一种蒸汽管网的优化方法及装置的制造方法_5

文档序号:9631868阅读:来源:国知局
境温度,所述 山为管道内径,所述d为管道外径,所述d。为保温层外径,所述λi为管壁材料的导热系数, 所述12为保温材料的导热系数,所述ai为管内对流传热系数,所述α^为管外对流传热 系数,所述民为管内污垢热阻,所述R。为管外污垢热阻。
[0179] 在本实施例中,第二计算单元42具体可以包括:第八计算子单元和第九计算子单 JLl〇
[0180] 第八计算子单元,用于利用公式
, 分别计算各个节点的蒸汽焓值,所述Η为蒸汽焓值,所述T为节点的温度,所述P为节点的 压力。
[0181] 第九计算子单元,用于利用公式
S1S ,分别 计算各个节点的蒸汽熵值,所述S为蒸汽熵值。
[0182] 在本实施例中,第三计算单元43具体可以包括:第十计算子单元,用于利用公式 Elciss=F(Η2-氏-1; (S2-Si)),分别计算所述蒸汽管网中各个管段的有效能损失,所述Elc]SS为 有效能损失,所述F为蒸汽的质量流量,所述H2为管段入口流股的蒸汽焓值,所述Hi为管段 出口流股的蒸汽焓值,所述S2为管段入口流股的蒸汽熵值,所述S 管段出口流股的蒸汽 熵值,所述?;为环境温度。
[0183] 在本实施例中,第四计算单元45具体包括:第十一计算子单元和第十二计算子单 JLl〇
[0184] 第十一计算子单元,用于利用公;E
计算所述瓶颈管段的功损 失,所述EPilciss为功损失。
[0185] 第十二计算子单元,用于利用公式
十算所述瓶颈管段的热损 失,所述ETilciss为热损失。
[0186] 在本实施例中,第五计算单元47具体可以包括:第十三计算子单元,用于利用公
I,计算所述瓶颈管段的最优管径,所述 山'为最优管径,所述f为能量价格,所述τ为管道年运行时间,所述Pci为保温层的造价, 所述S为投资贷款年分摊率,所述A为与蒸汽物性相关的系数,所述T为蒸汽温度,所述λ2 为保温材料的导热系数,所述α^为管外对流传热系数。
[0187] 在本实施例中,第六计算单元48具体可以包括:第十四计算子单元,用于利用公 式
1和公式S= (d^cO/2,计算所述瓶颈管段保温 层的最优厚度,所述d为管道外径,所述4为保温层外径,所述f为能量价格,所述τ为管 道年运行时间,所述匕为保温层的造价,所述S为投资贷款年分摊率,所述Τ。为环境温度, 所述Τ为蒸汽温度,所述λ2为保温材料的导热系数,所述α^为管外对流传热系数,所述δ 为保温层的最优厚度。
[0188] 需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重 点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。 对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参 见方法实施例的部分说明即可。
[0189] 最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将 一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作 之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体 意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括 那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或 者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句"包括一个……"限定的要素,并 不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0190] 以上对本申请所提供的一种蒸汽管网的优化方法及装置进行了详细介绍,本文中 应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助 理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想, 在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本 申请的限制。
【主权项】
1. 一种蒸汽管网的优化方法,其特征在于,包括: 获取蒸汽管网中各个节点的节点温度和节点压力,所述节点包括汽源端、不同管道之 间的管道汇集点和用户端; 利用各个节点的节点温度和节点压力,计算各个节点的蒸汽焓值和蒸汽熵值; 利用各个节点的蒸汽焓值和蒸汽熵值,计算所述蒸汽管网中各个管段的有效能损失, 所述管段为两个节点之间连接的管道; 对各个管段的有效能损失进行比较,确定有效能损失最大的管段为瓶颈管段; 计算所述瓶颈管段的功损失和热损失,并比较所述功损失和所述热损失的大小; 若所述功损失不小于预设倍数的所述热损失,确定所述瓶颈管段的管道结构不合理, 并计算所述瓶颈管段的最优管径,以按照所述最优管径对所述瓶颈管段进行改造; 若所述热损失不小于所述预设倍数的功损失,确定所述瓶颈管段的保温效果差,并计 算所述瓶颈管段保温层的最优厚度,以按照所述最优厚度对所述瓶颈管段进行改造; 若所述功损失小于所述预设倍数的热损失且者所述热损失小于所述预设倍数的功损 失,则同时对所述瓶颈管段的管径和保温层进行优化。