Запуск теплогидравлического расчёта

Кратко. Расчёт по заданному состоянию сети находит расходы, напоры и температуры во всех узлах и на участках, режим у потребителей и работу оборудования. Режимов три: плановый (расходы потребителей заданы нагрузками), аварийный, он же фактический (расходы получаются из гидравлики), и «по списку» (несколько фрагментов подряд). Считает сервер движком heatnet в профиле fixed, результат пишется в базу города и виден в карточках, подписях, пьезометре и отчётах.

Зачем это

Расчёт режима — главный инструмент режимщика. По нему видно, хватит ли напора самому удалённому потребителю, где сеть перегружена и нужна перекладка, что будет при отключении участка, какие шайбы и сопла поставить при наладке. Без расчёта карта — только паспорт сети: диаметры и длины, но не расходы и не давления.

Что считает расчёт

Для заданного состояния сети (открытые и закрытые задвижки, включённые потребители, работающие насосы):

• расходы воды на участках и в оборудовании, т/ч;
• напоры в подающем и обратном трубопроводах каждого узла, м;
• температуры воды в узлах, °C, и тепловые потери участков;
• режим у потребителей: расход, располагаемый напор, полученное тепло, температуру обратной воды;
• работу насосов, регуляторов, обратных клапанов;
• по флажку — дроссельные устройства (шайбы, сопла элеваторов) для наладки (урок 12).

Как это считается: гидравлика — урок 6, расходы потребителей — урок 7, температуры и потери — урок 8.

Плановый, аварийный и «по списку»

Режим	Что задано	Что получается	Когда нужен
Плановый («Обычный»)	Нагрузки потребителей → расчётные расходы	Напоры, температуры, нужные дроссели	Проверка проектного режима, наладка, новые подключения
Аварийный (фактический)	Сопротивления потребителей (шайбы, сопла, приборы) и текущее состояние сети	Расходы и тепло у потребителей при этих напорах	Отключения, ремонтные схемы, проверка режима после наладки
По списку	Те же установки для нескольких фрагментов (до 50)	Расчёты фрагментов по очереди	Пересчёт магистрали и распределительных сетей за раз

В плановом режиме потребитель — заданный отбор воды: сколько ему нужно по нагрузке. В аварийном потребитель — сопротивление: сколько воды пройдёт, зависит от располагаемого напора на вводе. Поэтому закрытие задвижки моделируют так: закрыть её в карточке и выполнить аварийный расчёт — отдельного списка отключаемых элементов нет.

Сопротивление потребителя в аварийном режиме бывает эквивалентным (одно сопротивление на ввод, как в десктопе по умолчанию) или детализированным (шайбы, сопло элеватора, отопительные приборы, теплообменники, калориферы). Летний режим — без отопления и вентиляции, только с детализированным сопротивлением.

Как расход потребителя получается из нагрузки

Есть два способа — флажок «Расчётные расходы потребителей»:

по удельным расходам:        G = Q · УР                  (УР — т/Гкал из справочника)
по температурному графику:   G = Q · 1000 / (t1 − t2)    (t1, t2 — по графику источника при tн)

Только при расчёте по графику доступны тепловые потери в сети (расход потребителя растёт на потери до него, гидравлика и тепло считаются в несколько проходов) и рассчитанные коэффициенты смешения элеваторов. Перед расчётом нагрузки умножаются на коэффициенты вариации Kv (флажок включён по умолчанию); пустой Kv в вебе равен 1. Подробно — урок 7.

Температура наружного воздуха

Значения берутся из «Системы теплоснабжения» города: t_or — расчётная для отопления, t_vnew — конец отопительного периода, среднесезонная. Отопительный режим считается только при

t_or ≤ tн ≤ t_vnew        (любая tн — только в летнем режиме)

Отдельно выбирается температура расчёта тепловых потерь: расчётная tн отопления, среднесезонная или текущая. В вебе выбор действует: при среднесезонной tн нормативные потери участков примерно вдвое ниже, подача у потребителей теплее. В десктопе этот выбор не влиял на нормы потерь.

