Устройство для регулирования расхода тепла в системе теплоснабжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7 0 ц 5 Р ИЯ АВТОРС СВИДЕТЕЛЬСТВ нию температу отопления в вес когда температу подается эавыщ тельного темпе ирования расходбжения,тся к устройствамда тепла в системости к регулирова ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Курская туристическая база "Сосновыйбор" и Курские городские коммунальныетепловые сети(56) Манюк В.И. и др, Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей.М.: Стройиздат, 1977, с. 140. АвтоматизацияЦТП с подмешивающими насосами; рис,4.27,Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯРАСХОДА ТЕПЛА В СИСТЕМЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ(57) Использование: изобретение можетбыть использовано для регулирования расхода тепла в системах теплоснабжения натеплопунктах, содержащих водоподогреватели, Устройство состоит из водоподогревателя; включенного по двухступенчатойсмешанной схеме и оснащенного регулятором тепловой нагрузки, установленногомежду первой и второй ступенями и состоящегоиз четырех отсеков, каждый из которыхимеет патрубок. Сильфонная полость оснаУстройство для регу тепла в системе теплосн Изобретение относ для регулирования расх теплоснабжения, в част ц.Б 21812394 А 1 щена сильфоном, закрепленным на корректирующем винте, оснащенным корректировочным указателем, а с нижней сторонык штоку сильфона прикреплена балансирующая камера с расположенным внутри ее балансирующим клапаном. Смесительная полость оснащена двусторонним клапаном, верхняя коническая чаСть которого контактирует с нижним отверстием балансирующей камеры, а нижний клапан двустороннего клапана - с внутренней полостью конического гнезда, В сборной полости, расположенной под распределительной полостью и сообщающейся с ней через сбросное отверстие, находится сбросной клапан, подпружиненный к зеркалу сбросного отверстия пружиной,О упирающейся в подпятник, регулируемый по высоте. Регулятор тепловой нагрузки соединен трубопроводами с системой отопления и горячего водоснабжения, при этом магистральный трубопровод из теплоисточника соединен с сильфонной полостью, смесительная полость с магистральным трубопроводом в систему отопления, рас- а пределительная полость 16 - с трубопрово- Сф дом из второй ступени, сбросная полость с д обратным магистральным трубопроводомр воды из системы отопления через первую ступень водоподогревателя и далее с тепло- источником. 2 ил. ы сетевои воды в систему енний и осенний периоды, ра воды из теплоисточника енной относительно отопи-, атурного рафика в связи сТаблица параметров сетевой воды при температурном графике 150 70 оСПроиз ТОЛЬ ВАНН акаэ 1568 ВНИИПИ Омг, 2,оставитель В,Летягинхред М,Моргентал ЭЖ Подписное комитета по изобретениям и открытиям Москва, Ж, Раушская наб 4/5 й комбинат "Патент", г. Ужгорподдержаниеим расчетной минимальнойтемпературы сетевой воды для нужд горячего водоснабжения в закрытых системах иможет быть использовано дял понижениятемп ературы сетевой воды в зимний периодв случае ее завышения на теплоисточнике и"гашения" завышенной температурной волны при повышении температуры наружноговоздуха,Цель изобретения - снижение расходаподающей сетевой воды в систему отопления,На фиг.1 изображено предлагаемое устройство: на фиг,2 - регулятор тепловой нагрузки.Устройство для регулирования расходатепла в системе теплоснабжения содержитмагистральный трубопровод 1 и установ.ленные на нем задвижка 2, регулятор тепловой нагрузки 3 соединенный через входнойпатрубок 4 с сильфонной полостью 5, выходной патрубок 6 подающей сетевой воды,выходящий из смесительной полости 7, задвижку 8, установленную на магистральномтрубопроводе 1 после регулятора тепловйнагрузки 3, обратный магистральный.