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取蒸汽管网中各个节点的节点温 度和节点压力的过程,包括: 读取所述蒸汽管网中支路j中入口流股的温度、压力和出口流股的温度、压力,所述j={1,2,……,M},所述M为所述蒸汽管网中的支路个数; 对所述支路j的保温层导热系数、管壁粗糙度及污垢热阻进行初始化; 读取所述支路j中管段i的入口流股的温度、压力和蒸汽的质量流量,并对所述管段i的出口流股的温度、压力初始化,得到所述管段i的出口流股的初始温度和初始压力,所述 i={l,2,……,N},所述N为所述支路j的管段个数; 利用所述管段i的入口流股的温度、压力和所述出口流股的初始温度和初始压力,计 算所述管段i中蒸汽的定性温度和定性压力; 利用所述管段i中蒸汽的定性温度和定性压力,计算所述管段i中蒸汽的蒸汽物性; 利用所述管段i中蒸汽的定性温度、定性压力和蒸汽物性,计算所述管段i的管道压降 和散热损失; 将所述管段i的入口流股的压力减去所述管段i的管道压降,得到所述管段i的出口 流股的出口流股压力; 对所述管段i的入口流股的温度和所述管段i的散热损失进行计算,得到所述管段i的出口流股的出口流股温度; 比较所述管段i的出口流股的初始温度和出口流股温度的差值是否在温度合理范围 内,以及比较所述管段i的出口流股的初始压力和出口流股压力的差值是否在压力合理范 围内; 若所述管段i的出口流股的初始温度和出口流股温度的差值在温度合理范围内、并且 所述管段i的出口流股的初始压力和出口流股压力的差值在压力合理范围内,则判断所述 i是否小于N; 若所述i小于N,则将i+Ι作为i,并返回执行读取所述支路j中管段i的入口流股的 温度、压力和蒸汽的质量流量的步骤; 若所述i不小于N,则比较所述管段i的出口流股温度与所述支路j的出口流股的温度 及比较所述管段i的出口流股压力与所述支路j的出口流股的压力; 若所述管段i的出口流股温度与所述支路j的出口流股的温度的差值在合理范围内且 所述管段i的出口流股压力与所述支路j的出口流股的压力的差值在合理范围内,则判断 所述j是否小于M,若所述j小于M,输出所述支路j中各个节点的节点温度和节点压力,并 将j+Ι作为j,并返回执行读取所述蒸汽管网中支路j中入口流股的温度、压力和出口流股 的温度、压力的步骤,若所述j不小于M,则输出所有节点的节点温度和节点压力; 若所述管段i的出口流股温度与所述支路j的出口流股的温度的差值不在合理范围内 或所述管段i的出口流股压力与所述支路j的出口流股的压力的差值不在合理范围内,则 返回执行对所述支路j的保温层导热系数、管壁粗糙度及污垢热阻进行初始化的步骤,直 至所述管段i的出口流股温度和所述支路j的出口流股的温度的差值在合理范围内、并且 所述管段i的出口流股压力和所述支路j的出口流股的压力的差值在合理范围内时,执行 判断所述j是否小于M的步骤; 若所述管段i的出口流股的初始温度和出口流股温度的差值不在温度合理范围内或 所述管段i的出口流股的初始压力和出口流股压力的差值不在压力合理范围内,则将所述 出口流股温度作为所述管段i的出口流股的初始温度,将所述出口流股压力作为所述管段 i的出口流股的初始压力,并返回执行利用所述管段i的入口流股的温度、压力和所述出口 流股的初始温度和初始压力,计算所述管段i中蒸汽的定性温度和定性压力的步骤,直至 所述管段i的出口流股的初始温度和所述出口流股温度的差值在温度合理范围内、并且所 述管段i的出口流股的初始压力和所述出口流股压力的差值在压力合理范围时,执行判断 所述i是否小于N步骤; 其中,所述管段i的入口流股的温度为所述管段i的始端节点的节点温度,所述管段i的入口流股的压力为所述管段i的始端节点的节点压力,所述管段i的出口流股温度为所 述管段i的末端节点的节点温度,所述管段i的出口流股压力为所述管段i的末端节点的 节点压力。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述利用所述定性温度、所述定性压力和 所述蒸汽物性,计算所述管段i的管道压降和散热损失的过程,包括:算所述管段i的管道压降,所 述ΛP为管道压降,所述托为持液率,所述γ为流动阻力系数,所述F为蒸汽的质量流量, 所述Vsg为汽相表观流速,所述Θ为管道与水平方向的夹角,所述ρg为汽相密度,所述ρ1 为液相密度,所述1为管道长度,(I1为管道内径,A为管道内截面积,V为汽液混合流速,所 述P为定性压力;算所述管段i的散热损失,所 述Q为散热损失,所述T为定性温度,所述Tci为环境温度,所述di为管道内径,所述d为管 道外径,所述d。为保温层外径,所述λ管壁材料的导热系数,所述λ2为保温材料的导 热系数,所述Ct1为管内对流传热系数,所述a^为管外对流传热系数,所述R1为管内污垢 热阻,所述R。为管外污垢热阻。4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用各个节点的节点温度和节点压 力,计算各个节点的蒸汽焓值和蒸汽熵值的过程,包括:i分别计算各个节点的 蒸汽焓值,所述H为蒸汽焓值,所述T为节点的温度,所述P为节点的压力; 利用公式计算各个节点的蒸汽熵值,所述S为蒸汽熵值。5. 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述利用各个节点的蒸汽焓值和蒸汽熵 值,计算所述蒸汽管网中各个管段的有效能损失的过程,包括: 利用公式Elciss=F(H2-HfTcXS2-S1)),分别计算所述蒸汽管网中各个管段的有效能损 失,所述Elciss为有效能损失,所述F为蒸汽的质量流量,所述1为管段入口流股的蒸汽焓值, 所述
当前第5页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1