Автоматизированный тепловой пункт

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к закрытым системам централизованного теплоснабжения. Целью изобретения является экономия электроэнергии и стабилизация гидравлического режима работы тепловых сетей, а также снижение затрат на строительство и эксплуатацию. Теплоноситель из магистрального трубопровода 1 поступает в подающий трубопровод 3 через регулятор 2, подогреватель 14 второй ступени и обратный клапан 17. При этом регулятор 2 поддерживает расход теплоносителя через подогреватель 14 по температуре горячей воды. Кроме того, теплоноситель в отопительную установку поступает по обводному трубопроводу 6, расход теплоносителя через который регулируется клапаном 7, управляемым электронным инерционным регулятором 9 температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 5 отопительной установки в зависимости от наружной температуры. Причем электронный инерционный регулятор 9 с датчиками 8 и 19 температуры осуществляет управление клапаном 7 короткими импульсами через значительные интервалы времени. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 F 24 D 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4449138/29-06 (22) 28.06.88 (46) 30.06.90. Бюл. № 24 (71) Всесоюзный государственный научноисследовательский и проектно-конструкторский институт ВНИПИэнергопром (72) В. Л. Якимов и В. Б. Соколов (53) 697.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1413366, кл. F 24 D 19/10, 1988. (54) АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к закрытым системам централизованного теплоснабжения. Целью изобретения является экономия электроэнергии и стабилизация гидравлического режима работы тепловых сетей, а также снижение затрат на строительство и эксплуатацию.

„„Я1„1„„1575013 А 1

Теплоноситель из магистрального трубопровода 1 поступает в подающий трубопровод 3 через регулятор 2, подогреватель 14 второй ступени и обратный клапан !7. При этом регулятор 2 поддерживает расход теплоносителя через подогреватель 14 по температуре горячей воды. Кроме того, теплоноситель в отопительную установку поступает по обводному трубопроводу 6, расход теплоносителя через который регулируется клапаном 7, управляемым электронным инерционным регулятором 9 температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 5 отопительной установки в зависимости от наружной температуры. Причем электронный инерционный регулятор 9 и датчиками 8 и 19 температуры осуществляет управление клапаном 7 короткими импульсами через значительные интервалы времени. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1575013

55 з

Изобретение относится к теплоэнерге1 тике, г частности к закрытым системам централизованного теплоснабжения.

1елью изобретения является экономия электроэнергии и стабилизация гидравлического режи ма работы тепловых сетей, а также снижение затрат на строительство и эксплуатацию.

На чертеже представлена принципиальная схема теплового пункта.

Автоматизированный тепловой пункт содержит магистральный трубопровод 1 тепловой сети с установленным на нем регулятором 2 температуры горячей воды, по1 дающий трубопровод 3 отопительной установки, подключенный через нагрузку 4 к обратному трубопроводу 5, двухступенчатый нагреватель, обводной трубопровод 6, имеющий клапан 7, подключенный к датчику 8 ! наружной температуры через первый элек тронный регулятор 9 и входом подсое1 диненный к магистральному трубопроводу

1 тепловой сети перед регулятором 2, а выходом — к подающему трубопроводу 3 отопительной установки, а также подсоединенную к подающему и обратному трубопроводам 3,5 перемычку 10 с клапаном

11, подключенным к своему датчику 12 наружной температуры через второй электронный регулятор 13, лри этом вторая ступень нагревателя 14 по линии охлаждения подключена к магистральному и подающему трубопроводам 1,3, а первая ступень

i5 установлена на обратном трубопроводе

5 и по линии нагревания подключена к водопроводу 16 и к второй ступени подогревателя 14, установленный на подводящем трубопроводе 3 перед местом подсоединения к нему обводного трубопровода 6 обратный клапан 17 и установленные на подающем и обратном трубопроводах 3 5 датчики

18,19 температуры, первый из которых подключен к регулятору 13 клапана 14 на перемычке 10, а второй — к регулятору 9 клапана 7 на обводном трубопроводе 6, при этом перемычка 10 подсоединена к подающему трубопроводу 3 перед обратным клапаном 17.

Пункт также может содержать два автоматических.реле 20, 21 переключения, первое из которых имеет по две пары нормально замкнутых и нормально разомкнутых контактов, а второе — нормально разомкнутые контакты, клапаны 7,11 на обводном трубопроводе 6 и перемычке 10 подключены к регуляторам 9,13 через нормальнс замкнутые контакты первого реле 20, клапан 7 на обводном трубопроводе 6 подключен к второму регулятору 13 через нормально разомкнутые контакты второго реле 21 и через одну из пар нормально разомкнутых контактов первого реле 20, а клапан 11 на перемычке

10 подключен к первому регулятору 9 через другую г ару нормально разомкнутых контактов первого реле 20.

