Способ автоматического регулирования отпуска тепла и устройство для его осуществления

 

Использование: регулирование отпуска тепла потребителям, присоединенным к геотермальной термораслределитепьной станции через компактные пластинчатые теплообменники, соединенные по двухступенчатой смешанной схеме. Сущность изобретения, регулирование отпуска тепла по температуре наружного воздуха осуществляется путем одновременного изменения расхода геотермапьной воды и поверхности нагрева теплообменников, что позволяет обеспечить потребителям подачу тепла в соответствии с заданным расчетным графиком, а также поддерживать на заданном уровне температуру геотермальных вод на сбросе и почти в два раза уменьшить оремл контактирования теплообменников с агрессивной геотермапьной средой Устройство для регулирования отпуска тепла содержит соединенные с блоком управления датчики, измеряющие температуру наружного воздуха температуру горячей воды и воды на отопление, исполнительные механизмы, связанные с регулирующими органами плавного изменения расхода геотермальной воды на теплообменники отопления и горячего водоснабжения, а также исполнительные механизмы, связанные с регулирующими органами ступенчатого изменения поверхности нагрева теплообменников , причем исполнительные механизмы ступенчатого изменения поверхности нагрева связаны с регулирующими органами ступенчатого изменения поверхности нагрева и соединены с бпоком управления. 2 с и 2 з.п.ф-лы, 6 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНту

Комитет Российской Федерации по патентам н товарным знакам (21) 4952758/06 (22) 25.03.91 (46) 15.10.93 Бюл. Йа 37-38 (71) Дагестанский филиал Энергетического института им.Г.M.Êðæèæàíîâñêîãî (72) Бадавов Г.Б„Шейхов ДМ. (73) Бадавов Гасан Басирович (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТПУСКА ТЕПЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО О СУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: регулирование отпуска тепла потребителям, присоединенным к геотермальной термораспределительной станции через компактные пластинчатые теплообменники, соединенные по двухступенчатой смешанной схеме. Сущность изобретения: регулирование отпуска тепла по температуре наружного воздуха осуществляется путем . одновременного изменения расхода геотермальной воды и поверхности нагрева теплообменников, что позволяет обеспечить потребителям подачу тепла в (19) RU (11) 2001376С1 (51) F 28 F 27 00 соответствии с заданным расчетным графиком, а также поддерживать на заданном уровне температуру геотермапьных вод на сбросе и почти в два раза уменьшить время контактирования теплообменников с агрессивной геотермальной средой

Устройство для регулирования отпуска тепла содержит соединенные с блоком управления датчики, измеряющие температуру наружного воздуха, температуру горячей воды и воды на отопление, исполнительные механизмы, связанные с регулирующими органами плавного изменении расхода геотермальной воды на теплообменники отопления и горячего водоснабжения, а также исполнительные механизмы, связанные с регулирующими органами ступенчатого изменения поверхности нагрева теплообменников, причем исполнительные механиэмы ступенчатого изменения поверхности нагрева связаны с регулирующими органами ступенчатого изменения поверхности нагрева и соединены с бло— ком управления. 2 с и 2 зп.ф-лы, 6 ил.

2001376

55

0 g = 0,47 Л 1н + 9,6

Изобретение относится к централизованному теплоснабжению зданий геотермальными водами и предназначено для регулирования отпуска тепла потребителям, получающим тепло от геотермальной термораспределительной станции (ГТРС), оборудованной пластинчатыми теплообменниками.

Известны способы регулирования отпуска тепла в системах централизованного геотермального теплоснабжения, заключающиеся в изменении расхода геотермальной воды (ГВ) через теплообменники отопления и горячего водоснабжения (ГВС) соединенные подвухступенчатой смешанной схеме в зависимости от температуры наружного воздуха, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ регулирования производительности кожухотрубчатого теплообменного аппарата, содержащего регулируемую поверхность нагрева, выполненную в виде труб, закрепленных в трубных досках, при котором входная камера аппарата снабжена подвижной плитой с размещенными на ней подпружиненными регулирующими клапанами. При этом для возможности последовательного перекрытия труб регулирующие клапаны выполнены разной длины, Наиболее близким устройством является схема автоматизированного ЦТП, содержащая теплообменники отопления и горячего водоснабжения, соединенные по двухступенчатой смешанной схеме, датчики температуры наружного воздуха, горячей воды и воды на отопление, регулятор расхода тепла на отопление и регулятор температуры воды на ГВС.