труббпровод 9, проходящий через первую ступень 10, водоподогревателя 11, подающийтрубопровод 12 на вторую ступень 13 водоподогревателя 11 с установленным на немрегулятором температуры 14 и затем черезподмешивающий патрубок 15 соединен сраспределительной полостью 16 регуляторатеповой нагрузки 3, через сбросную полость17 и обратный патрубок 18 соединенный собратным магистральным трубопроводом 9и через первую ступень 10 водоподогревателя 11 с обратным трубопроводом 19 уходящим на теплоисточник, При этомподающий трубопровод 12 соединен подающей перемычкой 20, оснащенной задвижкой 21 с магистральным трубопроводом 1после выходного патрубка 6 подающей сетевой воды, а до подмешивающего патрубка. 15 обратной перемычкой 22, оснащеннойзадвижкой 23 с обратным магистральнымтрубопроводом 9, Трубопровод на горячееводоснабжение 24 подключен последовательно через первую 10 и вторую 13 ступениводоподогревателя 11,Регулятор теповой нагрузки 3 содержиткорпус 25 разделенный разьемными перегородками верхней 26 и нижней 27 и неразьемной 28 на четыре полости: сильфоннуюполость 5, смесительную полость 7, распределительную полость 16 и сбросную полость17. Сильфонная полость 5 оснащена сильфоном 29. заполненным жидкостью с высоким коаффициентом температурногорасширения, В верхней части сильфонной полости 5 сильфон 29 закреплен к крышке 30 с возможностью вращения и передвижения в осевом направлении корректирующим винтом 31, уплотненным уплотняющим 5 устройством 32. К нижней части к сильфону.29 прикреплен шток сильфона 33 несущий на себе скобу 34 с возможностью вращения на нем вокруг оси, Концы скобы 34 жестко прикреплены к балансирующей камере 35, которая имеет свободное поступательное движение в отверстии 36 верхней разъемной перегородки 26, Внутри балансирующей камеры 35, конусом вверх, на стержне 37 закреплен с возможностью регулирова.15 ния в осевом направлении с помощью резьбового соединения 38, выполненного на перемычке 39, проходящей по диаметру сильфонной полости 5 и закрепленной концами к ее стенкам, балансирующий клапан 20 40 контактирующий с верхним отверстиембалансирующей камеры 35, Смесительнэя полость 7 оснащена двухстронним клапаном 41, его верхняя коническая часть 42 контактирует с нижним отверстием балан сирующей камеры 35, а его нижний клапан43 с внутренней полостью конического гнез.да 44. Двухстронний клапан 41 выполнен пустотелым, внутри его установлена в свободном (расжатом) состоянии амортизаци онная пружина 45, один конец которойупирается в опорную шайбу 46, закрепленную на направляющем штоке 47, прохОдящим по оси двухстроннего клапана 41 с возможностью его свободного движения в 35 осевом направлении, а направляющими егоявляются отверстие в нижнем клапане 43 и глухое отверстие 48 в полости верхней конической части 42 двустороннего клапана 41, а другой конец пружины 45 упирается в ниж ний клапан 43, выполняющий одновременно роль крышки. Высота конического гнезда 44 не меньше диапазона движения двухстроннего клапана 41 при регулировании, э высота верхней конической части 42 не 45 меньше диапазона движения двухстроннего клапана 41 при регулировании плюс диаи азона движения балансирующей камеры 35 при регулировании, т,е, при регулировании нижний клапан 43 не выходит за пред елы верхнего обреза конического гнезда 44,а вершина верхней конической части 42 за пределы нижнего отверстия балансирующей камеры 35. Конус балансирующего клапана 40 выполнен скорректированно со 55 шкалой корректировочного указателя 57 состоящего из градуированной рейки 58.со шкалой температур наружного, воздуха, закрепленной на крышке 30 и стрелки 59, закрепленной на корректирующем винте 31 с возможностью передвижения ее вместе с5 10 И 2 О И 35 40 45 50 55 винтом в осевом направлении при его поступательном движении и возвожностью скольжения и сохранения состояния покоя . при его вращательном движении,Корректировка выполнена посредством ориентации шкалы показаний температуры наружного воздуха в зависимости от изменения зазоров, с одной стороны между верхним отверстием балансирующей камеры 35 и конусом балансирующего клапана 40, с другой стороны - нижним отверстием балансирующей камеры 35 и конусом верхней конической части 42 двухстороннего клапа. на 41 при вращении корректировочного винта 31 таким образом. что при полностью опущенной балансирующей камере 3 и опущенном двухстороннем клапане 41 при существующем перепаде давлений до балансирующей камеры 35 и после нм и при расчетной минимальной необходимой температуре сетевой воды нв горячее водоснабжение, например 70 С пропускная способность площади сечений зазора между верхним отверстием балансирующей квмеры 35 и окружностью конуса балансирующего клапана 40 равна аодяному эквиваленту воды, способной обеа.