Программа расчёта
разветвлённой паровой сети
(включая режимы с влажным паром)
Назначение программы.
Программа предназначена для расчёта
параметров пара в разветвлённой паровой сети при
известных:
- топологии сети, диаметрах трубопроводов
(внутреннй и внешний диаметры трубы, а также
диаметр трубопровода с изоляцией);
- типах прокладкок (надземная или подземная);
- типах и координатах местных сопротивлений;
- коэффициентах, определяющих теплопроводность
слоя изоляции;
- коэффициентах эквивалентной шероховатости;
- расходе или давлении и температуре пара в
источнике;
- расходах или давлениях или температурах пара
у абонентов.
В результате расчёта определяются расходы,
давления и температуры пара по всей сети, включая
абоненты, в том числе степени сухости пара.
Основные положения методики
расчёта.
Тепловые потери в паровой сети определяются
путём решения системы нелинейных алгебраических
уравнений, описывающих процесс теплопередачи
через многослойную цилиндрическую стенку. При
этом учитывается тип прокладки паропровода -
подземный, в канале или надземный, а также
атмосферные условия - температуры воздуха и
грунта, скорость ветра. Параметры,
характеризующие процесс теплопередачи через
многослойную стенку, определяются в результате
решения системы нелинейных алгебраических
уравнений, записанной для единицы длины
паропровода.
Основными зависимостями являются следующие:
- удельный тепловой поток через многослойную
стенку (потери);
- температура внутренней поверхности стенки
трубы;
- температура внешней поверхности трубы;
- температура внешней поверхности изоляции;
- коэффициент теплоотдачи от пара к внутренней
стенке трубы;
- коэффициент теплоотдачи от изоляции к
окружающему воздуху;
- коэффициент теплоотдачи излучением от
внешней поверхности изоляции к воздуху;
- коэффициент теплопроводности материала трубы
(сталь);
- коэффициент теплопроводности изоляции.
Гидравлические потери учитываются
коэффициентом шероховатости, типами местных
сопротивлений и их расположением. Кроме
упомянутых выше уравнений, используются также
зависимости, связывающие термодинамические
параметры воды и водяного пара, которые с высокой
степенью точности аппроксимируют данные таблиц
термодинамических свойств воды и водяного пара.
Эквивалентная длина местных сопротивлений
определяется из базы данных, заложенной в
программу. Исходными данными для расчёта паровой
сети являются её геометрия, параметры пара в
источнике, а также:
- потокораспределение по потребителям
или
- давления или температуры пара у потребителей.
В первом случае в результате расчёта
определяются давления, температуры, степени
сухости пара и расходы тепла с перегретым или
влажным (включая раздельно тепло с насыщенным
паром и кипящей водой) паром. Во втором случае в
результате расчёта определяются массовые
расходы пара у потребителей, расходы тепла с
перегретым или влажным паром (включая раздельно
тепло с насыщенным паром и кипящей водой).
Расчёт может проводиться в следующей
последовательности:
Если паровая сеть подвергалась
теплогидравлическим испытаниям, в результате
которых были определены коэффициенты
относительной шероховатости трубопроводов и
коэффициенты теплопроводности тепловой
изоляции, то расчёт параметров пара по тракту
паровой сети и у потребителей производится со
значениями, полученными из таких испытаний. Если
теплогидравлических испытаний сети не
проводилось или такие испытания проводились
очень давно и достоверных сведений о величинах
коэффициентов относительной шероховатости и
коэффициентов теплопроводности не имеется, то
перед проведением расчётов предварительно
необходимо их определить. Такое определение
возможно с помощью разработанной методики при
использовании результатов штатных измерений
расходов, температур и давлений у потребителей и
в источнике. Необходимым условием для этого
является перегретое состояние пара у
потребителей. Состояние пара легко определяется
по измеренным температурам и давлениям с помощью
таблиц термодинамических свойств воды и
водяного пара. |