Hőszállítás Épületenergetika B.Sc. 6. félév március 23.

Az előadások a következő témára: "Hőszállítás Épületenergetika B.Sc. 6. félév március 23."— Előadás másolata:

1 Hőszállítás Épületenergetika B.Sc. 6. félév 2009. március 23.
Nyomástartás A változó tömegáramú keringetés gazdasági előnyei Távhővezeték hővesztesége Kritikus hőszigetelési vastagság Feladatok Hőszállítás Épületenergetika B.Sc. 6. félév 2009. március 23.

2 Nyomástartás A nyomástartás feladata, hogy a zárt hidraulikai körökben a sztochasztikus nyomásviszonyok helyett a nyomásmező irányítottan, előre tervezhető módon alakuljon ki, és ez az állapot üzem közben, üzemszünetben, valamint tranziens viszonyok között egyaránt folyamatosan, adott tűrési értékek között, kellő üzembiztonsággal fennálljon.

3 A nyomástartást befolyásoló tényezők
a folyadéktöltet rugalmassági viszonyai a határolószerkezetek rugalmassági viszonyai a folyadéktöltetben és a határolószerkeze- tekben az instacioner hőmérséklet-viszonyok miatt fellépő térfogatváltozások folyadékveszteségek a hálózat nyomásvesztesége domborzati viszonyok

4 Távfűtési hőszállító vezetékek nyomástartásának speciális követelményei
Minden időpontban és a hálózat minden pontjában (értelemszerű kivétel a statikus nyomástartás esetleges gőzpárnája) akadályozza meg a gőzfázis képződést. Vagyis minden időpontban, illetve üzemállapotban és a hálózat minden pontjában nagyobb legyen a nyomás, mint az adott pontban a hőszállító közeg maximális hőmérsékletéhez tartozó telítési nyomás. Egyetlen üzemállapotban és a hálózat egyetlen pontjában sem szabad a maximálisan megengedett üzemi nyomást túllépni. A nyomástartó berendezésnek kompenzálnia kell a hőszállító közegben üzemben, illetve üzemszünetben bekövetkező térfogatváltozásokat (kontrakció, expanzió, vízveszteség, víznyereség).

5 A nyomástartás módjai és berendezései
statikus nyomástartás gázpárna nyitott közvetlen kapcsolat a folyadékfelszín és a gázpárna között membrános gőzpárna saját gőz idegen gőz dinamikus nyomástartás szivattyús kompresszoros

6 A nyomástartás kapcsolása szerint
alsópontos nyomástartás (nyomott) felsőpontos nyomástartás (szívott rendszer) közbensőpontos (műpontos) nyomástartás

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16 Különböző nyomástartási megoldások nyomásdiagramja

17 Változó tömegáramú távhőhálózat fordulatszám-szabályozott szivattyúval

18

19

20

21

22

23

24

25

26 Szigetelt cső hőátbocsátási tényezője
az r = r1→ t = t1 peremfeltételből:

27 hőátadás a cső belső és külső felületén:
a külső és belső hőmérséklet közötti különbség:

28 A vezetékmenti hőátbocsátási tényező
1 méter hosszú vezetékszakasz hőleadása 1°C hőmérsékletkülönbség esetén; [kl]=W/mK

29

30 A forróvíz lehűlésének számítása Politropikus, súrlódásos, kívülről fűtött vagy hűtött stacionárius áramlás állandó áramlási keresztmetszetű csőben A mozgási egyenlet: Euler-egyenlet: Az energiaegyenlet: Differenciálva:

31 Mivel a közeg összenyomhatatlan, ezért
így A mozgási egyenletet az energiaegyenletbe helyettesítve Mivel u = c T, ezért Ha akkor

32 A peremfeltétel: z = 0 A differenciálegyenlet a szétválasztás után A peremfeltételből

33

34

35

36 Ezzel a talaj hővezetési ellenállása:
A védőcsatorna egyenértékű átmérője: Ezzel a talaj hővezetési ellenállása: A védőcsatorna hőmérlege:

37

38 Közvetlen fektetésű távvezeték-pár hővesztesége

39 A távvezetéki hőveszteség aránya a szállított hőmennyiséghez
A számítást kétféle fektetési mód felvételével végeztük el: ISOPLUS köpenycsöves fektetés Vasbeton védőcsatornában vezetett távvezetékpár A távvezeték mérete: Külső csőátmérő: 219 mm Belső csőátmérő: 211 mm A hőszigetelés külső átmérője: ISOPLUS: 301 mm Védőcsat.: 319 mm Fektetési mélység: 1,2 m A számításokat 1000 m hosszú vezetékre végeztük el. A hőszigetelés hővezetési tényezője ISOPLUS: 0,027 W/m,K Védőcsat.: 0,27 W/m,K üzemi hővez. tény

40 Éves szállított hőmennyiség, GJ/év Éves hőveszteség, GJ/év,
Vízsebesség, m/s Éves szállított hőmennyiség, GJ/év Éves hőveszteség, GJ/év, illetve arány, % ISOPLUS Vb. védőcsatorna 0,5 52 346,8 1531,8 2,9 6291,7 12,0 1,0 104 693,5 1,5 6,0 157 040,3 4,0 A számítást a védőcsatornában vezetett távvezeték esetében tervezési hővezetési tényezőre is elvégeztük (0,045 W/m,K), és az eredmény alig tér el az ISOPLUS fektetésre kapott értékektől.

41 A hőszigetelés kritikus vastagsága
fajlagos hőátbocsátási tényező: a szigetelés vastagságával befolyásolható:

42 szélsőérték: Például: ha αk=10 W/m2K; λszig=0,04 W/mK →Dkrit=0,008 m ha αk=10 W/m2K; λszig=1 W/mK →Dkrit=0,2 m

43 A fajlagos hőátbocsátási tényező változása a szigetelés vastagságának függvényében, különböző hővezetési tényezőkre

44 Köszönöm a figyelmet!