Автоматизированный тепловой пункт

 

Изобретение может быть использовано в тепловых пунктах с .зависимой схемой присоедияения системы отопления к магистральной тепловой сети и системой горячего водоснабжения. Цель изобретения - повышение эффективности работы пункта, Подакяций трубопровод (т) 1 системы отопления соединен с ее обратным Т 3 перемычкой 4 с насосом 5 смещения и регулятором (Р) 6. В Т 1 установлен Р 2, подключенный к датчику 20 т-ры наружного воздуха и датчику 21 т-ры прямой воды , а Р в подключен к датчику 7 наружного воздуха и датчику 8 т-ры обратной воды. Подогреватель cHcreMii горячего водоснабжения выполяея Двухступенчатым , при этом входной Т И второй ступени 10 сообщен с входным Т 12 теплового пункта, а выходной Т 13 подключен к перемычке 4 перед насосом 5. Система работает как нечто среднее между последовательной и смешанной схемами. В часы максимального водоразбора и повышения т-ры теплоносителя клапан Р 2 прикрываетсл, снижая расход теплоносителя. 1 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичесних

PECrWБЛИН

09) (И) yg g Р 24 D 19/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2.1 ) 4100696/29-06 (22) 30.07.86 (46) 30.07.88. Бюл. У 28 (71) Проектный и научно-исследовательский институт "Мосгазниипроект" (72) Ю.С.Гайстер, Ю.М.Добротворцев,.

С.Г.Здасюк, В.JI.Çåëüöåð, В.П.Кащеев, Б.В.Обухов, В.А.Чепиков и Ю.В.Яровой (53) 658.284-535.65(088.8) (S6) Руководство по проектированию, тепловых пунктов. М.: Стройиздат, 1983, с. 17-5. (54) АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ТЕПЛОВОЙ

ПУНКТ (57) Изобретение может быть использовано в тепловых пунктах c,çàâèñèмой схемой присоединения системы отопления к магистральной тепловой сети и системой горячего водоснабжения.

Цель изобретения — повышение эффективности работы пункта. Подающий трубопровод (Т) 1 системы отопления соединен с ее обратным Т 3 перемычкой

4 с насосом 5 смещения и регулятором (Р) 6. В Т 1 установлен Р 2, подклоченный к датчику 20 т-ры наружного воздуха и датчику 21 т-ры прямой воды, а Р 6 подключен к датчику 7 т-ры наружного воздуха и датчику 8 т-ры обратной воды. Подогреватель системы горячего водоснабжения выполнен двухступенчатым, при этом входной Т ll второй ступени 10 сообщен с входным

Т 12 теплового пункта, а выходной Т

13 подключен к перемычке 4 перед насосом 5. Система работает как нечто ф среднее между последовательной и смешанной схемами. В часы максимального водоразбора и повышения т"ры теплоносителя клапан P 2 прикрывается, снижая расход теплоносителя. 1 ил.

Изобретение относится к централизованному теплоснабжения и может быть использовано в автоматизированных тепловых пунктах с зависимой схемой присоединения системы отопления к магистральной тепловой сети и системой горячего водоснабжения (СГВС).

Целью изобретения является повышение эффективности работы автоматизированного теплового пункта путем одновременного снижения расхода теплоносителя в магистральной тепловой сети и температуры теплоносителя на выходе из теплового пункта. 1.5

На чертеже изображена принципиальная тепловая схема предлагаемого теплового пункта.

Авто;латизированньй тепловой пункт содержит подающий трубопровоц 1 системы отопления с регулятором 2, соединенный с обратным трубопроводом 3 той же системы переьщчкой 4, снабженной насосом 5 смешения и регулятором 6, имеющим датчик 7 температуры наружного воздуха и датчик 8 температуры обратной воды системы отопления. Тепловой пункт содержит также подогреватель СГВС с первой и второй ступенями

9 и 10 нагрева соответственно, при- 30 чем последняя имеет входной трубопровод 11 теплоносителя, присоединенный к входному трубопроводу 12 теплового пункта, и выходной трубопровод 13 теплоносителя, поцключенный к перемычке

4 перед всасывающим патрубком насоса

5 смешения.

Между подающим 1 и обратным 3 трубопроводами системы отопления включена отопительная нагрузка 14,, Обра — 40 ный трубопровод 3 системы отопления присоединен к выходному трубопроводу

15 теплового пункта. Входной и выходной трубопроводы 12 и 15 теплового пункта присоединены к прямому и об- 45 ратному магистральным трубопроводам

1б и 17 тепловой сети.

На входном трубопроводе 11 тепло носителя установлен регулятор 18 с датчиком 19 температуры горячей иоды, 10 поступающей на водоснабжение.

Регулятор 2 на подающем трубопроводе 1 системы отопления подклочен к датчику 20 температуры наружного воздуха и датчику 2I температуры прямой води, идущей на отоплеп1е.

