Способ нагрева воздуха приточной вентиляции

Авторы патента:

Ленюский Александр Иванович (RU)

Бойко Алексей Иванович (RU)

Черничкин Иван Александрович (RU)

Бегинин Сергей Владимирович (RU)

F24F7/00 - Вентиляция

Владельцы патента RU 2753094:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" (RU)

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано в системе подогрева воздуха, поступающего в приточную вентиляцию индивидуального укрытия или иных помещений с установленными газоперекачивающими агрегатами (ГПА) или другими технологическими устройствами с газотурбинными приводами (ГТД), имеющими сброс циклового воздуха. Техническим результатом изобретения является обеспечение прямого нагрева приточного воздуха, поступающего в индивидуальное укрытие ГПА, путем возврата в цикл работы воздуха, сбрасываемого с ГТД в атмосферу через блок воздухо-воздушных теплообменников (БВВТ). Технический результат достигается в прямом нагреве приточного воздуха теплом, сбрасываемым с воздухом продувки БВВТ, путем монтажа от БВВТ до агрегата воздушного газового модульного воздуховода, содержащего клапан воздушный двухпозиционный, вентилятор с частотным регулированием, датчик измерения давления и интеграции в систему автоматического управления линейного алгоритма поддержания температуры измеряемого воздуха изменением количества подаваемого от БВВТ теплого воздуха путем изменения частоты вращения вентилятора. Воздух, сбрасываемый с БВВТ, предварительно проходит очистку от механических примесей, в нем отсутствуют следы природного газа и продуктов горения. 2 ил.

В соответствии с техническими требованиями стандарта [1] в индивидуальных укрытиях ГПА должен быть обеспечен трехкратный воздухообмен в час. Температуру приточного воздуха, поступающего в индивидуальное укрытие работающего ГПА, необходимо поддерживать на уровне не ниже +15°С [2].

Известно устройство отопления индивидуальных укрытий ГПА [3], состоящее из сборного корпуса коробчатого типа, вентиляторов, системы автоматического регулирования, воздухозаборного блока, установленного на входе, блока нагрева и коллекторов. Недостатком данного устройства является способ поддержания температуры в индивидуальном укрытии ГПА, который предусматривает сжигание природного газа и непрямой нагрев приточного воздуха, вследствие чего с отходящими газами в атмосферу сбрасывается часть тепла и вредные вещества, образуемые в процессе горения газа.

Известна система воздушного отопления [4], состоящая из воздухозаборной шахты, вентиляторов, приточных и вытяжных воздуховодов, воздухонагревателя смесительного типа, установленного в приточном воздуховоде, автоматического регулятора подачи топлива. Недостатками данной системы являются:

- выбросы вредных веществ, образующихся в процессе горения газа, в атмосферу;

- попадание вредных веществ, образующихся в процессе горения газа, в рабочую зону;

- возможность попадания природного газа в рабочую зону при погасании факела горелки.

Известно устройство приточной вентиляции с подогревом [5], состоящее из воздухозаборного патрубка, расположенного в стене здания, и воздушного канала с помещенным внутри него нагревательным элементом, расположенного вдоль внутренней стены здания, заборной решетки, глушителя-пылеуловителя, состоящего из не менее двух концентрических патрубков из мягкого пористого материала соединенных двумя и более спиралевидными вставками из того же материала, анемостата, автоматического сбросника воздуха и задвижки. Недостатками данного устройства являются:

- низкий коэффициент полезного действия, обусловленный использованием промежуточного теплоносителя;

- возможностью замерзания теплоносителя в теплообменнике с последующим трудоемким размораживанием.

Задачей изобретения является снижение выбросов вредных веществ в атмосферу, теплового загрязнения атмосферы и количества энергоресурсов, затрачиваемых на нагрев приточного воздуха, поступающего в систему вентиляции индивидуального укрытия.

