Κατά τη διαδικασία της εξάτμισης των διαλυμάτων, προκύπτουν απώλειες θερμοκρασίας, η συνολική τιμή των οποίων είναι το άθροισμα της φυσικοχημικής (συγκέντρωσης) θερμοκρασίας κατάθλιψης της υδροστατικής κατάθλιψης και της υδραυλικής κατάθλιψης

Η φυσικοχημική μείωση της θερμοκρασίας είναι ίση με τη διαφορά μεταξύ του σημείου βρασμού του διαλύματος και του σημείου βρασμού ενός καθαρού διαλύτη (θερμοκρασία ατμού) σε μια δεδομένη πίεση. Το διάλυμα βράζει σε υψηλότερη θερμοκρασία από τον καθαρό διαλύτη. Για ένα διάλυμα χλωριούχου νατρίου NaCl, καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση, το σημείο βρασμού αυξάνεται έως ότου το διάλυμα φτάσει στην οριακή συγκέντρωση του 26%. Σε μια τέτοια συγκέντρωση και ατμοσφαιρική πίεση, το διάλυμα θα βράσει σε θερμοκρασία 107,5 ° C και οι ατμοί του διαλύτη θα έχουν θερμοκρασία 100 ° C, δηλ. σημείο βρασμού καθαρού νερού.

Έτσι, όταν το διάλυμα βράζει στον εξατμιστή, η θερμοκρασία του ατμού που απελευθερώνεται είναι πάντα μικρότερη από το σημείο βρασμού του διαλύματος. Αυτή η διαφορά θερμοκρασίας ονομάζεται φυσικοχημική κατάθλιψη θερμοκρασίας ή απλά κατάθλιψη θερμοκρασίαςκαι δηλώνουν:

(1.6)

όπου το σημείο βρασμού του διαλύματος ; t vp είναι η θερμοκρασία των εκλυόμενων ατμών του διαλύτη (νερό).

Η μείωση της θερμοκρασίας αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης του διαλύματος και είναι διαφορετική για διαφορετικά διαλύματα. Τα βιβλία αναφοράς δίνουν συνήθως τις τιμές κατάθλιψης θερμοκρασίας για διαλύματα βρασμού σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση. Για να υπολογίσετε την πίεση θερμοκρασίας των διαλυμάτων σε πιέσεις διαφορετικές από την κανονική, παρουσία δεδομένων από πίνακες για κανονική κατάθλιψη, χρησιμοποιήστε τον τύπο I.A. Tishchenko

(1.7)

πού είναι η πίεση θερμοκρασίας σε μια δεδομένη πίεση; - πτώση θερμοκρασίας σε κανονική πίεση. ΤΕίναι το απόλυτο σημείο βρασμού του νερού σε μια δεδομένη πίεση. r- θερμότητα εξάτμισης του νερού σε δεδομένη πίεση.

Ο τύπος (1.7) δίνει ικανοποιητικά αποτελέσματα μόνο για υδατικά διαλύματα με κατάθλιψη χαμηλής θερμοκρασίας.

Οι τιμές της κανονικής πίεσης θερμοκρασίας για ορισμένα διαλύματα, ανάλογα με τη συγκέντρωσή τους, φαίνονται στο Σχ. 1.4.

Κατά την εύρεση της υποβάθμισης θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας τον τύπο (1.6), είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί το σημείο βρασμού του διαλύματος σε διαφορετικές πιέσεις. Για αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον εμπειρικό νόμο του Babo, σύμφωνα με τον οποίο ο λόγος της πίεσης κορεσμού ατμών σελ σελστην ίδια θερμοκρασία υπάρχει μια σταθερή τιμή που για μια δεδομένη συγκέντρωση δεν εξαρτάται από το σημείο βρασμού, δηλ.

. (1.8)

Ρύζι. 1.4. Αλλαγή της πίεσης θερμοκρασίας ανάλογα με τη συγκέντρωση του διαλύματος κατά τη διάρκεια του βρασμού:

1 - ΚΟΗ; 2 - KCI; 3 - KJ; 4 - KNO 3; 5 - K 2 CO 3; 6 - MgCl2; 7 - MgS04; 8 - NaOH; 9 - NaNO 3; 10 - NaCl; 11 - Na2S04; 12 - NH 4 NO 3; 13 - C5H10O5; 14 - CaCI 2; 15 - K 2 Cr 2 O 7

Έτσι, εάν είναι γνωστό το σημείο βρασμού ενός διαλύματος δεδομένης συγκέντρωσης σε ατμοσφαιρική πίεση, τότε είναι εύκολο να υπολογιστεί το σημείο βρασμού του σε οποιαδήποτε άλλη πίεση. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ο νόμος του Babo δίνει αρκετά ακριβή αποτελέσματα μόνο για αραιά (ασθενώς συμπυκνωμένα) διαλύματα.

Στο σχ. 1.5. Παρουσιάζεται το διάγραμμα και το διάγραμμα θερμοκρασίας της εγκατάστασης εξάτμισης, λαμβάνοντας υπόψη όλους τους τύπους κατάθλιψης.

Η τετμημένη του γραφήματος δείχνει τις θερμοκρασίες και η τεταγμένη τις θέσεις των σημείων θερμοκρασίας στην εγκατάσταση. Σύμφωνα με τα παραπάνω, το σημείο 4 αντιστοιχεί στο μέσο σημείο βρασμού του διαλύματος και η διαφορά μεταξύ των σημείων 4 και 7 χαρακτηρίζει όλους τους τύπους βαθουλωμάτων. Επομένως, η διαφορά μεταξύ των θερμοκρασιών του θερμαντικού ατμού (σημείο 2) και του σημείου βρασμού του διαλύματος (σημείο 4) είναι χρήσιμη διαφορά θερμοκρασίας.

Ρύζι. 1.5. Διάγραμμα της συσκευής και γράφημα θερμοκρασίας του εξατμιστή:

1-2-συμπύκνωση του ατμού θέρμανσης (εξαιρουμένης της ψύξης του συμπυκνώματος). 3-5- αλλαγή στο σημείο βρασμού υπό τη δράση μιας υδροστατικής στήλης υγρού. 4 - το σημείο βρασμού του διαλύματος. 5-6 συμπίεση θερμοκρασίας συγκέντρωσης. 6-7-υδροδυναμική πτώση θερμοκρασίας

Κατά την εξάτμιση των διαλυμάτων που κυκλοφορούν, η πίεση θερμοκρασίας θα πρέπει να υπολογίζεται από την τελική συγκέντρωση του διαλύματος και σε περίπτωση απουσίας κυκλοφορίας, δηλ. με ένα μόνο πέρασμα του διαλύματος, σύμφωνα με τη μέση συγκέντρωσή του στο περίβλημα.

Αύξηση του σημείου βρασμού των διαλυμάτων λόγω υδροστατικής πίεσης.Σε έναν εξατμιστή, η πίεση στο υγρό στο ανώτερο και στο κάτω στρώμα δεν είναι η ίδια, επομένως, το σημείο βρασμού του διαλύματος είναι επίσης διαφορετικό σε όλο το ύψος της συσκευής. Οι φυσαλίδες ατμού που βρίσκονται στα κατώτερα στρώματα του υγρού και, ως εκ τούτου, πρέπει να έχουν υψηλότερη πίεση από ό,τι στην επιφάνεια. Αυτό εξηγεί το υψηλότερο σημείο βρασμού του υγρού στα χαμηλότερα στρώματα.