печить нормальное теплоснабжение подключенной системы отопления при начале отопительного сезона, т,е. выдерживаетея расчетная нагрузка на отопление при етом стрелка 59 совмещена с делением на градуированной рейке 58 соответствующим температуре наружного воздуха при начале отопительного сезона.Например:(см. табл. параметров сете" вой воды при температурном графике 150 70 Сизвестный) В дальнейшем именуемые табл. (1) или (2). В начале отопительного сезона при темп ературе наружного воздуха 10 С температура подающей сетевой воды в систему отопления согласно температурного графика должна быть 1 47,2 С, тогда при нагрузке О = 708000 ккал/ч расход должен соответствовать 8 = 15000 кг/час и оставаться постоянным в связи с возрастанием температуры 1 подающей сетевой воды при понижении температуры наружного воздуха Ь, Но как минимально необходимая температура сетевой воды на горячее водоснабжение равна 70 С, то при существующем давлении сетевой воды в магистральном трубопроводе 1 и поступающей в сильфонную полость 5 расход через установленный зазор между верхним отверстием балансирующей камеры 35 и окружностью конуса балайсирующего клапана 40, затем через балансирующую камеру 35, через смеси- тельную полость 7, выходной патрубок 6 магистральный трубопровод 1 и в системуотопления по стрелке Б равен (см. табл.2). 61 ----- 10114 кг/ч = 10,114 т/ч,Я 708000о ЛГт.е, водяной эквидистант снижен не за счет температуры воды, как в существуащеми техническом решении, а за счет ее расхода.П ри понижении температуры наружного воздуха от температуры при начале отопительного сезона, например 10 С до теи. п ературы срезки температурного графика, например 2,5 С и при паредаиженмй пра Этом бвлвнсищВщей кэмеры 39663 В ОО- щадь еачания зазора между верхним фтвер. стием балансирующей квмери 3 и окружностью балансирующего клапане 40 постоянно остается скорректированной е показанием тем пературы наружного еозду. ке на градуированной рейки 8 и водяной ааивелант воды проходящий через оувФ- щадь сечения а любой момент обеспечивает нормальное теплоенабженив авдклаченнойсистемыотопаеиюприеаваетстаующей температуре наружное ввэдрв указанную стрелкой 59.Длииа даукстроннего клапана 41, атиошвния кОяусв его Верхней конической чжти 42 к коусу внутренней поверхноети кони.Жского гнезда 44 и диаметры нижнего отверстия балансирующей камеры 35 и отверстия конического гнезда 44 вюполнены во взаимосвязи, при которой в период соответствия температуры наружного воздуха, указанной стрелкой 59 на градуиро; ванной рейке 58 температуре сетевой воды поступ ающей из второй ступени 13 водоподогревателя 11, температурному графику, например: (см. табл.1 температура сетевой воды, поступающей из второй ступени 33 равна 60 С. тогда ее соответствие по температурному графику с темп ературой наружного воздуха равно боС, при этом, при полностью поднятомдвухстроннем клапане 41 нижнее отверстие балансирующей каме ры 35 полностью закрыто верхней конической частью 42, а амортизационная пружина 45 сжата до соприкосновения витков, пропускная способность площади сечения зазора между внутренней поверхностью конического гнезда 44 и ок-ружностью нижнего клапана 43 равна водяному эквиваленту воды способной обеспечить нормальное теплоснабжение подключенной системы отопления при существующем перел аде давлений до конического гнезда 44 и после него и температуре воды. поступающей из второй ступени 13 водоподогревателя 11Например: (см. табл,2) температура греющей воды поступающей иэ второй ступени 13 водоподогревателя 