Недостаток известного способа и устройства заключается в том, что они конструктивно сложны в эксплуатации и, кроме того, не обеспечивают необходимую точность регулирования параметров, так как не учитывают зависимость площади теплообмена от расхода ГВ. В условиях агрессивной геотермальной воды это ведет к снижению ресурса работы пластинчатых теплообменников и преждевременному выходу их из строя из-за коррозии и солеотложений. Действительно, при проектировании системы геотермального теплоснабжения (СГТ) площадь теплообменников рассчитывают исходя из расчетной температуры наружного воздуха и максимальной нагрузки. ГВС которые, как известно, в реальных условиях эсплуатации наблюдаются редко или кратковременно. Иэ технико-экономических соображений оптимальную величину недогрева между теплоносителями принимают в пределах 5-10 С, Фактически большая часть поверхности нагрева установленного теплообменного оборудования в течение отопительного периода не используется, но и не выводится из теплообмена, что снижает их ресурс работы. При отклонении наружной температуры от расчетной, например, в сторону повышения расход ГВ через теплообменник отопления снижают, а поверхность нагрева теплообменика оставляют при этом неизменной. Это обстоятельство ведет к изменению величины недогрева между теплоносителями и соответствующему изменению температуры ГВ на сбросе. В результате регулирование отпуска тепла получается грубым и неточным, а дорогостоящие пластинчатые теплообменники используются неэффективно. Аналогичную картину можно наблюдать при исследовании работы теплообменников

ГВС. Так, при изменении расхода ГВ через теплообменник отопления происходит соответствующее изменение режима работы включенного последовательно теплообменника первой ступени, а следовательно, и теплосбмен ника второй ступени. П ричем при отклонении наружной температуры от расчетной, например, в сторону повышения, поверхность нагрева теплообменника первой ступени должна была бы уменьшаться, а теплообменника второй ступени соответственно увеличиваться. В действительности обе эти поверхности нагрева на практике также не регулируют из-за чего происходит дополнительная потеря теплообменной поверхности.

Целью изобретения является устранение укаэанных выше недостатков и повышение качества теплоснабжения потребителей и эффективности регулирования отпуска тепла при одновременнОм облегчении условий эксплуатации и ремонта теплообменников TPC в условиях агрессивной геотермальной среды. с

Цель достигается тем, что на геотермальной ТРС в нерасчетных условиях отпуск тепла потребителям осуществляют в соответствии с расчетным графиком путем одновременного регулирования расхода ГВ, подаваемой на теплообменники и поверхности нагрева последних в зависимости от температуры наружного воздуха.

При этом зависимость исследуемых параметров от температуры наружного воздуха аппроксимируется системой уравнений.

Текущее значение расхода тепла на геотермальной ТРС

2001376

Текущее значение расхода ГВ через теплообмен ники

6 = 0,63 Лтй — 9,99 Лтн + 221,6 (2)

Текущее значение "расхода" поверхности нагрева, выраженное через соответствуюи1ее значение расхода ГВ через теплообменники 15

F y = 2,71 G ч- 218,35 (4) Текущее значение температуры ГВ на сбросе 20

Ттв" = 0,02 Л6 + 0,73 Лтн+ 10,79, (5) где 0 g, G g, F g- суммарные с учетом ГВС 25 расходы тепла, геотермальной воды и поверхности нагрева теплообменников соответственно в Гкал/ч,т/ч и м; Лт„= (тi - l )2. разность между внутренней и наружной температурой воздуха, C; tl - средняя тем- 30 пература внутреннего воздуха отапливаемых зданий, С; tH - произвольное значение температуры наружного воздуха, С.

