Система автоматического управления технологическими процессами отопительной установки

Авторы патента:

Ревель-Муроз Павел Александрович (RU)

F24D19/10 - устройство или монтаж устройств управления или предохранительных устройств (управляющие клапаны F16K; только для управления нагревателями F24H 9/20)

Владельцы патента RU 2624723:

Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") (RU)
Акционерное общество "Транснефть-Верхняя Волга" (АО "Транснефть-Верхняя Волга") (RU)
Акционерное общество "Транснефть-Приволга" (АО "Транснефть-Приволга") (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт транспорта нефти и нефтепродуктов Транснефть" (ООО "НИИ Транснефть") (RU)

Изобретение относится к области автоматизации управления технологическими процессами установок водогрейных и теплоцентралей. Система автоматического управления технологическими процессами отопительной установки содержит размещенные в шкафу управления контроллер для управления технологическими процессами отопительной установки для поддержания постоянной температуры воды в теплосети, панель оператора, Ethernet-коммутатор и оптический кросс для обмена информацией по промышленным протоколам с автоматизированным рабочим местом оператора, преобразователи частоты для оптимизации работы насосов сетевых, размещенные в силовом шкафу пусковую аппаратуру для коммутации цепей исполнительных механизмов, блок ручного управления, исполнительные механизмы, включающие частотно-регулируемый привод насоса сетевого, насосы: исходной воды, подпиточный, рециркуляционный, насос-дозатор, топливный, клапаны: трехходовой для автоматического поддержания заданной температуры в теплосети, электромагнитный пропорциональный, электромагнитные отсечные, вентилятор вытяжной, средства измерения и контроля технологических параметров: теплосчетчик-регистратор, соединенный с расходомерами, датчиками температуры и давления, датчики избыточного давления, сигнализаторы, датчики температуры, расходомеры прямой и обратной подпиточной воды, газоанализаторы содержания газов в помещении, комплекс для измерения количества газа в трубопроводе подачи резервного топлива, счетчики жидкого топлива. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей системы автоматического управления технологическими процессами отопительной установки. 1 ил.

Изобретение относится к автоматизации управления технологическими процессами, а именно системам автоматического управления технологическими процессами установок водогрейных и теплоцентралей.

Установка водогрейная (теплоцентраль) предназначена для получения горячей воды и для отопления жилых и производственных помещений.

Известна автоматизированная отопительная установка [патент на полезную модель RU 105713 U1, опубл. 20.06.2011, МПК F22B 33/12], содержащая замкнутую систему автоматического регулирования (САР). САР представляет собой два последовательно соединенных микропроцессорных терморегулятора для поддержания на заданном уровне необходимой температуры теплоносителя на выходе из котла и максимальной температуры горения топлива в вихревой топке. Кроме того, САР содержит блок реле времени, состоящий из параллельно соединенных реле времени и реле напряжения. В режиме «автомат» реле времени имеет возможность управления блоком электродвигателей шнек-ворошитель в режиме «работа-пауза». Электродвигатели вентиляторов наддува и эжектора с помощью реле напряжения имеют возможность непрерывной работы. Терморегуляторы имеют возможность поочередной подачи управляющего сигнала на отключение блока реле времени при отклонении контролируемых температур от заданного уровня, для чего блок реле времени параллельно с помощью переключателя режимов «ручной-автомат» подключен к блоку электродвигателей шнек-ворошитель и к электродвигателям вентиляторов наддува и эжектора, а упомянутые блок электродвигателей и электродвигатели вентиляторов параллельно подключены к сети. В режиме «ручной» электродвигатели вентиляторов и блок электродвигателей имеют возможность независимого включения-отключения.

Известна также автоматизированная отопительная установка [патент на изобретение RU 2463518 C1, опубл. 10.10.2012, МПК F22B 33/12], снабженная САР, которая обеспечивает поддержание на заданном уровне необходимой температуры теплоносителя на выходе из котла и максимальной температуры горения топлива в топке. САР выполнена замкнутой и представляет собой два последовательно соединенных микропроцессорных терморегулятора и блок реле времени, состоящий из параллельно соединенных реле времени и реле напряжения. При достижении одной из контролируемых температур заданного значения соответствующий терморегулятор подает сигнал на блок реле времени, который отключается и тем самым отключает электродвигатели всех управляемых механизмов. После снижения температуры подача сигнала от терморегулятора на блок реле времени прекращается, и блок вместе с электродвигателями управляемых механизмов включается в первоначальном режиме.

Недостатком описанных систем автоматического регулирования отопительных установок являются низкая надежность, обусловленная применением релейно-контакторных схем контроля и управления. Все элементы автоматики подобраны и настроены для работы в составе отопительной установки, предназначенной для сжигания только твердого топлива. Кроме того, в системах автоматического регулирования отопительных установок не предусмотрено управление через удаленный доступ.

Известна также система автоматизации котельной установки [патент на полезную модель RU 67681 U1, опубл. 27.10.2007, МПК F22B 33/18], принятая за прототип, содержащая пульт дистанционного управления котельной, посты управления котлами, пускатели механизмов котлов, датчики технологических параметров, датчики контроля состояния механизмов котлов, программируемые логические контроллеры, модули удаленного сбора данных и рабочую станцию оператора котельной установки. Программируемые логические контроллеры позволяют значительно упростить релейно-контакторные узлы и уменьшить их количество. Применение модулей удаленного сбора данных сокращает необходимое количество кабельной продукции и уменьшает число соединений между узлами системы. Это обеспечивает повышение надежности системы, упрощение монтажа, наладки и эксплуатации, а подключение контроллеров к шахтной сети Ethernet позволяет включить котельную установку в систему диспетчеризации.