11 по стрелке Г через подмешивающий патрубок 15 в смесительную полость 7 постоянно равна т г = 60 С, тогда при температуре наружного воздуха Ь = 6 С, когда температура подающей воды в систему отопления должна быть равна также т = 60 С, при полностью поднятом двухстроннем клапане 41 до сжатия витков амортизационной пружины 45 и при полностью закрытом нижнем отверстии балансирующей камеры 35 верхней конической частью 42 пропускная способность площади сечения зазора между внутренней поверхностью конического гнезда 44. и окружностью нижнего клапана 43 равна водяному эквиваленту воды способной обеспечить нормальное теплоснабжение подключенной системы отопления при тЕмпературе т г = 60 С, а расход 6 2 воды будет составлять (см. табл.2)6 = - = = 15000 кг/ч = 15 т/ч.0 900000При опускании двухстороннего клапана 41 во время снижения расхода сетевой воды через вторую ступень 13 водоподогревателя 11. а отсюда при уменьшении зазора между внутренней поверхностью конического гнезда 44 и окружностью нижнего клапана 43 происходит снижение водяного эквивалента воды через площадь сечения этого зазора. Зто снижение в любой момент равно повышению водяного эквивалента воды, поступающей через площаль сечения в зазоре между нижним отверстием балансирующей камеры 35 и поверхностью конуса верхней конической части 42 и наоборот, при подъеме двухстроннего клапана 41 изменение водяных эквивалентов воды через зазоры происходит в обратной последовательности, Тоесть установлено постоянство тепловых нагрузок как через отверстия в балансирующей камере 35, так и в коническом гнезде 44 при крайних - верхнем и нижнем положениях двухстроннего клапана 41, ри разных темп ературах воды, за счет выравнивания водяных эквивалентов:0=:лО - Лба лО - лб4 ч 111ч 212 где Ои О 2 - соответственно диаметр нижнего. отверстия балансирующей камеры 35 и внутренний диаметр конического гнезда 44 в сечении расположения нижнего клапана 43;б и б 2 - соответственно диаметр верхней конической части 42 в сечение нижнего отверстия балансирующей камеры 35 и диаметр нижнего клапана 43;ч 1 и ч - соответственно скорость воды,проходящей через зазор между нижним от 5 верстием балансирующей камеры 35 и вер-хней конической частью 42 и с другойстороны между внутренней поверхностьюконического гнезда 44 и окружностью ниж. него клапана 43,10 1 и 12 - соответственно температура воды, поступающей через нижнее отверстиебалансирующей камеры 35 и через отверстие конического гнезда 44.Лб -лб,15 но,т,к,ч 1 =61 иЯ4 у 2 =62то Ц =61 1162 12Обеспечение постоянства данного уравнения достигается за счет зависимости между углами конусов внутренней поверхностиконического гнезда 44 и верхней коническойчастью 42 двухстороннего клапана 41, прикоторой в диапазоне движения двухстрон- .него клапана 41 от полного закрытия отверстия конического гнезда 44 до полного егооткрытия и при этом одновременно полногозакрытия нижнего отверстия балансирую 30. щей.камеры 35 верхней конической частью42 или в обратном направлении, изменениеводяного эквивалента воды, проходящей через одно отверстие обратно пропорцио-.нально изменению водяного эквивалентаводы проходящей через другое отверстие,т.е. суммарный водяной эквивалент воды,поступающий в систему отопления остаетсяпостоянным при неизменной температуренаружного воздухац 0 т,е. С 1 =,(61 11)+(62 12)остается постоянным при любом положениидвухстроннего клапана. Смесительная полость 7 оснащена выходным патрубком 6.Распределительная полость 16 оснащенаподвешивающим патрубком 15.В сбросной полости 17 расположенсбросной клапан 49, контактирующий с зеркалом сбросного отверстия 50, выполненного в нижней разъемной перегородке 27 иподпружиненнолй к зеркалу сбросной пружиной. 51, жесткость и упругость которойсоответствует началу сжатия-открытиясбросного клапана 49 в момент, когда двухсторонний клапан 41 поднят до ограничения, а расход воды через вторую ступень 13и трубопровод по стрелке Г через патрубок15 увеличивается и возрастает давление враспределительной полости 16 .