VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

За счет варьирования структурными графами (СГ) системы теплоснабжения (СТС) возможна постановка и решение цикла важных задач анализа гидравлических режимов, которые объединяются в три основные группы [1].

1. Многовариантные расчеты нормальных и аварийных режимов по заданным напорам источников, сопротивлениям участков и параметрам настройки регуляторов.

Применение эквивалентирования [2, 3] позволяет имитировать аварийный режим с отключением поврежденного участка различными способами [4]:

а) исключением его из СГ;

б) «установкой» на нем фиктивного регулятора расхода (РР), настроенного на расход в 10-100 раз меньший, чем расход в нормальном режиме;

в) увеличением его сопротивления примерно в 1000 раз по сравнению с действительным значением (больший коэффициент приводит обычно к значительному увеличению времени счета, а при меньших возникает существенная погрешность в определении расходов и давлений на участках сети).

2. Задачи наладки тепловых сетей, связанные с определением сопротивлений дросселирующих органов у потребителей. Они возникают не только в процессе эксплуатации, но и при проектировании, так как для анализа переменных режимов необходимо знать параметры сети, которые смогут обеспечить требуемые расходы у потребителей в расчетном нормальном режиме работы.

Смысл этих задач заключается в таком подборе сопротивлений дросселирующих устройств у потребителей, который обеспечил бы распределение расходов теплоносителя между ними в точном соответствии с нагрузками. Решение достигается с помощью включения в СГ «фиктивных» РР, настроенных на пропуск требуемых потребителями количеств теплоносителя.

Получаемые в результате расчета сопротивления этих регуляторов оказываются равными тем, которые требуются для потребителей. Практически всегда имеется возможность добиться того, чтобы начальное приближение отличалось от конечного результата не более чем в 10 раз.

3. Определение оптимальных с точки зрения эксплуатации режимов регулирования отпуска тепла в нормальных и аварийных условиях. При решении этих задач находятся располагаемые напоры на выходе из источников и параметры настройки отдельных регуляторов, которые обеспечат поддержание в заданных пределах давлений во всех узлах при наименьшем числе насосных подстанций и устройств автоматики.

Оптимизация режимов совместной работы источников является задачей более общей по сравнению с наладкой СТС. В зависимости от конкретных вариантов ее постановки при ее решении могут определяться располагаемые напоры на выходах из источников, параметры настройки отдельных регуляторов, места подпитки и т. д., при которых соответствие давлений и расходов во всех точках сети заданным требованиям достигалось бы наиболее простыми с точки зрения эксплуатации средствами (с наименьшим числом регуляторов, минимальным дросселированием напоров и т. д.). Некоторые полезные рекомендации составления и применения СГ для решения этого класса задач приведены в [1, 4].

Успешное решение перечисленных задач обеспечивается при условии, что в каждом конкретном случае:

1) грамотно выбирается подходящий по размерам сети, времени счета метод (вариант метода) расчета;

2) корректно составляются СГ сети, причем его укрупнение или детализация осуществляется так, чтобы наиболее рациональным образом отвечать постановке вопросов, обеспечивать сходимость выбранного метода расчета, а также обеспечивать удовлетворительную точность результатов.

Реализация поставленной задачи требует решения ряда дополнительных задач, решаемых комплексно и обеспечивающих надежность функционирования и безопасность таких сложных систем, позволяющих оперативно управлять ими при изменении режимов функционирования и в случае возникновения аварийных ситуаций. Имитационное моделирование аварийных ситуаций может рассматриваться как отдельная задача. В рамках комплексных задач можно рассматривать экологические и экономические, неизбежно возникающие после возникновения аварий на объектах защиты. Решение перечисленного ряда задач будет способствовать предотвращению аварийных ситуаций на объектах защиты и обеспечивать их надежность и безопасность при мониторинге технического состояния СТС по данным манометрической съемки.

Список литературы

1. Сазонова, С.А. Методы технической диагностики и безопасность систем теплоснабжения: математическое моделирование потокораспределения в функционирующих системах теплоснабжения / С.А. Сазонова, Ю.С. Сербулов. - Saarbrucken, 2014. – 210 с.

2. Сазонова, С.А. Моделирование неустановившегося и установившегося потокораспределения систем теплоснабжения / С.А. Сазонова // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. - 2013. - № 1 (10). - С. 55-60.

3. Сазонова, С.А. Модели оценки возмущенного состояния системы теплоснабжения / С.А. Сазонова // Инженерная физика. - 2010. - № 3 – С. 45-46.

4. Хасилев, В. Я. Методы и алгоритмы расчета тепловых сетей / В. Я. Хасилев, А. П. Меренков, Б. М. Каганович, К. С. Светлов,. М. К. Такайшвили - М.: Энергия, 1978. - 175 с.

Код для цитирования: Скопировать