Η υδροστατική πίεση στο μεσαίο στρώμα θα είναι ίση με, Pa,

(1.9)

όπου η πυκνότητα του διαλύματος είναι NS-n κτίριο, kg / m 3; το ύψος της στήλης υγρού στη συσκευή, m. σολ- επιτάχυνση βαρύτητας, m / s 2.

Αν προσθέσουμε αυτή την πίεση στην πίεση στον χώρο ατμών της συσκευής, τότε λαμβάνουμε τη συνολική πίεση στο μέσο βάθος του υγρού και σύμφωνα με τους πίνακες κορεσμένων υδρατμών, βρίσκουμε το σημείο βρασμού του νερού που αντιστοιχεί σε αυτό πίεση. Αφαιρώντας από τη θερμοκρασία που βρέθηκε το σημείο βρασμού του νερού σε μια δεδομένη πίεση στον χώρο των ατμών, λαμβάνουμε την απώλεια θερμοκρασίας λόγω της υδροστατικής πίεσης. Στο μέλλον, αυτή η απώλεια για μεμονωμένα κτίρια θα συμβολίζεται με

Στην πράξη, η υδροστατική πίεση έχει μικρότερη επίδραση στις απώλειες θερμοκρασίας από ό,τι προκύπτει από τον τύπο (1.9), αφού κατά τον βρασμό σχηματίζεται ένα μείγμα ατμού με υγρό και επομένως η πυκνότητα της στήλης υγρού στους σωλήνες μειώνεται σημαντικά.

Προσπαθούν να ελαχιστοποιήσουν το υδροστατικό αποτέλεσμα σχεδιάζοντας τους εξατμιστές με τέτοιο τρόπο ώστε η διαδικασία εξάτμισης να λαμβάνει χώρα σε πολύ λεπτό στρώμα. Μπορεί να θεωρηθεί ότι η επίδραση της υδροστατικής πίεσης εξαλείφεται σχεδόν πλήρως σε συσκευές τύπου φιλμ.

Ψύξη δευτερεύοντος ατμού σε γραμμές ατμού μεταξύ των σωμάτων... Ο δευτερεύων ατμός, που ρέει από τον χώρο ατμού του προηγούμενου σώματος προς τον θάλαμο θέρμανσης του επόμενου σώματος, πρέπει να υπερνικήσει κάποια αντίσταση. Αυτό προκαλεί μείωση της πίεσής του, οδηγώντας σε μείωση της θερμοκρασίας του ατμού. Σε αυτή την περίπτωση, όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα ατμού στη γραμμή ατμού και όσο μεγαλύτερη είναι η γραμμή ατμού, τόσο μεγαλύτερη είναι η μείωση της θερμοκρασίας. Με βάση πειραματικά δεδομένα, η πτώση θερμοκρασίας στις γραμμές ατμού μεταξύ όλων των περιβλημάτων, χωρίς μεγάλο σφάλμα, θεωρείται συνήθως η ίδια και ίση με 0,5-1,5 ° C για κάθε συσκευή.

1.3. Τυπικά σχέδια εξατμιστών

Η βιβλιογραφία περιγράφει έναν μεγάλο αριθμό σχεδίων συσκευών που χρησιμοποιούνται τόσο παλαιότερα όσο και τώρα στη χημική βιομηχανία, τη ζάχαρη και άλλες βιομηχανίες. Δεν υπάρχει αυστηρή και γενικά αποδεκτή ταξινόμηση των εξατμιστών, αλλά μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με μια σειρά από χαρακτηριστικά:

Σύμφωνα με τη θέση της επιφάνειας θέρμανσης - σε οριζόντια, κάθετη και, λιγότερο συχνά, κεκλιμένη.

Ανάλογα με τον τύπο του φορέα θερμότητας - με θέρμανση ατμού, θέρμανση αερίου, θέρμανση με φορείς θερμότητας υψηλής θερμοκρασίας (πετρέλαιο, κατάθλιψη, νερό υψηλής πίεσης), με ηλεκτρική θέρμανση. Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιείται θέρμανση με ατμό, επομένως, στο μέλλον, θα δοθεί προσοχή σε συσκευές με θέρμανση ατμού.

Με τη μέθοδο τροφοδοσίας του ψυκτικού υγρού - με την τροφοδοσία του ψυκτικού μέσα στους σωλήνες (βράζει σε μεγάλο όγκο) ή στον δακτυλιοειδή χώρο (βράζει μέσα στους σωλήνες βρασμού).

Σύμφωνα με το καθεστώς κυκλοφορίας - με φυσική και τεχνητή (αναγκαστική) κυκλοφορία.

Σύμφωνα με τον ρυθμό κυκλοφορίας - με μονή και πολλαπλή κυκλοφορία.

Ανάλογα με τον τύπο της επιφάνειας θέρμανσης - με χιτώνιο ατμού, πηνίο και, πιο συνηθισμένο, με σωληνοειδές επιφάνεια διαφόρων διαμορφώσεων.

Οι ακόλουθες απαιτήσεις επιβάλλονται στον σχεδιασμό των εξατμιστών:

Απλότητα, συμπαγή, αξιοπιστία, δυνατότητα κατασκευής, εγκατάσταση και επισκευή.

Τυποποίηση συγκροτημάτων και εξαρτημάτων.

Συμμόρφωση με τον απαιτούμενο τρόπο λειτουργίας (θερμοκρασία, πίεση, χρόνος παραμονής του διαλύματος στη συσκευή), λήψη ενδιάμεσου προϊόντος ή προϊόντος της απαιτούμενης ποιότητας και απαιτούμενης συγκέντρωσης, σταθερότητα στη λειτουργία, όσο το δυνατόν μεγαλύτερη λειτουργία της συσκευής μεταξύ καθαρισμών με ελάχιστες εναποθέσεις βροχόπτωσης στην επιφάνεια ανταλλαγής θερμότητας, ευκολία συντήρησης, ρύθμισης και ελέγχου της εργασίας.

Υψηλός ρυθμός μεταφοράς θερμότητας (υψηλή τιμή ΠΡΟΣ ΤΟ), χαμηλό βάρος και χαμηλό κόστος ανά τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας θέρμανσης.

Ένα πιο ουσιαστικό χαρακτηριστικό της ταξινόμησης των εξατμιστών είναι η φύση της κίνησης των διαλυμάτων στη συσκευή και η συχνότητα της κυκλοφορίας της. Μπορούμε να διακρίνουμε: συσκευές με φυσική κυκλοφορία του διαλύματος. με αναγκαστική κυκλοφορία και φιλμ. Οι εξατμιστές επαφής με βυθισμένους καυστήρες καταλαμβάνουν ειδική θέση.

1.3.1. Κυκλοφορία διαλυμάτων σε εξατμιστές

Η κυκλοφορία των διαλυμάτων στους εξατμιστές βελτιώνει τη μεταφορά θερμότητας και μειώνει τις εναποθέσεις αλατιού στα τοιχώματα του σωλήνα. Οι κρύσταλλοι που σχηματίζονται στο διάλυμα διαχωρίζονται από τον πολτό σε ειδικούς διαχωριστές αλάτων, φίλτρα και φυγοκεντρητές. Για να εξαλειφθεί η επικάλυψη της επιφάνειας θέρμανσης, η ταχύτητα του διαλύματος στην είσοδο των σωλήνων θέρμανσης πρέπει να είναι τουλάχιστον 2,5 m / s.

Η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για απλή και πολλαπλή κυκλοφορία του διαλύματος και η πολλαπλή κυκλοφορία μπορεί να είναι φυσική και εξαναγκασμένη.

