Система управления приточной вентиляционной установкой с переключателем на режим экономичного теплопотребления

Авторы патента:

Гаврилястый Александр Викторович (RU)

Владельцы патента RU 2487302:

Гаврилястый Александр Викторович (RU)

Изобретение относится к области теплоснабжения приточных вентустановок (ВУ) с водяным обогревом. Приточная ВУ содержит вентилятор, теплообменник с подающим (ПТ) и отводящим (ОТ) трубопроводами теплоносителя, присоединенными соответственно к подающей (ПМ) и обратной (ОМ) магистрали тепловой сети, установленный на ПТ регулирующий клапан с приводом, дополнительный трубопровод-перемычку. Первый конец дополнительного трубопровода-перемычки присоединен к ОМ перед местом присоединения к ней ОТ теплообменника по ходу движения теплоносителя. Второй конец дополнительного трубопровода-перемычки присоединен к ПТ на теплообменник после регулирующего клапана по ходу движения теплоносителя на теплообменник. На дополнительном трубопроводе-перемычке расположен обратный клапан. На ОМ между местом присоединения к ней первого конца дополнительного трубопровода-перемычки и ОТ от теплообменника, а также на ПТ перед регулирующим клапаном по ходу движения теплоносителя на теплообменник и после места присоединения к нему дополнительного трубопровода-перемычки по ходу движения теплоносителя установлены дросселирующие устройства. Система управления ВУ содержит датчики температуры наружного и приточного воздуха и теплоносителя, измеритель-регулятор (контроллер). Техническим результатом заявленного изобретения является сокращение расхода теплоносителя из ПМ в дежурном режиме работы ВУ, как следствие, сокращение эксплуатационных затрат. 2 ил.

Изобретение относится к области теплоснабжения приточных вентиляционных установок с водяным обогревом, используемых для подогрева проходящего через них наружного воздуха, предназначенного для подачи в системы вентиляции.

Известна система управления приточной установкой с водяным обогревом и регулирующим краном (САУ-1), каталог компании «ИННОВЕНТ», Москва, 2004, стр.84-85, предназначенная для автоматического регулирования температуры воздуха в помещениях. Приточная вентиляционная установка (ВУ) включает следующие признаки, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения: вентилятор, калориферную установку (теплообменник) с подающим (ПТ) и отводящим (ОТ) трубопроводами, соединенными соответственно с подающей (ПМ) и отводящей (ОМ) магистралями теплосети. Система управления данной ВУ содержит датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры приточного воздуха и датчик температуры теплоносителя (теплофикационная вода) после теплообменника, размещенные соответственно в канале воздухозабора до клапана наружного воздуха, в канале приточного воздуховода после теплообменника и на ОТ теплоносителя от теплообменника, регулирующий клапан с приводом для регулирования расхода теплоносителя на теплообменник, измеритель-регулятор микропроцессорный (ИР), выполняющий функцию управления ВУ.

ИР выполнен с возможностью включения и отключения вентилятора, снижения подачи теплоносителя в теплообменник из ПМ при отключенном вентиляторе за счет изменения положения регулирующего клапана.

Недостатки аналога по сравнению с заявляемой системой: в периоды времени, когда воздух на теплообменник не подается, теплоноситель на теплообменник продолжает расходоваться из ПМ в количестве порядка 10% от расчетного расхода. Теплоноситель в эти периоды времени используется только для предупреждения замораживания воды в трубках теплообменника, что приводит к завышению температуры теплоносителя в ОМ. Причина завышения температуры теплоносителя в ОМ заключается в том, что нижняя граница величины допустимого расхода теплоносителя на теплообменник ограничивается требованием п.7.8.2 б СНиП 41-01-2003: «скорость движения воды в трубках теплообменников обосновывать расчетом или принимать не менее 0,12 м/с при расчетной температуре наружного воздуха по параметрам Б и при 0°С». Данное требование СНиП технически обеспечивается наличием у регулирующего клапана обводной линии (байпаса) с дросселирующим устройством.

Известна система управления приточными вентиляционными установками, опубл. 27.09.2007, Бюл. №27, выбранная в качестве прототипа для заявляемого устройства, предназначенная для автоматического управления приточными вентиляционными установками и при этом обеспечивающая возможность переключения теплоснабжения теплообменников ВУ с теплоносителя из ПМ на теплоноситель из ОМ при выключении всех ВУ, работа которых обеспечивается системой управления прототипа. В теплообменники для предотвращения их замораживания при отключенных ВУ подается теплоноситель из ОМ, тем самым сокращается расход теплоносителя из ПМ, сокращаются эксплуатационные затраты. Система управления приточными вентиляционными установками включает следующие признаки, совпадающие с существенными признаками заявляемого устройства: теплообменники с ПТ и ОТ теплоносителя на каждой из приточных вентиляционных установок, присоединенными соответственно к ПМ и ОМ теплосети; вентиляторы, посредством которых на теплообменники подается подогреваемый воздух; на ПТ к теплообменникам установлены дросселирующие устройства, ограничивающие расход теплоносителя из ПМ на теплообменники до расчетного значения; измеритель-регулятор; датчики температуры наружного и приточного воздуха и датчик температуры теплоносителя, установленные соответственно в каналах наружного и приточного воздуха каждой из приточных вентиляционных установок и на ОТ теплоносителя от теплообменника каждой из приточных вентиляционных установок; дополнительный трубопровод-перемычка, первым концом присоединенный к ОМ теплосети перед местом присоединения к ней первого ОТ теплообменника по ходу движения теплоносителя, а вторым концом присоединенный к общему ПТ теплоносителя на теплообменники; на ОМ между местом присоединения к ней первого конца дополнительного трубопровода-перемычки и первого по ходу движения теплоносителя ОТ установлено дросселирующее устройство.