Техническим результатом изобретения является обеспечение прямого нагрева приточного воздуха, поступающего в индивидуальное укрытие ГПА, путем возврата в цикл работы воздуха, сбрасываемого с ГТД в атмосферу через блок воздухо-воздушных теплообменников (далее - БВВТ).

Поставленная задача решается, а технический результат достигается в прямом нагреве приточного воздуха теплом, сбрасываемым с воздухом продувки БВВТ, путем монтажа от БВВТ до агрегата воздушного газового модульного (далее - АВГМ) воздуховода, содержащего клапан воздушный двухпозиционный, вентилятор с частотным регулированием, датчик измерения давления и интеграции в систему автоматического управления (далее - САУ) линейного алгоритма поддержания температуры измеряемого воздуха изменением количества подаваемого от БВВТ теплого воздуха путем изменения частоты вращения вентилятора. Воздух, сбрасываемый с БВВТ, предварительно проходит очистку от механических примесей, в нем отсутствуют следы природного газа и продуктов горения.

Схема подвода тепла сбрасываемого с воздухом продувки БВВТ в систему вентиляции индивидуального укрытия ГПА представлена на фиг.1. Тепло, штатно сбрасываемое с ГТД 17 с воздухом продувки от БВВТ 1 через установленный воздуховод 2, перенаправляется в воздуховод 5. Воздуховод 5 связывает БВВТ 1 и АВГМ 6. Для регулировки количества тепла, поступающего в индивидуальное укрытие ГПА 9, в воздуховоде 5 установлены клапан воздушный 3 двухпозиционный и вентилятор 4 с частотным регулированием. Регулирование количества тепла сбрасываемого с воздухом продувки БВВТ 1 осуществляется изменением частоты вращения вентилятора 4. Количество тепла, подающееся в АВГМ 6 от БВВТ 1, имеет прямо пропорциональную зависимость от частоты вращения вентилятора 4. Полное перекрытие подачи тепла с воздухом продувки БВВТ 1 в АВГМ 6 осуществляется закрытием клапана воздушного 3. Для подачи приточного воздуха в индивидуальное укрытие ГПА 9 в АВГМ 6 происходит забор атмосферного воздуха, очищение, прямой подогрев теплом, сбрасываемым с воздухом продувки БВВТ 1, и нагнетание в штатно установленный воздуховод приточной вентиляции 7 с противопожарным клапаном 8. Для контроля температуры (далее - Та) внутри индивидуального укрытия ГПА установлен термометр сопротивления 10, связанный каналом измерения 11 с системой автоматического управления (далее - САУ) 12. САУ 12 содержит контроллер, каналы управления 13 и 14 и канал измерения 16 с датчиком измерения давления 15. САУ 12 осуществляет управление положением клапана воздушного двухпозиционного 3 через канал управления 13 и частотой вращения вентилятора 4 через канал управления 14.

Алгоритм управления отоплением индивидуального укрытия при работающем ГПА представлен на фиг. 2. Блок 101 проверяет состояние ГПА. Если ГПА находится не в работе (блок 102), закрывается клапан воздушный 3 и отключается питание вентилятора 4. Отопление индивидуального укрытия ГПА осуществляется АВГМ 6. Блоком 103 осуществляет контроль температуры воздуха в индивидуальном укрытии ГПА:

1. Если Та>16°С, алгоритм переходит к блоку 104. Блок 104 осуществляет контроль Та. Если Та<35°С, алгоритм переходит к блоку ПО. Если Та>35°С, алгоритм переходит к блоку 107. Согласно блоку 107 на автоматизированное рабочее место (далее - АРМ) оператора выводится предупреждение о высокой Та. Если Та<35°С, алгоритм переходит к блоку ПО.