Сбросная полость 17 оснащена сбросным патрубком 18, а в днище 52 сброснойполости 17 выполнено натяжное устройство53 для регулирования натяжения сбросной. пружины 51 путем передвижения подпятника 54, для чего на его нижней части выполнена резьба и навернута гайка 55, а длярегулирования натяжения амортизационной пружины 45 шток 47 проходит черезсквозное осевое отверстие сбросного клапана 49 и на его нижней части выполненарезьба и навернута гайка 56. Для предотвращения протекания воды гайки 55 и 56уплотнены прокладками,Устройство работает следующим обра. зом.В и ериод отопительного сезона, когда. темп ература подающей сетевой воды в систему отопления выдерживается согласнотемпературного графика в зависимости оттемпературы наружного воздуха, сетеваявода при закрытых задвижках 2 и 8 и открытых задвижках 21 и 23 от теплоисточникапоступает по магистральному трубопроводу1 по стрелке А, по подающему трубопроводу. 12 по стрелке В. затем через подающуюперемычку 20 и далее по магистральномутрубопроводу 1 по стрелке Б в системуотопления. Из системы отопления по Обратномумагистральному трубопроводу 9 по стрелкеЕ и Ж через первую ступень 10 водоподогревателя 11 на теплоистачник по стрелке 3,П араллельно из подающего трубопровода12 через регулятор температуры 14 подаю. щая сетевая вода поступает во вторую ступень 13 водоподогревателя 11, а, поступающая из второй ступени 13 сетеваявода поступает по стрелке Г через обратнуюперемычку 22 в обратный трубопровод 9 ив смеси с обратной сетевой водой по стрелке Ж в первую ступень 10 водоподогревателя 11 и далее по обратному трубопроводу19 по стрелке 3 на теплоисточник.При наступлении отопительного периода или при начале срезки температурного. графика, т.е. когда температура подающейсетевой воды в систему отопления не выдерживается (не снижается на теплоисточникесогласно температурного графика и становится относительно температуры наружного воздуха, завышенной, например до 70 С,т.е, до минимально расчетной необходимойдля подогрева воды на горячее водоснабжение в водоподогревателях до расчетнойтемпературы,.например 60 С, задвижки 2 и8 открывают, а задвижки 21 и 23 закрываюти сетевая вода в систему отопления посту. пает через регулятор тепловой нагрузки 3,его входной и атрубок 4 и выходной и атрубок 6, по стрелке Б. Из системы отопленияпо обратному магистральному трубопроводу 9 по стрелке Е и Ж через первую ступень 10 водоподогревателя 11 и трубопровод 19на теплоисточник по стрелке 3.Параллельно по подающему трубопроводу 12, через регулятор температуры 14подающая сетевая вода поступает во вторую ступень 13 водоподогревателя 11 и далее по стрелке Г через подмешивающий патрубок 15 в распределительную полость 16 регулятора тепловой нагрузки 3. При 10 этом вращением корректирующего винта 31на корректировочном указателе 57 устанавливают стрелку 59 на деление градуированной рейки 59, соответствующее температуре наружного воздуха, что Обеспечит смешивание сетевой воды, поступающей в регулятор тепловой нагрузки 3 через входной и атрубок 4 с стевой водой, поступающей из второй ступени 13 через подме-.аивающий патрубок 15, в распределительную полость 16 регуляторатепловой нагрузки 3 в такой пропорции, при которой водяной эквивалент смешанной сетевой воды будет равным теилввой нагрузке системы Отопления при установлемнней температуре наружного Воздука нв корректировочоном указателе 57 и подученнаа,смесь поступает в систему отоплению по стрелке Б. Избыточное количество Водц иэ распределительнай полости 18 через Обратный30 патрубок 18 по стрелке Д и Ж в смеси сОбратной сетевой Водой, поступающей ИЗ системы отопления до стрелке Е постЪпвет по обратному магистральному трубопроводу 9 в первую ступень 10 аодоподогревателя11. откуда по Обратному трубопроводу 19 на.теплоисточник по стрелке 3.При этом сетевая вода, поступающая изтеплоистачника через входной патрубок 4 в сильфонную полость 5, омывает сильфон 29, величина растяжения которого остается установившеся, постоянной. т.