Кроме того, система управления приточными вентиляционными установками включает следующие признаки, не совпадающие с существенными признаками заявляемого устройства: на каждой приточной вентустановке клапан для регулирования расхода теплоносителя установлен на ОТ от теплообменника, у каждого клапана имеется обводная линия (байпас); ИР выполнен с возможностью снижения подачи теплоносителя до заданного уровня в теплообменник каждой отключенной ВУ из ПМ за счет изменения положения соответствующего клапана на ОТ; прототип содержит трехходовый клапан (ТК) с приводом, причем первый входной и выходной патрубки ТК включены в разрыв общего ПТ теплоносителя на теплообменник каждой из ВУ, а второй входной патрубок присоединен ко второму концу дополнительного трубопровода-перемычки; щит управления дополнительно снабжен промежуточным реле управления приводом ТК; ИР выполнен с дополнительной возможностью: включения одной или нескольких из ВУ, и при этом включения привода ТК и перевода ТК в первое рабочее положение, при котором открыты первый входной и выходной патрубки ТК, а второй входной патрубок ТК перекрыт и в теплообменники каждой из ВУ подают теплоноситель из ПМ, и в это же время закрывания клапана на ОТ на одной или нескольких ВУ, находящихся в отключенном состоянии, после периода времени, когда все ВУ были отключены; открывания соответствующего клапана на ОТ при включении одной из ВУ и закрывания соответствующего клапана на ОТ при отключении одной из ВУ в период времени, когда включено более одной из ВУ; перевода всех клапанов на ОТ в открытое положение, и при этом переключения ТК во второе рабочее положение, при котором открыты второй входной и выходной патрубки ТК, а первый входной патрубок ТК перекрыт и в теплообменники каждой из ВУ подают теплоноситель из ОМ при отключении последней из работающих ВУ или одновременно всех ВУ.

Работа системы управления приточными вентиляционными установками предусматривает:

- в период, когда включены одна или несколько ВУ - контроль температуры теплоносителя в обратных трубопроводах теплоносителя после теплообменников включенных ВУ;

- в период, когда все ВУ выключены - контроль температуры теплоносителя в обратных трубопроводах теплоносителя после теплообменников всех выключенных ВУ.

Недостатки прототипа по сравнению с заявляемой системой:

1) при одной или нескольких включенных ВУ не предусматривается регулирование температуры приточного воздуха. Предполагается, что наличие дросселирующих устройств на подающих трубопроводах теплоносителя к теплообменникам ВУ обеспечивает подачу на данные теплообменники расчетного количества теплоносителя. Но данный фактор (наличие дросселирующих устройств) обеспечивает нагрев приточного воздуха до требуемой температуры на каждой ВУ только при соблюдении графика температуры сетевой воды от производителя тепловой энергии (далее - от ТЭЦ). График температуры сетевой воды от ТЭЦ далеко не всегда соблюдается, и значит, регулирование температуры приточного воздуха выполняется далеко не всегда надлежащим образом;

2) при одной или нескольких включенных ВУ не выполняется контроль температуры теплоносителя в обратных трубопроводах теплоносителя после теплообменников выключенных ВУ, хотя не исключена и для них опасность замораживания при засоре дросселирующих устройств на байпасах у регулирующих клапанов на ОТ после каждого теплообменника;

3) слишком сложная схема работы ИР, при которой необходимо наличие дорогостоящего контроллера.

Техническая задача: в период, когда приточная вентиляционная установка (ВУ) находится в выключенном состоянии (в дежурном режиме), сокращение расхода теплоносителя из ПМ, подаваемого на теплообменник этой ВУ, и снижение завышенной (по сравнению с графиком теплоносителя от ТЭЦ) температуры теплоносителя в ОТ от теплообменника. При этом - использование в качестве ИР штатного контроллера типа ТРМ33 или ТРМ133 в составе имеющей широкое применение системы автоматического управления САУ-1 российской компании «ИННОВЕНТ».

Технический результат: прекращение расходования теплоносителя из ПМ на теплообменник приточной вентиляционной установки в периоды времени, когда воздух на теплообменник не подается (теплоноситель в эти периоды времени используется только для предупреждения замораживания воды в трубках теплообменника), и за счет этого сокращение эксплуатационных затрат. Управление работой приточной вентустановки при этом осуществляется системой автоматического управления типа САУ-1 с ИР (контроллером) ТРМ33 или ТРМ133 без каких-либо изменений функциональной схемы работы данного ИР.

Поставленная техническая задача решается тем, что заявляется устройство, управляемое работающей в штатном режиме системой автоматического управления приточной вентиляционной установкой (ВУ), полностью соответствующей системе САУ-1 компании «ИННОВЕНТ» с ИР типа ТРМ33 или ТРМ133 без каких-либо изменений функциональной схемы работы данного ИР.

