Transcript EPGEP_6.ppt

Jelleggörbe szerkesztés
A hőellátó rendszer nyomásviszonyai
Beszabályozás
Nyomástartás
A változó tömegáramú keringetés
gazdasági előnyei
Hőszállítás
Épületenergetika B.Sc. 6. félév
2009. március 16.
Jelleggörbe szerkesztés
A rendszer elemein és részein jelentkező nyomáskülönbség
a térfogatáram függvényében.
Eredő jelleggörbe: összetett rendszer nyomáskülönbsége a
rendszeren átáramló térfogatáram függvényében.
hidraulikai ellenállások:

 l

 l

p  w        pdin      
2  d

 d

2
2

 V   l

p         
2  A  d

szivattyúk
2

p  R V
egyedi jelleggörbék (n-fokú parabolával közelíthetők)
Szerkesztési szabályok
párhuzamos elemek
azonos nyomáskülönbség, a térfogatáramok
(előjelhelyesen!) összeadódnak
jelleggörbék összegzése vízszintes rendező mentén
soros elemek
azonos tárfogatáram, a nyomáskülönbségek
összeadódnak
jelleggörbék összegzése függőleges rendező mentén
A jelleggörbe szerkesztés lépései
A szerkesztés kétféle szemléletben folyhat:
– csak az első síknegyedben (klasszikus szerkesztési mód)
– négy síknegyedben
• az egyes elemek jelleggörbéjének megállapítása
• a hálózat párhuzamos és soros elemekre bontása
• részeredők szerkesztése, rekurzív módon
• a teljes rendszer eredőjének megszerkesztése
• a rendszer térfogatárama: ahol a rendszer eredő
nyomáskülönbsége =0 (négy síknegyedben való szerkesztésnél)
• rész-térfogatáramok és nyomáskülönbségek meghatározása
Nem minden hálózatnak szerkeszthető meg a jelleggörbéje!
(Pédául: „Tichelmann-kapcsolás”)
soros kapcsolás
peredő  R1V 2  R2V 2  ReredőV 2
peredő  p1  p2
Reredő  R1  R2
párhuzamos kapcsolás
peredő  p1  p2
Veredő  V1  V2
2
2
p  Reredő (V1  V2 ) 2  R1V1  R2V2
peredő