Недостатками прототипа являются:

- отсутствие оптимизации параметров работы системы теплоснабжения за счет установки частотно-регулируемых приводов сетевых насосов;

- отсутствие оптимизации режимов работы оборудования котельной за счет автоматического регулирования и стабилизации гидравлических режимов теплосети;

- отсутствие автоматизации процесса выработки и отпуска тепловой энергии в зависимости от температуры наружного воздуха.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение уровня автоматизации отопительной установки для теплоснабжения отдельных зданий и сооружений.

Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей системы автоматического управления технологическими процессами отопительной установки с принудительной циркуляцией теплоносителя с температурой до 115°C и максимальным рабочим давлением до 0,7 МПа.

Указанный технический результат достигается, а задача решается за счет того, что система автоматического управления технологическими процессами отопительной установки содержит размещенные в шкафу управления контроллер, выполненный с возможностью управления технологическими процессами отопительной установки, панель оператора, оснащенную программным обеспечением, Ethernet-коммутатор и оптический кросс, выполненные с возможностью обеспечения обмена информацией по промышленным протоколам с удаленным автоматизированным рабочим местом оператора, преобразователи частоты, выполненные с возможностью оптимизации работы насосов сетевых; размещенные в силовом шкафу пусковую аппаратуру, выполненную с возможностью коммутации цепей исполнительных механизмов, блок ручного управления, выполненный с возможностью обеспечения ручного режима управления насосами и аварийной остановки всей отопительной установки; исполнительные механизмы, включающие частотно-регулируемый привод насоса сетевого; насосы: исходной воды, подпиточный, рециркуляционный, насос-дозатор, топливный; клапаны: трехходовой для автоматического поддержания заданной температуры в теплосети, электромагнитный пропорциональный, электромагнитные отсечные, установленные на входах демпферной емкости, топливных насосов, трубопровода подачи резервного топлива, трубопровода подвода нагретой воды из теплосети для обогрева топливного бака, вентилятор вытяжной; средства измерения и контроля технологических параметров, включающие: теплосчетчик-регистратор, соединенный с расходомерами, датчиками температуры и давления, установленными на трубопроводе подвода исходной воды и на трубопроводах подвода и отвода воды из теплосети; датчики избыточного давления, выполненные с возможностью измерения величины давления на выходе насоса исходной воды, на входе воды из теплосети и подаче воды в теплосеть, на входе и выходе сетевых насосов, на входе и выходе котлов водогрейных, на входе и выходе топливных насосов, величины давления топливного газа; сигнализаторы, выполненные с возможностью определения уровня воды в демпферной емкости для очистки и хранения исходной воды, наличия потока на выходе сетевых насосов, наличия воды в котле водогрейном, утечек жидкого топлива под горелками; датчики температуры, выполненные с возможностью измерения температуры воды в трубопроводах подвода и отвода воды из теплосети, на входе и выходе котлов водогрейных, жидкого топлива на входе топливных насосов, наружного воздуха и воздуха в помещении с отопительной установкой; расходомеры прямой и обратной подпиточной воды, установленные на выходе и входе демпферной емкости, а также на выходе котлов водогрейных; газоанализаторы, выполненные с возможностью измерения содержания окиси углерода, метана и пропана в помещении; комплекс для измерения количества газа в трубопроводе подачи резервного топлива; счетчики жидкого топлива, установленные на трубопроводах подачи и отвода жидкого топлива; при этом контроллер выполнен с возможностью приема данных от средств измерения и контроля технологических параметров, анализа и обработки принятых данных, приема команд управления на открытие/закрытие клапанов, изменения с помощью преобразователей частоты вращения насосов сетевых для поддержания постоянной температуры воды в теплосети.

На чертеже представлена структурная схема системы автоматического управления технологическими процессами отопительной установки.

Обозначения, указанные на чертеже, соответствуют следующим позициям:

1 - шкаф управления;

2 - контроллер;

3 - панель оператора;

4 - преобразователь частоты;

5 - Ethernet-коммутатор;

6 - оптический кросс;

7 - шкаф силовой;

8 - пусковая аппаратура;

9 - блок ручного управления;

10 - частотно-регулируемый привод насоса сетевого;

11 - насос исходной воды;

12 - насос подпиточный;

13 - насос рециркуляционный;

14 - насос-дозатор;

15 - насос топливный;

16 - клапан трехходовой;

17 - клапан электромагнитный пропорциональный;

18 - клапан электромагнитный отсечной;

19 - вентилятор вытяжной;

20 - теплосчетчик-регистратор;

21 - счетчик жидкого топлива;

22 - комплекс для измерения количества газа;

23 - датчик избыточного давления;

24 - сигнализатор;

25 - датчик температуры;

26 - расходомер;

27 - газоанализатор.

Система автоматического управления (САУ) технологическими процессами отопительной установки содержит шкаф управления и шкаф силовой. Шкаф управления 1 осуществляет функции контроля над состоянием отопительной установки, выполняет логические задачи, выдачу сигналов управления, обмен информацией по промышленным протоколам, доставку данных оператору и организацию человеко-машинного интерфейса. Шкаф управления 1 предназначен для размещения и защиты от внешних воздействий контроллера 2, панели оператора 3, Ethernet-коммутатора 5, оптического кросса 6 и преобразователей частоты 4.