В отличие от прототипа заявляемое устройство дополнительно содержит обратный клапан, установленный на дополнительном трубопроводе-перемычке вместо трехходового клапана, и пропускающий теплоноситель в направлении присоединения дополнительного трубопровода-перемычки к подающему трубопроводу на теплообменник, дросселирующее устройство, установленное на подающем трубопроводе теплоносителя к теплообменнику после места присоединения к нему дополнительного трубопровода-перемычки по ходу движения теплоносителя; вместо клапана на обратном трубопроводе, регулирующий клапан установлен на подающем трубопроводе к теплообменнику перед местом присоединения к нему дополнительного трубопровода-перемычки по ходу движения теплоносителя.

Посредством использования всех существенных признаков заявляемого устройства при работе системы автоматического управления типа САУ-1 компании «ИННОВЕНТ» осуществляется при выключении ВУ переключением теплоснабжения теплообменника ВУ с теплоносителя из ПМ на теплоноситель из ОМ. В теплообменник для предотвращения замораживания в нем теплоносителя (сетевой воды) при отключенной ВУ подается теплоноситель из ОМ, тем самым сокращается расход теплоносителя из ПМ, сокращаются эксплуатационные затраты.

Заявляемое устройство поясняется фиг.1, на которой схематично изображен его общий вид.

Заявляемое устройство (см. фиг.1) состоит из теплообменника 1 с подающим трубопроводом 2 и отводящим трубопроводом 3, присоединенными соответственно к подающей 4 и обратной 5 магистралям теплосети, вентилятора 6 с электродвигателем 7 и пускателем электродвигателя 8. Посредством вентилятора 6 на теплообменник 1 подается подогреваемый воздух. На подающем трубопроводе 2 установлен двухходовой регулирующий клапан 9 с приводом 10. Между теплообменником 1 и обратной магистралью 5 теплосети установлен дополнительный трубопровод-перемычка 11. Первый конец дополнительного трубопровода-перемычки 11 присоединен к обратной магистрали 5 теплосети перед местом присоединения к ней отводящего трубопровода 3 теплообменника 1 по ходу движения теплоносителя. Второй конец дополнительного трубопровода-перемычки 11 присоединен к подающему трубопроводу 2 между двухходовым регулирующим клапаном 9 и теплообменником 1. На дополнительном трубопроводе-перемычке 11 расположен обратный клапан 12. На обратной магистрали 5 между местом присоединения к ней первого конца трубопровода-перемычки 11 и отводящего трубопровода 3 установлено дросселирующее устройство 13. На подающем трубопроводе 2 после места присоединения к нему дополнительного трубопровода-перемычки 11 по ходу движения теплоносителя установлено дросселирующее устройство 14 для обеспечения необходимого давления в месте присоединения к подающему трубопроводу 2 дополнительного трубопровода-перемычки 11. Кроме того, на подающем трубопроводе 2 к теплообменнику 1 перед регулирующим клапаном 9 по ходу движения теплоносителя установлено штатное дросселирующее устройство 15, ограничивающее расход теплоносителя из подающей магистрали 4 на теплообменник 1 до расчетного значения с запасом порядка 10-20% на возможный недогрев теплоносителя, поступающего от ТЭЦ. В канале воздухозабора наружного воздуха 16 установлен первичный преобразователь системы управления - датчик температуры наружного воздуха 17, а на отводящем трубопроводе 3 теплоносителя от теплообменника 1 датчик температуры теплоносителя 18. В канале приточного воздуховода 19 после теплообменника 1 по ходу движения воздуха установлен датчик температуры приточного воздуха 20. Для управления работой приточной вентиляционной установки (ВУ) предусмотрена система автоматического управления типа САУ-1 со щитом управления 21 и измерителем-регулятором 22 (контроллер типа ТРМ33 или ТРМ133). Для измерителя-регулятора 22 соответствующими настройками задаются параметры графика температуры в отводящем трубопроводе после теплообменника с некоторой поправкой, а именно: значения температуры в отводящем трубопроводе после теплообменника в точках излома графика задаются на 5-10°С ниже требуемых значений для графика температуры обратной сетевой воды от ТЭЦ.

Кроме того, другими настройками обеспечивается срабатывание защиты от замораживания теплообменника, если при минусовых температурах наружного воздуха температура теплоносителя в ОТ от теплообменника станет ниже значения +30°С. Как показывает практика, выполнение данного условия (наряду с выполнением требования п.7.8.2б СНиП 41-01-2003 о минимально допустимой скорости движения теплоносителя в трубках теплообменника) обеспечивает надежную защиту от замораживания теплообменника при минусовых температурах наружного воздуха.

К подающей 4 и обратной 5 магистралям теплосети через элеваторный узел 23 присоединена система отопления 24 здания.

При конкретном выполнении заявляемого устройства, кроме штатного оборудования системы управления типа САУ-1, дополнительно использовано следующее оборудование:

- обратный клапан RK 41 фирмы GESTRA - каталог DBL_810860_00_RK41_ru_pdf.mht.

