Способ сохранения суммарных перепадов давлений в сетях закрытых систем централизованного теплоснабжения

 

Изобретение обеспечивает работу закрытых систем централизованного теплоснабжения при любых их режимных состояниях с минимальными затратами на подпитку сетей. Сущность изобретения: при возрастаниях или снижениях перепадов давлений между начальными и конечными точками сетей соответственно увеличивают или уменьшают величины расходов воды, перепускаемых из начальных в конечные точки сетей, до моментов перепадов давлений между указанными точками, причем в расчетных режимных состояниях систем перепуски воды не производят. 1 ил.

Изобретение относится к технике теплоснабжения, в частности к способам сохранения суммарных перепадов давлений в сетях зарытых систем централизованного теплоснабжения. Важность стабилизации перепадов давлений в сетях связана с тем, что от этого мероприятия зависит решение проблемы устойчивого снабжения потребителей водой и теплотой всегда в требуемых количествах при изменениях режимных состояний системы.

Известен способ, состоящий в том, что увеличивают или уменьшают величину подпитка воды в обратную линию сети соответственно при возрастаниях или снижениях давления в нейтральной точке, расположенной на специальной импульсной перемычке к сетевому насосу, а если давление в указанной нейтральной точке продолжает возрастать, несмотря на снижение величины подпитки до нуля, тогда производят дренаж воды из сети [1]. При этом следует подчеркнуть, что хотя в показанном аналоге и оказывается решаемой задача поддержания суммарного перепада давлений в сетях закрытых систем централизованного теплоснабжения, однако в нем (аналоге) отсутствуют такие операции, которые производят в предлагаемом техническом решении, конкретно в нем не ставится задача целенаправленной организации перепуска воды от нагнетательного во всасывающий патрубки сетевого насоса и это потому, что перемычка к указанному насосу в рассматриваемом известном решении является всего лишь импульсной и остающейся в процессе эксплуатации постоянно полностью открытой; расход же воды по этой перемычке весьма незначительный и потому не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на затраты энергии на перекачку воды в системе.

Недостаток аналога состоит в том, что при больших снижениях потребного расхода воды в сети приходится производить весьма большие дренажи сети, а при обратном возрастании расхода в сети - соответственно большие подпитки ее водой. Это определяет необходимость большого по размерам бака подпиточной воды и значительной производительности подпиточного насоса, что усложняет и повышает стоимость подпиточно-дренажного устройства системы, ведет к большим затратам энергии на подпитку сети. В связи с этим, целесообразность использования аналога сохраняется только для таких систем, в которых изменения расхода воды в сетях (изменения режимных состояний систем) незначительны.

Прототипом к предлагаемому решению выбрано известное техническое решение, в котором производят операции, во-первых, перепуска воды от нагнетательного во всасывающий патрубки сетевого насоса, осуществляя такой перепуск по перемычке, связывающей патрубки указанного насоса, во-вторых, изменения расхода воды по указанной перепускной перемычке, осуществляя такие изменения посредством автоматического регулятора, исполнительный орган которого располагается на указанной перепускной перемычке; правда, изменения расхода воды по перемычке к сетевому насосу производят в конечном итоге только по "изменениям метеофакторов" [2].

Именно наличие в рассматриваемом техническом решении указанных двух операций и определило выбор этого решения в качестве прототипа к предлагаемому новому техническому решению. Правда, в прототипе ставится задача поддержания не суммарных перепадов давлений в сетях закрытых систем централизованного теплоснабжения и соответственно не перепадов давлений между нагнетательными и всасывающими патрубками сетевых насосов, а только температуры в подающих трубопроводах сетей систем теплоснабжения в процессе их эксплуатации. Перепад же давлений между "магистральными трубопроводами" тепловой сети той или иной системы теплоснабжения изменяется в процессе эксплуатации, хотя изменения эти происходят лишь "на уровне, определяемом только метеофакторами, а не нагрузками отдельных потребителей теплоты". Последнее, однако, свидетельствует о том, что в рассматриваемом известном решении вообще не учитывается возможность таких изменений режимного состояния той или иной системы, которые происходят в результате искусственных изменений потребления воды у тех или иных потребителей или в тех или иных частях системы, производимых по самым различным реальным причинам и обстоятельствам, в том числе аварийным.

