің негізгі мақсаттарының бірі болып табылады. Бұл мақсатқа жету үшін жылулық желінің барлық бөліктерінің кедергісінен бөлек МТП барлық кедергілері мен тұтынушылық құрылғыларының кедергілерін анықтау керек. Жылулық желідегі тұтынушылардың су шығынын автореттеуіштердің тұтынушылық кірістерде болмаған кезінде есептеу әдісін қарастырайық.

а – бір сызықты желі; б – екі сызықты желі   Сурет 34. Жылу желісінің сүлбесі

34 суретінде жылулық желінің бір сызықты және екі сызықты көріністер сұлбасы келтірілген Келесідей белгілеулерді алайық. Желі бөліктері мен тұтынушылар саны станциядан басталады. Арна желі бөліктері рим сандарымен белгіленсе, тұтынушылардағы тармақтар мен тұтынушылар араб сандарымен жазылады.

Су желісіндегі жалпы соммалық шығынын индекссіз V әрпімен белгілейік. Тұтынушылық жүйе арқылы судың шығынын — тұтынушы нөміріне тең индексті V әрпімен белгілейміз. Мысалы, V_m — т тұтынушылық жүйесі арқылы су шығыны.

Судың абоненттік жүйе арқылы салыстырмалы шығыны, яғни V индек­сімен белгіленетін судың соммалық шығынына желiдегі абоненттiк жүйе арқылы жұмсалатын шығынға қатынасы. Мысалы, абоненттіңсуының салыстырмалы шығыны V_m = V_m /V.

1 абонентінің су шығыны осы теңдеу арқылы есептелінеді:

,

Бұл жерде s₁ — 1 абонентінік қондырғының тарамды қоса кедергісі; s_1-5— 1-абонент пен 5-абонентті қосқандағы абонент жүйелері мен жыллу жүйелерінің кедергісі.

Сурет 35. Жылу желісінің сүлбесі

 

Егер п абонент жылу жүйесіне қосылса, онда кез-келген т абонентің салыстырмалы шығыны мынаған тең:

Егер судың соммалың шығыны мен желі мөлшерлерінің шығыны белгілі болса, онда (2) бойынша кез-келген абоненттік желі бойынша кеткен судың шығынын есептеп шығаруға болады. (2) шығатыны:

1. Абоненттік жүйе арқылы өтетін судың салыстырмалы шығыны тек қана жүйе мен абоненттік қондырғылар кедергісінен тәуелді, ал судың жүйедегі шығынынан тәуелсіз болады.

2. Егер жүйеге п абонен­т қосылса,онда d және т абоненттік қондырғылары арқылы өтетін судың шығыны, d< m, тек қана жйе кедергісіне тәуелді, d- дан бастап жүйе аяғына дейін және жүйе мен d -ға деінгі кедергіге тәуелсіз:

Жылу жүйенің кез-келген бөлімшесіндегі барлық абоненттер үшін кедергінің өзгеруі, осы бөлімше мен жүйенің соңғы нүктесі арасында орналасқан, су шығыны пропорционалды өзгереді. Жүйенің шығын пропорционалды өзгеретін жерінде, бір абоненттің φ шығын өзгеру дәрежесін тапса жеткілікті.

Егер жылу жүйеде қосалқы станциялар болса, онда гидравликалық режимді жеке бөлуден насос қарқыны шығын квадратына суды насос арқылы теріс кедергі деп есептейді:

Н _н.п.и V _н.п — насосты қосалқы станцияның қарқыны, м, және сол арқылы өтетін су шығыны, м /с.

Жылу жүйедегі соммалық су шығыны (35 суретті қараңыз)

Н — ЖЭО-дағы жинағыштағы қарқын, м; ^s_An ^—жылу жүйенің соммалық кедергісі, м∙с²/м⁶.