Заявляемое устройство действует следующим образом: при выключении приточной вентустановки ВУ и переводе ее в дежурный режим прекращается движение воздуха через теплообменник 1. При этом начинает повышаться температура теплоносителя в ОТ 3 после теплообменника 1 и ввиду этого в соответствии с командой от ИР 22 регулирующий клапан 9 начинает закрываться. В связи с этим давление в месте присоединения к подающему трубопроводу 2 дополнительного трубопровода-перемычки 11 начинает снижаться и в какой-то момент оно снижается до значения, при котором открывается обратный клапан 12 на дополнительном трубопроводе-перемычке 11, пропускающий теплоноситель в направлении от ОМ 5 к подающему трубопроводу 2, и в подающий трубопровод 2 начинает подмешиваться теплоноситель, поступающий из ОМ 5 через дополнительный трубопровод-перемычку 11. Дросселирующее устройство 14 на подающем трубопроводе 2 рассчитано таким образом, чтобы обратный клапан 12 на дополнительном трубопроводе-перемычке 11 открывался только при закрывании регулирующего клапана 9 на подающем трубопроводе 2 на величину, которая столь значительна, что такое закрывание было бы невозможно при работе регулирующего клапана 9 в рабочем режиме при регулировании температуры приточного воздуха.

Кроме того, соответствующими настройками ИР 22 (по части параметров графика температуры теплоносителя в отводящем трубопроводе теплоносителя от теплообменника 1, о чем упоминалось выше) обеспечивается в данной ситуации полное закрывание регулирующего клапана 9 на подающем трубопроводе 2 к теплообменнику 1. Таким образом, при переводе системы управления приточной установкой в дежурный режим достигается переключение теплообменника 1 с теплоснабжения из подающей магистрали 4 теплосети на теплоснабжение из обратной магистрали 5 теплосети. При этом на теплообменник 1 будет поступать теплоноситель, идущий от системы отопления здания. Скорректированный в сторону уменьшения на 5-10°С и заведенный в настройки измерителя-регулятора график температуры обратной сетевой воды от ТЭЦ, как правило, обеспечивает стабильную работу системы автоматики в дежурном режиме. Срабатывание защиты от замораживания при соблюдении графика подачи теплоносителя от ТЭЦ и при нормальном состоянии утепленного клапана на линии воздухозабора приточной вентиляционной установки при этом, как правило, не происходит. При этом выполнение вышеупомянутого требования СНиП 41-01-2003 по части скорости движения теплоносителя в трубках теплообменника обеспечивается дросселирующим устройством 13. Размер отверстия дросселирующего устройства 13 обеспечивает подачу в дежурном режиме на теплообменник 1 необходимого количества теплоносителя из обратной магистрали 5 теплосети, при котором будет обеспечена требуемая скорость движения теплоносителя в трубках теплообменника 1.

При включении приточной вентустановки ВУ (или при срабатывании защиты от замораживания теплообменника 1) от измерителя-регулятора 22 подается команда на открывание регулирующего клапана 9. При этом давление в подающем трубопроводе 2 на участке присоединения к нему дополнительного трубопровода-перемычки 11 начинает возрастать и в какой-то момент оно возрастает до значения, при котором закрывается обратный клапан 12 на дополнительном трубопроводе-перемычке и теплоноситель на теплообменник 1 через дополнительный трубопровод-перемычку 11 с этого момента времени прекращает поступать. Теплоноситель из подающей магистрали 4, пройдя через регулирующий клапан 9, поступает на теплообменник 1. Перетоку теплоносителя из подающего трубопровода 2 через дополнительный трубопровод-перемычку 11 в обратную магистраль 5 препятствует установленный на трубопроводе-перемычке 11 обратный клапан 12. Поступление на теплообменник 1 теплоносителя из подающего трубопровода 2 продолжается до тех пор, пока не закроется регулирующий клапан 9 (после выключения приточной установки ВУ или после прогрева в дежурном режиме теплообменника 1 для предотвращения его замораживания). И т.д.

Следует отметить, что наличие на заявляемом устройстве дросселирующего устройства 13 несколько увеличивает гидравлическое сопротивление системы отопления здания. Поэтому влияние дросселирующего устройства 13 должно быть скомпенсировано некоторым увеличением, в соответствии с расчетом, отверстия сопла элеватора на системе отопления здания.

Заявляемое устройство выполнено в марте 2011 г. на одном из объектов в г.Саров. Расчет дросселирующих устройств 13 и 14 (см. фиг.1, 2), а также дополнительного дросселирующего устройства 25 (см. фиг.2) выполнен по программе, которая составлена для случая, когда заявляемое устройство предусматривается для комплекса из нескольких приточных вентиляционных установок, каждая из которых оборудована системой автоматики типа САУ-1 компании «ИННОВЕНТ». При этом дополнительный трубопровод-перемычка 11 является общим с разветвлением на каждую приточную вентустановку так называемого комплекса. Дополнительное дросселирующее устройство 25 необходимо для уравнивания гидравлических сопротивлений участков разветвления дополнительного трубопровода-перемычки 11 на отдельные приточные вентиляционные установки вышеупомянутого комплекса. На фиг.2 показан только фрагмент заявляемого устройства, т.е. ответвление дополнительного трубопровода-перемычки 11 на одну из приточных вентустановок данного комплекса, далее именуемую как П-3.

