Выбор программного комплекса для тепловых и гидравлических расчетов сетей теплоснабжения



Добрый день, уважаемые коллеги!

Во-первых, хотелось бы затронуть тему решенной задачи потокораспределения, о чем упоминалось в данной ветке. Действительно, задачу решили давно, но решения есть весьма отличающиеся друг от друга. В программных расчетных системах, "гуляющих" на Российском и постсоветском пространстве, в 99% решение данной задачи свелось к компьютерной интерпретации ручного "дедовского" расчета, основанного на сложении расчетных расходов потребителей по ходу сети с "засечкой перепадов". Безусловно, это также можно назвать "потокораспределением" - в итоге что-то и как-то действительно распределяется. Но, весь вопрос в практической применимости данного решения. Для выполнения наладочных расчетов простых сетей (в плане топологии, а не количества потребителей)? Или для каких-либо проектных решений, когда необходимо прогнать через трубы требуемые расчетные расходы? Возможно. Но, жизненные реалии таковы, что подавляющему большинству специалистов в данной области требуются ответы на вопросы типа "А что будет с моей [СУЩЕСТВУЮЩЕЙ] сетью, если...?" И вот после "если" может быть огромное количество вариантов, например:

   -   Заменить участок трубопровода на меньший диаметр (аварийная ситуация, переключение нагрузки с одного источника на другой и т.п.)

Любой здравомыслящий инженер прекрасно понимает, что при этом через данную трубу пойдет меньший расход, и эта замена повлияет НА ВСЕХ потребителей данной сети в той или иной степени – изменятся как расходы, так и перепады.

Но, сделав пару расчетов в системе с «ручным» расчетом и, сравнив результаты, обнаружим – расходы не изменились. Да, перепады изменились, но расходы – нет. Причем, если создать утрированную ситуацию, когда диаметр заузить очень сильно, то перед нами предстанет чудесный пьезометр с перекрещивающимися напорными линиями для подающей и обратной магистралей, который до боли знаком и уже, в силу привычки, не вызывает отторжения у пользователей систем подобного рода. С одной стороны, данное поведение легко объяснимо с точки зрения используемого алгоритма – протащить расчетный расход через трубу любого диаметра и в любом случае. Отсюда и возникают дикие потери напоров на этом узком трубопроводе, которые мы и можем наблюдать в виде «перекрестий». Но, с другой стороны есть элементарные законы физики (да и просто здравый смысл), которые утверждают, что такие чудеса не возможны. Максимум, что мы должны увидеть в данном случае – «схлопнувшийся» пьезометр. Да, можно избежать этих скрещиваний путем увеличения перепада напоров на источнике, и некоторые системы это делают автоматически при выполнении расчетов. Только станет ли легче, если в итоге мы увидим напор на выходе с источника в 3,5 тыс. метров, а мы располагаем по оборудованию максимум 150 м?

   - Подключить новую тепловую нагрузку к существующим сетям;

   - Переключить/перераспределить нагрузку между источниками;

   - «Примерить» другой температурный график, включая варианты с моделированием недогрева теплоносителя (например, при модернизации или вводе нового источника, аварийных ситуациях и т.д.);

   - Установить подкачивающую насосную станцию;

   и много-много всевозможных других ситуаций.

Во всех вышеприведенных вопросах, «ручной» расчет почти бесполезен.

Во-вторых, хотелось бы коснуться достоверности расчетов. Здесь упоминали о необходимости использования в расчетах результатов различного рода испытаний и измерений в качестве параметров, корректирующих исходные данные. Направление мысли абсолютно правильное – чего стоят все эти расчеты, если исходные данные далеки от достоверных. Возвращаясь к методам «ручного» расчета, даже если у нас будет на руках достаточное количество идеальных измерений, то эффект от них будет совсем невелик. Предположим, что у нас есть измеренные расходы, напоры и температуры для участка, идущего от тепловой камеры к потребителю. Но, расход не совпадает с расчетным, и данный потребитель не получает необходимое ему количество теплоносителя – что дальше? «Ручной» расчет может оперировать только с расчетными расходами, следовательно результаты замеров «привязать» будет крайне проблематично.

Однако, существует другое решение задачи потокораспределения, которое дает возможность получить картину СУЩЕСТВУЮЩЕГО режима эксплуатации и добиться, корректировкой данных, чтобы он отражал реальную картину. В этом случае все данные по измерениям имеют огромное значение. Потому что, только после этапа адаптации модели можно выполнять любые расчеты как существующих режимов эксплуатации, так и наладочные, получая результаты максимально приближенные к реальности. И можно быть уверенным, что после установки рекомендуемых системой сопел и шайб отпадет необходимость в, набивших оскомину, всевозможных этапах «доналадки» сетей.

Ну и самое главное, что системы, в основе которых лежит расчет на основе полноценного решения задачи потокораспределения существуют. Среди этих систем, которые можно пересчитать на пальцах одной руки (да еще и много незадействованных останется ;-) – Геоинформационный расчетный комплекс «ТеплоЭксперт».

В общем-то, основную идею в разнице подходов к реализации решений задач потокораспределения, надеюсь, удалось донести. Ну, а в остальном, как говорится, на вкус и цвет все фломастеры разные.