Регулятор расхода как современное решение в области регулировки и настройки теплового оборудования

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические аспекты гидравлической устойчивости систем теплоснабжения

1.1. Эволюция методов количественно-качественного регулирования в российской теплоэнергетике

1.2. Классификация и технические характеристики регуляторов расхода прямого и непрямого действия

1.3. Нормативно-правовое регулирование эксплуатации автоматизированных систем теплоснабжения в РФ

Глава 2. Инженерно-техническое обоснование применения регуляторов расхода на объекте исследования

2.1. Характеристика гидравлического режима и теплотехнические параметры системы

2.2. Расчет и выбор регулирующего оборудования для стабилизации параметров теплоносителя

2.3. Оценка влияния автоматического балансирования на показатели энергоэффективности и надежности оборудования

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: Регулятор расхода как современное решение в области регулировки и настройки теплового оборудования

Специальность: 13.02.02 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы выпускной квалификационной работы обусловлена необходимостью повышения энергоэффективности и гидравлической устойчивости централизованных систем теплоснабжения Российской Федерации в условиях реализации федеральной программы модернизации жилищно-коммунального хозяйства и перехода к цифровому регулированию теплопотребления. Существующая практика эксплуатации тепловых сетей характеризуется значительными трудностями обеспечения проектных параметров теплоносителя у удаленных потребителей, что приводит к перетопам ближних зданий и недотопам дальних абонентов, а также к повышенным эксплуатационным затратам на перекачку теплоносителя циркуляционными насосами. По данным Министерства энергетики Российской Федерации, потери тепловой энергии в сетях централизованного теплоснабжения достигают 15-20 процентов от выработанного количества, что в значительной степени обусловлено разрегулированностью гидравлических режимов и отсутствием автоматизированного управления расходами теплоносителя на вводах в здания и на отдельных стояках систем отопления.

Применение регуляторов расхода прямого и непрямого действия позволяет осуществить автоматическое балансирование гидравлического режима системы теплоснабжения независимо от колебаний располагаемого давления перед абонентскими вводами, что обеспечивает стабилизацию теплопотребления, снижение непроизводительных расходов электроэнергии на транспорт теплоносителя и повышение комфортности микроклимата в отапливаемых помещениях. Внедрение автоматических регуляторов расхода соответствует требованиям Федерального закона от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» и способствует выполнению целевых показателей энергетической стратегии России до 2035 года. Современные регуляторы расхода, оснащенные пилотными системами управления и микропроцессорными контроллерами, интегрируются в автоматизированные системы диспетчерского управления тепловыми сетями, обеспечивая дистанционный мониторинг и корректировку параметров теплоносителя в режиме реального времени.

Степень разработанности проблемы в отечественной технической литературе находится на высоком уровне. Теоретические основы гидравлической устойчивости систем теплоснабжения и методы балансировки гидравлических режимов разработаны в трудах ведущих специалистов НИУ «МЭИ», ФГУП «ВНИПИэнергопром» и АО «Мосэнерго». Вопросы применения автоматических регуляторов расхода в системах централизованного теплоснабжения рассматриваются в публикациях журналов «Энергосбережение», «Новости теплоснабжения», «Сантехника», однако практический опыт эксплуатации регуляторов расхода на конкретных объектах теплоснабжения и методики инженерно-технического обоснования их применения требуют дальнейшего развития и систематизации.

Цель выпускной квалификационной работы заключается в инженерно-техническом обосновании применения автоматических регуляторов расхода для стабилизации гидравлического режима и повышения энергоэффективности системы теплоснабжения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• провести анализ эволюции методов количественно-качественного регулирования в российской теплоэнергетике и выявить преимущества автоматического балансирования гидравлических режимов;
• систематизировать классификацию и технические характеристики регуляторов расхода прямого и непрямого действия;
• изучить нормативно-правовое регулирование эксплуатации автоматизированных систем теплоснабжения в Российской Федерации;
• выполнить характеристику гидравлического режима и теплотехнических параметров системы теплоснабжения объекта исследования;
• произвести расчет и выбор регулирующего оборудования для стабилизации параметров теплоносителя;
• оценить влияние автоматического балансирования на показатели энергоэффективности и надежности оборудования.

Объектом исследования является система централизованного теплоснабжения многоквартирных жилых зданий с независимым присоединением через индивидуальный тепловой пункт.

Предметом исследования выступают автоматические регуляторы расхода теплоносителя и их влияние на гидравлическую устойчивость и энергоэффективность системы теплоснабжения.

Методологическая база выпускной квалификационной работы включает теоретические основы гидравлики и теплопередачи, методы расчета гидравлических режимов тепловых сетей и подбора теплообменного оборудования, изложенные в учебной литературе по теплоснабжению и нормативно-технической документации. Расчетные методы базируются на положениях СП 124.13330.2012 «Тепловые сети», СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов», ГОСТ Р 54860-2011 «Тепловые сети. Трубопроводы. Общие технические требования», Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок, утвержденных Приказом Минэнерго России от 24 марта 2003 года № 115.

Научная новизна работы состоит в разработке инженерно-технического подхода к обоснованию применения автоматических регуляторов расхода на основе комплексного анализа гидравлического режима системы теплоснабжения и сравнительной оценки технико-экономических показателей различных типов регулирующего оборудования.

Теоретическая значимость выпускной квалификационной работы заключается в систематизации принципов работы и технических характеристик регуляторов расхода прямого и непрямого действия, а также в обобщении методов расчета гидравлических режимов систем теплоснабжения с применением автоматического балансирования.

Практическая значимость работы определяется возможностью использования разработанных расчетов и рекомендаций специалистами теплоснабжающих организаций и проектных институтов при модернизации индивидуальных тепловых пунктов, реконструкции систем отопления многоквартирных жилых зданий и внедрении энергосберегающих мероприятий

…