Тепловой пункт работает следующим образом.

Теплоноситель из магистрального трубопровода 1 поступает в подающий трубопровод 3 через регулятор 2, подогреватель

l4 второй ступени и обратный клапан 17.

При этом регулятор 2 поддерживает расход теплоносителя через подогреватель

14 по температуре горячей воды. Кроме того, теплоноситель в отопительную установку поступает по обводному трубопроводу 6, расход теплоносителя через который регулируется клапаном 7, управляемым электронным инерционным регулятором 9 температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 5 отопительной установки в зависимости от наружной температуры. Причем электронный инерционный регулятор 9 с датчиками 8 и 19 температуры осуществляет управление клапаном 7 короткими импульсами через значительные интервалы времени (паузь ), продолжительность которых (импульсов и пауз) выбирается с учетом инерционности изменения температуры обратной воды после отопительных установок, скорости перемещения рабочего органа клапана и теплоаккумулирующей способности здания. При этом температура теплоносителя в обратном трубопроводе постепенно устанавливается на заданном по графику настройки электронного регулятора 9 уровне для данной наружнои температуры.

Температура теплоносителя в подающем трубопроводе 3 отопительной установки, измеряемая датчиком 18, автоматически поддерживается быстродействующим электронным регулятором 13 по заданному. оптимальному для данной отопительной установки, температурному графику в зависимости от температуры наружного воздуха, измеряемой датчиком 12, путем изменения расхода теплоносителя, охлажденного в подогревателе 14 второй ступени, через перемычку 10 с помощью клапана 11. Клапан

11 получает сигнал на открытие от регулятора 13, если температура теплоносителя в трубопроводе 3 ниже заданной для данной наружной температуры и, наоборот, будет закрываться при повышении этой температуры выше заданной по графику. B результате открытия клапана 11 уменьшается расход охлажденного в подогревателе 14 второй ступени теплоносителя через обратный клапан 17 в подающий трубопровод 3 отопительной установки, а при закрытии клапана 11 увеличивается. В первом случае температура теплоносителя, поступающего в отопительную установку, повышается, поскольку возрастает доля теплоносителя, подаваемого в трубопровод 3 с большей температурой ло обводному трубопроводу 6. Во втором случае, наоборот, в подающий трубопровод 3 будет поступать больше охлажденного в подогревателе 14

1575013 теплоносителя и температура в нем соответственно снижается. Однако указанный процесс регулирования температуры теплоносителя в подающем трубопроводе 3 отопительной установки осуществляется во много раз быстрее, чем процесс регулирования температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 5 отопительной установки. 3а счет этого устраняются автоколебания при работе двух электронных регуляторов 9 и 13 температуры, а также в период прохождения «пиков» горячего водоснабжения, когда температура теплоносителя на выходе из подогревателя верхней ступени резко снижается и соответственно электронный регулятор 13 больше открывает клапан 11, снижается расход теплоносителя, поступающего в отопительную установку, и за счет этого уменьшается суммарный расход теплоносителя на тепловой пункт в периоды максимального потребления теплоты в системе горячего водоснабжения.

Последнее способствует снижению расхода теплоносителя в магистральных тепловых сетях и стабилизации их гидравлического режима, поскольку инерционный электронный регулятор 9 температуры устанавливает расход теплоносителя через клапан 7 по усредненной тепловой нагрузке в системе горячего водоснабжения за предыдущие 1,5 — 2 ч и остается. в этом положении во время «пиков» разбора горячей воды, продолжающихся обычно не более 1 ч. Степень открытия клапана 11 электронного регулятора 13 температуры зависит от режима работы подогревателя 14, температура и расход сетевой воды после которого зависят от режима потребления теплоты в системе горячего водоснабжения. Так ночью, когда разбор горячей воды имеет меньшую величину, охлаждение сетевой воды будет производиться в основном за счет покрытия тепловых потерь в циркуляционном контуре системы горячего водоснабжения и расхода теплоты на обогрев ванных комнат, клапан 11 будет открыт на минимальную величину.

В утренние, дневные и вечерние часы суток, в которые расход горячей воды значительно больше, охлаждение теплоносителя в подогревателе 14 второй ступени будет также большим и клапан 11 будет соответственно открываться на большую величину.