к, расчетнаяминимально необходимая температура на горячее водоснабжение от начала срезки температурного графика до окончания ото 45 пительнога периода остается постоянной, .например 70 С, затем через отверстия балансирующей камеры 35 в смесителыуюполость 7, Параллельно сетевая вода, отдавая часть тепла, из второй ступени 13 поступает через подмешивающий п атрубок 15 в распределительную полость 16 и через от-верстие конического гнезда 44 так же в смесительную полость 7 и далее, полученная смесь в смесительной полости 7 с усреднен 55 ным водяным эквивалентом за счет изменения температуры и расхода, поступает через входной патрубок 6 в систему отопления.Необходимое значение водяного эквивалента воды, обеспечивающего нормальное тепоснабжение системы отопления при определенной темп ературе наружного воздуха устанавливают вращением корректирующего винта 31 и установкой стрелки 59 на деление градуированной рейки 58, соответствующее температуре наружного воздуха на данный момент, При этом изменяются, уменьшаются или увеличиваются зазоры с одной стороны между верхним отверстием В момент отсутствия расхода сетевой 10 воды через вторую ступень 13 водоподогревателя 11, когда двухсторонний клапан 41 полностью опущен, сетевая вода поступает только из магистрального трубоовода 1 через входной.пэтрубок 4 через сильфонную полость 5 зазор между верхним отверстием балансирующей камеры 35 и окружностью конуса балансирующего клапана 40, затем через балансирующую камеру 35, через сме 20 сотельную полость 7, выходной патрубок 6,магистральный трубопровод 1 и в системуотопления по стрелке Б и согласно расходуравному( ва011 25обеспечивается нормальное теплоснабжение подключенной системы отопления.Изсистемы отопления по стрелке Е и Жпо обратному магистральному трубопроводу 9, через первую ступень 10 водоподогревателя 11, где отдает тепло холодной воде,поступающей по трубопроводу на горячееводоснабжение 24 и по стрелке 3 уходит натеплоисточник,При работеводоподогревателя 11, т.е. 35при разборе горячей воды из трубопровода на горячее водоснабжение 24 водоподогревателя 11 открывается регулятортемпврэтурц 14 и сетевая вода, отдавшаячасть тепла во второй ступени 13 поступает 40через подмешивающий патрубок 15 в распределителвную полость 16, под ее давлением, при существующем перепадедавлений до конического гнезда 44 и посленего преодолевается сопротивление веса 45двухстороннего клапана 41 и упругостиамортизационной пружины 45, двухсторонний клапан 41 поднимается до образованиязазора между окружной поверхностью нижнего клапана 43 и внутренней поверхностью 50конического гнезда 44 до размера, площадьсечения которого обеспечивает пропуск количества воды, при расчетной ее температуре (расчетной температуре греющей воды,поступающей из второй ступени 13 водоподогревателя 11, например т, = 60 С, обеспечивающей нормальное теплоснабжениеОодключенной системы отопления.Например: (см. табл. 1 и 2) при температуре наружного воздуха с= 6 С температура сетевой воды на отопление по существующему графику 1 должна быть 1 = 60 С, а отсюда при тепловой нагрузке 0 = 900000 ккал/ч расход равен(3 = --- 15000 кг/ч = 15 т/ч,О 900000Т 60В предложенном решении тепловая нагрузка не должна меняться, онэ будет также равна 0 = 900000, но так как температура воды, поступающей из второй ступени 13 равна с = 60 С, то расход воды через зазор между окружной поверхностью нижнего клапана 43 и внутренней поверхностью конического гнезда 44 равен62 = - 15000 кг/ч = 15 т/ч.О 90000012 60При этом корректирующим винтом 31 стрелка 59 установлена на деление 6 С на градуированной рейке 58,В этом случае при расходе воды из второй ступени 62 = 15 т/ч двухсторонний клапан 41 поднят до предела (до полного сжатия витков амортизационной пружины 45), а нижнее отверстие балансирующей камеры 35 полностью закрыто (расход сетевой воды в систему отопления равен нулю), а теплоснабжение системы отопления осуществляется только за счет обратной воды, поступающей из второй ступени,13 через подмешивающий патрубок 15, распределительную полость 16, зазор между внутренней поверхностью конического гнезда 44 и нижнем клапаном 43 и далее через смеси- тельную полость 7 и выходной патрубок 6 по. трубопроводу 1 по стрелке Б в систему отопления.