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.

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.

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

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).

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

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

Különböző nyomástartási megoldások nyomásdiagramja

Változó tömegáramú távhőhálózat fordulatszám-szabályozott szivattyúval

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

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

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

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

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

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

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

Közvetlen fektetésű távvezeték-pár hővesztesége

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

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.

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

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

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

Köszönöm a figyelmet!