fbpx

Автоматизація гідравлічних розрахунків теплових мереж: огляд програмного забезпечення

Важливим етапом в процесі проектування і експлуатації теплової мережі є гідравлічний розрахунок теплової мережі. В даний час неможливо швидко і якісно виконати гідравлічний розрахунок без використання комп’ютерних програм. У цій статті я спробую зробити короткий огляд програмного забезпечення для виконання гідравлічних розрахунків теплових мереж.
Гідравлічні розрахунки тепломереж можна виконати наступними способами:
– з допомогою програми Microsoft Excel або аналогічного табличного редактора без використання спеціального програмного забезпечення;
– з допомогою спеціального програмного забезпечення.
Microsoft Excel — універсальна табличний редактор, за допомогою якого можна вирішити безліч обчислювальних завдань. Однак, в процесі гідравлічного розрахунку тепломережі доводиться виконувати ряд специфічних операцій. До таких операцій можна віднести:
– для кожної ділянки тепломережі пошук попереднього ділянки по ходу руху теплоносія (попередній ділянку у списку вихідних даних не завжди є попереднім по ходу руху теплоносія);
– визначення внутрішнього діаметра трубопроводу по заданому умовного діаметру і навпаки;
– визначення значення поправочного коефіцієнта до величини питомих втрат тиску по заданим умовного діаметру та еквівалентної шорсткості трубопроводу;
– визначення щільності води по заданій температурі води.
Тому використання Microsoft Excel не дозволяє повністю оптимізувати процес розрахунку, що призводить до відносно високим роботи.
В Інтернеті можна знайти безліч спеціальних програм, що виконують гідравлічні розрахунки тепломереж. Програми, що виконують гідравлічні розрахунки тепломереж, можна розділити на дві категорії:
1. Прості програми;
2. Професійні програми, які виконують розрахунок з високою точністю і високою ступенем деталізації.
Програми першої категорії, як правило, мають дуже простим інтерфейсом. Багато програм цієї категорії виводять результат розрахунку у вигляді таблиці, не формуючи пьезометрический графік, що робить звіт не дуже наочним. Деякі програми не показують розрахункових формул, та часто буває не зрозуміло: яким чином отримані розрахункові дані.
Програми другої категорії мають більш складним інтерфейсом, вивчення якого займає досить багато часу. Такі програми часто вимагають введення великого об’єму вихідних даних, а висока точність і висока ступінь деталізації виявляються не завжди затребувані. Крім того, програми другої категорії коштують досить дорого.
Настав час описати ще одну програму, яку не можна однозначно віднести до першої або другої категорії. Програмне забезпечення “Гідравлічні розрахунки теплових мереж” (далі “програма ГРТС”) — це програма, яка виконує гідравлічні розрахунки одно – або двотрубних тепломереж з тупикової (не кільцевої) конфігурацією. Головною особливістю програми ГРТС є підтримка мови формул, що використовується при розрахунку втрат напору в тепломережі. Мова формул дозволяє:
– визначити склад показників розрахунку;
– визначити формули для розрахунку показників.
Завдяки мові формул, користувач може самостійно визначити методику розрахунку, тобто користувач може сам визначити ступінь складності розрахунку.
Версії програми ГРТС: ГРТС 1.0, ГРТС 1.3. Програма ГРТС 1.0 безкоштовна.
У програму ГРТС 1.0 необхідно ввести витрати води і діаметри трубопроводів для кожної ділянки тепломережі, напори в довільній точці тепломережі. За введеними даними програма обчислює напори у всіх точках тепломережі. Після виконання розрахунку програма ГРТС 1.0 дозволяє:
– сформувати текстовий документ, в якому детально описано методику розрахунку;
– сформувати звіт у вигляді таблиці;
– завантажити звіт в Microsoft Excel;
– сформувати пьезометрический графік;
– сформувати приблизний графік температури води в тепломережі.
Програма ГРТС 1.3 є більш потужною версією програми ГРТС 1.0 і підтримує нові можливості:
– малювання схеми тепломережі;
– визначення діаметрів трубопроводів по заданих витрат і напорам в кінцевих вузлах тепломережі;
– для кожного кінцевого вузла тепломережі можна вказати різниця між температурою води в подаючому трубопроводі і температурою води в зворотному трубопроводі;
– покращено довідкова система. Виконайте команду ? (знак запитання) для того, щоб відкрити розділ довідкової системи, відповідний відкритої екранній формі.
У процесі розробки програми ГРТС використовувалися наступні джерела:
– “Наладка та експлуатація водяних теплових мереж: Довідник”, Ст. В. Манюк, Я. І. Каплинский, Е. Б. Хиж, А. В. Манюк, В. К. Ільїн, 3-е видання, перероблене і доповнене, Москва, Стройиздат, 1988.- “Теплофікація і теплові мережі”, Е. Я. Соколов, 7-е видання, стереотипне, Москва, Видавництво МЕІ, 2001. Сайт програми ГРТС:
Травень 2019 р., Гаязутдинов Ренат Харисович, розробник програми ГРТС.