Ο λόγος κυκλοφορίας K είναι ο λόγος της ποσότητας του διαλύματος σολ, kg / h, κυκλοφορεί μέσω του τμήματος του χώρου διαλύματος του εξατμιστή, μέχρι την ποσότητα της εξατμιζόμενης υγρασίας W, kg / h:

ΠΡΟΣ ΤΟ = G / W. (1.10)

Η φυσική κυκλοφορία (Εικ. 1.6) προκύπτει από τη διαφορά στην πυκνότητα του διαλύματος βρασμού στα κατάντη κανάλια και του διαλύματος βρασμού στους σωλήνες ανύψωσης. Κεφάλι οδήγησης R dv στο κύκλωμα κυκλοφορίας, μήκος μεγάλομπορεί να εκφραστεί με τον ακόλουθο τύπο:

R dv = μεγάλο(). (1.11)

Με μια λειτουργία σταθερής κυκλοφορίας, αυτή η κεφαλή εξισορροπείται από το άθροισμα των υδραυλικών αντιστάσεων στα κανάλια χαμηλώματος και ανύψωσης του κυκλώματος:

R dv = (1.12)

Όσο λιγότερο, δηλ. Όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία ατμού στο μείγμα ατμού-υγρού, τόσο μεγαλύτερη είναι η κεφαλή κίνησης και τόσο υψηλότερος ο ρυθμός κυκλοφορίας. Με την αύξηση της ταχύτητας του διαλύματος, αυξάνεται η υδραυλική αντίσταση της διαδρομής. Ο ρυθμός κυκλοφορίας του διαλύματος μπορεί να βρεθεί λύνοντας από κοινού τις εξισώσεις (1.11) και (1.12), εάν η κεφαλή κίνησης και οι αντιστάσεις στο κύκλωμα εκφράζονται ως συνάρτηση του ρυθμού κυκλοφορίας. Ο υπολογισμός βασίζεται στις ακόλουθες παραδοχές:

1. Η ταχύτητα ατμού σε σχέση με το διάλυμα είναι μηδέν.

2. Ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας και η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του θερμαντικού ατμού και του διαλύματος κατά το ύψος των σωλήνων λαμβάνονται σταθερά.

3. Εισάγεται η έννοια της επιφανειακής ταχύτητας - η ταχύτητα μιας από τις φάσεις που αναφέρονται στο πλήρες τμήμα του καναλιού. Έτσι, η επιφανειακή ταχύτητα του ατμού που παράγεται στην έξοδο του σωλήνα βρασμού εκφράζεται με την ισότητα

=W

όπου W=- χωρητικότητα ατμού του σωλήνα του λέβητα, kg / s. - πυκνότητα ατμών, kg / m 3; r- θερμότητα εξάτμισης δευτερεύοντος ατμού, kJ / kg. ρε ext και μεγάλο 1 - εσωτερική διάμετρος και μήκος του σωλήνα του λέβητα, m. ΠΡΟΣ ΤΟ- συντελεστής μεταφοράς θερμότητας, W / (m 2 · K); - διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του θερμαντικού ατμού και του διαλύματος βρασμού, Κ.

Οι απώλειες ενέργειας κατά την κίνηση του υγρού μέσω των σωλήνων καθορίζονται από τον τρόπο κίνησης και τη φύση της εσωτερικής επιφάνειας των σωλήνων. Οι ιδιότητες ενός υγρού ή αερίου λαμβάνονται υπόψη στον υπολογισμό χρησιμοποιώντας τις παραμέτρους τους: πυκνότητα p και κινηματικό ιξώδες v. Οι ίδιοι τύποι που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των υδραυλικών απωλειών, τόσο για υγρό όσο και για ατμό, είναι οι ίδιοι.

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του υδραυλικού υπολογισμού του αγωγού ατμού είναι η ανάγκη να λαμβάνονται υπόψη οι αλλαγές στην πυκνότητα του ατμού κατά τον προσδιορισμό των υδραυλικών απωλειών. Κατά τον υπολογισμό των αγωγών αερίου, η πυκνότητα του αερίου προσδιορίζεται ανάλογα με την πίεση σύμφωνα με την εξίσωση κατάστασης που είναι γραμμένη για τα ιδανικά αέρια και μόνο σε υψηλές πιέσεις (πάνω από περίπου 1,5 MPa) εισάγεται στην εξίσωση ένας συντελεστής διόρθωσης, λαμβάνοντας υπόψη την απόκλιση της συμπεριφοράς των πραγματικών αερίων από τη συμπεριφορά των ιδανικών αερίων.

Όταν χρησιμοποιείτε τους νόμους των ιδανικών αερίων για τον υπολογισμό των αγωγών μέσω των οποίων κινείται κορεσμένος ατμός, λαμβάνονται σημαντικά σφάλματα. Οι νόμοι των ιδανικών αερίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο για πολύ υπερθερμασμένο ατμό. Κατά τον υπολογισμό των γραμμών ατμού, η πυκνότητα ατμού προσδιορίζεται ανάλογα με την πίεση στους πίνακες. Δεδομένου ότι η πίεση ατμού, με τη σειρά της, εξαρτάται από τις υδραυλικές απώλειες, ο υπολογισμός των αγωγών ατμού πραγματοποιείται με τη μέθοδο των διαδοχικών προσεγγίσεων. Αρχικά, ρυθμίζονται οι απώλειες πίεσης στο τμήμα, προσδιορίζεται η πυκνότητα ατμών από τη μέση πίεση και στη συνέχεια υπολογίζονται οι πραγματικές απώλειες πίεσης. Εάν το σφάλμα αποδειχθεί απαράδεκτο, πραγματοποιείται εκ νέου υπολογισμός.

Κατά τον υπολογισμό των δικτύων ατμού, δίνονται οι ρυθμοί ροής ατμού, η αρχική του πίεση και η απαιτούμενη πίεση πριν από εγκαταστάσεις με χρήση ατμού. Ας εξετάσουμε τη μέθοδο υπολογισμού των αγωγών ατμού χρησιμοποιώντας ένα παράδειγμα.

6,61 kg / m3.

(3 τεμ.)................................ .............................................. 2,8 -3 = 8,4

Split tee (πέρασμα). ... ._________________ 1__________

Η τιμή του ισοδύναμου μήκους σε 2 £ = 1 σε k3 = 0,0002 m για σωλήνα με διάμετρο 325Χ8 mm σύμφωνα με τον πίνακα. 7,2 / e = 17,6 m, επομένως, το συνολικό ισοδύναμο μήκος για το τμήμα 1-2: / e = 9,9-17,6 = 174 m.

Το δεδομένο μήκος της τομής είναι 1-2: / pr і-2 = 500 + 174 = 674 m.

Μια πηγή θερμότητας είναι ένα σύμπλεγμα εξοπλισμού και συσκευών, με τη βοήθεια των οποίων οι φυσικοί και τεχνητοί τύποι ενέργειας μετατρέπονται σε θερμική ενέργεια με τις παραμέτρους που απαιτούνται για τους καταναλωτές. Πιθανά αποθέματα μεγάλων φυσικών ειδών ...

Ως αποτέλεσμα του υδραυλικού υπολογισμού του δικτύου θέρμανσης, προσδιορίζονται οι διάμετροι όλων των τμημάτων των αγωγών θερμότητας, του εξοπλισμού και των βαλβίδων διακοπής και ελέγχου, καθώς και η απώλεια πίεσης του ψυκτικού σε όλα τα στοιχεία του δικτύου. Σύμφωνα με τις λαμβανόμενες τιμές των απωλειών ...

