ний вигляд:
В (1.2.9.) p> А матеріальна характеристика прийме вигляд:
В (1.2.10.) p> Позначимо через М 0 матеріальну характеристику мережі при деякому фіксованому значенні питомої лінійної втрати тиску R 0 .
Згідно (1.2.10) можна записати при ПЃ 0 = ПЃ
В (1.2.11.) p> Звідки
М = Мо (1.2.12.) p> З урахуванням (1.2.5.) і (1.2.12) змінна частина капітальних вкладень в теплову мережу буде
К'т. С = у О‡ Мо (1.2.13.) p> Вартість електроенергії, що витрачається на перекачування теплоносія дорівнює:
В , (1.2.14.) p> де П„ - річна тривалість експлуатації теплової мережі, год/рік;
О· - ККД мережних насосів;
З з - районні замикаючі витрати на електроенергію, руб/(Вт год).
Знайдемо вартість тепла, теряемого трубопроводами:
Ітп = Зт О‡ П„ О‡ k О‡ ПЂ О‡ М 0 О‡ (1 + ОІ) , (1.2.15.) p> де Зт - районні замикаючі витрати на теплову енергію, руб/Втгод;
k - коефіцієнт теплопередачі трубопроводів теплової мережі, Вт/м ВІ к. Визначається тепло технічним розрахунком;
t - середньорічна температура теплоносія в трубопроводах, Вє С;
t - середня за період експлуатації теплової мережі температура навколишнього середовища, Вє С;
ОІ - коефіцієнт, що враховує тепловтрати через неізольовані ділянки трубопроводу.
Використовуючи (1.2.1), (1.2.13), (1.2.14) і (1.2.15), запишемо наступний вираз для цільової функції:
В
(1.2.16)
Для знаходження оптимальної величини питомої лінійної втрати тиску продифференцируем функцію (1.2.16) і прирівняємо отриманий вираз до нуля:
(1.2.17)
звідки після деяких перетворень
R (1.2.18.)
де
В (1.2.19)
Методика економічного обгрунтування транзитної теплової мережі зводиться до наступних етапів розрахунку. При заданій величині R 0 на підставі гідравлічного розрахунку визначається діаметр мережі d 0 і її матеріальна характеристика М 0 . Потім виявляється оптимальне значення питомої лінійної втрати тиску R opt і повторним розрахунком знаходиться оптимальний діаметр d opt .
Методика розрахунку транзитного теплопроводу застосовна і для тупикової розподільної мережі. p> Оптимальне значення лінійної втрати тиску на головний магістралі теплової мережі R opt знаходиться за рівняннями (1.2.18) і (1.2.19) за допомогою підстановки:
;
де - сумарна протяжність ділянок головний магістралі, вважаючи що подає і зворотну лінію теплопроводу, м;
n - загальна кількість ділянок магістралі;
d i , 0 - діаметр i-го ділянки, розрахований при заданій величині питомої лінійної втрати тиску R 0 , м;
l i - довжина i-го ділянки, м.
G = 55кг/с
В
l 1 = 650м l 2 = 550м l 3 = 750м
G = 30кг/с
G = 70кг/с
Рис 1. Розрахункова схема теплової мережі.
Вихідні дані.
1. Частка річних відрахувань на реновацію, ремонт і обслуговування теплової мережі = 0,075 1/рік.
2. ККД мережних насосів О· = 0,6.
3. Щільність теплоносія ПЃ = 970 кг/м Ві.
4. Різниця температури = 40 Вє С.
5. Річна тривалість експлуатації теплової мережі П„ = 6000 год/рік.
6. Питома вартість електроенергії Се = 58 О‡ 10 руб/(Вт год).
7. Районні прикінцеві витрати на теплову енергію Зт = 76 О‡ 10 руб/(Вт год).
8. Вартісний коефіцієнт у = 3990 руб/м ВІ.
9. Коефіцієнт теплопередачі трубопроводів теплової мережі К = 1,25 Вт/м ВІ к.
10. Коефіцієнт враховує тепловтрати через неізольовані ділянки трубопроводу, ОІ = 0,2.
11. Коефіцієнт ефективності капітальних вкладень Е = 0,12 1/рік.
Загальна довжина магістралі.
l = l 1 + l 2 + l 3 = 650 +550 +750 = 1950 м.
Гідравлічним розрахунком Rо = 80 кПа, отримаємо наступні діаметри мережі по ділянках: d1, 0 = 377 Г— 9 мм, d2, 0 = 273 Г— 7 мм, d3, 0 = 194 Г— 5мм.
Матеріальна характеристика мережі.
Мо = 0,377 О‡ 650 +0,273 О‡ 550 +0,194 О‡ 750 = 540,7 м ВІ.
Визначимо частку втрати тиску в місцевих опорах: m = Z
Визначимо оптимальне значення питомої лінійної втрати тиску
В
R p> Визначення оптимальної товщини теплової ізоляції трубопроводів теплової мережі.
Із збільшенням товщини ізоляції зростають витрати у спорудження й експлуатацію теплоізольованого трубопроводу. Разом з тим, знижується тепловтрати, а значить і річна вартість втрачається теплоти.
Завдання зводиться до мінімізації функції такого вигляду:
З = (Е н + П†) Кіз + ІТП , (1.3.1)
де Е н - Коефіцієн...