Программой предусмотрена возможность расчета дросселирующих устройств 13, 14 и 25 таким образом, чтобы при любом сочетании режимов работы отдельных приточных вентустановок (с заявляемым устройством на каждой из них и дополнительным трубопроводом перемычкой 11 с разветвлениями на каждую приточную вентустановку) была бы обеспечена устойчивая работа заявляемого устройства на каждой приточной вентустановке. Например, любая из приточных вентустановок или несколько приточных вентустановок включены, а остальные находятся в дежурном режиме. При этом срабатывание обратного клапана 12 (открывание или закрывание) предполагается при относительном расходе теплоносителя через теплообменник 1 отключаемой или включаемой приточной вентустановки, составляющем величину, находящуюся в интервале значений, равноудаленных от предельно допустимых значений. Последние составляют: 25-60% от расчетного расхода теплоносителя при включенной приточной вентустановке. Данный интервал принят с запасом на погрешности (не более чем в 2 раза в большую или меньшую сторону от истинного значения) при определении гидравлических сопротивлений расчетных участков ΔН_i (см. ниже) сети трубопроводов подводки к теплообменнику приточной вентустановки, для которой рассчитываются дросселирующие устройства 13, 14 и 25. Этим условием обеспечивается устойчивая работа заявляемого устройства. Для большинства реальных приточных вентиляционных установок вышеупомянутое требование по части допустимого интервала моментов срабатывания обратного клапана 12 вполне выполнимо, что делает возможной промышленную применимость заявляемого устройства.

Ниже - пример расчета по данной программе для реальной приточной вентустановки П-3 (далее - на П-3) из так называемого комплекса, на котором в марте 2011 г. внедрено заявляемое устройство. Как следует из примера, момент срабатывания обратного клапана 12 на П-3 находится в интервале значений: 0.35-0.5 (в зависимости от того, сколько других приточных вентустановок данного комплекса включено в момент перехода П-3 в дежурный режим или в момент включения П-3). Термином «циркуляционный» в расчете обозначены соответствующие расходы теплоносителя на теплообменники через дополнительный трубопровод-перемычку из системы отопления здания.

Необходимо отметить, что расчет для П-3 выполнен без учета гидравлического сопротивления дополнительного дросселирующего устройства 25. Для данного комплекса приточных вентустановок принято, что гидравлическое сопротивление ответвления дополнительного трубопровода-перемычки 11 на приточную вентустановку П-3 наибольшее по сравнению с аналогичными ответвлениями на другие приточные вентустановки комплекса. Поэтому при расчете дросселирующих устройств на П-3 величина гидравлического сопротивления дросселирующего устройства 25 принята равной нулю.

Гидравлический расчет циркуляционной линии заявляемого устройства для П-3 на «объекте»

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Gц1=0.21 (циркуляционный расход теплоносителя на приточную установку П-3, т/ч);

Gц2=1.19 (суммарный циркуляционный расход теплоносителя на приточные установки П-1, П-2, П-5, П-6 из обратного трубопровода, т/ч);

Gp1=1.05 (расчетный расход теплоносителя на приточную установку П-3 из подающего трубопровода, т/ч);

Gp2=5.95 (суммарный расчетный расход теплоносителя на приточные установки П-1, П-2, П-5, П-6 из подающего трубопровода, т/ч);

Gф1 - фактический расход теплоносителя на приточную установку П-3 в момент срабатывания (открывания) обратного клапана 12, т/ч);

ΔН1=5 (гидравлическое сопротивление 1-го участка (участок В-С на фиг.2) циркуляционного кольца на П-3 при расходе: (Gц1+Gц2), кгс/м²);

ΔН2=107.7 (гидравлическое сопротивление 2-го участка (участок С-Д на фиг.2) циркуляционного кольца на П-3 при расходе Gц1, кгс/м²);

ΔН3=55 (гидравлическое сопротивление 3-го участка (участок Д-Е на фиг.2) циркуляционного кольца на П-3 при расходе Gц1, кгс/м²);

ΔН4=0.0004 (гидравлическое сопротивление 4-го участка (участок Е-А на фиг.2) циркуляционного кольца на П-3 при расходе: (Gp1+Gp2), бар (именно (Gp1+Gp2), а не (Gц1+Gц2));

Примечание: величины ΔН1÷ΔН4 определены с коэффициентом запаса К=1,5.

ΔНрD14 - гидравлическое сопротивление дросселирующего устройства 14 при расходе Gp1, кгс/м²;

G_ОТ=4,5 (расчетный расход теплоносителя на систему отопления здания, т/ч);

Р_а=3 (давление в точке А системы теплоснабжения, бар);

Δ_ОК=0,0025 (давление открытия для обратного клапана 12, бар);

Д_ОТВ14 - расчетный диаметр отверстия дросселирующего устройства 14, мм;

ΔНцD14 - гидравлическое сопротивление дросселирующего устройства 14 при расходе Gц1, кгс/м²;

ΔНц.общ - суммарное гидравлическое сопротивление на участках 1, 2, 3 при расходе Gц1, кгс/м²;

GpDD13 - расход теплоносителя через дросселирующее устройство 13 при работе в дежурном режиме всех приточных вентустановок, т/ч;

Д_ОТВ13 - расчетный диаметр отверстия дросселирующего устройства 13, мм;

Т - расход теплоносителя через участок В-С (см. фиг.2) в ситуации, когда в дежурном режиме находятся все приточные вентустановки, кроме П-3, т/ч;

ΔG1 - отношение: Gф1/Gp1 в момент открывания обратного клапана 12 для ситуации, когда П-3 переходит в дежурный режим последней из приточных вентустановок;

ΔG2 - отношение: Gф1/Gp1 в момент открывания обратного клапана 12 для ситуации, когда П-3 переходит в дежурный режим первой из приточных вентустановок.

В результате расчета по программе получено: ΔG1=0,3476; ΔG2=0,5016.

Поверочный расчет:

1. Проверка параметра ΔG1:

Покажем, что обратный клапан (ОК) 12 (при переходе П-3 в дежурный режим последней) сработает (откроется) при ΔG1=0,3476.