В переходный период отопительного сезона и, особенно, в наиболее теплые дни отопительного сезона возможен такой режим работы системы, при котором отопительная нагрузка покрывается только теплоносителем, охлажденным в подогревателе 14 верхней ступени, когда клапан 7 полностью закрывается и от его концевых выключателей замыкается электрическая цепь реле 20, при срабатывании которого электронный инерционный регулятор 9 переключается на

Формула изобретения

1. Автоматизированный тепловой пункт, содержащий магистральный трубопровод тепловой сети с установленным на нем регулятором температуры горячей воды, подающий трубопровод отопительной установки, подключенный через нагрузку к обратному. двухступенчатый нагреватель, обводной трубопровод, имеющий клапан, подкгпоченный к датчику наружной температуры через первый электронный регулятор и входом подсое5

45 управление клапаном 11, а цепь управления электронного регулятора 13 переключается на контакты разомкнутого реле 21. В этом случае, если температура обратной воды после установок отопления в трубопроводе

5 выше требуемой по графику, от инерционного регулятора 9 будет короткими импульсами через продолжительные интервалы времени поступать сигнал на открытИе клапана 11 до тех пор, пока температура воды в трубопроводе 5 не снизится до требуемого значения. Если же температура обратной воды в трубопроводе 5 понизится ниже требуемой, от регулятора 9 на клапан 11 будет поступать сигнал на закрытие.

При работе 9 совместно с клапаном

11 клапан 7 постоянно закрыт, а электронный регулятор 13 отключен от управления клапанами 11 и 7. Если клапан 11 в какой-то момент полностью закроется, то через его концевые выключатели производится замыкание реле 21, через которое подключается цепь управления электронного регулятора к клапану 7. При этом, если температура в подающем трубопроводе 3 окажется ниже требуемой по графику, от регулятора 13 на клапан 7 поступает сигнал на открытие. Открытие клапана 7 на минимальную величину тут же вызывает размыкание реле

20 и через него восстановление первоначальной системы автоматического регулирования. В отличие от наиболее близкой противопоставленной системы автоматического регулирования температуры воды в подающем и обратном трубопроводах отопительной установки в зависимости от температуры наружного воздуха, в которой регулирование температуры теплоносителя подаваемого в подающий трубопровод отопительной установки осуществляется путем подмешивания к сетевой воде обратной воды после отопительных установок, в предлагаемой системе автоматическое регулирование температуры воды в подающем трубопроводе отопительной установки производится за счет регулирования перепуска охлажденной в подогревателе 14 сетевой воды через перемычку 10 в обратный трубопровод 5 отопительной установки с последующим использованием этой воды в подогревателе первой ступени 15.

1575013

Составитель С. Журавлев

Редактор М. Бандура Техред А. Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 1777 Тираж 579 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. ул. Гагарина, 101

7 диненный к магистральному трубопроводу тепловой сети перед регулятором, а выходом к подающему трубопроводу отопительной установки, а также подсоединенную к подающему и обратному трубопроводам перемычку с клапаном, подключенным к своему датчику наружной температуры через второй электронный регулятор, при этом вторая ступень нагревателя по линии охлаждения подключена к магистральному и подающему трубопроводам, а первая ступень установлена на обратном трубопроводе и по линии нагревателя подключена к водопроводу и к второй ступени, отличающийся тем, что, с целью экономии электроэнергии и стабилизации гидравлического режима работы тепловых .сетей, а также снижения затрат на строительство и эксплуатацию, тепловой пункт дополнительно содержит установленный на ! подводящем трубопроводе перед местом подсоединения к нему обводного трубопровода обратный клапан и установленные на подающем и обратном трубопроводах датчики температуры, первый из которых подключен к регулятору клапана на перемычке, а второй — к регулятору клапана на свободном трубопроводе, при этом перемычка подсоединена к подающему трубопроводу перед обратным клапаном.

2. Тепловой пункт по п. 1, отличающийся тем, что, он дополнительно содержит два автоматических реле переключения, первое из которых имеет по две пары нормально

10 замкнутых и нормально разомкнутых контактов, а второе — нормально разомкнутые контакты, клапаны на обводном трубопроводе и перемычке подключены к регуляторам через нормально замкнутые контакты первого реле, клапан на обводном трубопроводе дополнительно подключен к второму регулятору через нормально разомкнутые контакты второго реле и через одну из пар нормально разомкнутых контактов первого реле, а клапан на перемычке дополнитель20 но подключен к первому регулятору через другую пару нормально разомкнутых контактов первого реле.