В предлагаемом же новом техническом решении как раз и учитываются изменения режимного состояния системы и именно это коренное обстоятельство определило все отличия нового решения от прототипа.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что при возрастаниях или снижениях перепадов давлений между начальными или конечными токами сетей всасывающими коллекторами сетевых насосов соответственно увеличивают или уменьшают величины расходов воды, перепускаемых из начальных в конечные точки сетей, до моментов восстановлений перепадов давлений между указанными точками, причем в расчетных режимных состояниях систем перепуски воды не производят.

Предлагаемый способ не исключает возможность и даже целесообразность дополнительного сохранения давления во всасывающем коллекторе сетевого насоса посредством, например, использования метода, заимствованного из аналога: использовать же перепускную перемычку к насосу, которую необходимо установить для реализации предлагаемого метода, в качестве импульсной в данном случае недопустимо.

На чертеже представлена схема насосной установки для теплоснабжающей системы при реализации предлагаемого способа.

Элементами этой установки, которые непосредственно связаны с реализацией предлагаемого способа, являются перемычка 1, регулятор перепуска 2, импульсные линии давления для регулятора перепуска 3, причем импульсы давления забираются из коллекторов насоса, сетевой насос 4 с всасывающим 5 и нагнетательным 6 коллекторами, подающая 7 и обратная 8 линии тепловой сети.

Изменения перепадов давлений между начальными и конечными точками сетей происходят при изменениях потребных расходов воды в системах, вызываемых отключениями и повторными подключениями к сетям потребителей, причем перепады давлений возрастают при отключениях и снижаются при повторных подключениях потребителей. Изменения перепадов давлений происходят главным образом за счет изменений давления в начальных точках сетей, поскольку давления в конечных точках изменяются незначительно при любых режимных состояниях работы систем, что связано с подмешиванием воды из начальных точек в конечные.

При возрастаниях или снижениях перепадов давлений между начальными и конечными точками сетей мембранный привод регулятора 2 при его работе в составе той или иной системы соответственно прикрывает или приоткрывает клапан регулятора, обеспечивая этим увеличение или снижение расхода, пропускаемого по перемычке 1, причем всегда ровно настолько, насколько соответственно снизился или увеличился потребный расход в сети. Расход по перемычке отсутствует при расчетном режимном состоянии системы и принимает максимальное значение при отключении от сети максимально возможного при эксплуатации числа потребителей.

Эффект от использования изобретения связан с устранением недостатков прототипа и аналога, тогда обеспечивается работа насосов при постоянных давлениях при любых режимных состояниях при минимальных размерах баков подпиточной воды, производительностях подпиточных насосов и затратах энергии на подпитку сетей.

Формула изобретения

Способ сохранения суммарных перепадов давлений в сетях закрытых систем централизованного теплоснабжения, содержащий операции перепуска воды от нагнетательного во всасывающий патрубки сетевого насоса, с осуществлением перепуска по перемычке, связывающей указанные патрубки насоса, а также изменения расхода воды по указанной перемычке, с осуществлением указанных изменений посредством автоматического регулятора, расположенного на указанной перемычке, отличающийся тем, что при возрастаниях или снижениях перепадов давлений между начальными и конечными точками сетей соответственно увеличивают или уменьшают величины расходов воды, перепускаемых из начальных в конечные точки сетей, до моментов восстановлений перепадов давлений между указанными точками, причем в расчетных режимных состояниях систем перепуски воды не производят.

РИСУНКИ

Рисунок 1