1.1. Перепад давления на дросселирующем устройстве 13 в момент открывания ОК:

ΔН₁₃=0.1х[(G_ОТ-Т)/(0.1хД_ОТВ13)²]²=0,0195 бар.

1.2. Потери давления на участке В-С:

ΔН_В-С=(ΔН1/10000)х[Т/(Gц1+Gц2)]²=0,0004 бар.

1.3. Давление перед ОК (в точке Р_С ^,):

Р_С ^,=P_a+ΔH₁₃-ΔН_В-С=3+0.0195-0.0004=3,0191 бар.

1.4. Потери давления на участке Д-Е:

ΔН_Д-Е=(ΔН3/10000)х(Gр1хΔG1/Gц1)²=0,0166 бар. Потери давления на участке Е-А незначительны, их не учитываем.

1.4. Давление после ОК (в точке Р_D ^,):

Р_Д ^,=Р_Д=P_a+ΔН_Д-Е=3+0,0166=3,0166 бар.

1.5. Перепад давления на ОК: ΔР_ОК=Р_С ^,-Р_Д ^,=3,0191-3,0166=0,0025, т.е. равно Δ_ОК, что и требовалось доказать.

2. Проверка параметра ΔG2:

Покажем, что обратный клапан (ОК) 12 (при переходе П-3 в дежурный режим первой) сработает (откроется) при ΔG2=0,5016.

2.1. Перепад давления на дросселирующем устройстве 13 в момент открывания ОК:

ΔН₁₃=0.1x[G_ОТ/(0.1хД_ОТВ13)²]²=0,0374 бар.

2.2. Потери давления на участке В-С равны нулю.

2.3. Давление перед ОК (в точке Р_С ^,):

Р_С ^,=P_a+ΔН₁₃=3+0,0374=3,0374 бар.

2.4. Потери давления на участке Д-Е:

ΔН_Д-Е=(ΔН3/10000)х(Gр1хΔG2/Gц1)²=0,0346 бар.

2.5. Потери давления на участке Е-А:

ΔН_Е-А=ΔН4х[(Gр1хΔG2+Gp2)/(Gp1+Gp2)]²=0,00034 бар.

2.6. Давление после ОК ( в точке Р_D ^,):

Р_Д ^,=Р_Д=P_a+ΔН_Д-Е+ΔН_Е-Д=3+0,0346+0,00034=3,0349 бар.

1.5. Перепад давления на ОК: ΔР_ОК=Р_С ^,-Р_Д ^,=3,0374-3,0349=0,0025, т.е. равно Δ_ОК, что и требовалось доказать.

Если предположить, что величины ΔН1÷ΔН4 или какая-либо из них определены с ошибкой в большую или меньшую сторону, т.е. фактически сопротивление участков принято измененным (например, в 2 раза), то в соответствии с расчетом по программе значения ΔG1 и ΔG2 в самом неблагоприятном случае изменятся не более чем на 0,1.

Поверочный расчет для данного случая будет аналогичен вышеприведенному.

Таким образом, совокупность отличительных признаков вместе с имеющимися и в прототипе общими признаками заявляемого устройства, управляемого работающей в штатном режиме системой управления типа САУ-1, позволяет достичь технического результата: полное прекращение расходования теплоносителя из подающей магистрали 4 на теплоснабжение теплообменника 1 ВУ в периоды времени, когда отключен вентилятор 6 и воздух на теплообменник 1 не подается, и за счет этого сокращение эксплуатационных затрат.

Система вентиляции, содержащая вентиляционную установку и присоединенную к ней систему автоматического управления, при этом вентиляционная установка включает вентилятор, теплообменник, установленный до или после вентилятора по ходу движения воздуха, подающий и отводящий трубопроводы теплообменника, присоединенные соответственно к подающей и обратной магистралям тепловой сети, регулирующий клапан, дополнительный трубопровод-перемычку, первый конец которого присоединен к обратной магистрали перед местом присоединения к ней отводящего трубопровода теплообменника по ходу движения теплоносителя, а второй конец дополнительного трубопровода-перемычки присоединен к подающему трубопроводу на теплообменник, дросселирующее устройство на подающем трубопроводе теплообменника перед регулирующим клапаном по ходу движения теплоносителя, дросселирующее устройство на обратной магистрали тепловой сети, установленное между местом присоединения к ней первого конца дополнительного трубопровода-перемычки и отводящего трубопровода теплообменника, система автоматического управления включает датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры приточного воздуха и датчик температуры теплоносителя в отводящем трубопроводе теплообменника, измеритель-регулятор (контроллер), запрограммированный на управление режимом работы вентиляционной установки, отличающаяся тем, что дополнительно содержит обратный клапан, установленный на дополнительном трубопроводе-перемычке и пропускающий теплоноситель в направлении присоединения дополнительного трубопровода-перемычки к подающему трубопроводу на теплообменник, дросселирующее устройство, установленное на подающем трубопроводе теплоносителя к теплообменнику после места присоединения к нему дополнительного трубопровода-перемычки по ходу движения теплоносителя, а регулирующий клапан установлен на подающем трубопроводе к теплообменнику перед местом присоединения к нему дополнительного трубопровода-перемычки по ходу движения теплоносителя.