Трубопровод 22 хола- ой воды СГВС аодключнн к первой ступени 9 соответствующего подогревателя, которая связана по подогреваемой воде с второй ступенью 10 подогревателя трубопроводом 23. К второй ступени 10 подогревателя присоединен выходной трубопровод 24 СГВС.

Выходной трубопровод 13 теплоносителя ступени 10 имеет ответвление 25, присоединенное к подающему трубопроводу 1 системы отопления за регулятором 2.

Первая ступень 9 подогревателя

СГВС присоединена к обратному трубопроводу 3 системы отопления линиями

26 и 27.

На трубопроводе 13, его ответвлении 25, на линиях 26 и 27, а также на участке обратного трубопровода 3. между точками подключения к нему ли" ний 26 и 27 установлены запорные задвижки 28, 29, 30, 31 и 32 соответственно.

Автоматизированный тепловой пункт работает следующим образом.

Теплоноситель — горячая вода— поступает из магистрального трубопровода 16 в подающий трубопровод системы отопления и входной трубопровод 11 СГВС.

Программу отпуска теплоты на отопление реализуют на основе графиков температур прямой и обратной воды, устанавливающих соответствие между температурой прямой воды и температурой наружного воздуха, а также между температурой обратной воды и температурой наружного воздуха. Эти графикч создают в виде задания соответственно регуляторам 2 и 6 с помощью соответствующих задатчиков. График центрального регулирования отпуска теплоты на источнике теплоснабжения устанавливают, например, таким чтобы температура теплоносителя была выше температуры подающей воды, требуемой на отопление в соответствии с отопительным графиком. Нужную температуру в подающем трубопроводе 1 системы отопления достигают путем подмешивания к потоку теплоносителя, имеющего температуру, примерно равную температуре в трубопроводе 16, по перемычке 4 насосом 5 теплоносителя с более низкой температурой. С помощью датчиков 20 и ?! измеряют фактическую температуру яаружного воздуха и прямой волн я сравнивают фактическую тем1413366 пературу прямой воды с требуемой в соответствии с заданием регулятору 2.

При превышении фактической температурой воды требуемой при данной температуре наружного воздуха регу лятор 2 уменьшает подачу горячей воды до тех пор, пока требуемая и фактическая температуры прямой воды не совпадут. Если фактическая темпера- 10 тура прямой воды ниже требуемой, регулятор 2 увеличивает подачу горячей воды.

Температуру обратной воды измеряют датчиком 8, температуру наружного воздуха — датчиком 7, а в регуляторе 6 сравнивают фактическую температуру обратной воды с требуемой.При превышении фактической температурой обратной воды требуемой при данной 20 температуре наружного воздуха регулятор 6 уменьшает подачу воды по перемычке 4. Если фактическая температура обратной воды ниже требуемой, подача воды по перемычке 4 увеличива- 25 .ется.

Между действием регуляторов 2 и 6 существует определенная временная последовательность.

Предположим, что при работе систеЪ мы отопления в установившемся режиме температура наружного воздуха понизилась. Датчики 21 и 8 температуры воды в подающем и обратном трубопро35 водах 1 и 3 передают сигналы в регуляторы 2 и 6, и в них образуется рассогласование между установленной и фактической величинами соответствующих температур. Регуляторы 2 и 6 под- 40 бирают такими, чтобы они работали в импульсном режиме. Длительность импульса сигнала регулятора 2 выбирают, например, 2 с, а период между передачей сигналов — 10 с. Регулятор 2 от- 45 рабатывают до тех пор, пока не вос" становится соответствие между температурой воды в подающем трубопроводе

1 и требуемой согласно задатчику.

Пусть время переходного процесса со50 ставляет 3 мин, а время прохождения порции жидкости через отопительную систему от датчика 21 до датчика 8—

15 мин. Для того, чтобы учесть транспортное запаздывание и в то же время обеспечить устойчивость работы регу55 ляторов 2 и 6, для регулятора 6 устанавливают длительность импульсов сигнала, например 0,5 с, а период между передачей импульсов 3,5 мин. Длительность импульса сигнала зависит от характеристики выбранного регулирующего органа и устанавливается при наладке. Пусть через 3,5 мин после получения возмущения регулятором 2 фактическая температура в обратном трубопроводе 3 оказалась нйже требуемой по графику. Регулятор увеличивает производительность насоса 5 путем изменения дросселирования потока, Увеличение расхода подмешивающей воды производят при неизменном положении регулятора, что приводит к уменьшению температуры прямой воды. Затем регулятор восстанавливает температуру прямой воды. Далее цикл повторяется до тех пор, пока температуры прямой и обратной воды не будут соответствовать заданным для данной температуры наружного воздуха,.