Контроллер 2 обеспечивает управление технологическими процессами отопительной установки: прием данных от средств измерения и контроль технологических параметров, анализ и обработку принятых данных, прием команд управления на открытие/закрытие клапанов, изменение с помощью преобразователей частоты вращения насосов сетевых для поддержания постоянной температуры воды в теплосети. Программирование контроллера 2 осуществляют в соответствии со стандартом IEC 61131-3 с использованием языков типа ST (Structured Text), IL (Instruction List), LD (Ladder Diagram) и FBD (Function Block Diagram).

Панель оператора 3 оснащена программным обеспечением для выполнения следующих функций:

- приема и обработки технологических сигналов с датчиков и исполнительных механизмов;

- сглаживания и фильтрации мгновенных значений сигналов;

- проверки на достоверность по предельным (физическим и технологическим) значениям и скорости изменения параметров сигналов;

- контроля заданных режимов работы технологического оборудования;

- выдачи сигналов управления на исполнительные механизмы;

- передачи технологической информации на автоматизированное рабочее место оператора и микропроцессорную систему автоматики (на чертеже не показаны);

- выполнения заданных алгоритмов;

- диагностики работоспособности оборудования и каналов связи с выдачей сообщений.

Ethernet-коммутатор 5 и оптический кросс 6 обеспечивают обмен информацией по промышленным протоколам с удаленным автоматизированным рабочим местом оператора. Преобразователи частоты 4 позволяют оптимизировать работу насосов сетевых.

Шкаф силовой 7 предназначен для распределения электрической энергии между потребителями, а также для коммутации цепей исполнительных механизмов. В силовом шкафу размещены пусковая аппаратура и блок ручного управления 9. Пусковая аппаратура 8 служит для коммутации цепей исполнительных механизмов. Блок ручного управления 9 обеспечивает управление насосами и аварийную остановку всей отопительной установки в ручном режиме.

Управляющие воздействия с контроллера 2 поступают на пускатели пусковой аппаратуры 8 шкафа силового 7, где происходит коммутация и выдача напряжения питания (220/380 В) непосредственно на исполнительные механизмы: частотно-регулируемые приводы насосов 10, насосы 11, 12, 13, 14, 15, вентиляторы вытяжные 19, электромагниты клапанов электромагнитных отсечных 18.

На лицевой панели блока ручного управления 9 имеются кнопки, лампы и переключатели режимов (на чертеже не показаны). При помощи кнопок осуществляется останов и запуск насосов 11, 12, 13, 14, 15 и закрытие клапанов электромагнитных отсечных 18. Индикация состояния работы (открытия) осуществляется лампами.

Перевод режима управления насосов 11, 12, 13, 14, 15 и клапанов электромагнитных отсечных 18 с автоматического управления на ручное и обратно осуществляется при помощи переключателей (на чертеже не показаны).

В ручном режиме управление насосами 11, 12, 13, 14, 15 осуществляется с блока ручного управления 9, в автоматическом режиме включение и выключение производится автоматически, по управляющим сигналам средств измерения и контроля технологических параметров: теплосчетчика-регистратора 20, счетчика жидкого топлива 21, комплекса для измерения количества газа 22, датчика избыточного давления 23, сигнализатора 24, датчика температуры 25, расходомера 26, газоанализатора 27.

Аварийная остановка всей системы автоматического управления технологическими процессами отопительной установки осуществляется кнопкой с блока ручного управления 9.

САУ включает также исполнительные механизмы: частотно-регулируемый привод насоса сетевого 10, насос исходной воды 11, подпиточный 12, рециркуляционный 13, топливный насосы 15, насос-дозатор 14, клапаны трехходовой 16, электромагнитный пропорциональный 17 и электромагнитные отсечные 18, вентилятор вытяжной 19. Клапан трехходовой 16 предназначен для автоматического поддержания заданной температуры в теплосети. На клапан трехходовой 16 подаются команды для регулирования температуры воды на выходе из отопительной установки (в зависимости от температуры окружающего воздуха и графика отопления) путем подмешивания воды с напора сетевых насосов (на чертеже не показаны) до котла (на чертеже не показан) и воды с выхода котла. Графики отопления имеют возможность корректировки с автоматизированного рабочего места оператора. Клапаны электромагнитные отсечные 17 установлены на входах демпферной емкости (на чертеже не показана), насосов топливных 15, трубопроводе подачи резервного топлива (на чертеже не показан), трубопроводе подвода нагретой воды из теплосети для обогрева топливного бака (на чертеже не показаны). Клапан электромагнитный пропорциональный 17 установлен на линии подачи горячей воды к подогревателю топливного бака и служит для обеспечения регулярной минимальной циркуляции подогретой воды при минусовой температуре для предотвращения замерзания трубопровода воды.

