5.7.1 Расчет потокораспределения в многокольцевых сетях с регуляторами расхода

На рисунке 5.22 показана схема трехкольцевой водяной сети, состоящей из магистралей I-II-III и IV-V-VI, питаемых от общего коллектора 0-0. Сопротивление коллектора можно принять равным нулю (s₀=0), так как он выполняется обычно из труб большого диаметра и имеет малую длину.

Рисунок 5.22 Схема трехкольцевой сети.

В узлах 1-6 от тепловой сети отходят ответвления с заданными расходами воды V₁-V₆, поддерживаемыми постоянными с помощью регуляторов расхода, устанавливаемых на ЦТП или МТП. Узлы 1 и 4, 2 и 5, 3 и 6 соединены между собой перемычками VII-IX, образующими совместно с магистральными участками сети три кольца: 0-I-VII-IV; VII-II-VIII-V; VIII-III-IX-VI. Заданы сопротивления всех участков магистрали s_I-s_VI и перемычек s_VII-s_IX. Требуется рассчитать потокораспределение в тепловой сети. Расчет проводят следующим образом:

1. Распределяют предварительно расходы воды по участкам каждого кольца на основе первого уравнения Кирхгофа (5.44);

2. Последовательно от первого кольца (ближайшего к станции) до последнего уточняют расходы воды на основе второго уравнения Кирхгофа (5.46). Уточнение выполняется, как правило, несколько раз методом постепенного приближения.

Расчет считается законченным, когда предварительно принятые расходы воды на участках сети отличаются от полученных при окончательном расчете на значение, равное или меньшее допустимой ошибки, в качестве которой обычно принимают 3–5 % от наименьшего из заданных расходов в ответвлениях от магистрали тепловой сети.

5.7.2 Гидравлический режим многокольцевой сети при нескольких источниках теплоснабжения

В крупных городах тепловые сети иногда питаются теплотой от нескольких источников, работающих параллельно. В магистральных линиях таких сетей возникают точки водораздела, представляющие собой точки встречи потоков воды, поступающих в сети от разных станций. Положением этих точек водораздела определяется распределение расходов воды, а следовательно, и распределение тепловой нагрузки между отдельными источниками.

Положение точки водораздела зависит от сопротивления тепловой сети, распределения нагрузки вдоль магистрали сети, а также от располагаемых напоров на коллекторах параллельно работающих источников.

На рисунке 5.23 показана тепловая сеть, питаемая от двух источников теплоты. Если точка I является точкой водораздела, то абоненты, присоединенные на участке А-1, от станции А, а абоненты, присоединенные на участке В-1, – от станции В.

Рисунок 5.23 Схема ТС, питаемой от двух ТЭЦ

А и В – источники теплоты; M – магистральная сеть;

Р – распределительные сети; I – точка водораздела.

Следует отметить, что точки водораздела необязательно могут находиться в одном и том же местах на подающей и обратной линии (рисунок 5.24), при включении повышающего насоса на участке III точка водораздела смещается в право на участок 5.

Рисунок 5.24 Схема двухтрубной водяной тепловой сети, питаемой от

двух параллельно включенных станций (а) и ее пьезометрический график (б).

Если при предварительно выбранном распределении расхода воды в сети водораздел принят в точке К, то располагаемый перепад давлений в точке К в положительном потоке воды

(5.50)

Р асполагаемый перепад давлений в отрицательном потоке воды в этой точке тепловой сети

(5.51)

Невязка перепада давлений в точке К

(5.52)

где ΔH = H_А – H_В – разность располагаемых напоров на станциях.

Невязка располагаемых напоров в точке К

(5.53)

Увязочный расход определяют по (5.49), корректируют потоки по часовой (+) и против часовой (-) стрелкам и т.д., пока не удовлетворится условие сходимости (5.46). Обычно достаточно двух приближений.

Смещение точки водораздела за вторую станцию (В) вызывает появление паразитных потоков в сети.