Из системы отопления по стрелке Е и Ж по обратному магистральному трубопроводу 9 через первую ступень 10 водоподогревателя 11, где отдает тепло холодной воде, поступающей по трубопроводу на горячее водоснабжение 24 и по стрелке 3 уходит на теплоисточник,При возрастании расхода сетевой воды из второй ступени 13 более 15 т/ч тем самым повышении давления в распределительной полости 16, которое воздействует на сбросный клапан 49, сбросная пружина 51 сжимается, клапан 49 опускается и открывается сбросное отверстие 50.. Сетевая вода из распределительной полости 16 поступает в сбросную полость 17, затем через обратный патрубок 18 по стрелке Д и в смеси с обратной сетевой водой из системы отопления по обратному магистральному трубопроводу 9 по стрелке Ж через первую ступень 10, где отдает тепло холодной воде, проходящей потрубопроводу на горячее водоснабжение 24 по стрелке 3 уходит на теплоисточникПри восстановлении расхода 62 до 15 . т/ч давление в распределительной пЬлости 16 снижается, сбросной клапан 49 зэ крывается.При некотором снижении расхода сетевой воды из второй ступени 13 через подмешивающий. патрубок 15, тем самым понижении давления в распределительной 10 полости 16 соответственно понижению давления опускается двухсторонний клапан 41 и приоткрывается нижнее отверстие корректирующей камеры 35 и на основании уравнения сохранения равенства дроссели рования двухстороннего клапана 41 при крайних верхнем и нижнем его положенияхО = 61 11 = 62 12и уравнения суммарного постоянства дросселирования при любом положении двух стороннего клапана 410=(61 тг)+(62 1 г)которое достигнуто за счет зависимости между углами конусов внутренней поверхности конического гнезда 44 и верхней ко нической части 42 водяной эквивалент смешанной воды в смесительной полости 7 при неизменной температуре наружного воздуха, значение которой установлено корректировочным указателем 57 будет автома тически поддерживаться стабильным.Например: (см. табл. 2) расход через вторую ступень 13 от 62 = 15000 кг/ч снизился до 6 2 = 12000 кг/ч и водяной эквивалент воды, поступающий через отверстие кони ческого гнезда упал доС 1 .= (62 - 62) 1 = (15000 - 12000) х 60 = =180000 ккал/чтогда расход. сетевой воды через нижнее отверстие балансирующей камеры 35 4061 = - = - 2570 кг/ч = 2,57 т/ч.О 18000011 70В случае падения расхода греющей воды через вторую ступень 13 водоподогревателя 11 (редкий случай в практике горячего 45 водоснабжения) двухсторонний клапан 41 опущен полностью вниз и отверстие конического гнезда 44 закрыто полностью нижним клапаном 43, тогда верхняя коническая часть 42 полностью откроет нижнее отвер стие балансирующей камеры 35 и на основании равенствалО - лб 1 О - . ЛОО . -- д --- ч 111 - ; - д -- У 2 12 водяной эквивалент сетевой воды поступающей через нижнее отверстие балансирующей камеры 35 будет равен водяному эквиваленту воды, поступающей через отверстие конического гнезда 44 при полностью поднягом двухстороннем клапане 41, т.к. при понижении расхода (см. табл.2= с 62 = 150000 до 61 = 12857 повысится температура с тг =. 60 до с 1 = 70 и тепловая нагрузка остается неизменной0 = 61 11= 12857 х 70 = 900000 ккал/ч, что эквивалентно0 = 6 2 О = 15000 х 60 = 900000 ккал/ч, При повышении температуры наружного воздуха, например с Ъ = 6 С до Ь = 7 С корректирующим винтом 3.1 на стрелку 59 устанавливают на деление Ь = 7 С нэ градуированной рейке 58, при этом усилие от корректирующего винта 31 через .