2. Если Та<16°С, алгоритм переходит к блоку 105. Блок 105 определяет состояние АВГМ 6. Если АВГМ 6 находится в работе, алгоритм переходит к блоку 106. Согласно блоку 106 на АРМ оператора выводится предупреждение о низкой Та. Если АВГМ 6 находится не в работе, происходит пуск АВГМ 6 и управление им по штатному алгоритму. После пуска АВГМ 6 в работу, согласно блоку 109, происходит 300 секундная задержка и переход к блоку ПО. Блок ПО осуществляет контроль Та. Если Та=20°С, то алгоритм переходит к блоку 113. Если Та=20°С, осуществляется частотное регулирование вентилятора 4 по условиям, прописанным в блоке 112. Блоком 112 осуществляется контроль частот вращения вентилятора 4 для поддержания Та=20, но не более частоты вращения обеспечивающей Ризб=0 Па. Блок 113 контролирует частоту вращения вентилятора 4 и нахождение в работе АВГМ 6. Если частота вращения вентилятора 4 менее 50% от максимальной и АВГМ 6 находится в работе, алгоритм переходит к блоку 114, где происходит останов АВГМ 6. Если условия, прописанные в блоке 113, не выполняются, то после окончания 60 секундной задержки, согласно блоку 115, алгоритм переходит к блоку 101.

Данная схема подвода воздуха продувки БВВТ в АВГМ обладает наибольшей надежностью в связи с отсутствием возможности запирания воздуха, сбрасываемого с БВВТ, и способностью нивелирования чрезмерного отбора воздуха от БВВТ через связанный с атмосферой штатный воздуховод сброса воздуха с БВВТ. В случае отказа системы регулирования и достижения температуры в ангаре менее 16°С - произойдет пуск АВГМ и работа по штатному алгоритму АВГМ. В случае подачи чрезмерного количества тепла от БВВТ - на АРМ оператора будет выведено предупреждение, вручную будет закрыта воздушная заслонка и отключено питание на вентилятор напорный. В случае возникновения нештатных ситуаций, требующих прекращение подачи приточного воздуха в индивидуальное укрытие ГПА, это будет выполнено штатными средствами автоматизации АВГМ.

Эффект изобретения проявляется в том, что при работе ГПА минимизируется время работы горелок АВГМ.

Существенными признаками изобретения являются:

- сокращение экономических затрат, связанных с затратами природного газа на отопление;

- снижение выброса вредных веществ в атмосферу;

- снижение выброса теплового загрязнения в атмосферу;

Список источников

1. ВРД 39-1.8-055-2002. Типовые технические требования на проектирование КС, ДКС и КС ПХГ. - ОАО «Газпром», Москва 2002.

2. Агрегат газоперекачивающий ГПА-25М-02 «Урал». Руководство по эксплуатации. - ОАО НПО «Искра», 2010.

3. Патент РФ на полезную модель №100196, F24H 3/00, 2010.

4. Патент РФ на изобретение №2230259, F24D 5/00, 2004.

5. Патент РФ на полезную модель №184580, F24F 7/00, 2018.

Способ нагрева воздуха приточной вентиляции, заключающийся в прямом нагреве приточного воздуха теплом, сбрасываемым с воздухом продувки блока воздухо-воздушных теплообменников, путем монтажа от блока воздухо-воздушных теплообменников до агрегата воздушного газового модульного воздуховода, содержащего клапан воздушный двухпозиционный, вентилятор с частотным регулированием и датчик измерения давления, отличающийся тем, что системой автоматического управления контролируют поддержание температуры измеряемого воздуха и управляют изменением количества подаваемого от блока воздухо-воздушных теплообменников теплого воздуха путем изменения частоты вращения вентилятора.

Изобретение относится к теплообменным устройствам для газовых сред, а именно к рекуперативным теплоутилизаторам приточно-вытяжных вентиляционных систем бытового и промышленного назначения. Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в минимизации дополнительных затрат электроэнергии на предварительный нагрев приточного воздуха и в повышении коэффициента рекуперации теплоты, содержащейся в удаляемом из помещения вытяжном воздухе.