Используя формулы (1)-(5) можно для любого наперед заданного значения температуры наружного воздуха определить необходимую величину расхода ГЗ и поверхности нагрева теплообменников, а также зна-leII«sl температуры ГВ, направляемых на сброс, 40

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отл«чается наличием двух регулирующих параметров - расхода ГВ и площади поверxIIocI«нагрева теплообменников, которые 45 связаны между собой функциональной заaucIIMoI: I I,lo. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна", Устройство для осуществления регулирования отпуска тепла в СГТ. включающее 50 добычную «нагнетате тьные скважины, термораспредеR«òåëüную станцию, тепRообман ««отоплен«я и ГВС. соединенные по двухступенчатой смешанной схеме, датчики темпера гуры наружного воздуха, tlpIIMOA u сбоатной сетевой воды на отопление, датIIIv, тем епагуры горячей воды, установлен«„ и .и n«I«I«подачи горячей воды B сеть

i I1С и исполнительные механизмы, связан:iuI.. с регулирующ«ми органами плавного .oI .н:: па-хода ГВ на теплообменн«ки

Текущее значение "расхода" поверхности нагрева

F y = 1,64 Л т, — 23,53 Л tII + 782,04. (3) 10 отопления и ГВС, содержит дополнительно исполн«тельные механизмы и регулирующие органы ступенчатого изменения поверхности нагрева теплообмеников, причем

«с пол нител ьные меха н«зм ы ступенчатого изменения поверхности нагрева теплообменников связаны с регулирующими органами ступенчатого изменения поверхности нагрева и соединены с блоком управления.

Сравнение решения с прототипом и с другими известными техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, сходные с существенными признаками заявляемого изобретения, что позволяет признать, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "Существенные отличия".

На фиг.1 изображена принципиальная схема системы геотермального теплоснабжения и термораспределительной станции, в которой осуществляется реализация предложенного способа регулирования отпуска тепла: на фиг.2 — графики регулирования температур ГВ в первичном контуре теплообменника отопления (зависимости 1 и 3), графики регулирования температур сетевой воды во вторичном контуре теплообменника отопления (зависимости 2 и 4) и график температуры ГВ на выходе из станции (кривая 5); на фиг.3- графики изменения основных регулирующих параметров - расхода ГВ и поверхности нагрева теплообменников (зависимости 2 и 4), теоретический график

"расхода" поверхности нагрева (зависимость 3), рабочий график "расхода" поверхности нагрева (зависимость 4), номограмма, поясняющая сущность осуществления предло>кенного способа регулирования; на ф«г.4 — графики включения в теплообмен поверхностей нагрева различной площади в аавис«мости от температуры наружного воздуха (1- общая поверхность нагрева теплообменников I. от максимума, 2 - в том числе поверхность нагрева теплообменн«ков ГВС); на фиг.5 - пример выполнения устройства.

Устройство может быть выполнено, например. как это показано на ф«г.б. Система геотермального теплоснабжения (см.фиг,1) содержит подьемную скважину 1, внутр«промысловый трубопровод 2, подающий геотермальную воду на теплообменники ТРС, линию подачи ГВ на теплообменник отопления 3, линию подачи ГВ на теплообменник второй ступени 4, теплое бменник отопления 12, теплообменн«к IIepвой ступени 21, теплообменник второ1 ° ступен«15, блок управления 5, датчик на

4 ружной температуры 6, квартальнук> тепловую сеть отопления 7 и 8, кваптап,н г>

2001376 тепловую сеть ГВС 17 и 18, циркуляционные насосы 9 и 23, регулятор расхода ГВ на отопление 13. регулятор расхода ГВ на вторую ступень ГВС 20, водопровод 24, перемычку 22, датчики температуры воды 10, 11, 16, линию подачи ГВ на теплообменник первой ступени 14, линию сброса ГВ после теплообменника второй ступени 19, линию сброса ГВ после теплообменника первой ступени 25, линию подачи отработанных ГВ на станцию обратной закачки 26, закачива-. ющий насос 27, нагнетательную скважину

28. Геотермальная TPC включает таким образом весь комплекс теплообменного, насосного и регулирующего оборудования.

Блок управления через исполнительные механизмы. связанные с регулирующими органами плавного изменения расхода ГВ и ступенчатого изменения поверхности нагрева, осуществляет контроль и управление процессом отпуска тепла, обеспечивая потребителям подачу тепла в соответствии с расчетным графиком. не допускающим перерасход ГВ или теплообменной поверхности, Система геотермального теплоснабжения работает следующим образом.

Ф

Подводимая к TPC геотермальная вода поступает параллельно на теплообменник отопления 12 и теплообменик второй ступени 15, После прохождения теплообменника отопления охлажденную ГВ используют в теплообменнике первой ступени для предварительного нагрева подпиточной водопроводнг и воды. Догрев подпиточной воды до требуемой расчетной температуры (70 С) производится в теплообменнике второй ступени 15, после чего она направляется в сеть

ГВС 17. Регулирование расхода ГВ, подаваемой на вторую ступень ГВС, осуществляют посредством регулятора расхода 20 по импульсу от датчика темпратуры 16. Отработанные ГВ сливают в общую магистраль 26 и далее насосом 27 эакачивают в недра.