Кроме того, САУ содержит средства измерения и контроля технологических параметров, включающие теплосчетчик-регистратор 20, датчики избыточного давления 23, сигнализаторы 24 и датчики температуры 25. Расходомеры, датчики температуры и давления, установленные на трубопроводе подвода исходной воды и на трубопроводах подвода и отвода воды из теплосети, подключены к теплосчетчику-регистратору 20. Датчики избыточного давления 23 позволяют измерять величины давления на выходе насоса исходной воды, на входе воды из теплосети и подаче воды в теплосеть, на входе и выходе сетевых насосов, на входе и выходе котлов водогрейных, на входе и выходе топливных насосов. Кроме того, датчики избыточного давления 23 позволяют измерять величины давления топливного газа и давления (разрежения) дымовых газов на газоходах котлов водогрейных. Сигнализаторы 24 предназначены для определения уровня воды в демпферной емкости для очистки и хранения исходной воды, наличия потока на выходе сетевых насосов, наличия воды в котле водогрейном и наличия утечек жидкого топлива под горелками. Датчики температуры 25 предназначены для измерения температуры воды в трубопроводах подвода и отвода воды из теплосети, на входе и выходе котлов водогрейных, жидкого топлива на входе топливных насосов, наружного воздуха и воздуха в помещении с отопительной установкой.

САУ включает также расходомеры 26 прямой и обратной подпиточной воды, установленные на выходе и входе демпферной емкости, а также на выходе котлов водогрейных, газоанализаторы 27, выполненные с возможностью измерения содержания окиси углерода, метана и пропана в помещении, комплекс для измерения количества газа 22 в трубопроводе подачи резервного топлива и счетчики жидкого топлива 21, установленные на трубопроводах подачи и отвода жидкого топлива.

Газоанализаторы 27 содержат датчики для измерения содержания окиси углерода, метана и пропана (на чертеже не показаны) в помещении. При уровне загазованности помещения выше допустимого по сигналам газоанализаторов осуществляется автоматическое включение вентиляторов вытяжных 19, световой и звуковой сигнализации на панели управления 3, отключение клапанов электромагнитных отсечных 18 и передается информация на АРМ удаленного доступа.

Работа системы автоматического управления технологическими процессами отопительной установки содержит этапы сбора данных, обработки данных и этап выдачи команд управления.

Этап сбора данных заключается в том, что вводят в контроллер 2 с панели оператора 3 установки значения параметров, соответствующих установленным требованиям эксплуатации отопительной установки и тепловой сети. На контроллер 2 автоматически поступает информация о параметрах воды и жидкого топлива с датчиков температуры 25, датчиков избыточного давления 23, сигнализаторов 24 уровня воды, счетчиков жидкого топлива 21, установленных на трубопроводах подвода и отвода воды и жидкого топлива (на чертеже не показаны). На контроллер 2 через теплосчетчик-регистратор 20 передается информация с датчиков расхода, давления и температуры на линиях исходной, прямой и обратной сетевой воды (на чертеже не показаны) с последующим отображением на панели оператора 3, на автоматизированном рабочем месте оператора и передачей в микропроцессорную систему автоматики. На контроллер 2 передается информация с датчиков температуры 25 наружного воздуха и воздуха в помещении с отопительной установкой.

Этап обработки данных заключается в том, что в панели оператора 3 сравниваются полученные данные с датчиков и устройств 20-27 средств измерения и контроля технологических параметров с введенными в контроллер данными, соответствующими установленным требованиям эксплуатации отопительной установки и тепловой сети. В соответствии с алгоритмами программного обеспечения формируется журнал регистрации параметров работы отопительной установки с архивацией регистрируемых данных, производится обмен данными с микропроцессорной системой автоматики с передачей информации о параметрах работы котлов водогрейных (на чертеже не показаны) отопительной установки, ее текущем состоянии и состоянии системы управления. Информационный обмен между шкафом управления 1 и автоматизированным рабочим местом оператора и микропроцессорной системой автоматики осуществляется по стандартным протоколам передачи данных через Ethernet-коммутаторы и оптические кроссы.

Этап выдачи команд управления заключается в том, что автоматически подается команда на аварийный останов оборудования отопительной установки при выявлении отклонения обработанных данных от данных, соответствующих установленным требованиям эксплуатации отопительной установки и тепловой сети.

В нормальном эксплуатационном режиме работы установки формируется команда на открытие/закрытие трехходового клапана 16 при несоответствии показаний датчика температуры воды за котлом водогрейным установленным требованиям показаний температуры воды в зависимости от данных температуры наружного воздуха. Подается команда через преобразователи частоты 4 на частотно-регулируемые приводы сетевых насосов 10 для поддержания давления воды в тепловой сети на заданном уровне и для осуществления плавного запуска-останова, регулировки производительности и создаваемого давления.

Поддержание температуры воды на входе в котлы (на чертеже не показаны) не ниже установленной осуществляется командой на включение/отключение насосов рециркуляционных 13, которые подмешивают воду с выхода котлов на вход.

Для поддержания температуры жидкого топлива в заданном диапазоне температур формируется команда на открытие/закрытие клапана электромагнитного отсечного 18, установленного на обратном трубопроводе подвода нагретой воды из теплосети для обогрева топливного бака (на чертеже не показаны).

Подается команда на отображение аварийного состояния на панель оператора 3 и автоматизированное рабочее место оператора, а также команда на запуск звуковой сигнализации микропроцессорной системы автоматики при отклонении обработанных данных от установленных данных на величину, соответствующую аварийному состоянию.

Опытные образцы изобретения, изготовленные для отопительных установок с тепловой мощностью 1 МВт, 2 МВт и 4 МВт с температурой теплоносителя (воды) до 115°C и максимальным рабочим давлением до 0,7 МПа, обеспечивают:

- измерение параметров технологических процессов;

- автоматическую защиту и блокировку управления технологическим оборудованием;

- выполнение автоматических программ управления технологическим оборудованием;

- автоматическое регулирование расхода, температуры и других параметров технологических процессов;

- регистрацию, архивацию, документирование и отображение информации о работе технологического оборудования;

- связь с другими системами автоматизации и информационными системами.

