p1

Расчёт и оптимизация гидравлических режимов тепловых сетей. Разработка схем теплоснабжения

Общие положения

 

Разработка схем теплоснабжения и наладка системы теплоснабжения представляет собой сложную задачу. Важными этапами наладки тепловых сетей являются разработка и внедрение комплекса технических и организационных мероприятий, обеспечивающих расчетные температуры внутри отапливаемых помещений и подачу расчетного количества теплоносителя в каждую систему теплопотребления. Существенно повысить качество наладки тепловых сетей позволяют проведение расчетов с выполнением полных инструментальных обследований сетей и теплоэнергетического оборудования потребителей.
        Целью проведения расчетов являются создание оптимальных гидравлических и тепловых режимов в тепловых сетях и системах теплопотребления, распределение теплоносителя между потребителями в строгом соответствии с их тепловой нагрузкой.
Инструментальные обследования необходимы для определения фактических параметров системы теплоснабжения, проверки и уточнения фактических тепловых нагрузок потребителей, внедрения расчетных тепловых режимов и их контроля. Для проведения инструментальных обследований НТК «Сигма» оснащена необходимой приборной и инструментальной базой.
        Для получения максимального результата нельзя ограничиться выполнением отдельных мероприятий. Например, невозможно достичь гидравлической устойчивости тепловых сетей только установкой расчетных дроссельных устройств или только внедрением расчетного режима работы теплоисточника. Для качественного функционирования цепочки «теплоисточник – тепловые сети – потребитель» необходимо выполнение всего комплекса мероприятий, перечень которых определяется отдельно для каждого звена. Выполнение всех мероприятий позволяет ликвидировать перерасход тепла в системе теплоснабжения, улучшить качество теплоснабжения путем ликвидации «перетопов» и «недотопов» зданий, уменьшить расход электроэнергии на приводах насосов.

        В силу ФЗ №190 от 27 июля 2010г. который обязывает предоставлять  теплоснабжающие организации, владеющие источниками тепловой энергии, на утверждение схемы теплоснабжения, актуальной становится направление НТК «Сигма» по разработке схем теплоснабжения поселений.
 
 
Проведение инструментального обследования
 
Для определения фактических параметров элементов системы теплоснабжения используется современное оборудование, в том числе:
 

   

      –   ультразвуковой расходомер необходим для определения расхода теплоносителя как всей  системой теплоснабжения, так и отдельными потребителями;

 
 
 
     
 –   тепловизор   используется   для  определения   мест   зашламлений   в   системе   теплоснабжения   и инфильтрации холодного воздуха через ограждающие конструкции;
 
 

   
   –   контактный   термометр   в   комплекте  с  различными  зондами  позволяет  определить  температуру поверхности  трубопроводов  и  фактические  показатели   микроклимата  во  внутренних   помещениях зданий;
 

     
 
 –   при  помощи  измерителя  плотности  теплового потока  определяются  фактические тепловые потери через изоляцию трубопроводов и ограждающие конструкции;
 
 

   

–    лазерный   дальномер   служит   для   измерения   длин   трубопроводов,   определения   и   расчета геометрических параметров зданий.

 

 


          Следует отметить, что инструментальные обследования тепловых сетей и теплоэнергетического оборудования потребителей невозможно выделить в самостоятельный этап наладки тепловых и гидравлических режимов. Инструментальные обследования являются вспомогательным инструментом, при помощи которого можно значительно повысить качество оказываемых услуг.

 

 

Наладка тепловых и гидравлических режимов систем теплоснабжения

 

Наладка тепловых и гидравлических режимов систем теплоснабжения является сложной задачей, которая решается в несколько этапов: составление базы данных, расчет тепловых сетей, регулировка тепловых сетей.

 

1 этап. Составление базы данных

            На данном этапе составляется база данных параметров элементов системы теплоснабжения, которая, как правило, отсутствует или не точна.
            При составлении базы данных выполняются следующие виды работ:
            -  уточняются тип и состояние оборудования системы теплоснабжения (диаметры трубопроводов и их состояние, длины участков, местные сопротивления, схемы подключения потребителей);
            -  уточняются характер и величины тепловых нагрузок потребителей (определение реальных нагрузок для отдельных объектов в случае отсутствия данных по специальной методике, позволяющей по результатам испытаний определять отопительные характеристики зданий);
            -  создается математическая компьютерная модель системы теплоснабжения.

      В результате составления базы данных параметров элементов системы теплоснабжения определяются фактические эксплуатационные режимы и реальное состояние тепловых сетей, возможность их дальнейшей эксплуатации и степень (последовательность) необходимой реконструкции или модернизации, определяются первоочередные и наиболее эффективные мероприятий.
           Также в обязательном порядке осуществляется проверка соответствия составленной базы данных фактическим характеристикам тепловых сетей.

 

            2 этап. Расчет тепловых сетей

            ООО НТК «Сигма» осуществляет расчет тепловых сетей при помощи мощного специализированного программного комплекса "СКФ - ТС". Данный комплекс является многофункциональной компьютерной системой, разработанной для решения целого комплекса задач по управлению сложным трубопроводным хозяйством системы теплоснабжения.

            Система эффективно используется для анализа и проектирования изменений сетей с целью улучшения их параметров. На плане потерь посредством цветовой индикации наглядно видно как узкие места, так и слабо загруженные участки трубопроводов. Исходя из анализа удельных потерь, вырабатываются рекомендации для изменения диаметров трубопроводов при выполнении их плановой замены.

               Расчет тепловых сетей выполняется в два этапа: наладочный и поверочный.
            Целью наладочного расчета является создание оптимальных гидравлических режимов в тепловых сетях и системах теплопотребления, распределения теплоносителя между потребителями в строгом соответствии с их тепловой нагрузкой. В результате выполняется расчет дроссельных шайб для обеспечения расчетных расходов теплоносителя и температуры воздуха внутри зданий при заданном располагаемом напоре на теплоисточнике.

       Целью поверочного расчета является определение фактических расходов теплоносителя на участках тепловых сетей и у потребителей при заданной температуре воды в подающем трубопроводе, располагаемом напоре на источнике и установленными дроссельными шайбами, полученных в результате предварительного расчёта.
            В результате расчета определяются уточнённые значения:
            -  расходов теплоносителя;
            -  тепловых потерь и потерь напора в трубопроводах;
            -  напоров в узлах сети, в том числе располагаемые напоры у потребителей;
            -  температур теплоносителя в узлах сети.

            На основании данных, полученных на первых двух этапах, анализируются причины, ухудшающие работу системы теплоснабжения, а также разрабатываются мероприятия по оптимизации ее работы.

 

            3 этап. Регулировка тепловых сетей

            Регулировка тепловых сетей обеспечивает их гидравлическую устойчивость, позволяет отрегулировать равномерную подачу тепла всем потребителям в соответствии с проектными или расчетными нагрузками. В результате создаются стабильные гидравлические и тепловые режимы, снижается расход электроэнергии на транспортировку теплоносителя.


            При регулировке тепловых сетей выполняются следующие виды работ:
            -  монтаж смесительных и дроссельных устройств;
            -  инструментальный контроль параметров работы сетей;
            -  регулировочные работы.


           После выполнения всех работ специалисты НТК «Сигма» осуществляют инструментальный контроль параметров тепловых сетей.
         Дополнительно, по желанию Заказчика, в ходе наладки тепловых и гидравлических режимов тепловых сетей может производиться уточнение тепловых нагрузок отдельных потребителей.