Система управления климатом в помещении // 2747211

Изобретение относится к климатическим системам обеспечения комфортных условий в помещениях, не подключенных к централизованной системе вентиляции. Предлагается система управления климатом в помещении, которая состоит из главного контролирующего модуля (ГКМ) (1), ведомого выносного модуля (ВВМ) (3) и ведомого исполнительного модуля (ВИМ) (5).

Способ уничтожения патогенных микроорганизмов и связанных с ними частиц в системе вентиляции здания и система вентиляции здания // 2746574

Группа изобретений относится к очистке и дезинфекции систем вентиляции зданий, а также к системам вентиляции зданий. Способ характеризуется тем, что закрывают герметично вентиляционные решетки в вентилируемых помещениях здания и подают средство уничтожения в воздушный канал системы под давлением через его нижнее отверстие.

Отопительно-вентиляционная установка // 2744307

Изобретение относится к области отопления и вентиляции производственных помещений большого объема с большой высотой, в которых по условиям обеспечения безопасности производства не допускается рециркуляция воздуха. Отопительно-вентиляционная установка содержит воздухозаборные трубы, калориферы, обводные воздушные клапаны, вентиляторы, горизонтальные и вертикальные воздуховоды.

Приточная вентиляционная установка // 2741951

Изобретение относится к области вентиляции помещений. Более конкретно, техническое решение относится к устройству приточной вентиляционной установки, предназначенной главным образом для размещения внутри вентилируемого помещения с монтажом на стене внутри помещения.

Гибкая вентиляционная вставка // 2735885

0Изобретение относится к элементам вентиляционных систем, а именно к гибким вентиляционным вставкам, используемым в вентиляционных системах для предотвращения передачи вибрации от вентилятора к воздуховодам, в частности в условиях агрессивных сред. Технический результат, достигаемый использованием заявляемого изобретения, заключается в повышении надежности эксплуатации гибкой вентиляционной вставки в условиях агрессивных сред, увеличении срока эксплуатации устройства, что влечет к отсутствию необходимости частой замены, улучшении герметизационных свойств устройства, что влечет низкую вероятность протечки и контакта с химическими веществами, уменьшение веса устройства.

Система кондиционирования воздуха в многоквартирных домах // 2735814

Изобретение относится к способам и устройствам энергосберегающих систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха в жилых зданиях. Система кондиционирования воздуха в многоквартирных домах, включающая районные и квартальные тепловые станции, контуры рециркуляции теплоносителя в домах, батареи отопления в квартирах, регуляторы температуры теплоносителя и вытяжную вентиляцию в домах, при этом в районных тепловых станциях установлены градирни для охлаждения теплоносителя в жаркий период года, в квартальные тепловые станции в холодное время года подается теплоноситель с температурой, достаточной для обогрева наименее теплоизолированных зданий при минимальной суточной температуре, а в жаркий период года - минимальной температурой, обеспечиваемой градирнями, в квартальных тепловых станциях обеспечивается рециркуляция теплоносителя, подаваемого в группы зданий с температурой, управляемой регуляторами температур в зависимости от температуры окружающей среды для круглосуточного поддержания комфортной температуры в помещениях, в чердачных помещениях многоэтажных зданий установлены вентиляторы, подключенные к магистральным коробам вытяжной вентиляции, с наружной стороны окон на фрамугах или форточках вентиляции установлены короба с фильтрами тонкой очистки воздуха.

Вытяжной воздушный вентилятор с проходным сечением, изменяющимся в случае пожара // 2734377

Настоящее изобретение относится к вытяжному вентилятору, предназначенному для воздухообмена в здании, в частности для жилья или непроизводственного здания. Вытяжной воздушный вентилятор, предназначенный для размещения на здании на выходе вентиляционного контура, имеющий нормальный выпускной проход для выпуска воздуха наружу, при этом содержит деформируемую часть, закрывающую проход наружу и выполненную с возможностью температурной деформации во время пожара под действием расхода горячих газов в вентиляторе, таким образом, чтобы образовать выпускной проход, дополнительный к нормальному выпускному проходу с увеличением полного сечения прохода наружу.