Расход сетевой (негеотермальной) воды, циркулирующей в тепловой сети отопления

7,8, поддерживается в течение года постоянным, При этом регулирование параметров сетевой воды осуществляется по качественному графику путем количественного регулирования теплоносителя, используемого в первичном контуре теплообменника отопления по импульсу от датчика наружной температуры 6 (см,графики на фиг.2). Расход сетевой воды, подавае мой в сеть ГВС после теплообменника второй ступени, учитываая необходимость глубокого срабатывания теплового потенциала ГВ и отсутствие в схеме блоков-аккумуляторов, принят постоянным и равным

55 расчетному, т.е. максимальному расходу. В общем случае, эксплуатационный режим работы геотермальной TPC характеризуется постоянным расходом ГВ на ГВС и переменным — на отопление, так как расход теплоты на отопление в основном зависит от наружной температуры, Разница значений температур наружного воздуха в различных точках города или жилого района в отдельные периоды суток может достигать 5-6 и даже 10 С. Поэтому при разработке режимов регулирования отпуска тепла по предлагаемому способу, выбор ступени регулирования производится с учетом этого фактора. Во избежание снижения при этом эксплуатационной надежности регулирующей автоматики из-за частых ее переключений, предлагается регулирование отпуска тепла на TPC производить по ступенчатому графику через каждые 5 С изменения наружной температуры. В этом случае регулятор поверхности нагрева теплообменников будет реагировать не на всякое изменение наружной температуры, а только при ее отклонении в ту или другую сторону s пределах не менее 5 С. Это удобно и с точки зрения построения графика отпуска тепла, так как необходимые для этого сведения о частоте появления различных значений наружной температуры приводятся в справочнике по климату поинтервально через 5 С.

Предлагаемый ступенчатый график регулирования поверхностей нагрева рассмотрим на конкретном примере работы геотермальной TPC в г.Кизляр Дагестанской CCP.

Способ регулирования отпуска тепла осуществляется следующим образом (см.фиг,3).

B начале отопительного периода при с = снс = +8 С текущее значение отпуска тепла с учетом нагрузки ГВС составляет 14,4

Гкал/ч (график 1). Для получения данного количества теплоты расход ГВ через теплообменники (теплообменники отопленйя и второй ступени) устанавливают на уровне

180 т/ч (график 2), а площадь теплообменников принимают на уровне F (с,) = Цс а) = 1000 м (график 4). При понижении наружной тем2 пературы от сн = +8 С до с = са = +0 С расход тепла на нагрузке увеличивается от

14,4 до 18 Гкал/ч. При этом регулирование отпуска тепла осуществляют путем плавного изменения расхода ГВ через теплообменники в пределах 180 < G 250 т/ч (график

2). Теоретически поверхность нагрева теплообменников должна была бы изменяться по графику 3, однако, во избежание частых переключений авсоматики. площадь тепло2001376

10 об>ле«1«>иков ««а данной ступени принимаем постоянной на уровне F(t«2) = 1000 M . Обг щая продолжительность .работы теплообменников на данной ступени регулирования составляет 50% времени отопительного периода, а общая поверхность нагрева. включенная в активный теплообмен - 50% от максимума (см.график 1 на фиг.4).

При понижении наружной температуры 10 от 1«г < = 0 С до t« = 1«э - -5 С расход тепла на нагрузке увеличивается от 18 до 20,4

Гкал/ч. Для его получения в диапазоне

t« c (0: -5) С отпуск тепла íà TPC регулируют путем плавного изменения расхо- 15 да ГВ через теплообменники в пределах

250 < Gg>I < 325 т/ч. По достижении наружной температуры >0 С площадь теплообменников, включаемых в теплообмен скачкообразно устанавливают на уровне, 20 соответствующем F(t«! = F(t«g) = 1100 м (rpa2 фик 4). Поддерживают площадь теплообменников постоянной на уровне 1100 мг в интервале наружных температур t«c (:"0;

-5) С. Продолжительность работы теплообменников на данной ступени регулирования составляет примерно 25 % времени отопительного периода, а общая поверхность нагрева, включенная в активный теплообмен—

55 % (график 1, фиг. 4). 30

При понижении наружной температуры от т«з = -5ОС до t« = t«4 = -10 С расход тепла на нагрузке возрастает от 20,4 до 22.7 .