Белгілі жүйелі су желі бөлімшелерінің шығындары мен белгілі осы бөлімшелер кедергісі бойынша пьезометриялық графиктер құрады. Олармен жүйедегі түйін нүктелер мен абоненттік судағы қысымдарды өлшеуге болады.

а– абонентті сөндірген кезде; б – станциядағы су арынын өзгерткен кезде   Сурет 36. Екі құбырлы сулы жылулық желінің пьезометриялық графигінің өзгеруі

 

Қалыптан ауытқу мінезін жылу жүйедегі кез-келген ауыстырулар кезінде су шығынының жылу жүйесінің жекелеген элементтеріне (2) и (3) тәуелділік негізінде орнату оңай.

Есептеу қалыптан ауытқудың тек есептік мәнін шығаруға ғана қажет. Егер жылу жүйедегі (610. а сурет ) кез-келген x абоненті өшсе, ондажүйенің соммалық кедергісі артады, бұл ретте, (5) көріп тұрғанымыздай, жүйедегі судың соммалық шығыны кемиді. Жылу жүйедегі су шығынының азаюынан магистральдағы станция мен x абонентінің бірігу бөлімшесінде қарқын шығыны азаяды, бұл жердің пьезометриялық графигі аса жатық болады (6.10, a сурет штрихталған сызықты қарағыз).

Магистральды жылу жүйесінің x нүктесінде орналастырылатын қарқын артқандықтан, жүйе бөлімшесінің х нүктесі мен соңғы абонент арасындағы су шығыны артады, нәтижесінде бұл бөлімшенің пьезометриялық графигі аса тік болады.

(2) көріп тұрғанымыздай, x нүктесі мен жүйенің соңғы нүктесі арасындағы абоненттерде пропорционалды қалыптан ауытқу болады, яғни, барлық абоненттердің су (φ = idem):

φ = V _п/ V _д ,

V _п—жылу жүйедегі х; V _д— х нүктесіндегі абонент өшкенге дейінгі абоненттің су шығыны.

x нүктесі мен жүйенің соңғы нүктесі арасындағы абоненттерде пропорционалды емес қалыптан ауытқу болады, яғни, барлық абоненттердің су шығының өзгеруі φ әр түрлі болады. Станция жанында орналасқан абонентте φ = 1 минималды мәні орын алады. Максималды φ > 1 мәні жүйеге х нүктесі арқылы және одан кейін ЖЭО-дан жылутасығышқа жалған абоненттерде орын алады.

Егер станцияға орнатылатын қарқын өзгеріп, жүйе кедергісі s өзгеріссіз қалса (6.10, б суретін қараңыз), онда, (5) көрініп тұрғандай, жылу жүйедегі судың соммалық шығыны мен барлық абоненттер шығыны станцияға орналастырылатын қарқынның квадрат түбіріне өзгереді.

Ашық жүйенің гидравликалық режимі

Ашық жүйенің гидравликалық режимнің басты ерекшелігі, ол су тарату кездегі кері құбырдағы су шығыны тура құбыр шығынына қарағанда аз. Құбырдағы тура және кері су шығындары су тарату мен жүйеден су ағып кетуіне тең.

 

 

1 – берілетін желі; 2 – су алу болмаған кездегі кері желі; 3 – су алу кезіндегі кері желі, ол беруші желідегі су шығынының 30 % тең.

 

Сурет 37. Абоненттік енгізулердегі автоматты реттеумен байланысты жылумен жабдықта

 

37 суретте автоматтандырылған және реттегіш принципімен жүмыс істейтін жылу жүйесінің ашық жүйесінің пьезометриялық графигі көрсетілген. Қаралып отқан жүйеде жылу жүйенің тура сызығының пьезометриялық графигі кез-келген су таратуда өзгеріссіз қалады, өйткені, абонент суларында орнатылған шығын реттегіш арқылы жылу жүйенің тура сызығындағы су қарқыны үнемі реттеліп отырады..

