Введение к работе
1.1. Актуальность темы
Происходящий в настоящее время резкий рост цен на энергоносители приводит к значительному удорожанию тепловой энергии, поступающей к потребителям от ТЭЦ и котельных. Поэтому основным направлением удовлетворения потребителей в тепловой энергии является ее экономное расходование. Кроме внедрения энергосберегающих технологий в промышленности имеются большие резервы экономии теплоты в системах централизованного теплоснабжения. Значительная экономия тепловой энергии может быть достигнута путем автоматического регулирования расхода теплоты в соответствии с нуждами потребителей.
Известные методы регулирования потребления теплоты абонентами, регулирующие приборы и системы не удовлетворяют в полной мере требованиям по обеспечению необходимого температурного рехеима зданий, а также экономного расхода теплоты. Так, например.при преобладании в тепловом районе абонентов с двухступенчатой последовательной схемой присоединения подогревателей горячего водоснабжения или со смешанной с ограничением максимального расхода сетевой воды применяется центральное регулирование по повышенному температурному графику, который рассчитывается по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения при расходе сетевой воды равном расчетному на отпление. У абонентов с расходом сетевой воды, отличающимся от расчетного, необходимо осуществлять изменение расхода в течении отопительного периода путем автоматического регулирования.
Кроме того, при отпуске теплоты теплоисточником по обычному отопительному графику имеют место значительные перерасходы теплоты(перстопы) в диапазоне от начала (конца) отопительного периода до нижней "точки срезки" температурного графика,- Регулирование расхода теплоносителя в данный период позволяет обеспечить не только комфортные температурные условия, но и получить значительную экономию тепловой энергии.
Работа выполнена в соответствии с Республиканской программой "Энергетика-2", утвержденной Постановлением Президиума АН Беларуси 5.12.90 г. (Раздел 2.24).
1.2. Цель работы
Основной целью работы является разработка научно обоснованного метода.оптимального принципа регулирования потребления теплоты на нужды отопления, а также разработка средств автоматизации с теоретическим обоснованием и экспериментальной проверкой алгоритмов функционирования и управлення.Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
- на основании анализа возмущающих факторов на тепловой режим отапливаемых зданий, обобщения опыта по методам и принципам регулирования потребления теплоты разработать метод и схему регулирования;
для предлагаемого метода и схемы регулирования разработать алгоритмы функционирования и управления с использованием принципа оптимизации теплового режима здания;
разработать технические средства регулирования потребления " теплоты на отоплеігие- многофункциональные автоматические регуляторы;
-разработать методики расчета элементов схемы рггулирования и авторегуляторов;
- произвести исследование в лабораторных и натурных условиях предлагаемых
технических средств регулирования;
- выявить экономическую эффективность;
- дать рекомендации по использованию предлагаемых метода и технических
средств регулирования на объектах теплопотребления,
1.3, Научная новизна
1. Впервые разработана и научно обоснована принципиальная схема
комбинированного регулирования потребления теплоты на отопление зданий;
-
Схема регулирования реализована на разработанных автором технических средствах—гидравлических регуляторах расхода, (типа ГРР);
-
Разработанная схема регулирования позволяет обеспечивать как изменение расхода теплоносителя по заданной программе/так и стабилизацию установленного расхода при изменении давления на вводе теплосети;
-
С участием автора разработаны с применением ЭВМ зависимости расходных характеристик для различных схем присоединения систем отопления и характеристик оборудования;
-
Предложена методика определения давления управления регулятором- расхода типа ГРР;
-
Для разработанного управляющего устройства регулятора теоретически обоснована методика определения геометрических размеров клапанов;
-
Теоретически получены зависимости для расчета и подбора элементов термосистем регуляторов.
1.4. Практическая значимость
1. Реализация разработанных схем и средств регулирования
теплопотребления на отопление позволяет исключить перерасходы теплоты на
всем диапазоне отопительного периода. Они могут быть использованы всем»
теплоснабжающими предприятиями, потребителями и проектными организациями
при новом строительстве и реконструкции действующих систем теплопотребления.
-
Разработанные многофункциональные регуляторы комплектуются на базе серийно выпускаемого регулятора типа РР, простой в изготовлении и надежной в работе корректирующей приставкой с манометрическими термосистемами. Это позволяет ускорить серийное производство регуляторов и их практическое внедрение как на действующих, так и на вновь вводимых объектах.
-
Разработана методика настройки регуляторов на действующих объектах теплопотребления с регуляторами типа ГРР.
-
Зависимости, полученные для расчета и подбора элементов термосистем регуляторов позволяют, значительно снизить приведенные затраты на опытно-конструкторские работы при проектировании новых конструкций регуляторов.
1.5. Апробация работы
Материалы диссертации докладывались и обсуждались на постоянно действующем Всесоюзном(ньше Всероссийском) семинаре по совсршенствовашпо управления и автоматизации систем теплоснабжения при Научном совете по комплексным проблемам энергетики РАН (Орел, 1989;Орел,1992), на научно-техническом семинаре (Орел, 1989), на областной научно-технической конференции (Орел,1990); на областном семинаре ОП ВНТО приборостроительной промышленности в 1992г., на областной научно-технической конференции(Орел,1992); во Всероссийском теплотехническом институте ВТИ (отделение турбин и теплофикации) в 1992г., в Российском научно-техническом обществе приборостроителей (Орловское обл. управление) в 1993г., на научно-техническом совете АО "ОРЛЭКС в 1993г., на кафедре "Приборостроение" Орловского государственного политехнического института в 1993г.