Гкал/ч. В диапазоне t«е (-5-10) C для получения заданного количества теплоты от- 35 пуск тепла на TPC регулируют путем плавного изменения расхода ГВ через теплообмен ники в пределах 325 < G >o + 425 т/ч (см. граф»«к 2). По достижении >«аруж «ой температуры -5 С поверхность нагрева теп- 40 лообменников уста«>авливают скачкообразно (ступе««чато) на уровне F(t>I) = F(t>«) = !400 и (сгл. график 4). В интервале наружных г температур t с (-5; -10) С площадь теплообменников поддерживают постоянно на 45 уровне 1100 м . При этом температура ГВ на

2 сбросе будет варьировать в пределах 3747 С (график 5). Продолжительность работы геплообменников на данной ступени регулирования составляет в среднем 10 % вре- 50 мени отопительного периода, а общая поверхность нагрева, включенная в активный теплообмен — 70 % (график 1, фиг, 4).

При понижении наружной температуры от т> 4 =- -10 С до „= t«g = -15 С расход тепла

>«а «>аг«>узко возрастает от 22.7 до 25 Гкал/ч.

С целью получения заданного количества

Т>.,II«>ît ы >I диапазоне t«е (-10; -15) С отпуск

;епла >а ГГ С регулируют путем плавного

>1! f I> > .»оя расхода ГВ через теплообменники в пределах 425 < >>„, 590 1/ >. Ио дос»1жении наружной температуры -10 С площадь теплообменников устанавливают скачкообразно на уровне F(t«) - F(t«;) - 1800 м . В интервале наружных температур

2 е (-10; -15) С площадь теплообменников поддерживают постоянно на уровне 1800 м . При этом температура ГВ на сбросе буг дет варьировать в пределах 47 — 56 С. Продолжительность работы теплообменников на данной ступени регулирования составляет в среднем 5 % от общей продолжительности отопительного периода, а общая поверхность нагрева, включаемая в аквтивный теплообмен — 90 % от максимума (см. график 1 на фиг, 4).

При понижении наружной температурь. оТ 1«5 = "15 С до 4 t«5 to = 17 С расход тепла на нагрузке TPC возрастает от 25 до

26,1 Гкал/ч. Для получения заданного количества теплоты s диапазоне t«е (-15; -17) С отпуск тепла на TPC регулируют с одной стороны путем плавного регулирования расхода ГВ через теплообменники в пределах

590 < G>8 660 т/ч, а с другой — увеличением установленной поверхности нагрева теплообменников скачкообразно до уровня

F(t„) = F(t«c) = 2000 м . В интервале наружных

2 температур t, c (-15; -17) С площадь теплообменников поддерживают постоянно на увровне 2000 м, Стабилизируют поверхность нагрева теплообменников на этом уровне при температурах наружного воздуха н>>же -17 С.

Стабилизируют расход ГВ на уровне

660 т/ч при температурах наружного воздуха ниже -17 С, В диапазоне регулирования при t, е (-15;

-17)"С температура ГВ на сбросе будет варьировать от 56 С при t« = -15 С до 60 С при

t« = -17 С. Продолжительность работы теплообменников на данной ступени регулирования составляет I,e более 10 % времени отопительного периода. Общая поверхность нагрева теплообменников, включенных в активный теплообмен составляет 100

% (сл,. график 1, фиг. 4), При откло«енин наружной темпера гуры от расчетной, например, в сгорону повы«««ения указанные процессы протекают в обратIIoM «1аправлении, Следует заметить. что при определенных условиях отключение теплообменников из состояния активного теплообмена может в>лзаать на пластинах усиление процессов стоянрчной коррозии. Поэтому в период вь>нужде>1ного осганова теплообменников рексл1ендуется проведение соответству>о«ц>1

MLf>oil«>.>ятий по консервации

2001376

12 ч

Устройство для регулирования отпуска тепла на геотермальной TPC по предлагаемому способу (фиг.5) содержит добычную скважину 1, трубопровод подачи ГВ на ТРС

2, линии подачи ГВ на теплообменник отопления и вторую ступень 3 и 4, теплообменные блоки 5,18,21,24,27, линии сброса

ГВ,отработанных в теплообменнике отопления 6 и теплообменнике второй ступени 7, вентили 8,19,20,25,26, предназначенные для подачи отработанных ГВ на линию закачки, закачивающий насос 9, нагнетательную скважину 10, водопровод 11, тепловую сеть ГВС 12 и 13, тепловую сеть отопления

14 и 15, вентили 16,17,22,23,28 для подачи

ГВ в теплообменные блоки.

