Моделирование режимов работы тепловых схем котельных

Моделирование режимов работы тепловых схем котельных

По своему назначению котельные малой и средней мощности делятся: на отопительные, предназначенные для теплоснабжения систем отопления, вентиляции, го-рячего водоснабжения жилых, общественных и других зданий; производственные, обеспечивающие паром и горячей водой технологические процессы промышленных предприятий, а также производственно-отопительные, обеспечивающие паром и горячей водой различных потребителей. В зависимости от вида вырабатываемого теплоносителя котельные делятся на водогрейные, паровые и паро-водогрейные. У каждого такого источника своя тепловая схема с индивидуальными особенностями. Тепловая схема и режим работы котельной зависит от вида вырабатываемого теплоносителя, схемы тепловых сетей, связывающих котельную с потребителями пара или горячей воды, качества исходной воды. Водяные тепловые сети бывают двух типов: закрытые и открытые. При закрытой системе вода (или пар) отдает свою теплоту в местных системах и полностью возвращается в котельную. При открытой -вода (или пар) частично, а в редких случаях, полностью отбирается в местных установках. Сам расчет тепловой схемы начинается с определения задания тепловых нагрузок, либо расходов пара и горячей воды. Далее производится выбор типа, количества и производительности котельных агрегатов. В некоторых случаях оказывается целесообразным принять два типа котла с учетом ряда технико-экономических расчетов по применению в самих котельных паровых и водогрейных котлов. При этом в котельных с общей тепло производительностью (пар и горячая вода) до 50 Гкал/ч рекомендуется устанавливать только паровые котлы, а горячую воду для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения получать от пароводяных подогревателей. Для мощных котельных с общей тепло производительностью свыше 100 Гкал/ч, более рациональным является применение комбинированных паровых котлов с гибкой регулировкой паровой и водогрейной нагрузок. После выбора котлов производится подбор всего необходимого для их работы вспомогательного оборудования: теплообменных аппаратов, аппаратуры водоподготовки, насосов, баков и пр.

Большая сложность тепловых схем современных котельных установок с паровыми, водогрейными паро-водогрейными котлами вынуждает вести их расчет методом последовательных приближений. Для каждого из элементов тепловой схемы составляется уравнение теплового и материального балансов, решение которого позволяет определить неизвестные расходы и энтальпии. Все эти расчеты производятся в специализированных математических программах. Однако их использование связано с определенными трудностями (изучение синтаксиса встроенного языка, покупка лицензии на использование самой программы и т.п.). Поэтому все расчеты, связанные с обсчетом самой схемы, решением уравнений, итерационными процедурами, можно выполнять в офисном приложении MS Excel, которое есть на каждом рабочем месте. Эта программа отличается тем, что в ней можно смоделировать разные фактические режимы работы котельной или ТЭЦ, а также решить любое уравнение или получить необходимую зави-симость. Плюсом программы является ещё и то, что студенты могут самостоятельно скорректировать программу на свое усмотрение, а также внести корректировки как в сам расчет, так и в интерфейс программы. Все это развивает индивидуальное творчество и мышление, а также позволяет студенту отследить порядок расчета, получив дополнительные знания, что невозможно при использовании закрытых программ.

УДК 621.18

Количество показов: 1234