Приточно-вытяжное вентиляционное устройство с рекуперацией теплоты // 2732179

Изобретение относится к области вентиляции с применением энергосберегающих технологий. Приточно-вытяжное вентиляционное устройство, оснащенное вентилятором и рекуператором теплоты вытяжного воздуха, при этом устройство дополнительно снабжено расширительной камерой, устанавливаемой на выходе приточного воздуха из устройства в вентилируемое помещение и снижающей (гасящей) скорость приточного воздуха до величин, исключающих аэродинамический шум, при этом через расширительную камеру проходят дополнительные воздушные каналы с протекающим по ним вытяжным воздухом, дополнительно подогревающим приточный воздух перед его поступлением в помещение, а дополнительные каналы одновременно выполняют функции шумоглушения.

Вентиляционная установка с рекуперацией тепла и энергии // 2727286

Изобретение относится к области вентиляции, в частности к вентиляции жилых и коммерческих жилых помещений. Вентиляционная установка с рекуперацией тепла и энергии состоит из: корпуса, который содержит впускное и выпускное отверстие для свежего воздуха и впускное и выпускное отверстие для внутреннего воздуха; рекуператор воздух-воздух; первого и второго вентилятора переменной скорости, которые заставляют воздух проходить через рекуператор; не менее двух пар электронных датчиков давления воздуха, из которых первая и вторая пары электронных датчиков давления воздуха, по сути, не имеют постоянной частоты дискретизации, каждый датчик давления воздуха снабжен множеством точек для измерения как суммарного, так и статического давления, причем каждый датчик давления воздуха выполнен с возможностью замера скорости воздушного потока, датчики давления воздуха устанавливаются радиально в патрубке на входе свежего воздуха и радиально в патрубке на выходе отработанного воздуха вентиляционной установки; и контроллера для получения указанных сигналов данных, в котором указанные сигналы данных используются для управления указанными вентиляторами переменного скорости с целью обеспечения нужного притока свежего воздуха, а также обеспечения нужной утечки внутреннего воздуха через указанную вентиляционную установку с рекуперацией тепла и энергии.

Вентилятор // 2754054

Изобретение относится к устройствам, используемым в системах газоочистки и аспирации для транспортировки воздуха, аэрозолей и газов в различных химико-технологических процессах, и может быть использовано в химических лабораториях, на гальванических линиях, на предприятиях цветной металлургии и на других предприятиях, где присутствуют среды, вызывающие повышенную коррозию. Техническим результатом заявляемого изобретения является: увеличение срока службы устройства при работе в агрессивных средах при сохранении механической стойкости устройства; приобретение устройством свойства невосприимчивости к агрессивным средам; отсутствие подверженности коррозии; возможность перемещения газов повышенных температур (до 100 градусов Цельсия); создание вентилятора с универсальным корпусом без подразделения на левый и правый и с возможностью установки в вентиляционную сеть без привязки к направлению вращения рабочего колеса вентилятора; уменьшение уровня шума; снижение массы вентилятора; улучшение аэродинамических характеристик при сохранении возможности использования вентилятора в любых химических лабораториях, металлургических предприятиях, гальванических производствах; создание вентилятора с возможностью установки в вентиляционную сеть независимо от направления вращения рабочего колеса и положения корпуса вентилятора. Для достижения указанного технического результата предлагается вентилятор, состоящий из корпуса вентилятора, состоящего из призматической части, всасывающего патрубка и нагнетающего патрубка, рабочего колеса, установленного на валу электродвигателя, отличающийся тем, что корпус вентилятора и рабочее колесо изготавливается из листовых термопластов, а направления входа и выхода вентилятора расположены линейно, при этом всасывающий патрубок корпуса выполнен в виде диффузора, а нагнетающий патрубок корпуса выполнен в виде конфузора. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.