книги / Экология. Энергосбережение. Экономика

Алгоритм программы обеспечивает также экономное использова­ ние оперативной памяти ЭВМ за счет рационального способа .опи­ сания геометрической структуры проектируемой газовой сети /4/.

Укрупненная принципиальная блок-схема программы "Надежда" представлена на рисунке.

Блок I выполняет некоторые подготовительные и вспомогатель­ ные расчеты.

Блок 2 производит целенаправленное распределение расчетно­ го перепада давления газа между участками сети, исходя из усло­ вия обеспечения минимума расхода металлических труб (и капитало­ вложений) на сооружение газовой сети /6/.

Блок 3 осуществляет выбор оптимальных диаметров газопро­ водов для всех участков сети, выполняя (из-за необходимости со­ гласования их с сортаментом стандартных труб) дополнительную кор­ рекцию располагаемых перепадов давления газа по всем ее участкам.

Блок 4 включает в себя сложный итерационный процесс много­ кратной гидравлической увязки сети, который продолжается до до­ стижения заданной точности расчета.

Блок 5 выполняет проверку полученных значений давления га­ за во всех узлах сети. Если в каких-либо узлах оно окажется ниже предварительно заданного минимально допустимого значения, диаметр соответствующего газопроводе увеличивается на один стандартный типоразмер. Управление вычислительным процессом передается вновь к блоку 4, и начинается новая гидравлическая увязка сети с после­ дующей повторной проверкой допустимого давления в узлах сети и, в случае необходимости, новой коррекцией диаметров труб.

Блок б определяет некоторые технико-экономические показате­ ли спроектированной газовой сети, которые могут быть использованы при предпроектном сопоставлении различных вариантов системы газо­ снабжения с целью выявления наилучшего проектного решения.

Выполнение каждого этапа расчета сопровождается соответ­ ствующими сообщениями на экране дисплея. Конечные результаты расчета выводятся на экран (9 ) в удобной табличной форме и могут быть распечатаны с помощью принтера.-

Программа отличается простотой подготовки исходных данных,

всостав которых входят:

-описание геометрической структуры сети;

-длина участков и расчетный расход газа по каждому из них;

-давление газа в узлах сети (назначается предварительно

в качестве первого приближения и многократно уточняется в ходе итерационных.процессов увязки сети);

-характеристики транспортируемого газа.

Основная часть значений исходных величин (массивы) вводит­ ся в оперативную память ЭВМ в виде файла данных* предварительно записанного на диске и имеющего свое имя. Отдельные дополнитель­

ные данные вводятся с клавиатуры компьютера посредством операто­

ра ХИРЦТ .

Программа "Надежда" пригодна для расчета газовых сетей любой геометрической структуры: тупиковых» кольцевых и смешанных (в том числе и тех, которые топологически не могу? быть представ­

лены в виде плоских графов). Простота й эффективность вычислитель­ ного алгоритма, а также рациональный метод описания геометричес­ кой конфигурации рассчитываемой газовой сети обеспечивают высокую скорость вычислений и соответствующую экономию машинного времени. Программа составлена на. диалоговом алгоритмическом языке

Бейсик /2/,, широко используемом в современных мини- и микроЭВМ, и реализована в среде М8 - $0$ на персональном компьютере типа 1ВМ РС. Последующая адаптация программы применительно к современ­ ной системе программирования Турбо-Бейсик (выполнена С.Е.Бессолицыным) позволила значительно ускорить расчеты.

Проверочные расчеты показывают, что использование оптимиза­ ционной программы "Надежда" обеспечивает экономию до 8...12 % металле- и капиталовложений в проектируемые газовые сети по сравнению с обычными методами их расчета.

Библиографический список

1. Баясанов Д.Б., Стратан Ф.И. Моделирование и проектирова­ ние распределительных систем газоснабжения. Кишинев: Отиинца, 1987. 124 с.

2. Кетков Ю.Л. Диалог на языке бейсик для мини- и микроЭВМ. М.: Наука, 1966. 366 с.