Похожие патенты:

Дефлектор // 2485412

Изобретение относится к приспособлениям, обеспечивающим побуждение естественной вытяжки загрязненного воздуха за счет ветрового напора, его очистку от пыли и микроорганизмов, и может найти применение в отраслях АПК, характеризующихся высокой бактериальной обсемененностью и запыленностью воздуха рабочей зоны, например в животноводстве и птицеводстве.

Устройство для вентиляции помещения // 2485411

Дефлектор-вентилятор // 2484385

Изобретение относится к усройствам вентиляции с реверсивным движением воздуха, например, при точном регулировании микроклиматических параметров в высокопроизводительных теплицах, биотронах для научных исследований в области растениеводства и в других случаях.

Система вентиляции промышленного предприятия // 2479795

Изобретение относится к системе вентиляции промышленного предприятия и содержит вытяжной воздуховод загрязненного воздуха, в который включен вентилятор с электродвигателем, датчик концентрации вредных веществ, заслонки, расположенные по периметру меньшего диаметра вытяжного воздуховода загрязненного воздуха.

Способ мокрой очистки воздуха // 2477166

Изобретение относится к способам мокрой очистки загрязненного воздуха от пыли, аэрозолей, паров и газовых примесей и может быть использовано для очистки наружного воздуха приточных систем вентиляции административных или жилых зданий, расположенных в городах и населенных пунктах, где загрязнение атмосферы летучими органическими соединениями приобрело угрожающие размеры.

Дефлектор для вытяжной вентиляционной трубы // 2475683

Изобретение относится к дефлекторам, обеспечивающим побуждение естественной вытяжки загрязненного воздуха за счет ветрового напора, и может быть использовано в системах вентиляции.

Система для обеззараживания воздуха в зданиях // 2475271

Изобретение относится к устройствам очистки воздуха в замкнутых помещениях, предпочтительно многоэтажных или многоквартирных зданиях. .

Система для обеззараживания воздуха в зданиях // 2475270

Изобретение относится к устройствам очистки воздуха в замкнутых помещениях, предпочтительно, многоэтажных или многоквартирных зданиях. .

Изоляция для вентиляционного трубопровода, проходящего через отверстие в стене или потолке // 2462666

Приточно-вытяжное устройство // 2459155

Изобретение относится к вентиляции и может быть использовано в системах вентиляции зданий различного назначения. .

Приточно-вытяжное вентиляционное устройство для зданий с вентилируемым фасадом // 2488748

Изобретение относится к системам вентиляции домов, оснащенных вентилируемым фасадом

Вентилятор // 2489651

Устройство для очистки воздуха // 2493502

Изобретение относится к области охраны труда, а именно к технике очистки воздуха в промышленных помещениях. Устройство для очистки воздуха, содержащее вытяжной вентилятор, установленный в воздуховоде, имеющий заборный патрубок. Заборный патрубок выполнен в виде «гармошки», к нижней части которого жестко закреплен «обод», к нижней части последнего жестко прикреплено заборное устройство, к его боковой поверхности жестко крепится цилиндр с внутренней резьбой, взаимодействующий с наружной резьбой стержня, который взаимодействует с валом двигателя, при этом в воздуховоде перед вентилятором установлен датчик пыли, который электрически связан с входом блока контроля и управления, на входы которого подается сигнал с двигателя и задатчика, а выходы электрически связаны с вентилятором и с блоком звуковой и световой сигнализации, при этом блок контроля и управления электрически соединен с блоком вычисления и хранения измеренных данных. Заборное устройство выполнено в виде цилиндра, в нижней части которого жестко крепится диск с отверстием по центру, радиус которого равен внутреннему радиусу цилиндра, при этом напротив этого диска на расстоянии h жестко закреплен второй диск. Изобретение позволяет автоматизировать процесс очистки воздуха и автоматически определять концентрацию пыли по высоте. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Отопительно-охладительное потолочное устройство // 2495333

Изобретение предназначено для подачи воздуха в помещение с помощью излучающего потолочного устройства и может быть использовано для кондиционирования и отопления офисных и других помещений различного назначения. Отопительно-охладительное потолочное устройство устанавливается на потолочном перекрытии помещения и выполнено в виде воздуховода, по которому перемещается воздушный поток, поступающий от воздухоохладителя с вентилятором, и имеющего входное и выходное отверстия, соединенные с системой вентиляции здания и образующие замкнутую систему. Воздуховод образован из горизонтальной перегородки, отделяющей помещение от плиты перекрытия, к которой она закреплена с помощью каркасных элементов, и разделяющих внутренний объем на соединенные друг с другом полые ячейки, образующие гладкий аэродинамический канал зигзагообразной (лабиринтной) формы. В горизонтальной перегородке выполнены отверстия для выпуска части воздуха в помещение в объеме от 10 до 50% циркулирующего потока. Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении комфортности длительного нахождения в офисе за счет исключения направленных потоков охлаждаемого (или нагретого) воздуха и бесшумности работы устройства. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Воздухораспределительное устройство для рабочего стола // 2497048

Изобретение относится к системам вентиляции и кондиционирования воздуха. Воздухораспределительное устройство для рабочего стола содержит воздухораспределители, расположенные под столом и разделяющие приточный воздух на потоки, направляемые через воздуховыпускные отверстия в локальную зону, диафрагму, соединяющую два цилиндрических воздухораспределителя, расположенных по краям стола, каждый воздухораспределитель снабжен двумя щелевыми воздуховыпускными отверстиями, расположенными под углом 120-150°C по отношению друг к другу. Что позволяет оптимизировать параметры микроклимата в локальных зонах размещения персонала в административных и офисных зданиях. 3 ил.