Στα συστήματα παροχής θερμότητας, η εσωτερική διάβρωση των αγωγών και του εξοπλισμού οδηγεί σε μείωση της διάρκειας ζωής τους, ατυχήματα και λάσπη νερού με προϊόντα διάβρωσης, επομένως, είναι απαραίτητο να ληφθούν μέτρα για την καταπολέμησή της. Η κατάσταση είναι πιο περίπλοκη…

p p - πίεση ατμού στο λέβητα, MPa.

h είναι η κατακόρυφη απόσταση μεταξύ των επιπέδων συμπυκνώματος - η ανώτερη στο λέβητα και η κάτω στη δεξαμενή, m (με περιθώριο 1 m).

9.4. Υδραυλικός υπολογισμός γραμμών ατμού χαμηλής πίεσης

Όταν ο ατμός κινείται κατά μήκος του τμήματος του αγωγού ατμού, η ποσότητα του μειώνεται λόγω της σχετικής συμπύκνωσης και η πυκνότητά του επίσης μειώνεται λόγω της απώλειας πίεσης. Η μείωση της πυκνότητας συνοδεύεται από αύξηση, παρά τη μερική συμπύκνωση, του όγκου του ατμού προς το τέλος του τμήματος, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση της ταχύτητας της κίνησής του.

V Σε ένα σύστημα χαμηλής πίεσης με πίεση ατμού από 0,005 έως 0,02 MPa, αυτές οι πολύπλοκες διεργασίες προκαλούν πρακτικά ασήμαντες αλλαγές στις παραμέτρους του ατμού. Επομένως, θεωρείται ότι ο ρυθμός ροής ατμού είναι σταθερός σε κάθε τμήμα και η πυκνότητα του ατμού είναι σταθερή σε όλα τα τμήματα του συστήματος. Υπό αυτές τις δύο συνθήκες, ο υδραυλικός υπολογισμός των αγωγών ατμού γίνεται σύμφωνα με την ήδη γνωστή μέθοδο υπολογισμού για τη συγκεκριμένη γραμμική απώλεια πίεσης, με βάση τα θερμικά φορτία των τμημάτων.

Ο υπολογισμός ξεκινά με μια διακλάδωση της γραμμής ατμού που οδηγεί στην πιο δυσμενή συσκευή θέρμανσης, η οποία είναι η συσκευή που βρίσκεται πιο μακριά από τον λέβητα.

Για τον υδραυλικό υπολογισμό αγωγών ατμού χαμηλής πίεσης χρησιμοποιήστε

πίνακες (πίνακες ΙΙ.4 και ΙΙ.5 του Εγχειριδίου Σχεδιαστή), με ειδικό βάρος 0,634 kg / m3, που αντιστοιχεί σε μέση υπερπίεση ατμού 0,01 MPa και ισοδύναμη τραχύτητα σωλήνων ke = 0,0002 m (0,2 μμ)...

V Σε συστήματα χαμηλής και υψηλής πίεσης, η οριακή ταχύτητα του ατμού ρυθμίζεται για την αποφυγή θορύβου: 30 m / s όταν ο ατμός και το σχετικό συμπύκνωμα κινούνται στον σωλήνα προς την ίδια κατεύθυνση και 20 m / s όταν κινούνται αντίθετα.

Για προσανατολισμό, κατά την επιλογή της διαμέτρου των αγωγών ατμού, υπολογίστε, όπως στον υπολογισμό των συστημάτων θέρμανσης νερού, τη μέση τιμή της πιθανής ειδικής γραμμικής απώλειας πίεσης R cf, Pa / m, σύμφωνα με τον τύπο:

όπου p p είναι η αρχική υπερβολική πίεση ατμού, Pa;

∑ l ατμός είναι το συνολικό μήκος των τμημάτων του αγωγού ατμού μέχρι την πιο απομακρυσμένη συσκευή θέρμανσης, m.

p pr είναι η απαιτούμενη πίεση πριν από τη βαλβίδα της τερματικής συσκευής, Pa.

Για να ξεπεραστούν οι αντιστάσεις που δεν ελήφθησαν υπόψη στον υπολογισμό ή εισήχθησαν στο σύστημα κατά την εγκατάστασή του, αφήνεται ένα περιθώριο πίεσης έως και 10% της υπολογιζόμενης διαφοράς πίεσης, δηλ. το άθροισμα των γραμμικών και τοπικών απωλειών πίεσης στην κύρια κατεύθυνση σχεδιασμού πρέπει να είναι περίπου 0,9 (p p - p pr).

Αφού υπολογίσουν τη διακλάδωση της γραμμής ατμού στην πιο δυσμενή συσκευή, προχωρούν στον υπολογισμό των διακλαδώσεων της γραμμής ατμού σε άλλες συσκευές θέρμανσης. Αυτός ο υπολογισμός περιορίζεται στη σύνδεση των απωλειών πίεσης στον παράλληλο

χωριστά συνδεδεμένα τμήματα των κύριων (ήδη υπολογισμένων) και δευτερευόντων (υπόκεινται σε υπολογισμό) κλάδους. Κατά την εξισορρόπηση των απωλειών πίεσης σε παράλληλα συνδεδεμένα τμήματα αγωγών ατμού, επιτρέπεται απόκλιση έως και 15%. Εάν είναι αδύνατο να συνδεθούν οι απώλειες πίεσης, χρησιμοποιείται ένα διάφραγμα στραγγαλισμού (ροδέλα). Η διάμετρος του ανοίγματος του διαφράγματος στραγγαλισμού d d, mm, προσδιορίζεται από τον τύπο:

όπου Q

p d - υπερβολική πίεση προς στραγγαλισμό, Pa.

9.5. Υδραυλικός υπολογισμός γραμμών ατμού υψηλής πίεσης

Ο υπολογισμός των αγωγών ατμού συστημάτων υψηλής και υψηλής πίεσης πραγματοποιείται λαμβάνοντας υπόψη τη μεταβολή του όγκου του ατμού με μια αλλαγή στην πίεσή του και τη μείωση της κατανάλωσης ατμού λόγω της σχετικής συμπύκνωσης. Στην περίπτωση που είναι γνωστή η αρχική πίεση ατμού p p και έχει ρυθμιστεί η τελική πίεση μπροστά από τις συσκευές θέρμανσης, ο υπολογισμός των γραμμών ατμού πραγματοποιείται πριν από τον υπολογισμό των γραμμών συμπύκνωσης.

Ο υδραυλικός υπολογισμός πραγματοποιείται σύμφωνα με τη μέθοδο των μειωμένων μηκών, η οποία χρησιμοποιείται όταν οι γραμμικές απώλειες πίεσης είναι βασικές (80% ή περισσότερες) και οι απώλειες πίεσης στις τοπικές αντιστάσεις είναι σχετικά μικρές.

Κατά τον υπολογισμό των γραμμικών απωλειών πίεσης σε αγωγούς ατμού, χρησιμοποιείται ένας βοηθητικός πίνακας, ο οποίος έχει συνταχθεί για σωλήνες με ισοδύναμη τραχύτητα της εσωτερικής επιφάνειας ke = 0,2 mm, κατά μήκος της οποίας κινείται ο ατμός, έχοντας μια υπό όρους σταθερή πυκνότητα 1 kg / m3 (η υπερβολική πίεση ενός τέτοιου ατμού είναι 0,076 MPa, θερμοκρασία 116 , 2 ° C, κινηματικό ιξώδες 21 10-6 m2 / s). Ο πίνακας περιέχει κατανάλωση G, kg / h και ταχύτητα w, m / s, ατμός. Για να επιλέξετε τη διάμετρο του σωλήνα σύμφωνα με τον πίνακα, υπολογίστε τη μέση υπό όρους τιμή της συγκεκριμένης γραμμικής απώλειας πίεσης χρησιμοποιώντας τον τύπο:

όπου ρ av είναι η μέση πυκνότητα ατμών, kg / m3, στη μέση πίεσή του στο σύστημα

0,5 (pp + ppr).