Жылу жүйенің тура сызығының пьезометриялық графигі тікелей су таратуға байланысты. Су тарату артқан сайын кері сызықты су шығыныныу су таратуы кемиді де, пьезометриялық графиг аса жатық бола бастайды. Су тарату жылу жүйенің түзу ағатын су шығынына тең болғанда, кері ағатын су шығыны нөлге, кері сызықтың пьезометриялық графигі көлбеу түзу болады. Жылу жүйенің түзу ағатын және кері ағатын сызығының диаметрлері бірдей және су таратуы болмағанда осы сызықтың пьезометриялық графиктері симметриялы орналасады.

Жылумен қамтамасыздандырудың ашық жүйелерінде су реттегіш орнына тұрақты кедергілер (ТҚ) -дросселдеуші қыстырма түзу және кері ағатын сызық жүйелерінде су таратуға дейінгі түйінге. Бұндай жүйелерде су таратудың өзгеруі мен су таратуды түзу және кері ағатын сызықты суды қайта бөлу жылу жүйеде су шығынының түзу және кері ағатын сызығында өзгеруіне алып. Бұл шарттарда жылытқыш жүктемені орталықтан басқару мүмкін, егер барлық абоненттерде φ жылыту жүйелеріндегі су шығынының өзгеру дәрежесі бірдей болса.

С.А.Чистович жылумен қамтудың ашық жүйенің гидравликалық режимінде өткізген теоретиялық зерттеулері, осы шарттың орындалуы үшін сөндірулі тұрған су тарату кезінде бастапқы жүйе реттегіш “көлбеу жол” принципі бойынша іске асуы қажет, ол дегеніміз, жүйедегі тек жылытқыш жүктеме кезінде барлық абоненттік суларда элеваторға дейін түзу ағатын сызықта бірдей толық қарқын мен жылытқыш жүктемеден кейін кері сызықта да толық қарқын болуы керек.

Түзу су тарату элеватор алдында ТҚ-дан кейін іске асуы керек, ал кері ағатын сызықтан-тікелей жылытқыш қондырғылардан кейін ТҚ-ға дейін болады. Егер барлық абоненттердің пайдалану шарттарында жылытуға кеткен есептік шығынға су тарату қатынасы сақталса,онда барлық абоненттерде ф қыздырусуының шығынының өзгеруі бірдей болады. 6.16, a суретінде осындай жылу жүйесінің принципиалды схемасы көрсетілген, ал 6.16, б — осы жүйенің су таратусыз пьезометриялық графигі.

Жылу жүйеге қосылған, түзу ағатын сызықтағы элеваторға дейінгі абоненттерде су тарату қарқыны өшірулі болғанда, Н _{п. э} –ға тең, ал барлық жылытқыш қондырғылардан кейін кері сызықтағы қарқын- Н _о.э. Барлық жылытқыш қондырғыларындағы элеватор түйіндерінде орналастырылатын қарқын бірдей ∆ Н _э= Н _{п. э} – Н _{о. э} болады.

Түзу ағатын сызық кедергісі (ЖЭО-ның түзу ағатын коллекторынан элеваторлық түйінге дейін), м∙с /м,

Элеваторлық түйіннің кедергісі.

Кері сызықтың кедергісі.

Жүйенің соммалық кедергісі.

V —толық сөндірілген су таратудағы судың жылытуға кеткен соммалық есептік шығыны, м /с; Н _п, Н _п.э, Н _о.э, Н _о — толық қарқындар, м.

Жылумен қамтудың гидравликалық режимнің ашық жүйесі гидравликалық режимнің жабық жүйесіне қарағанда айтарлықтай қиын. Бұл тәулік ішінде ыстық су жүктемесі кенет айнымалы болуы түзу және кері сызықтардағы су шығынынан көрінуімен. Бұл параметрлер тәулік бойы да, жылыту маусымы бойында да айтарлықтай өзгеріп отырады.