Устройство работает следующим образом.

В начале отопительного периода в интервале наружных температур tHc (+8;

+ 0) С по командам, поступающим из БУ, в теплообмен вводится 1000 м поверхности

2 нагрева или 10 теплообменных аппаратов, в том числе шесть теплообменников для целей ГВС. Регулирование отпуска тепла осуществляется путем плавного изменения расхода ГВ, подаваемой через вентиль 16 в пределах 180 6» < 250 т/ч. На этой ступени регулирования вентили 8 и 16 полностью открыты, остальные полностью закрыты. Первая ступень регулирования заканчивается при достижении наружной температуры ++ 0 С.

Начало второй ступени совпадает с установлением температуры наружного воздуха 4-0 С. В диапазоне t, c (+ 0; -5) С в теплообмен вводится 1100 м поверхности г нагрева или 11 аппаратов, из которых пять работают на систему ГВС. Регулирование отпуска тепла производят путем плавного изменения расхода ГВ, подаваемой íà TPC в пределах 250 < G» < 325 т/ч. На данной ступени регулирования вентили 16, 17, 8, 19 полностью открыты, остальные вентили полностью закрыты. Это позволяет включить в активный теплообмен дополнительный теплообменный блок 18. Вторая ступень заканчивается с наступлением наружной температуры -5 С.

В диапазоне tH c(-5; -10) C потребность в теплообменной поверхности увеличивается до 1400 м, для получения которой в теплообмен вводится дополнительно теплообменный блок 21. содержащий три теплообменных аппарата. Общее количество аппаратов, включенных в активный теплообмен на данной ступени регулирования, составляет 14, из них 10 работают на систему отопления и четыре — на систему ГВС.

Для регулирования отпуска топча на данной

35 хода ГВ в пределах 590 < G» < 660 т/ч, При дальнейшем понижении йаружной температуры расход ГВ стабилизируют на уровне

660 т/ч.

При отклонении наружной температуры от расчетной, например; в сторону повышения указанные процессы протекают в обратном направлении.

Устройство для регулирования отпрыска тепла в СГТ может быть выполнено, например, как это показано на фиг.6. Оно содержит блок теплообмена, включающий 20 теплообменных аппаратов типа ТПР 0,6100, электромагнитные клапаны соленоидного типа 1-74, регулятор расхода ГВ подаваемой на отопление 76, регулятор расхода ГВ, подаваемой на вторую ступень ГВС

75, систему соединительных трубопроводов для подключения к TPC источника ГВ и внешних потребителей

В представленном выполнении устройство способно реализовать лсе пчть перечисленных выше ступеней р уччирования.

Для рассмотрения его р l6&TI.,ратимс.я к фиг.1. ступени расход ГВ через теплообменники регулируют в пределах 325 < G» 425 т/ч.

При этом подача ГВ на теплообменные блоки 5, 18 и 21 осуществляют через параллель5 ные ветви вентилями 16, 17, 22, 20, 19, 8, которые полностью открыты. Вентили 23, 28, 26, 25 на данной ступени полностью закрыты, Третья ступень регулирования заканчивается с наступлением наружной

10 температуры -10 С. . В интервале Ь е(-10; -15) С общая поверхность нагрева, включенная в активный теплообмен составляет 1800 м2, а общее . количество аппаратов равно 18. Для регули15 .рования отпуска тепла в интервале tH c(-10;

-15) C расход ГВ через теплообменники регулируют в пределах 425 < 6» 590 т/ч и одновременно вводят в теплообмен дополнительно теплообменный блок 24. содержа20 щий четыре теплообменных аппарата. С этой целью дополнительно открывают вентили 23 и 25, при этом вентили 28 и 26 полностью закрыты, а вентили 16, 17, 22, 20, 19, 8, полностью открыты. Четвертую сту25 пень регулирования заканчивают при наступлении наружной температуры -15 С, В интервале tlat е (-15; -17) С в теплообмен вводят расчетную, т.е. полную поверхность нагрева, которая в данном примере