Σύμφωνα με τον βοηθητικό πίνακα, ανάλογα με τη μέση κατανάλωση ατμού σχεδιασμού, τις υπό συνθήκη τιμές της συγκεκριμένης γραμμικής απώλειας πίεσης R conv και την ταχύτητα κίνησης του ατμού w conv. Η μετάβαση από τιμές υπό όρους σε πραγματικές, που αντιστοιχούν στις παραμέτρους ατμού σε κάθε τμήμα, γίνεται σύμφωνα με τους τύπους:

όπου ρ μέσος είναι η πραγματική μέση τιμή της πυκνότητας ατμών στην περιοχή, kg / m3, που προσδιορίζεται από τη μέση πίεσή της στην ίδια περιοχή.

Η πραγματική ταχύτητα ατμού δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 80 m / s (30 m / s σε σύστημα υψηλής πίεσης) όταν ο ατμός και το σχετικό συμπύκνωμα κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση και τα 60 m / s (20 m / s σε ένα σύστημα υψηλής πίεσης) όταν έχουν αντίθετη κίνηση.

Έτσι, ο υδραυλικός υπολογισμός πραγματοποιείται με τη μέση τιμή

πυκνότητα ατμού σε κάθε τμήμα, και όχι για το σύστημα συνολικά, όπως γίνεται στους υδραυλικούς υπολογισμούς των συστημάτων θέρμανσης νερού και της θέρμανσης με ατμό χαμηλής πίεσης.

Οι απώλειες πίεσης σε τοπικές αντιστάσεις, οι οποίες δεν υπερβαίνουν μόνο το 20% των συνολικών απωλειών, προσδιορίζονται μέσω των ισοδύναμων απωλειών πίεσης σε όλο το μήκος των σωλήνων. Το πρόσθετο μήκος σωλήνα που ισοδυναμεί με τις τοπικές αντιστάσεις βρίσκεται από τον τύπο:

Οι τιμές d v / λ δίνονται στον Πίνακα II.7 του Εγχειριδίου Σχεδιαστή. Μπορεί να φανεί ότι αυτές οι τιμές θα πρέπει να αυξάνονται με την αύξηση της διαμέτρου του σωλήνα. Πράγματι, εάν, για παράδειγμα, για έναν σωλήνα D y = 15 mm dw / λ = 0,33 m, τότε για έναν σωλήνα D y = 50 mm είναι 1,85 m. Αυτά τα στοιχεία δείχνουν το μήκος του σωλήνα στο οποίο η απώλεια πίεσης τριβής ισούται με την απώλεια στην τοπική αντίσταση με συντελεστή ξ = 1,0.

Η συνολική απώλεια πίεσης σε κάθε τμήμα του αγωγού ατμού, λαμβάνοντας υπόψη το

όπου l acc = l + l eq είναι το υπολογιζόμενο μειωμένο μήκος της τομής, m, συμπεριλαμβανομένων των πραγματικών και ισοδύναμων με τις τοπικές αντιστάσεις του μήκους της διατομής.

Για να ξεπεραστούν οι αντιστάσεις που δεν ελήφθησαν υπόψη στον υπολογισμό στις κύριες κατευθύνσεις, αφήνεται ένα περιθώριο τουλάχιστον 10% της υπολογιζόμενης πτώσης πίεσης. Κατά τη σύνδεση των απωλειών πίεσης σε παράλληλα συνδεδεμένα τμήματα, επιτρέπεται απόκλιση έως και 15%, όπως στον υπολογισμό των αγωγών ατμού χαμηλής πίεσης.

Στα συστήματα υψηλής πίεσης, στις περισσότερες περιπτώσεις, ο υδραυλικός υπολογισμός των αγωγών ατμού πραγματοποιείται μετά τον υπολογισμό των σωληνώσεων συμπυκνώματος, ως αποτέλεσμα του οποίου προσδιορίζεται η πίεση μπροστά από τις συσκευές θέρμανσης p pr (με έλεγχο της αποδοχής της σε όρους της θερμοκρασίας tp). Επιπλέον, εάν είναι γνωστή η αρχική πίεση para p στην κεφαλίδα διανομής, ο υπολογισμός των γραμμών ατμού γίνεται όπως υποδεικνύεται παραπάνω. Εάν η πίεση n δεν καθορίζεται, τότε αυτή βρίσκεται με τον υπολογισμό της μέγιστης επιτρεπόμενης ταχύτητας ατμού.

9.6. Σύστημα θέρμανσης ατμού-νερού

Ένα σύστημα θέρμανσης ατμού-νερού χρησιμοποιείται για την κεντρική παροχή θερμότητας μιας βιομηχανικής επιχείρησης με ατμό και την ανάγκη για συσκευή θέρμανσης νερού σε ένα από τα κτίρια.

Το σύστημα θέρμανσης ατμού-νερού χρησιμοποιείται επίσης στο πάνω μέρος των πολυώροφων κτιρίων, όπου ο κύριος φορέας θερμότητας, ο ατμός, μπορεί να τροφοδοτηθεί χωρίς μεγάλη δυσκολία. Με την κατακόρυφη άνοδο του ατμού - ένας φορέας θερμότητας με χαμηλή πυκνότητα - παρέχεται μόνο η αφαίρεση του σχετικού συμπυκνώματος. Το συμπύκνωμα απομακρύνεται μέσω παγίδων ατμού σε μια γραμμή συμπυκνώματος, μέσω της οποίας το συμπύκνωμα ρέει από έναν εναλλάκτη θερμότητας ανάντη. Έτσι διευθετείται, συγκεκριμένα, η θέρμανση της άνω (τέταρτης) ζώνης του κεντρικού τμήματος του κεντρικού κτιρίου του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας.

Ένα τέτοιο σύστημα θέρμανσης ατμού-νερού ονομάζεται κεντρικό. Σε ένα κεντρικό σύστημα, το νερό μπορεί να θερμανθεί σε χωρητικό ή υψηλής ταχύτητας εναλλάκτη θερμότητας.

Σε έναν χωρητικό εναλλάκτη θερμότητας, το νερό γεμίζει ένα κυλινδρικό σώμα και ο ατμός εισέρχεται σε ένα αμφίδρομο πηνίο που βρίσκεται στο κάτω μέρος του σώματος. Ο ατμός τροφοδοτείται στον επάνω σωλήνα του πηνίου, στο πηνίο μετατρέπεται σε συμπύκνωμα, το οποίο αφαιρείται μέσω του κάτω σωλήνα του πηνίου, χωρίς να αναμιγνύεται με το νερό που κυκλοφορεί στο σύστημα θέρμανσης. Το θερμαινόμενο νερό εισέρχεται στον εναλλάκτη θερμότητας από κάτω, το θερμαινόμενο αναπτήρα εισέρχεται στο σύστημα θέρμανσης μέσω του άνω σωλήνα διακλάδωσης.

Οι χωρητικοί εναλλάκτες θερμότητας διαφέρουν σε ασήμαντη αντίσταση (ξ = 2,0) στην κίνηση του νερού μέσω αυτών, επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σύστημα θέρμανσης με φυσική κυκλοφορία νερού. Το σύστημα μπορεί να κατασκευαστεί σύμφωνα με οποιοδήποτε γνωστό σχήμα με την άνω κατανομή της γραμμής τροφοδοσίας.