3.Красовский Б.М., Оленев В.А. О расчете кольцевых газо­ вых сетей // Газовая проишленность. 1971. * 5. С.24-26.

4.Красовский Б.М., Оленев В.А. Алгоритм для расчета на ЭВМ потокораспределения в кольцевых газовых сетях при заданных давлениях в точках их питания // Вопросы совершенствования стро­ ительства / Пермский политехи.ин-т. Пермь, 1973. С.161-166.

5. Оленев В.А. Программа "Надежда" для оптимизационных рас­ четов газовых сетей низкого давления на персональных ЭВМ: Информ. листок № 334-93 / Пермский ЩТИ; Пермь, 1953. 3 с.

6. Оленев В.А. Уточнение метода оптимизации распределитель­ ных газовых сетей // Известия вузов. Нефть и газ. 1960. V II.

С.74-76.

7.СНиП 2.04.06-87. Газоснабжение / Госстрой СССР. М . : ЦИТП Госстроя СССР. 1968. 64 с.

8. ТорчинскиЙ Я.М. Оптимизация проектируемых и эксплуатируе­ мых газораспределительных систем. Л.: Недра, 1968. 239 с.

Получено 20.01.94

ЭДК 697.34

С.Ё. БВССОЛИЦЫН

(Пермский государственный технический университет)

ОСОБЕННОСТИ УМЯГЧЕНИЯ ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ СИСТЕМ 1ЕШЮСНАВКЕНИН ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ЗНАЧЕНИЯХ рН

В качестве возможного критерия для учета влияния на накипеобразование

рН сетевой воды предлагается величина максимального количества карбоната кальция, способного выделиться из воды.

В действующих нормах ПТЭ для предупреждения накипеобразования на трубках теплообменных аппаратов введены нормы по так на­ зываемому карбонатному индексу - произведению концентрации кальциевой жесткости на общую щелочность воды. Величина карбонат­ ного иццекса выбрана на основе экспериментальных работ ВТИ /2/ с учетом реального опыта эксплуатации ТЭЦ. Однако эти нормы ори­ ентированы на достаточно низкую величину рН сетевой воды. В то же время с целью уменьшения интенсивности внутренней коррозии и микробиологических процессов, в частности сульфидного загрязне­

ния сетевой воды, тепловые сети используют режимы работы с повы­ шенными значениями рН. В этих случаях соблюдение предельно допус­ тимого ик не гарантирует безопасного .режима работы теплообменно­ го оборудования /I/. Необходим новый критерий, учитывающий влия­ ние величины рН сетевой воды на накипеобразование.

В данной работе в качестве возможного критерия предлагает­ ся величина максимального количества карбоната кальция, способ­ ного выделиться из воды, т.е. после выделения которого вода ста­ новится стабильной (индекс насыщения воды карбонатом кальция ста­ новится равным нулю) • Расчет этой величины основан на решении системы уравнений, позволяющей определить величину рН при повышен­ ных температурах /3/ и включающей в себя уравнение индекса насы­ щения воды: '

^Коэффициенты активности зависят от концентрации и валентнос­ ти всех находящихся в воде ионов, т.е. от так называемой ионной

155

силы раствора ^ , количественно представляющей полусумму произ­ ведений молярных концентраций всех находящихся в растворе ионов

1)^ на квадрат заряда каждого из них 2^ :

Расчет системы уравнений (I) ведётся следующим образом: 1. При известных общей щелочности, величине рН и ионной

силе воды при данной температуре нагрева определяется индекс на­ сыщения 3 и сумма компонентов растворенной углекислоты С .

2. Если 3 отрицателен, вода не насыщена карбонатом кальция и его выделение из воды невозможно., При положительном 3 , подби­ рается такая величина ССоСО^, что значение индекса насыщения (с учетом изменения рН, Щ0 , Со и С при выделении карбоната каль­ ция из воды) становится равным нулю.