V1 
R1
peredő

V2 
R2
peredő
peredő
peredő



Veredő  V1  V2 


Reredő
R1
R2
1
Reredő
1
Reredő
1
1


R1
R2
1
2
1
 

R1
R1 R2 R2
Reredő
1
1
1


Reredő
R1
R2
1
Reredő
R1 R2


R1  2 R1 R2  R2
2 R1R2
R2
R1



R1 R2
R1R2
R1R2

R1R2
R1  R2

2
1,2
1
térfogatáram
0,8
szivattyú
ellenállás 1.
ellenállás 2.
partnerszelep
1+2
eredő
Adatsor7
Adatsor8
Adatsor9
Adatsor10
0,6
0,4
0,2
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
nyomáskülönbség
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Nyomásdiagram
• kétvonalas nyomásdiagram (vezetékpár nyomásviszonyai)
• a vízszintes tengelyen a nyomvonalhossz, a függőleges tengelyen a
nyomás
• a vezetékben a közeg a csökkenő nyomás irányába áramlik
• ott van töréspont a nyomásvonalban, ahol a fajlagos
nyomásveszteség (S’; Δp/l; dp/dl) megváltozik:
– betáplálás/elvétel
– átmérő megváltozása
– (csőanyag változása)
• „lépcső” a nyomásdiagramban: koncentrált nyomáscsökkenés/
/nyomásnövekedés:
– jelentős alaki ellenállás, amelynek hossza elhanyagolható
– szivattyú
• a vezetékpárra csatlakozó fogyasztók rendelkezésére álló
nyomáskülönbség a nyomásvonalak metszékbeli különbségével
egyenlő
Főgerinc Vízöntő
Vízöntő visszatérő
800
Főgerinc Nyomda
Nyomda visszatérő
Főgerinc Belváros
700
Belváros visszatérő
Vízöntő 'A' gerinc
A' gerinc visszatérő
nyomás (kPa)
600
Vízöntő 'B' gerinc
B' gerinc visszatérő
Vízöntő 'C' gerinc
500
C' gerinc visszatérő
Rákóczi ág
Rákóczi ág visszatérő
400
300
200
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
vezetékhossz a főgerinc mentén (m)
2000
Főgerinc Vízöntő
1800
Vízöntő visszatérő
1600
Főgerinc Nyomda 120-ig
Nyomda visszatérő 120-ig
1400
Főgerinc Belváros 120-ig
nyomás (kPa)
Belváros visszatérő 120-ig
1200
Vízöntő 'A' gerinc
A' gerinc visszatérő
1000
Vízöntő 'B' gerinc
B' gerinc visszatérő
800
Vízöntő 'C' gerinc
C' gerinc visszatérő
600
Rákóczi ág
Rákóczi ág visszatérő
400
átkötés
200
0
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
vezetékhossz a főgerinc mentén (m)
800
Főgerinc Vizöntő felőli oldal
Vizöntő oldal visszatérő
600
Főgerinc Nyomda 120-ig
nyomás (kPa)
Nyomda visszatérő 120-ig
Rákóczi ág
Rákóczi ág visszatérő
400
Főgerinc Belváros 120-ig
Belváros visszatérő 120-ig
Vízöntő 'B' gerinc
B' gerinc visszatérő
200
0
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
vezetékhossz a főgerinc mentén (m)
Beszabályozás
Az egyes fogyasztókra jutó nyomáskülönbség
kiegyenlítése a nyomáskülönbség-többlet fojtásával.
Statikus beszabályozás
Állandó
fojtás,
aminek
értékét
a
beszabályozási folyamat során állítjuk be.
Dinamikus beszabályozás
Változó
mértékű
fojtással
állandó
nyomáskülönbség fenntartása a fogyasztó
számára.
700
előremenő
visszatérő
600
a hőközpontok igénye
500
1. hőközpont
nyomás (kPa)
2. hőközpont
400
3. hőközpont
4. hőközpont
300
5. hőközpont
200
fojtás, 1. hőközpont
fojtás, 2. hőközpont
100
fojtás, 3. hőközpont
fojtás, 4. hőközpont
0
0
100
200
300
400
500
600
nyomvonalhossz (m)
700
800
900
1000
Nyomástartás
A nyomástartás feladata, hogy a zárt hidraulikai
körökben a sztochasztikus nyomásviszonyok
helyett a nyomásmező irányítottan, előre
tervezhető módon alakuljon ki, és ez az állapot
üzem
közben,
üzemszünetben,
valamint
tranziens
viszonyok
között
egyaránt
folyamatosan, adott tűrési értékek között, kellő
üzembiztonsággal fennálljon.
A nyomástartást befolyásoló tényezők
• a folyadéktöltet rugalmassági viszonyai
• a határolószerkezetek rugalmassági viszonyai
• a folyadéktöltetben és a határolószerkezetekben az instacioner hőmérséklet-viszonyok
miatt fellépő térfogatváltozások
• folyadékveszteségek
• a hálózat nyomásvesztesége
• domborzati viszonyok
Távfűtési hőszállító vezetékek
nyomástartásának speciális követelményei
• Minden időpontban és a hálózat minden pontjában
(értelemszerű kivétel a statikus nyomástartás esetleges
gőzpárnája) akadályozza meg a gőzfázis képződést. Vagyis
minden időpontban, illetve üzemállapotban és a hálózat
minden pontjában nagyobb legyen a nyomás, mint az adott
pontban a hőszállító közeg maximális hőmérsékletéhez tartozó
telítési nyomás.
• Egyetlen üzemállapotban és a hálózat egyetlen pontjában sem
szabad a maximálisan megengedett üzemi nyomást túllépni.
• A nyomástartó berendezésnek kompenzálnia kell a hőszállító
közegben üzemben, illetve üzemszünetben bekövetkező
térfogatváltozásokat (kontrakció, expanzió, vízveszteség,
víznyereség).
A nyomástartás módjai és berendezései
• statikus nyomástartás
– gázpárna
• nyitott
• közvetlen kapcsolat a folyadékfelszín és a gázpárna között
• membrános
– gőzpárna
• saját gőz
• idegen gőz
• dinamikus nyomástartás
– szivattyús
– kompresszoros
A nyomástartás kapcsolása szerint
• alsópontos nyomástartás (nyomott)
• felsőpontos nyomástartás (szívott rendszer)
• közbensőpontos (műpontos) nyomástartás
KT
KS
H
PS
Alsópontos statikus nyomástartás
F
H
KS
PS
Alsópontos dinamikus nyomástartás
F
KT
H
PS
KS
Felsőpontos statikus nyomástartás
F
H
PS
KS
Felsőpontos dinamikus nyomástartás
F
H
KT
KS
PS
Közbenső (műpontos) statikus nyomástartás
F
H
KS
PS
Közbenső (műpontos) dinamikus nyomástartás
F
Különböző nyomástartási megoldások nyomásdiagramja
1000
900
800
nyomvonalhossz (m)
700
előremenő, felsőpontos
600
visszatérő, felsőpontos
500
előremenő, alsópontos
visszatérő, alsópontos
400
előremenő, műpontos
300
visszatérő, műpontos
200
nyomástartás
100
0
0
100
200
300
400
500
nyomás (kPa)
600
700
800
900
1000
Változó tömegáramú távhőhálózat
fordulatszám-szabályozott szivattyúval
Köszönöm
a
figyelmet!