Ένα σημαντικό μειονέκτημα των χωρητικών εναλλάκτη θερμότητας είναι ο όγκος τους, λόγω του γεγονότος ότι ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας των πηνίων δεν υπερβαίνει τα 700 W / (m2 K) για χαλύβδινους σωλήνες και 840 W / (m2 K) για σωλήνες ορείχαλκου ή χαλκού . Λόγω του μεγάλου όγκου νερού στους εναλλάκτες θερμότητας, μπορεί να παρέχεται ατμός σε αυτούς με περισσότερες ή λιγότερες διακοπές, ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία.

Οι εναλλάκτες θερμότητας υψηλής ταχύτητας έχουν σημαντικά μικρότερες διαστάσεις, στις οποίες το θερμαινόμενο νερό κινείται διαδοχικά μέσα από δύο δέσμες χαλύβδινων ή ορειχάλκινων σωλήνων με υψηλή ταχύτητα (από 0,5 έως 2,5 m / s). Ο φορέας θερμότητας ατμού τροφοδοτείται από πάνω στον δακτυλιοειδή χώρο του κυλινδρικού σώματος, το συμπύκνωμα εκκενώνεται από τον πυθμένα. Η περιοχή της επιφάνειας θέρμανσης των σωλήνων των εναλλάκτη θερμότητας υψηλής ταχύτητας είναι πολύ μικρότερη από την περιοχή του πηνίου των χωρητικών εναλλάκτη θερμότητας λόγω της αύξησης (περίπου τρεις φορές) του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας. Λόγω της μεγάλης υδραυλικής αντίστασης, οι εναλλάκτες θερμότητας υψηλής ταχύτητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο σε σύστημα θέρμανσης με αντλούμενη κυκλοφορία νερού. Για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του νερού που εισέρχεται στο σύστημα θέρμανσης, μια γραμμή παράκαμψης με βαλβίδα ελέγχου είναι τοποθετημένη γύρω από τους εναλλάκτες θερμότητας.

V Προκειμένου να διασφαλιστεί η αδιάλειπτη λειτουργία, στο σύστημα θέρμανσης ατμού-νερού τοποθετούνται δύο εναλλάκτες θερμότητας, καθένας από τους οποίους υπολογίζεται για τη μισή θερμική ισχύ του συστήματος.

V Σε ένα αποκεντρωμένο σύστημα θέρμανσης ατμού-νερού, το νερό θερμαίνεται με ατμό απευθείας στις συσκευές θέρμανσης.

V ένα από τα σχέδια του αποκεντρωμένου συστήματος χρησιμοποιεί τυπικά θερμαντικά σώματα από χυτοσίδηρο, στο κάτω μέρος των οποίων τοποθετούνται διάτρητοι σωλήνες (Εικ.9.4,α) με βουλωμένο άκρο. Από τη μία πλευρά, τροφοδοτείται ατμός σε αυτούς τους σωλήνες, ο οποίος ρέει μέσω μιας σειράς μικρών οπών στο ψυγείο. Η προκύπτουσα συμπύκνωση γεμίζει τα καλοριφέρ και όταν λειτουργεί το σύστημα θέρμανσης, τα θερμαντικά σώματα γεμίζουν πάντα με συμπύκνωμα μέχρι το επίπεδο της άνω γραμμής αποστράγγισης.

Ρύζι. 9.4. Συσκευές θέρμανσης ενός αποκεντρωμένου συστήματος θέρμανσης ατμού: α - τυπικό θερμαντικό σώμα από χυτοσίδηρο, β - ψυγείο βαρύτητας από χάλυβα, 1 - ανυψωτικό ατμού, 2 - βαλβίδα ατμού, 3 - θερμαντικό σώμα από χυτοσίδηρο, 4 - ανυψωτικό συμπυκνώματος, 5 - βαλβίδα (κανονικά κλειστό), 6 - διάτρητος σωλήνας, 7 - χαλύβδινο καλοριφέρ, 8 - σωλήνας πλήρωσης νερού, 9 - σωλήνας θέρμανσης νερού

Η απαιτούμενη θερμοκρασία νερού στα θερμαντικά σώματα διατηρείται με την εισαγωγή περισσότερου ή λιγότερου ατμού σε αυτά μέσω της γραμμής τροφοδοσίας ξεκινώντας από τον ανυψωτήρα ατμού λίγο πάνω από την κορυφή των συσκευών. Η περίσσεια του συμπυκνώματος αποστραγγίζεται σε μια δεξαμενή συμπυκνώματος.

Η εκκένωση νερού από τα θερμαντικά σώματα, εάν είναι απαραίτητο, πραγματοποιείται μέσω μιας κανονικά κλειστής βαλβίδας στην κάτω γραμμή συμπυκνώματος προς τον ανυψωτήρα συμπυκνώματος.

Σε μια άλλη σχεδίαση ενός αποκεντρωμένου συστήματος (Εικ. 9.4, β), ο ατμός από τον ανυψωτήρα ατμού τροφοδοτείται σε έναν σωλήνα θέρμανσης νερού (χωρίς οπές), που επίσης τοποθετείται στο κάτω μέρος των συσκευών. Χαλύβδινες συσκευές βαρύτητας - καλοριφέρ γεμίζουν με νερό μέσω ειδικού σωλήνα στο πάνω μέρος τους.

Το νερό στα θερμαντικά σώματα θερμαίνεται με μεταφορά θερμότητας μέσω των τοιχωμάτων του σωλήνα κατά τη διαδικασία συμπύκνωσης ατμού. Το συμπύκνωμα αφαιρείται μέσω της γραμμής συμπύκνωσης στον ανυψωτήρα.

Τα πλεονεκτήματα ενός αποκεντρωμένου συστήματος θέρμανσης ατμού είναι η χαμηλότερη κατανάλωση μετάλλου σε σύγκριση με τα συμβατικά συστήματα θέρμανσης ζεστού νερού και η χαμηλότερη θερμοκρασία επιφάνειας των καλοριφέρ (σε ένα σύστημα θέρμανσης ατμού, ακόμη και σε χαμηλή πίεση, είναι 100 ° C και άνω).

Τα μειονεκτήματα αυτού του συστήματος είναι σημαντικά. Αυτά περιλαμβάνουν τη σύνθετη ρύθμιση, τον θόρυβο και την πιθανότητα κρούσης νερού σε συσκευές θέρμανσης. Από αυτή την άποψη, το αποκεντρωμένο σύστημα θέρμανσης ατμού-νερού δεν έχει γίνει ευρέως διαδεδομένο.

Ποσοτικοποίηση της ανισορροπίας κατανάλωσης ατμού και θερμότητας στα συστήματα παροχής ατμού

Κ.τ.Ν. S. D. Sodnomova,

Επίκουρος Καθηγητής τμήμα «Προμήθεια θερμότητας και αερίου και εξαερισμός",

Ανατολικής Σιβηρίας κατάσταση τεχνολογικός πανεπιστήμιο,

Ulan-Ude, Δημοκρατία Μπουριατία

Επί του παρόντος, το ισοζύγιο παροχής και κατανάλωσης θερμότητας στα συστήματα παροχής ατμού καθορίζεται από τις μετρήσεις των συσκευών μέτρησης στην πηγή θερμότητας και στους καταναλωτές. Η διαφορά στις ενδείξεις αυτών των συσκευών αναφέρεται στις πραγματικές απώλειες θερμότητας και λαμβάνεται υπόψη κατά τον καθορισμό των τιμολογίων για τη θερμική ενέργεια με τη μορφή ατμού.

