haku: @keyword valve / yhteensä: 13
viite: 5 / 13
| Tekijä: | Fagerström, Oskari |
| Työn nimi: | Venttiilien sulkuajan vaikutus paineiskun syntyyn kaukolämpöverkossa |
| Effect of valve-closure times on water hammer in district heating networks | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2013 |
| Sivut: | (8) + 77 s. + liitt. 49 Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Energiatekniikan laitos |
| Oppiaine: | Energiatalous ja voimalaitostekniikka (Ene-59) |
| Valvoja: | Lahdelma, Risto |
| Ohjaaja: | Marttinen, Timo |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 4827 | Arkisto |
| Avainsanat: | district heating water hammer pressure shock transient flow valve kaukolämpö paineisku venttiili epästationäärinen virtaus |
| Tiivistelmä (fin): | Nopeat nestevirtauksen muutokset putkistoissa tai tunneleissa voivat johtaa paineiskuhin. Paineiskulla tarkoitetaan putkiston rakennepaineen huomattavasti ylittävää hetkellistä tai tilapäistä paineennousua. Yleisimmät syyt paineiskujen syntymiselle ovat venttiilien toiminta, pumpun äkillinen pysähtyminen, pumpun käynnistyminen, kaukolämpöveden höyrystyminen ja tyhjän putkilinjan täyttö. Paineiskun seurauksena saattaa olla lämmön- tai sähköntuotannon keskeytyksiä, putkirikkoja sekä kaukolämmön jakelukeskeytyksiä. Aiheutuneet kustannukset saattavat nousta kymmeniin tai satoihin tuhansiin euroihin. Tässä työssä tutkittiin venttiilien sulkuajan vaikutusta paineiskun syntyyn kaukolämpöverkossa. Venttiilien sulkuajoista on olemassa joitakin aikaisempia suosituksia, jotka perustuvat kaukolämpöyritysten käytäntöihin. Venttiilin ohjausta suunnitellessa on tärkeää ottaa huomioon, että venttiilin liikkeen suurin vaikutus virtaukseen saavutetaan viimeisen 10-30 prosentin sisällä ennen kiinni-asentoa. Venttiilien sulkuaika on tehokkain tapa vaikuttaa paineiskun syntyyn. Työn tavoitteena on selvittää vähimmäissulkuajat kaukokäytettäville venttiileille paineiskun riskin minimoimiseksi. Tietoa on tarkoitus soveltaa kaukokäyttöventtiilien hätäkiinni -ajoaikojen asettamiseen. Lisäksi työssä on tarkoitus tutkia mahdollisia menetelmiä paineiskuilta suojautumiseen ja niiden soveltuvuutta kaukolämpöverkkoon. Tutkimus toteutettiin tietokonemallinnusten ja kaukolarnp6verkossa suoritetun sulkukokeen mittausten avulla. Tietokonemallinnusten tuloksista voitiin kehittää suositukset venttiilien vähimmäissulkuajoille pulssiajolla venttiilin DN-koon ja putkipituuden funktiona. Sulkukokeissa mitattuja arvoja verrattiin tietokonemallinnusten tuloksiin. Työn tavoitteet saavutettiin. Työn tuloksista laadittiin suositukset venttiilien turvallisille sulkuajoille pulssiajolla. Lisäksi huomattiin, että kaukokäytettävät ohitusventtiilit tosiasiallisesti pidentävät venttiilien kokonaissulkuaikaa. Sulkukokeilla osoitettiin, että työssä käytetyt mallinnusmenetelmät ovat toimivia. |
| Tiivistelmä (eng): | Rapid changes in fluid flow can induce water hammer in pipe or tunnel flows. Water hammer or pressure shocks are momentary and significant pressure rises that exceed the pipe's design pressure. The most common causes for water hammer in district heating networks include rapid valve closure, rapid pump shutdown, pump start-up, vapour cavity formation and the filling of empty pipelines. The causes of a water hammer incident may include interruptions in heat or electricity generation in plants, pipe breakdowns and interruptions in the distribution of district heating. Damages caused by an incident can be measured in the tens or hundreds of thousands of Euros. The effect of valve-closure times on water hammer in district heating networks was examined in this thesis. Recommendations on valve-closure times exist, but these are commonly based on practices used by the industry. When designing valve-closure schedules, it is worth noting that valve motion generally has the greatest effect on the flow in the last 10-30 % of its closure. Valve-closure times are the most effective way to influence the risk of water hammer. The main objective of this thesis is to identify the minimum valve-closure times for remotely operated valves in order to minimize the risk of water hammer. The results are meant to be applied in setting emergency valve-closure times for remotely operated valves. In addition, the goal of this thesis is to investigate possible methods for the mitigation of the effects of water hammer in district heating networks. The study was executed with the aid of a computer simulation of water hammer following valve closure and a physical valve-closure experiment carried out in the district heating network. The results of the computer simulation were used to create a set of recommendations for the minimum valve-closure times as a function of valve diameter and pipe length. The measurement data from the physical valve-closure experiment was compared with the data from the computer simulation. The objectives of this thesis were accomplished. The data from the computer simulations was used to create a set of recommendations for safe valve-closure times. Additionally, it was discovered that the use of remotely operated bypass valves, which is an industry standard, in fact adds to the total valve-closure time. The physical valve-closure experiment was used to establish that the simulation methods are valid. |
| ED: | 2013-10-23 |
INSSI tietueen numero: 47397
+ lisää koriin
INSSI