CC BY
3УДК 62
Д.А. Сушко, В.М. Мельников
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПОСЁЛКА ВЯТКИНО ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ
В статье рассматриваются вопросы теплоснабжения промышленных объектов, общественных и жилых зданий. Рассмотрены соотношения тепловых нагрузок, варианты балансировки потребителей. Предложено применение геоинформационной системы ZuluGIS и программно-расчетного комплекса ZuluThermo.
Ключевые слова: Теплоснабжение разнородных объектов, гидравлическая устойчивость тепловой сети, применение Zulu.
Технические показатели источника тепла, диаметров и длин трубопроводов тепловой сети, тепловые нагрузки потребителей п. Вяткино соответствовали заявленным целям и показателям, указанным в [1]. Но дальнейшее расширение перспективного микрорайона города Владимира привело к строительству многоэтажного жилого дома на ул. Прянишникова, 1а. Тепловые нагрузки данного дома оказались максимальными среди всех потребителей и составили на отопление 0,771 МВт, на подогрев горячей воды 0,385 МВт, в сумме 1,156 МВт.
Вскоре, после подключения дома 1а в сеть, начали поступать жалобы на недостаточное снабжение теплом данного объекта. Для решения появившейся задачи была построена расчётная модель в специализированной программе. Схема тепловой сети составлена с помощью геоинформационной системы ZuluGIS и программно-расчетного комплекса ZuluThermo [2]. Электронная модель системы теплоснабжения составлена для проведения теплогидравлических расчетов, в том числе при совместной работе нескольких источников тепловой энергии на единую тепловую сеть, для расчета потерь тепловой энергии через изоляцию и с утечками теплоносителя, для построения пьезометрических графиков.
Трассировка тепловой сети показана на рисунке 1, слева, расчётная модель в Zulu справа.
Рис. 1. Трассировка тепловой сети и расчётная модель
© Сушко Д.А., Мельников В.М., 2018.
Вестник магистратуры. 2018. № 2-2(77)
ISSN 2223-4047
На рисунке прямоугольником выделен дом 1а как объект с максимальным теплопотреблением, треугольником показан наиболее удалённый объект, школа, суммарное теплопотребление составляет 0,196 МВт.
Расчёты модели в Zulu и анализ полученных результатов показали, что первоначальный выбор магистрали тепловой сети был осуществлён по направлению «котельная - школа» с удельными линейными потерями не более 5 мм/м (50 Па/м). Ответвление «тепловая камера 1 - дом 1а» с удельными линейными потерями не менее 10 мм/м (100 Па/м). Удельные линейные потери определяют внутренний диаметр трубопровода, увеличение снижает значение диаметра, уменьшение диаметр увеличивает.
Появление крупного потребителя «дом 1а», который обладает более высоким располагаемым напором, чем потребитель «школа», привело к ситуации, когда магистралью должно быть направление «котельная - дом 1а», а ответвлением направление «тепловая камера 1 - школа». Новая магистраль оказалась с заниженными диаметрами, что является первой причиной неудовлетворительного снабжения теплом дома 1а.
Второй причиной можно считать наличие перехода диаметра с dy = 150 мм на dy = 100 мм перед домом 1а, т.к. планировался объект с меньшей тепловой мощностью. Переход и сниженный диаметр увеличивают гидравлические потери в тепловой сети.
Третьей причиной является гидравлическая разбалансировка сети, т.к. теплоноситель не поступает к потребителям с высоким сопротивлением. Об это свидетельствуют пьезометрические линии, полученные в ходе моделирования в Zulu, рисунок 2.
Рис. 2. Пьезометрическая линия «котельная - дом 1а»
Рис. 3. Пьезометрическая линия «котельная - школа»
Основными задачами дальнейшего исследования являются: отладка расчётной программы, получение вариантов потокораспределения в сети, выявление узких мест и нахождения путей оптимизации.
По результатам моделирования предлагается увеличение диаметра трубопровода к дому 1а до 150 мм и установка балансировочных узлов у потребителей, рисунок 4.
Рис. 4. Схема балансировочного узла Библиографический список
1. Схема теплоснабжения муниципального образования Вяткинское сельское поселение. Постановление администрации муниципального образования «Судогодский район» Владимирской области от 14.10.2016 № 1163.
2. Программно-расчетный комплекс АРМТЕСТ^и1и [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.politerm.com/download/. - ZuluThermo. - (Дата обращения: 30.01.2018).
СУШКО ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ - магистрант института архитектуры, строительства и энергетики, Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.
МЕЛЬНИКОВ ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ - кандидат технических наук, доцент кафедры «Теп-логазоснабжение, вентиляция и гидравлика», Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.