Προηγουμένως, όταν η γραμμή ατμού λειτουργούσε κοντά στο φορτίο σχεδιασμού, αυτές οι απώλειες ήταν 1015%, και κανείς δεν είχε ερωτήσεις σχετικά με αυτό. Την τελευταία δεκαετία, λόγω της μείωσης της βιομηχανικής παραγωγής, υπήρξε αλλαγή στο πρόγραμμα εργασίας και μείωση της κατανάλωσης ατμού. Ταυτόχρονα, η ανισορροπία μεταξύ κατανάλωσης και παροχής θερμότητας αυξήθηκε κατακόρυφα και άρχισε να ανέρχεται στο 50-70%.

Υπό αυτές τις συνθήκες προέκυψαν προβλήματα, κυρίως από τους καταναλωτές, οι οποίοι θεώρησαν παράλογο να συμπεριληφθούν στο τιμολόγιο τόσο μεγάλες απώλειες θερμικής ενέργειας. Ποια είναι η δομή αυτών των απωλειών; Πώς να αντιμετωπίσετε συνειδητά τα ζητήματα αύξησης της απόδοσης των συστημάτων παροχής ατμού; Για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η δομή της ανισορροπίας, να αξιολογηθούν οι κανονιστικές και υπερβολικές απώλειες θερμότητας.

Για την ποσοτική εκτίμηση της ανισορροπίας, βελτιώθηκε το πρόγραμμα για τον υδραυλικό υπολογισμό του αγωγού υπέρθερμου ατμού, που αναπτύχθηκε στο τμήμα για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Συνειδητοποιώντας ότι με τη μείωση της κατανάλωσης ατμού στους καταναλωτές, η ταχύτητα του φορέα θερμότητας μειώνεται και η σχετική απώλεια θερμότητας κατά τη μεταφορά αυξάνεται. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι ο υπέρθερμος ατμός μεταβαίνει σε κορεσμένη κατάσταση με το σχηματισμό συμπυκνώματος. Ως εκ τούτου, αναπτύχθηκε μια υπορουτίνα που επιτρέπει: τον προσδιορισμό της περιοχής όπου ο υπέρθερμος ατμός περνά σε κορεσμένη κατάσταση. προσδιορίστε το μήκος στο οποίο αρχίζει να συμπυκνώνεται ο ατμός και στη συνέχεια εκτελέστε τον υδραυλικό υπολογισμό του αγωγού κορεσμένου ατμού. προσδιορίστε την ποσότητα του συμπυκνώματος που σχηματίζεται και την απώλεια θερμότητας κατά τη μεταφορά. Για τον προσδιορισμό της πυκνότητας, της ισοβαρικής θερμοχωρητικότητας και της λανθάνουσας θερμότητας της εξάτμισης από τις τελικές παραμέτρους του ατμού (P, T), χρησιμοποιήσαμε απλοποιημένες εξισώσεις που προέρχονται από την προσέγγιση των δεδομένων πίνακα που περιγράφουν τις ιδιότητες του νερού και του ατμού στην περιοχή πίεσης 0,002 + 4 MPa και θερμοκρασίες κορεσμού έως 660 ° C ...

Οι τυπικές απώλειες θερμότητας στο περιβάλλον προσδιορίστηκαν από τον τύπο:

όπου q είναι οι ειδικές γραμμικές απώλειες θερμότητας του αγωγού ατμού. L είναι το μήκος της γραμμής ατμού, m; в - συντελεστής τοπικών απωλειών θερμότητας.

Οι απώλειες θερμότητας που σχετίζονται με διαρροές ατμού προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο:

όπου Gnn είναι η κανονικοποιημένη απώλεια ατμού για την υπό εξέταση περίοδο (μήνας, έτος), t; R s - ενθαλπία ατμού σε μεσαίες πιέσεις και θερμοκρασίες ατμού μέσω του αγωγού στην πηγή θερμότητας και στους καταναλωτές, kJ / kg. ^ - ενθαλπία κρύου νερού, kJ / kg.

Κανονοποιημένες απώλειες ατμού για την υπό εξέταση περίοδο:

όπου V™ είναι ο μέσος ετήσιος όγκος των δικτύων ατμού, m 3; p p - πυκνότητα ατμού σε μέτρια πίεση και θερμοκρασία κατά μήκος των γραμμών από την πηγή θερμότητας στον καταναλωτή, kg / m 3. n είναι ο μέσος ετήσιος αριθμός ωρών λειτουργίας των δικτύων ατμού, h.

Η μετρολογική συνιστώσα της υποτίμησης της κατανάλωσης ατμού προσδιορίστηκε λαμβάνοντας υπόψη τους κανόνες του RD-50-213-80. Εάν ο ρυθμός ροής μετριέται υπό συνθήκες όπου οι παράμετροι ατμού διαφέρουν από τις παραμέτρους που υιοθετήθηκαν για τον υπολογισμό των περιοριστικών διατάξεων, τότε για να προσδιοριστούν οι πραγματικοί ρυθμοί ροής σύμφωνα με τις μετρήσεις της συσκευής, είναι απαραίτητος ο επανυπολογισμός σύμφωνα με τον τύπο :

όπου Q m. ένα. - μάζα πραγματική κατανάλωση ατμού, t / h. Q m είναι ο ρυθμός ροής μάζας του ατμού σύμφωνα με τις μετρήσεις της συσκευής, t / h. p A - πραγματική πυκνότητα ατμών, kg / m 3; с - υπολογισμένη πυκνότητα ατμού, kg / m 3.

Για την εκτίμηση των απωλειών θερμότητας στο σύστημα παροχής ατμού, ελήφθη υπόψη ο αγωγός ατμού του NSP του Ulan-Ude, ο οποίος χαρακτηρίζεται από τους ακόλουθους δείκτες:

συνολική κατανάλωση ατμού τον Φεβρουάριο - 34512 τόνοι / μήνα.

μέση ωριαία κατανάλωση ατμού - 51,36 t / h.

μέση θερμοκρασία ατμού - 297 О С;

μέση πίεση ατμού - 8,8 kgf / cm 2;

μέση εξωτερική θερμοκρασία αέρα - 20,9 о С;

μήκος της κύριας γραμμής - 6001 m (εκ των οποίων με διάμετρο 500 mm - 3289 m).

ανισορροπία θερμότητας στη γραμμή ατμού - 60,3%.

Ως αποτέλεσμα του υδραυλικού υπολογισμού, προσδιορίστηκαν οι παράμετροι ατμού στην αρχή και στο τέλος του υπολογιζόμενου τμήματος, η ταχύτητα του ψυκτικού υγρού, οι περιοχές όπου εμφανίζεται ο σχηματισμός συμπυκνώματος και οι σχετικές απώλειες θερμότητας. Τα υπόλοιπα συστατικά προσδιορίστηκαν σύμφωνα με την παραπάνω μέθοδο. Τα αποτελέσματα του υπολογισμού δείχνουν ότι με μέση ωριαία παροχή ατμού από τη ΣΗΘ 51,35 t/h, παραδόθηκαν στους καταναλωτές 29,62 t/h (57,67%), η απώλεια κατανάλωσης ατμού είναι 21,74 t/h (42,33%). Από αυτές, οι απώλειες ατμού είναι οι εξής:

με το σχηματισμένο συμπύκνωμα - 11,78 t / h (22,936%).

μετρολογική λόγω του γεγονότος ότι οι καταναλωτές δεν λαμβάνουν υπόψη τις τροποποιήσεις στις ενδείξεις των οργάνων - 7.405 t / h (14,42%).