В изобретении достигнуты:

- оптимизация параметров работы системы теплоснабжения за счет установки частотно- регулируемых приводов сетевых насосов;

- оптимизация режимов работы оборудования котельной за счет автоматического регулирования и стабилизации гидравлических режимов теплосети;

- автоматизации процесса выработки и отпуска тепловой энергии в зависимости от температуры наружного воздуха.

Это обеспечило расширение функциональных возможностей системы автоматического управления технологическими процессами отопительной установки с принудительной циркуляцией теплоносителя с температурой до 115°C и максимальным рабочим давлением до 0,7 МПа.

Система автоматического управления технологическими процессами отопительной установки, характеризующаяся тем, что она содержит:

- размещенные в шкафу управления контроллер, выполненный с возможностью управления технологическими процессами отопительной установки, панель оператора, оснащенную программным обеспечением, Ethernet-коммутатор и оптический кросс, выполненные с возможностью обеспечения обмена информацией по промышленным протоколам с удаленным автоматизированным рабочим местом оператора, преобразователи частоты, выполненные с возможностью оптимизации работы насосов сетевых;

- размещенные в силовом шкафу пусковую аппаратуру, выполненную с возможностью коммутации цепей исполнительных механизмов, блок ручного управления, выполненный с возможностью обеспечения ручного режима управления насосами и аварийной остановки всей отопительной установки;

- исполнительные механизмы, включающие частотно-регулируемый привод насоса сетевого; насосы: исходной воды, подпиточный, рециркуляционный, насос-дозатор, топливный; клапаны: трехходовой для автоматического поддержания заданной температуры в теплосети, электромагнитный пропорциональный, электромагнитные отсечные, установленные на входах демпферной емкости, топливных насосов, трубопровода подачи резервного топлива, трубопровода подвода нагретой воды из теплосети для обогрева топливного бака, вентилятор вытяжной;

- средства измерения и контроля технологических параметров, включающие: теплосчетчик-регистратор, соединенный с расходомерами, датчиками температуры и давления, установленными на трубопроводе подвода исходной воды и на трубопроводах подвода и отвода воды из теплосети; датчики избыточного давления, выполненные с возможностью измерения величины давления на выходе насоса исходной воды, на входе воды из теплосети и подаче воды в теплосеть, на входе и выходе сетевых насосов, на входе и выходе котлов водогрейных, на входе и выходе топливных насосов, величины давления топливного газа; сигнализаторы, выполненные с возможностью определения уровня воды в демпферной емкости для очистки и хранения исходной воды, наличия потока на выходе сетевых насосов, наличия воды в котле водогрейном, утечек жидкого топлива под горелками; датчики температуры, выполненные с возможностью измерения температуры воды в трубопроводах подвода и отвода воды из теплосети, на входе и выходе котлов водогрейных, жидкого топлива на входе топливных насосов, наружного воздуха и воздуха в помещении с отопительной установкой;

- расходомеры прямой и обратной подпиточной воды, установленные на выходе и входе демпферной емкости, а также на выходе котлов водогрейных;

- газоанализаторы, выполненные с возможностью измерения содержания окиси углерода, метана и пропана в помещении;

- комплекс для измерения количества газа в трубопроводе подачи резервного топлива;

- счетчики жидкого топлива, установленные на трубопроводах подачи и отвода жидкого топлива;

- при этом контроллер выполнен с возможностью приема данных от средств измерения и контроля технологических параметров, анализа и обработки принятых данных, приема команд управления на открытие/закрытие клапанов, изменения с помощью преобразователей частоты вращения насосов сетевых для поддержания постоянной температуры воды в теплосети.

Изобретение относится к области автоматического регулирования и управления, в частности к устройствам для регулирования температуры воздуха в помещениях, отапливаемых от систем открытого теплоснабжения.

Способ управления работой жидкостепроводного устройства // 2622785

Настоящее изобретение относится к способу управления работой жидкостепроводного устройства. Способ управления работой трубопроводного устройства с первым трубопроводным участком в горячей части и с соединенным с ним вторым трубопроводным участком в холодной части, при этом на первом трубопроводном участке расположен насос для подачи жидкости, заключающийся в запуске управляющей пуском насоса программы при активизации насоса, предусматривающей выполнение следующих стадий: A) задание подаваемого количества жидкости, Б) запуск цикла подачи жидкости, предусматривающего подачу заданного количества жидкости с первого трубопроводного участка на незаполненный второй трубопроводный участок, B) запуск цикла возврата жидкости, предусматривающего возврат поданного на второй трубопроводный участок количества жидкости на первый трубопроводный участок, а также определение температуры обратного потока возвращаемой жидкости на первом трубопроводном участке, Г) увеличение заданного подаваемого количества жидкости и выполнение одной из следующих подстадий: г1) повторение стадий А)-Г), если температура обратного потока возвращаемой жидкости выше его предельной температуры или равна ей, а увеличенное заданное подаваемое количество жидкости меньше предельного количества или равно ему, г2) прекращение выполнения управляющей пуском насоса программы и перевод насоса на нормальный режим работы, если увеличенное заданное подаваемое количество жидкости больше предельного количества, г3) прекращение выполнения управляющей пуском насоса программы, деактивизация насоса и изменение заданного подаваемого количества жидкости в сторону начального значения, если температура обратного потока ниже его предельной температуры.