Магистраль и распределительные сети

Распределительная сеть подключена к магистрали в узлах с заданным напором. Флажок «Магистральный фрагмент» велит взять напоры в этих узлах из последнего расчёта магистрали. В вебе это последний расчёт другого фрагмента, у которого есть результаты: неудачный или свой расчёт не берётся, и итог не зависит от истории запусков. Порядок работы: сначала магистраль, потом распределительные сети, и в одном режиме. Если последним посчитан летний режим магистрали, отпуск тепла распределительной сети упадёт почти вдвое.

Что делает движок

flowchart LR
  A["Окно «Расчёт»"] --> B["Сервер: права, диапазон tн, белый список ключей"]
  B --> C["Очередь города tgid.город"]
  C --> D["heatnet: чтение сети и справочников"]
  D --> E["Подсети с узлом ЗН: Ньютон, регуляторы, тепло"]
  E --> F["Запись us_out, ut_out, pt_out… и протокола"]

1. Чтение фрагмента: узлы, участки, потребители, источники, оборудование внутренних схем, температурные графики.
2. Сеть делится на связные подсети; считается каждая, где есть узел с заданным напором (ЗН). Подсети без ЗН перечисляются в протоколе как нерассчитанные. Два ЗН в одной подсети — предупреждение о перетоках.
3. Гидравлика решается методом Ньютона, затем регуляторы и тепловой расчёт. Если за 100 итераций не сошлось, в протоколе красное сообщение с шагом и невязкой.
4. Результаты пишутся в те же таблицы, что у десктопа, поэтому расчёт из веба виден в десктопе, и наоборот.

Профиль fixed. На проде все города считаются движком heatnet в профиле fixed. Это переписанный движок десктопа sety, в котором исправлены его ошибки. Главное для пользователя: ошибка в данных одного потребителя (нет шаблона внутренней схемы, нет нагрузки ГВС, не задано состояние задвижки) не прерывает весь расчёт. Потребитель исключается, причина видна в протоколе. Полный список отличий — Расчётный движок.

Как сделать в ТГИД

• Окно расчёта, режимы, флажки и «Проверить данные» — Расчёт режима.
• Что проверить в данных до расчёта — Диагностика расчётов.
• Прошлые расчёты, их протоколы и удаление — Список расчётов.
• Весь путь от расчёта до анализа режима в ролике — Расчёт и анализ режима.

Рабочий порядок режимщика: проверка данных → плановый расчёт по удельным расходам (решается ли система) → плановый по графику с потерями (основной расчёт) → протокол и анализ режима → пьезометр по магистралям → при наладке расчёт дроссельных органов, затем аварийный расчёт с установленными шайбами.

Задания

1. Режим для задачи

Для каждой задачи выберите режим расчёта: (а) поставить шайбы новому кварталу; (б) узнать, сколько тепла получат дома при закрытой задвижке на отводе; (в) пересчитать магистраль и восемь распределительных сетей после правки.

Ответ

(а) Плановый по температурному графику с флажком «Расчёт дроссельных органов». (б) Аварийный (фактический): закрыть задвижку в карточке, затем расчёт. (в) «По списку»: магистраль первой, затем распределительные сети с флажком «Магистральный фрагмент».

2. Расход двумя способами

Отопление 1,2 Гкал/ч, график 150/70 при расчётной tн, удельный расход 16,13 т/Гкал. Найдите расход по удельным расходам и по графику (без потерь). Почему они разные?

Ответ

1,2 · 16,13 = 19,36 т/ч и 1,2 · 1000 / (150 − 70) = 15,0 т/ч. Удельный расход из справочника задан под фактический перепад (около 62 °C), а график даёт проектные 80 °C.

3. Почему изменилось число

Вчера распределительная сеть отпускала 580 Гкал/ч, сегодня при тех же установках — 303 Гкал/ч. В сети ничего не правили. Что проверить первым?

Ответ

Какой расчёт магистрали был последним. Распределительная сеть с флажком «Магистральный фрагмент» берёт напоры из последнего успешного расчёта магистрали; если это был летний режим, отпуск падает почти вдвое. Пересчитайте магистраль в нужном режиме, затем сеть (Расчётный движок).