ακαταλόγιστες απώλειες ατμού - 2.555 t / h (4,98%). Η μη καταγεγραμμένη απώλεια ατμού μπορεί να εξηγηθεί με

με τον μέσο όρο των παραμέτρων κατά τη μετάβαση από το μέσο μηνιαίο υπόλοιπο στο μέσο ωριαίο υπόλοιπο, με κάποιες προσεγγίσεις στους υπολογισμούς και, επιπλέον, οι συσκευές έχουν σφάλμα 2-5%.

Όσον αφορά το ισοζύγιο θερμικής ενέργειας του εκλυόμενου ατμού, τα αποτελέσματα υπολογισμού παρουσιάζονται στον πίνακα. Από όπου φαίνεται ότι με ανισορροπία 60,3%, οι τυπικές απώλειες θερμότητας είναι 51,785%, οι υπερβολικές απώλειες θερμότητας που δεν υπολογίζονται στον υπολογισμό είναι 8,514%. Έτσι, προσδιορίστηκε η δομή των απωλειών θερμότητας, αναπτύχθηκε μια τεχνική για την ποσοτική εκτίμηση της ανισορροπίας στην κατανάλωση ατμού και θερμικής ενέργειας.

Τραπέζι. Αποτελέσματα υπολογισμούς απώλειες θερμικός ενέργεια v γραμμή ατμού ΣΕΠ Ουλάν-Ούντε.

παροχή ατμού γραμμή ατμού υπερθερμασμένος ατμός

Λογοτεχνία

• 1. Abramov S.R. Μέθοδοι μείωσης των απωλειών θερμότητας σε αγωγούς ατμού δικτύων θέρμανσης / Υλικά του συνεδρίου "Δίκτυα θέρμανσης. Σύγχρονες λύσεις", 17-19 Μαΐου 2005, NP "Ρωσική παροχή θερμότητας".
• 2. Sodnomova S.D. Σχετικά με το ζήτημα του προσδιορισμού των συστατικών της ανισορροπίας στα συστήματα παροχής ατμού / Υλικά του διεθνούς επιστημονικού-πρακτικού συνεδρίου "Κτηριακό συγκρότημα της Ρωσίας: Επιστήμη, εκπαίδευση, πρακτική". - Ulan-Ude: Εκδοτικός Οίκος VSGTU, 2006
• 3. Rivkin S.L., Alexandrov A.A. Θερμοφυσικές ιδιότητες νερού και ατμού. - Μ .: Ενέργεια 1980 - 424 σελ.
• 4. Προσδιορισμός λειτουργικών τεχνολογικών δαπανών (απωλειών) πόρων που λαμβάνονται υπόψη κατά τον υπολογισμό των υπηρεσιών μεταφοράς θερμικής ενέργειας και φορέα θερμότητας. Ψήφισμα της FEC RF με ημερομηνία 14 Μαΐου 2003 Αρ. 37-3 / 1.
• 5. RD-50-213-80. Κανόνες για τη μέτρηση του ρυθμού ροής αερίων και υγρών με τυπικές συσκευές στομίου. Μ .: Εκδοτικός οίκος προτύπων. έτος 1982

Από τον τύπο (6.2) φαίνεται ότι η απώλεια πίεσης στους αγωγούς είναι ευθέως ανάλογη με την πυκνότητα του ψυκτικού. Εύρος διακυμάνσεων θερμοκρασίας στα δίκτυα θέρμανσης νερού. Υπό αυτές τις συνθήκες, η πυκνότητα του νερού είναι.

Η πυκνότητα των κορεσμένων ατμών στο είναι 2,45 δηλ. περίπου 400 φορές λιγότερο.

Επομένως, η επιτρεπόμενη ταχύτητα κίνησης του ατμού στους αγωγούς θεωρείται ότι είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι στα δίκτυα θέρμανσης νερού (περίπου 10-20 φορές).

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του υδραυλικού υπολογισμού του αγωγού ατμού είναι η ανάγκη να λαμβάνεται υπόψη κατά τον προσδιορισμό των υδραυλικών απωλειών αλλαγές στην πυκνότητα ατμών.

Κατά τον υπολογισμό των γραμμών ατμού, η πυκνότητα ατμού προσδιορίζεται ανάλογα με την πίεση στους πίνακες. Δεδομένου ότι η πίεση ατμού, με τη σειρά της, εξαρτάται από τις υδραυλικές απώλειες, ο υπολογισμός των αγωγών ατμού πραγματοποιείται με τη μέθοδο των διαδοχικών προσεγγίσεων. Αρχικά, ρυθμίζονται οι απώλειες πίεσης στο τμήμα, προσδιορίζεται η πυκνότητα ατμών από τη μέση πίεση και στη συνέχεια υπολογίζονται οι πραγματικές απώλειες πίεσης. Εάν το σφάλμα αποδειχθεί απαράδεκτο, πραγματοποιείται εκ νέου υπολογισμός.

Κατά τον υπολογισμό των δικτύων ατμού, δίνονται οι ρυθμοί ροής ατμού, η αρχική του πίεση και η απαιτούμενη πίεση πριν από εγκαταστάσεις με χρήση ατμού.

Η συγκεκριμένη διαθέσιμη απώλεια πίεσης στη γραμμή και σε μεμονωμένα υπολογισμένα τμήματα, προσδιορίζεται από τη διαθέσιμη πτώση πίεσης:

, (6.13)

πού είναι το μήκος της κύριας υπολογισμένης γραμμής, Μ; η τιμή για τα διακλαδισμένα δίκτυα ατμού είναι 0,5.

Οι διάμετροι των γραμμών ατμού επιλέγονται σύμφωνα με το νομόγραμμα (Εικόνα 6.3) με ισοδύναμη τραχύτητα των σωλήνων mmκαι πυκνότητα ατμών kg / m 3... Έγκυρες τιμές R Dκαι οι ταχύτητες ατμού υπολογίζονται από τη μέση πραγματική πυκνότητα ατμού:

πού και αξίες Rκαι βρέθηκε στο Σχ. 6.3. Ελέγχεται ότι η πραγματική ταχύτητα ατμού δεν υπερβαίνει τις μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές: για κορεσμένο ατμό Κυρία; για υπερθέρμανση Κυρία(οι τιμές στον αριθμητή γίνονται δεκτές για αγωγούς ατμού με διάμετρο έως 200 mm, στον παρονομαστή - περισσότερα από 200 mm, για τις στροφές, αυτές οι τιμές μπορούν να αυξηθούν κατά 30%).

Δεδομένου ότι η τιμή στην αρχή του υπολογισμού είναι άγνωστη, τότε ορίζονται με επακόλουθη βελτίωση χρησιμοποιώντας τον τύπο:

, (6.16)

πού είναι το ειδικό βάρος του ατμού στην αρχή και στο τέλος του τμήματος.

Ερωτήσεις ελέγχου

1. Ποιες είναι οι εργασίες του υδραυλικού υπολογισμού των σωληνώσεων ενός δικτύου θέρμανσης;

2. Ποια είναι η σχετική ισοδύναμη τραχύτητα του τοιχώματος του αγωγού;

3. Δώστε τις κύριες υπολογισμένες εξαρτήσεις για τον υδραυλικό υπολογισμό αγωγών ενός δικτύου θέρμανσης νερού. Ποια είναι η συγκεκριμένη γραμμική απώλεια πίεσης στον αγωγό και ποια η διάστασή της;

4. Δώστε τα αρχικά στοιχεία για τον υδραυλικό υπολογισμό του διακλαδισμένου δικτύου θέρμανσης νερού. Ποια είναι η σειρά των επιμέρους συναλλαγών διακανονισμού;

5. Πώς γίνεται ο υδραυλικός υπολογισμός του δικτύου παροχής θερμότητας ατμού;