Таким образом, для новой температуры наружного воздуха в соответствии с отопительным графиком изменились температуры прямой и обратной воды и одновременно расход воды в отопительном контуре. Подача теплоты в здания оказывается приведенной к фактически потребляемому количеству.

Обратная вода из системы отопления, смешанная или не смешанная с теплоносителем, поступившим из второй ступени 10 подогревателя СГВС (в зависимости от условий работы си стемы в данный момент времени), поступает в холодную ступень 9 того же подогревателя, где нагревает холодную воду, поступающую из трубопровода 22. Далее водопроводная вода из ступени 9 по трубопроводу 23 поступает во вторую ступень 10 подогревателя СГВС, где догревается до требуемой температуры, и далее направляется потребителю. Теплоноситель поступает во вторую ступень 10 из трубопровоДа 11 через регулятор 18 с датчиком 19 температуры. Эта система регулирования поддерживает температуру воды, поступающей в СГВС,на заданном уровне. Если температура этой воды понижается, регулятор 18 увеличивает поступление теплоносителя в ступень 10 и, наоборот, уменьшает нри увеличении требуемой температуры. Теплоноситель, вышедший из второй ступени 10 подогревателя СГВС направляется далее в трубопровод 13

1413366

50 и через задвижку 28 в перемычку 4 перед насосом 5. При этом задвижка

29 закрыта. Далее направление потока теплоносителя из СГВС может быть различным и зависит от условий работы в системе теплоснабжения в данный момент времени. Предположим, что в этот момент клапан регулятора 6 находится в открытом положении или близком к открытому расход воды потребителями равен максимальному или близок к нему. В этом случае возможно два варианта. Если производительность насоса

5 меньше, чем расход теплоносителя в

СГВС, весь поток, нагнетаемый насосом 5, формируется за счет теплоносителя, удаляемого из СГВС, и его температура равна температуре этого теплоносителя. В переходный период эта температура, как правило, существенно выше температуры обратной воды системы отопления. Это означает, что для поддержания требуемой температуры в падающем трубопроводе

1 системы отопления регулятор 2 увеличит подачу воды по отношению к его положению при подмешивании обратной воды насосом 5 из системы отопления.

Избыток теплоносителя «s СГВС сбрасывается в трубопровод 3. Если производительность насоса 5 больше,чем количество теплоносителя, поступающего из СГВС, к нему подмешивается обратная вода из системы отопления.Однако и в этом случае температура потока вьппе, чем температура обратной воды из системы отопления. Если производительность насоса 5 равна или близка к количеству теплоносителя, поступающего из СГВС, система работает так же, как и при последовательной схеме присоединения ступени 10 . подогревателя СГВС или близко к этому

Предположим, что температура наружного воздуха достигла значения,при котором отопление должно прекратиться. В этом случае регулятор 2 закрыт, регулятор 6 также закрыт. Полезно закрытие клапана регулятора 6 сблокировать с выключением насоса 5, Теплоноситель из СГВС полностью поступает в трубопровод 3, как и при смешанной схеме. Таким образом, система работает как нечто среднее между последовательной и смешанной схемами. В часы максимального водозабора, когда

30 температура теплоносителя после СГВС повьппается, клапан регулятора 2 прикрывается или даже закрывается вообще. Следовательно, расход теплоносителя будет ниже, чем при смешанной схеме присоединения подогревателя

СГВС.

В связи с тем, что температура теплоносителя перед первой ступенью 9 подогревателя СГВС ниже в предлагаемом тепловом пункте вследствие того, что теплоноситель из СГВС направляется полностью или частично в систему отопления, температура воды, уходящей из теплового пункта, будет ниже, чем при смешанной схеме. Если насос

5 смещения работает только в переходный период, то в холодное время года задвижку 28 закрывают, а задвижку 29 открывают, переводя тепловой пункт на работу по чисто последовательной схеме.

Изобретение позволяет сократить расход теплоносителя в тепловой сети приблизительно íà 15Х и снизить температуру обратной воды из теплового пункта в среднем на 5 С, а также обеспечивает устойчивую работу тепловых сетей, проектируемых на отопительную нагрузку.

Формула изобретения

Автоматизированный тепловой пункт с зависимой схемой присоединения системы отопления к магистральной тепловой сети и системой горячего водоснабжения, содержащий подающий трубопровод системы отопления с регулятором, соединенный с обратным трубопроводом той же системы перемычкой, снабженной насосом смешения и регулятором, имеющим датчик температуры наружного воздуха, двухступенчатый подогреватель системы горячего водоснабжения с входным и выходным трубо" проводами теплоносителя второй ступени, отличающийся тем, что, с пельш повьппения эффективности работы путем одновременного снижения расхода теплоносителя в магистральной тепловой сети и температуры теплоносителя на выходе из теплового пункта, подогреватель системы горячего водоснабжения подключен выходным трубопроводом к перемычке перед всасывающим патрубком насоса смешения.