Клапанная конструкция, устройство и способы его эксплуатации // 2621659

Настоящее изобретение относится к клапанным конструкциям для воды и других текучих сред. Изобретение может применяться в санитарных и прочих установках, в которых в приборах применяется подача горячей и холодной воды.

Устройство для регулирования температуры и для распределения потребления нагревательного элемента // 2617757

Устройство (1) для регулирования температуры и для распределения потребления нагревательного элемента (100) содержит коробчатый корпус (2), выполненный с возможностью монтажа к нагревательному элементу (100), в частности к радиатору, терморегулирующие средства (10), средства (20) распределения для вычисления количества теплоты, которую выделил, или тепловой энергии, которую потребил с течением времени нагревательный элемент; первую секцию (3) внутри коробчатого корпуса (2), выборочно доступную снаружи при смонтированном и/или установленном устройстве; первый аккумулятор (4), размещенный в первой секции; вторую секцию (5) внутри коробчатого корпуса (2), недоступную снаружи при смонтированном устройстве; второй аккумулятор (6), размещенный во второй секции (5).

Способ защиты от замерзания нагревательной трубы и трубы горячего водоснабжения водонагревателя // 2616580

Настоящее изобретение относится к способу защиты от замерзания нагревательной трубы и трубы горячего водоснабжения водонагревателя. Способ включает в себя этапы, на которых: если температура нагревающей воды ниже заданной температуры защиты от замерзания, посредством контроллера переводят трехходовой клапан в режим горячего водоснабжения и осуществляют операцию горения в водонагревателе, а также циркуляцию нагревающей воды по замкнутому контуру, состоящему из нагревающего теплообменника, трехходового клапана и теплообменника горячего водоснабжения, посредствам насоса, при этом в теплообменнике горячего водоснабжения тепло от нагревающей воды передают трубе горячего водоснабжения; и если температура нагревающей воды достигает заданной температуры, посредством контроллера переводят трехходовой клапан в режим обогрева и осуществляют операцию гашения водонагревателя, а также циркуляцию нагревающей воды по нагревательной трубе путем приведения в действие насоса.

Однотрубная система отопления // 2608804

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к области отопительных систем, и может быть использовано в зданиях при отсутствии системы центрального отопления.

Способ и устройство для балансировки группы потребителей в системе транспортировки текучей среды // 2608280

Настоящее изобретение относится к способу и устройствам для балансировки группы потребителей в системе транспортировки текучей среды. Способ балансировки группы потребителей в системе транспортировки текучей среды, в которой каждый потребитель снабжен моторизованным регулирующим клапаном для регулирования расхода через потребитель, при этом сохраняют характеристические данные для потребителей, которые определяют для номинальных расходов через соответственно один из потребителей соответствующее положение клапана соответствующего регулирующего клапана, определяют текущий общий расход через группу потребителей с помощью общего датчика расхода, определяют коэффициент балансировки на основе текущего общего расхода и суммы желательных номинальных расходов через потребители и выполняют динамическую балансировку потребителей путем установки положений соответствующих регулирующих клапанов на основе характеристических данных и коэффициента балансировки.

Автоматизированный индивидуальный тепловой пункт с зависимым присоединением системы отопления и закрытой системой горячего водоснабжения // 2607775

Изобретение относится к теплоэнергетике, к области отопления и горячего водоснабжения и предназначено для контроля и автоматического управления отпуска тепловой энергии и воды на горячее водоснабжение многоквартирных жилых домов.

Способ компенсационного управления котлом в соответствии с наружной температурой с использованием внешней сети // 2600663

Изобретение относится к способу компенсационного управления температурой нагрева в соответствии с температурой наружного воздуха, в котором данные о температуре поступают от интеграционного сервера без необходимости установки отдельного датчика температуры наружного воздуха.

Способ автоматического управления теплопотреблением здания в системе центрального теплоснабжения // 2599707

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для осуществления погодозависимого регулирования расхода тепла в системах центрального отопления зданий и сооружений.

Способ мониторинга работы газоперекачивающего агрегата и устройство для его реализации // 2626293

Группа изобретений относится к энергетике и двигателестроению, конкретно к газоперекачивающим агрегатам. Способ мониторинга работы газоперекачивающего агрегата, содержащего двигатель, соединенный валом с компрессором, воздухозаборное и выхлопное устройство, включающий измерение расхода топливного газа, измерение мощности передаваемой на компрессор, КПД процесса, сравнение при помощи системного блока расчетного КПД процесса с проектным и при снижении КПД по сравнению с проектным проведение мероприятий по увеличению КПД пока не прекратится увеличение КПД энергетического объекта. Причем постоянно измеряют среднюю температуру выхлопных газов в сечении на выходе из выхлопного устройства при помощи тепловизора и осредненное значение цвета выхлопных газов при помощи видеокамеры и по ним определяют концентрацию вредных веществ в выхлопных газах. Достигаемые технические результаты: повышение точности контроля полноты сгорания топлива в двигателе газоперекачивающего агрегата, улучшение его удельных характеристик и уменьшение эмиссии вредных веществ по результатам мониторинга. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 табл., 12 ил.