30 равна 2000 м2. Для этого в теплообмен вводится дополнительно два теплообменных аппарата из блока 27, для чего дополнительно открывают вентили 28 и 26, Отпуск тепла регулируют путем плавного изменения рас13

2001376

Допустим в установившемся режиме от- равляющий сигнал щи сигнал на исполнительный мепри н=- С(расчетная наруж- ханизм регулятора расхода 13 (фиг.1), устаная температура для проектирования íовленного на линии по ачи ГВ в отопления) регуляторы расхода ГВ 13 и 20 теплообменник отопления, который, вознастроены нз общий расход ГВ через тепло- 5 действуя на регулирующий орган, перевообменники в размере 660 т/ч, При этом об- дит его в положение, обе печивающее поверхность нагрева пропуск 270 т/ч ГВ с температурой 100 С. г теплообменников, включенных в активный Одновременно БУ м нно посылает управляющий теплообмен. составляет 2000 м . Схему ком- сигнал на исп гн на исполнительный механизм регупоновки теплообменников, обеспечиваю- 10 лятора р 20 (ф .1), асхода (фиг. ), установленного щую минимум расхода теплообменной на линии подачи ГВ в теплообменник втоповерхности и оптимальные условия недог- рой ступени ни, который, воздействуя на регурева между теплоносителями, выбирают с лирую ий о ган и помощью, в память которого наряду с положение, обеспечивающее пропуск 55 отп ска т общим алгоритмом управления процессом 15 т/ч ГВ стемперату ой 100 С, Д ти нагрева теплообменниу тепла закладываются соответству- вания поверхнос посылает управляющие сигналы на ющие (специальные) программы для прове- ков БУ посылает и авляю и дения теплогидравлических расчетов исполнительные механизмы регулирующих типа 1 ч теплообменников. вычисления уравйений клапанов 3-11 13-15, 27,3 0-32,3 5,39типа ()-(5), учета и анализа процесса регу- 20 40,45,48-49,51,53-54,60,71-72,75-76 (фиг,б), лирования отпуска тепла в нормальном и посредством которых добиваются включеаварийном режимах работы и т.д. На.вход ния в теплооб и оо мен расчетной поверхности

БУ поступает сигнал отдатчика температу- нагрева1400 . П

ыб, и опо ион м . ри этом в работе находятры, пропорциональный текущему значе- ся 14 теплообменных аппраратов (1-!2,14нию температуры наружного воздуха. 25 i5 на фиг,б), а выводят из теплообмена

Кроме того, на вход БУ поступают сигналы шесть аппаратов - 13,16-20 (фиг.б). также от датчиков температуры сетевой воы 1011 16 н логичным о разом можно показать ды О, 1,16, установленных в характерных работу устройства при любой другой темпеточках тепловой сети за соответствующими ратуре наружного воз ха и любой теплообмениками. ми. 30 ступени (интервала) регулирования отпуска

При получении сигнала от датчика 6 БУ тепла. Порядок включения клапанов, регувыдает команду на опрос всех присоединен- лирующих поверхность нагрева теплообненных к нему датчиков температуры воды менников в диапазоне t, e (+8.-17) C можно

10, 11, 16, проверяет соответствие их пока- найти из таблицы. заний установленным значениям расхода 35 Изобретение позволяет повысить точи поверхности нагрева теплообмеников, ность регулирования отпуска тепла, увелии при обнаружении отклонения регулирую- чить ресурс работы пластинчатых щих параметров от их стандартных эначе- теплообменников за счет сокращения врений,хранящихся в памяти БУ, последний мени их контактирования с агрессивной гепосылает управляющие значений, храня- 40 отермальной средой, а также облегчить щихся в памяти БУ, последний посылает . условия эксплуатации и ремонта теплообуправляющие сигналы на исполнительные мепников и за счет этого поднять в целом механизмы регуляторов расхода ГВ и pery- экономичность и эффективность системы лирующие органы ступенчатого изменения теплоснабжения., поверхности нагрева теплообменникбв 1-74 45 (нафиг.б), которые восстанавливаютбаланс (56) Локшин Б.А. Использование геотеррасходов тепла между теплоносителями в мальных вод для теплоснабжения, каждом из трех теплообмиенников. М,:Стройиздат, 1974, .с.85.

