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 Veredő V1 V2 2 2 p Reredő (V1 V2 ) 2 R1V1 R2V2 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!