Водонагреватель // 2628929

Настоящее изобретение относится к водонагревателю, содержащему нагревательный элемент и блок управления. Водонагреватель с удаленным термостатом содержит нагревательный элемент; блок ввода/вывода для приема сигнала, представляющего измеренную температуру; и блок управления нагревательным элементом на основе желаемой температуры и измеренной температуры, причем блок управления содержит память для хранения желаемой температуры пространства, которое должно отапливаться, и содержит блок ввода/вывода. При этом удаленный термостат содержит: корпус; температурный датчик, который обеспечивает сигнал, представляющий температуру; панель управления для ввода желаемой температуры, которая передается в блок управления, причем блок управления, на который передается желаемая температура и который сконфигурирован для определения управляющего действия для возбуждения нагревательного элемента, включен в корпус водонагревателя. Техническим результатом является возможность управлять заявленной системой множеством удаленных термостатов, а также упрощение конструкции термостата. 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

Смесительный клапан // 2633971

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве смесительного устройства для нагревательных или охлаждающих установок. Смесительный клапан содержит корпус (14) клапана, имеющий первый (А-В), второй (А) и третий (В) соединительные элементы. Первый путь прохождения потока от первого соединительного элемента (А-В) ко второму соединительному элементу (А) и второй путь прохождения потока от первого соединительного элемента (А-В) к третьему соединительному элементу (В). Внутри клапанного корпуса (14) в обоих путях прохождения потока расположен подвижный клапанный элемент (24). За счет перемещения клапанного элемента (24) обеспечивается возможность изменения соотношения друг к другу поперечных сечений обоих путей прохождения потока. На клапанном корпусе (14) расположен привод (36) для движения клапанного элемента (24). Привод (36) имеет внутреннее управляющее устройство (38) для управления движением привода (36). Внутреннее управляющее устройство (38) имеет первый связной интерфейс (44) для связи с внешним управляющим устройством (40), которое имеет соответствующий второй связной интерфейс (46). В клапанном корпусе (14) или на нем расположен по меньшей мере один внутренний датчик (48, 50). Датчик (48, 50) соединен с первым связным интерфейсом (44) для передачи сигнала датчика во внешнее управляющее устройство (40). Изобретение направлено на упрощение установки смесительного устройства в различные нагревательные и/или охлаждающие установки. 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Клапан разности давления с промыванием // 2634340

Изобретение относится к арматуростроению. Клапан имеет клапанную часть, содержащую: - корпус клапана с проточным сообщением от впускного отверстия для текучей среды к выпускному отверстию для потока и седло клапана, расположенное внутри указанного проточного сообщения, конус клапана, выполненный с возможностью изменения положения для изменения отверстия клапана, определяемого как отверстие между седлом клапана и конусом клапана, диафрагму, выполненную с возможностью отклонения под действием перепада давления на указанной диафрагме, и средства, сообщающие давление на противоположные стороны диафрагмы; - регулировочную часть, содержащую смещающий элемент и корпус задатчика, причем указанная регулировочная часть прикреплена к указанной клапанной части; - шпиндель, имеющий часть, расположенную внутри регулировочной части, и часть, расположенную внутри клапанной части и присоединенную к указанному конусу клапана. Шпиндель может быть перемещен к положению промывания и удерживаться в нем, при этом конус клапана не создает препятствия для сообщения с возможностью передачи текучей среды от впускного отверстия для текучей среды к выпускному отверстию для текучей среды или создает по меньшей мере ограниченное препятствие. Изобретение обеспечивает наличие функции перекрытия и функции промывания, возникающей во время установки системы. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Клапан регулирования расхода // 2637074

Изобретение касается клапана (1) регулирования расхода для жидкостных установок отопления или охлаждения, состоящего из корпуса (2), имеющего впуск (3), выпуск (4) и расположенный между ними соединительный патрубок (13), в который вставлено устройство (14) регулирования давления, поддерживающее постоянную разность давлений между областями давлений перед и после расположенного в соединительном патрубке узла (8) регулирования расхода, а также шпиндель (7), имеющий выдающийся из корпуса (2) элемент управления и находящийся в корпусе (2) первый дроссельный элемент (9), который воздействует на узел регулирования расхода или на его части. Этот узел (8) регулирования расхода состоит из первого дроссельного устройства, которое образовано из закрепленного на шпинделе (7) первого дроссельного элемента (9) и седла (10), и второго дроссельного устройства, которое образовано из установленного на шпинделе (7) с возможностью продольной перестановки по нему второго дроссельного элемента (11) и седла. Второй дроссельный элемент (11) выполнен с возможностью движения в направлении первого дроссельного элемента (9). В результате клапан имеет более простую конструкцию и занимает меньшее пространство. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ регулирования отпуска тепла для отопления зданий и системы регулирования на его основе (варианты) // 2642038