Предположим, что температура наруж- Инструкция по комплексному использоного воздуха отклонилась от расчетной в 50 ванию геотермальных вод для теплохладоссторону ее повышения, например, достигла набжения зданий и сооружений. М.: значения -5 С. Данному значению наруж- Стройиздат. 1978, с.19,25. ной температуры соответствует расход теп- . Авторское свидетельство СССР лоты 20,4 Гкал/ч (см.график 1 на фиг.3), %303476, кл. F28 F 13/08, 197!. текущие значения параметров сетевой воды 55 Фаликов В.С. Возможности гiii» ения в сети отопления равны (71-54)ОС, общего затрат тепла на -отопление 3QRHilli у ем расхода ГВ - 325 т/ч, температуры ГВ автоматизации работы ЦТП. - Води ;бжена сбросе - 37 С. Для обеспечения указан- ние и санитарная техника, !978. И: 1. Я. ного режима отпуска тепла Бу посылает уп2001376

Регулирующие эл. магн. клапаны, которые полностью аткрыты

Температурный интервал, ОС

Номер ступени на линии ГВС на линии отопления на линии геотермальной во ы (+8; +.О) 60, 19, 5,4.

76, 7,8, 16, 75, 70, 41, 39, 29, 23, 24, 50.

76, 69, 7, 68, 56, 21,18, 75, 73, 29.

23,24, 50.

76,40,7. 39,8, 15, 9, 10 11, 35, 48, 75, 71, 54.

76, 69, 40, 7, 68, 67, 58, 44, 39, 8.

15, 9, 10, 11,35, 36, 37, 46.

76, 69, 40, 7, 68, 67, 66,39, 8, 59, 44, 15, 38, 37, 36.

25, 23, 12, 10. 1, 50.

2, 17, 28, 33,32, 31. 42, 51, 61.

60, 52. 55. 62, 30, 22,4.

1, 20, 28. 33,32, 43, 51, 61, 60. 45, 32, 31, 31, 30, 14, 6,5,4, (-5;-10) 3,13,27,49,51, 53, 72

3, 13,28, 34, 49, 61, 74, 63. 62. 57, 45, 32, 31, 30, 14, 6.

5,4. (-10; -15) 65, 64, 63, 62,60, 45, 32. 31 ° 30, 14, 6, 5, 4.

3,13,26,34,47, 6t. (-15; -17) Формула изобретения

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ОТПУСКА ТЕПЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ-, ШЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ автоматического регулирования отпуска тепла в системе геотермального, теплоснабжения путем изменения расхода геотермальной воды через поверхность нагрева пластинчатых теплообменников в зависимости от температуры наружного воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования при одновременном облегчении условий эксплуатации и ремонта, изменение расхода осуществляют отключением (включением) части общей поверхности нагрева теплообменников по ступенчатому графику.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что ширину ступени регулирования устанавливают в пределах 5 С изменения наружной температуры.

3. Способ по п,1, отличающийся тем, что в пределах ступени регулирования поверхность нагрева теплообменников поддерживают постоянной, а тепловую нагрузку системы в этот период регулиру, ют путем плавного изменения расхода геотермальной воды.

4. Устройство для автоматического регулирования отпуска тепла в системе геотермального теплоснабжения, содержащее соединенные с блоком управления датчики температуры наружного воздуха, горячей воды, воды на отопление и исполнительные механизмы, связанные с регулирующими органами плавного изменения расхода геотермальной воды на теплообменники отопления и горячего водоснабжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования при одновременном облегчении условий эксплуатации и ремонта, оно содержит исполнительные механизмы и связанные с ними регулирующие органы ступенчатого изменения поверхности нагрева теплообменников, причем последние соединены с блоком управления, 2001376

77

ТРкпература наружного Яэ)уха

©г2 d() 01376

m/ó

2001376 бО 8 1,ч

15нсЯюя 2Яекд3 Uрг/ром 15drlp8 лн

° Отопимельнь)й период, сущки

Фиг. 4

20013 76

Прс .i злодстввннп ивлэгельгкий комбинат "Патент". г. Ужгород ул.Г пгниг., 101

Редактор Л.Волкова

Заказ 3125

Составитель Г.Бэдавов

Техред М.Моргентал Корректор Н, Кешеля

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5