Центробежный вытяжной вентилятор для ванных комнат // 2498165

Изобретение относится к центробежному вытяжному вентилятору, применяемому в ванных комнатах, а также в любых других закрытых помещениях. Центробежный вытяжной вентилятор для ванных комнат содержит наружный кожух и внутренний кожух, между которыми образован проход воздуха от впускного отверстия передней части к вращающемуся барабану, который размещен поперечно внутри внутреннего кожуха, который размещен частично внутри воздушного выпускного трубчатого сопла в задней части, так что вращающийся барабан смещен, по меньшей мере, частично относительно плоскости посадки вытяжного вентилятора, в установке применения. Это позволяет при сохранении характеристик производительности центробежного вентилятора занимать достаточно мало пространства в закрытом помещении, где он применяется, так как корпус вытяжного вентилятора выступает незначительно из поверхности, в которую установлен. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ и устройство для осушения воздуха // 2502023

Изобретение относится к технике осушения воздуха и может быть использовано для снижения влажности воздушной среды в помещениях. Способ осушения воздуха включает формирование осушаемого воздушного потока, пропускание его через слой адсорбирующего вещества с последующим направлением осушенного воздуха в помещение, причем регенерацию адсорбирующего вещества осуществляют озонированным воздухом, например, с концентрацией озона 15-100 мг/м3. Устройство для осушения воздуха содержит корпус, разделенный перегородкой на зону обработки и зону регенерации, вращающийся внутри корпуса ротор, заполненный адсорбирующим веществом (например, селикагелем), вентиляторы и трубопроводы, обеспечивающие подачу осушаемого воздуха в зону обработки, а дополнительный озонатор установлен в воздуховоде между вентилятором и зоной регенерации. Это позволяет снизить энергетические затраты, поскольку требуемые гигроскопические свойства воздуха, используемого для сушки адсорбирующего вещества, в предлагаемом изобретении достигаются не за счет его нагрева, а посредством озонирования. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Охлаждаемое вытяжное защитное вентиляционное устройство // 2503890

Изобретение предназначено для удаления вредных для здоровья человека газов, аэрозолей и пыли, образующихся при газоплазменных способах обработки поверхностей деталей и материалов, а также для защиты от воздействия инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Охлаждаемое вытяжное защитное вентиляционное устройство, включающее в себя внешний корпус, жестко соединенный на одной оси с внутренним корпусом, при этом кромки корпусов образуют всасывающее отверстие, направленное навстречу потоку пристеночной струи газа от газоструйного аппарата к отверстию с патрубком в верхней крышке наружного корпуса, соединяющим охлаждаемое вентиляционное устройство с воздуховодом системы, отличается тем, что стенки корпусов выполнены полыми и имеют внутри разделительную перегородку, образующую сообщающиеся между собой полости, и имеют патрубки в крышках корпусов для подачи и отвода охлаждающей жидкости в полости и одновременно для жесткого соединения корпусов между собой. Технический результат - снижение температуры поверхности корпуса охлаждаемого вытяжного устройства при высокотемпературной обработке материалов и изделий с применением газопламенного и плазменного оборудования при достаточной полноте улавливания вредных выделений. 1 ил.

Система вентиляции промышленного предприятия // 2509962

Изобретение относится к области инженерного оборудования производственных зданий и может быть использовано при оборудовании промышленных предприятий. Система вентиляции промышленного предприятия содержит вытяжной воздуховод загрязненного воздуха, в который включен вентилятор с электродвигателем. Электродвигатель соединен с блоком автоматического регулирования расхода воздуха, связанным с оптическим датчиком концентрации пыли, состоящего из излучателя и приемника, которые установлены в аэродинамических каналах. Таким образом, предложенная система вентиляции промышленного предприятия позволяет более объективно оценить условия труда и повысить качество регулирования системы вентиляции. 1 ил.

Многофункциональное сооружение // 2511067

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве и реконструкции жилых районов и промышленных зон в качестве многофункционального комплекса в составе школьной спортивной площадки и общественного здания с подземной автостоянкой. Технический результат: обеспечение экологической безопасности спортивных площадок от выхлопных газов. Многофункциональное сооружение содержит подземный этаж в виде разделенной на отсеки автостоянки с боксами для размещения автомашин и с крышей, расположенной выше уровня окружающей территории, и размещенные на крыше автостоянки спортивные площадки стадиона, а также, по меньшей мере, одно примыкающее к стадиону по его длинной стороне общественное здание с несколькими этажами, на первом этаже которого размещена вентиляционная камера с вентиляторами вытяжной вентиляции подземного этажа, соединенная с, по меньшей мере, одной вентиляционной шахтой вытяжной вентиляции подземного этажа, выведенной через междуэтажные перекрытия общественного здания на его крышу к выпускным трубам, устья которых расположены на высоте не менее 15 м от уровня стадиона. Отсеки подземного этажа снабжены окнами приточной и опусками вытяжной вентиляции, последние связаны с упомянутой вентиляционной камерой, при этом на крыше общественного здания размещена камера системы дымоудаления с вентиляторами, дымоприемные устройства которой расположены в отсеках подземного этажа, а выбросы размещены над крышей общественного здания. 14 з.п. ф-лы, 12 ил.