В табл; I приведены рассчитанные величины 1СаС0^1для предель­ но допустимых значений И^, рекомендованных в ПТЭ при рН воды 8,4; концентрации сульфатов 50 мг/кг; концентрации хлоридов 50 мг/кг. Концентрация магния принималась равной 70 %от концент­

рации кальция, которая, в свою очередь, была принята равной общей щелочности и определялась из соотношения СО'Щ0 = .

Из табл. I видно, что предельные значения карбонатного ин­ декса при различных температурах определяют среднее значение ко­ личества карбоната кальция, способное выделиться из воды, равное

Таблица I Значение карбонатной жесткости воды в зависимости

от температуры

26,7 при максимальной абсолютной ошибке 2.2, что дает относитель­

ную ошибку всего 8$. Следовательно, можно допустить, что эксплу­ атация воды, способной выделить более 26,7 иг/кг1СаС03\ приведет

к недопустимо высокому уровню карбонатного накипеобразования в теплообменнике. Таким образом, подставляя в уравнения (I) величи­ ну ССаС031, равную 26,7 мг/кг, зная значения рН, Ш0, можно всег­ да определить предельное содержание кальция, до которого следует умягчать подпиточную воду, чтобы обеспечить безаварийный режим работы теплообменного оборудования. В табл. 2 предложены примеры расчета предельных концентраций кальция для воды с концентраци­ ями сульфатов 50 и хлоридов 200 мг-экв/кг при различных значе­ ниях рН, общей щелочности и температуре в наиболее нагретой труб­ ке теплообменника 150°С.

Таблица 2 Результаты определения предельного содержания

кальция в подпиточной воде

Следует отметить, что в некоторых ситуациях, например при низком уровне щелочности, предельная концентрация кальция, рас­ считанная по ССоСО^Х может быть выше норм, рекомендуемых в 11ТЭ. В этом случае следует соблюдать действующие нормативные требова­ ния к качеству сетевой воды. Если при соблюдении нормативных требований предельно допустимая концентрация кальция в сетевой воде превывает ограничение, определенное по предлагаемому мето­ ду, необходимо обеспечить более глубокое умягчение подпиточной воды. Несоблюдение этого требования приведет к опасному повышению интенсивности накипеобразования. Это подтверждается опытом Перм­ ской ТЭЦ-6, Волгоградской ТЭЦ-2, Балхашской ТЭЦ и многих отопи­ тельных котельных.

Библиографический список

1. Маргулова Т.Х., Мартынова О.И. Водные режимы тепловых

иатомных электрических станций. М.: Выс.шк., 1967.

2.Пшеменский А . Л . Исследование процесса накипеобразования при высоких тепловых напряжениях поверхностей нагрева применитель­ но к условиям работы энергетического оборудования: Автореф.

дис. ... канд.техн.наук/ ВТИ. М., 1974.

3. Тгиззеб 8.К., ТНотаз З.Р. А сИзсизз'юп о/ 1кб скет1саб скагасЬег о/ Ькб шаЬвг тсхбебигез. АММ , 1971. V.63 .

Получено 20.01.94

УДК 697.34

Ю.Г.ГРАЧЕВ, А.Л.ГРИШКОВ , А.В.ГРИШКОВА, Б.М.КРАСОВСКИЙ

(Пермский государственный технический университет)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ ВОДЯНЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Приводятся результаты исследований расчета отопительной тепловой на­ грузки с учетом климатических осо­ бенностей г. Перми. Предлагается уточненный график качественного ре­ гулирования отпуска тепла в систе­ мах теплоснабжения.

Б условиях г.Иерми нормативное значение температуры внутреннего воздуха при проектировании отопления * 20°С. Поддержа­ ние в отапливаемых помещениях этой температуры обеспечивает ус­ ловия комфорта в наиболее холодное время года. В начале отопи­ тельного периода температура комфорта находится в интервале 22...23°С (табл. 2).

Таблица 2 Поправочные коэффициенты для определения расчетной

внутренней температуры

Относительные расходы тепла для отопления жилых зданий, опре­ деленные по традиционной и уточненной методикам, приведены в табл. 3. Расчеты выполнены для условий г. Перми, Ьц* -35°С).