Изобретение относится к теплоснабжению, а именно к регулированию процесса отопления здания и к схемам узлов отопления тепловых пунктов, обеспечивающих данное регулирование. Способ регулирования отопления здания, характеризующийся подачей теплоносителя в систему отопления и его регулированием автоматизированным узлом управления путем открытия и закрытия регулирующего клапана(ов), и/или изменением напорной характеристики установленного насоса(ов) путем работы его регулятора(ов), и/или изменением количества работающих насосов в узле подготовки теплоносителя, отличающийся тем, что с помощью автоматизированного узла управления отоплением регулируют температуру подаваемого и/или обратного теплоносителя и/или его расход по уравнению регулирования отопления, выраженному формулой где τсо1(2)≡τо3(2) - определяемая датчиками температура теплоносителя, знак "±" в формуле следует использовать как «+» для подаваемого теплоносителя и «-» для обратного теплоносителя; Gco - расход теплоносителя, определяемый датчиком или иным способом; tн - поддерживаемая регулированием заданная средняя температура внутреннего воздуха в здании и текущая температура наружного воздуха, соответственно; а также задаваемые или определяемые при проектировании или при энергоаудите здания и его системы отопления или иным способом величины: θ', Δt', - параметры расчетного (проектного) режима работы системы отопления: охлаждение теплоносителя, температурный напор, теплоемкость и теоретическая отопительная тепловая нагрузка, соответственно; а также n, p, kco, fco - характеристики отопительных приборов и системы отопления: показатели степени нелинейности теплопередачи от температурного напора и расхода, коэффициенты относительной теплопередачи и относительной площади системы, соответственно; qo, Vн, a - характеристики здания: удельная отопительная характеристика, зависящая от его теплозащиты, объем здания, поправочный коэффициент, соответственно; и, кроме того, определяемые или вычисляемые на основе сигналов датчиков и/или ручного и/или программного задания или иным способом величины, характеризующие режим отопления: - текущая средняя теплоемкость теплоносителя; Qтв - мощность внутренних тепловыделений; μ, Qинс - параметры внешней среды: коэффициент инфильтрации и тепловая мощность солнечной инсоляции. Техническим результатом изобретения является уменьшение затрат тепловой и гидравлической (механической) энергии на отопление и повышение качества процесса отопления, т.е. точности поддержания постоянной температуры внутреннего воздуха. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ определения оптимального времени разогрева объекта // 2643945

Изобретение относится к способам определения оптимального времени разогрева объекта с минимально допустимой температуры до оптимально комфортной для заданного объекта к нужному моменту. Способ определения оптимального времени разогрева объекта включает определение необходимых теплофизических характеристик объекта для нахождения постоянной времени разогрева и остывания объекта методом наименьших квадратов с использованием экспериментальных данных, полученных в ходе разогрева объекта. Затем определяют зависимость окружающей температуры от коэффициента активной работы системы теплоснабжения. Коэффициент активной работы системы теплоснабжения определяют по следующей формуле: Ka=tpaб/tпод=Рзатр/Руст, где tpaб - время активной работы системы теплоснабжения за время tпод, Рзатр - средняя потребляемая мощность, Руст - номинальная мощность источника теплоснабжения. Далее определяют зависимость времени разогрева объекта от окружающей температуры и с помощью полученных данных находят зависимость времени разогрева объекта к определенному моменту времени от коэффициента активной работы системы теплоснабжения, при этом если коэффициент активной работы системы теплоснабжения отсутствует, то определение оптимального времени разогрева объекта находят с помощью зависимости времени остывания объекта от окружающей температуры, затем получают оптимальное время разогрева объекта в зависимости от окружающей температуры. Способ позволяет определить оптимальное время разогрева объекта без использования внешнего климатического оборудования и повысить эффективность режима энергосбережения и управляемость системы автономного теплоснабжения, за счет более точного определения момента включения системы теплоснабжения в активную работу. 6 ил., 1 табл.

Устройство для рекуперации отработанного тепла с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (снр) при пиковой электрической нагрузке и способ его работы // 2645652

Изобретение относится к устройству рекуперации отводимого отработанного тепла с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (СНР) при пиковой электрической нагрузке и к способу его работы. Устройство содержит внутреннюю секцию энергетической установки и теплообменную секцию, причем указанная внутренняя секция содержит теплообменник, электрический тепловой насос для рекуперации отработанного тепла, электрический тепловой насос для аккумуляции энергии, высокотемпературный /низкотемпературный баки для хранения воды, нагреватель тепловых контуров, клапаны и циркуляционные водяные насосы. Теплообменная секция содержит высокотемпературный и низкотемпературный баки для хранения воды, электрический тепловой насос, теплообменник, клапаны и циркуляционный водяной насос. Устройство может работать соответственно в периоды провала электрической нагрузки, неизменной электрической нагрузки и пиковой электрической нагрузки путем комбинации различных клапанных переключателей, причем высокотемпературный бак для хранения воды используют для балансировки разницы между количеством подводимого тепла в систему и тепловой нагрузкой, а низкотемпературный бак используют для стабилизации количества извлекаемого рекуперированного отведенного тепла, тем самым, решая проблему ограничения способности выработки электроэнергии при пиковой нагрузке из-за зависимости выработки электроэнергии и теплоснабжения в традиционном режиме работы «тепло обуславливает электричество», причем СНР устройство может участвовать в регулировании мощности энергосистемы, которое может быть улучшено таким образом, чтобы иметь дело с условием постоянно растущей разности между максимумом и минимумом электрической нагрузки, причем поглощающая способность энергосистемы для ветроэнергетики может быть улучшена, с тем чтобы снизить явление «приостановки вентилятора». 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ диагностики правильной работы нагревательной и/или охлаждающей системы // 2646034

Изобретение относится к способу диагностики правильной работы нагревательной и/или охлаждающей системы, содержащей несколько нагрузочных контуров (6), через которые проходит поток текучей среды в качестве теплоносителя. Для диагностики изменяется степень открывания последовательно каждого нагрузочного контура (6) для изменения расхода и затем измеряется разница давления в нагрузочном контуре (6) и/или объемный поток проходящей через нагрузочный контур (6) текучей среды. Измеренные значения или по меньшей мере одно выведенное из них значение сравнивается по меньшей мере с одним заданным предельным значением системы. Изобретение касается также распределительного устройства для нагревательной и/или охлаждающей системы, которое выполняет упомянутый способ диагностики. В результате увеличивается точность диагностики. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.