сильфон 29 и скобу 34 передается на балансирующую камеру 35, которая опускается вниз и уменьшается зазор между верхним отверстием балансирующей камеры 35 и окружностью конуса балансирующего клапана 40 до образования площади сечения зазора, пропускная способность которого соответствует. водяному эквиваленту воды. способной обеспечить нормальное теплоснабжение подключенной системы отопления, В случае опущенного вниз двухстороннего клапана 41 тепловая нагрузка через этот зазор снизится (см. табл.1) и при температуре наружного Ь = 7 С температура сетевой воды т 1 = 70 С и тепловой нагрузке О = 855000 ккал/ч, расход будет равен6 а 855000 12214 кг/ч: 12,214т 1 70т/ч.В случае поднятого двухстороннего. клапана 41 балансирующая. камера 35, опускаясь, нажимает на верхнюю коническую часть 42 двухстороннего клапана 41, амортизационная пружина 45 сжимается, двухсторонний клапан 41 опускается и нижним клапаном 43 прикрывает отверстие конического гнезда 44 до образования площади сечения зазора, пропускная способность которого соответствует водяному эквиваленту воды, способной обеспечить нормальное теплоснабжение подключенной системы отопления. В этом случае расход при неизменной нагрузке О = 855000 ккал/ч, будет равенО 855000 14250 кг/ч = 14,25 тг 60т/чПри изменении расхода сетевой воды через вторую ступень 13 водоподогревателя 11, поддержание постоянства тепловой нагрузки в систему отопления через смеси- тельную полость 7, за счет перераспределения водяных эквивалентов воды, поступающей через нижнее отверстие балансирующей камеры 35 и отверстие конического гнезда 44 будет осуществляться в автоматическом режиме.При понижении температуры наружного воздуха, например с 6 до 5 С корректирующим винтом 31 стрелку 59 устанавливают наделение 5 ОС на градуированной рейке 58, .при этом вместе с корректирующим винтом 31. сильфоном 29 и скобой 34 поднимается вверх балансирующая камера 35 и зазор . между окружностью нижнего отверстия балансиру 1 ощей камеры 35 и окружностью конуса верхней конической части 42 возрастает на величину, при которой, на основании уравнения сохранения равенства дросселирования двухстороннего клапана 41 при крайних вархнем и нижнем его положениях;О О и-"82 аи уравнения суммарного постоянства дросселирования при любом положении двух,стороннего клапана 41о-(61 о).+(зг а)уравнение суммарного постоянстве дросселирований при любом положении двухстороннего клапана примет вид:, а-(8 Ц)+ЬС 61 ад+ОВЗ аУ: где 46 м 6 - тепловая нагрузка через пла.щадь сеченйя прирощенное зазора .Отсюда, как при нижием тах и прй верхнем положении двухстороннего клапана 41; так и при лабом среднем его аелакенийтепловая нагрузка остается постоянной и на основании зависимости мещду углами конусов внутренней поверхйоети конического гнезда 44 и верхней ионической части 42 водяной эквивалент смешанной ащы в смвсительной полости 7 при неизменнойтемпературе наружного воздуха, значение которой установленокорректировочным указателем 87 будет автоматичесщ поддерживаться стабильным с высокой точностью, т.кг балансируницим клапаном 40 установ.лен необходимый перепад давлений до ба лансирующей камеры 35 и после нее, аконус балансирующего клапана 40 выпол нен взаимосвязано с конусом верхней конической части. 42 двухстороннего клапана 41 таким образом, что при передвижении балансирующей камеры 35 вверх или вниз во время нахождения двухстороннего клапана 41 в нижнем положении располагаемый напор водй относительно сильфонной поло стью 5 и распределительной полостью 16остается постоянным. Располагаемый напор, а отсюда и расход меняется только и ри движении двухстороннего клапана 41, который верхней конической частью 42 изменяет расход через нижнее отверстие балансирующей камеры 35,При йарушении температурного графи 5 ка со стороны теплоисточника, т.е. невыдерживании минимально необходимойрасчетной температуры сетевой воды на го-.рячее водоснабжение, например т 1 = 70,С,завышение ее или занижение, включается в10 работу сильфон 29, который соответственнопри завышении температуры сетевой водывыше 70 С расширяется, передает движе-ние через шток сильфона 33 и скобу 34 на .балансирующую камеру 35, которая опуска 15 ясь прикрывает верхнее отверстие балансирующим клапаном 40 на величину, прикоторой площадь сечения установившегосязазора между окружностью верхнего отвер, стия балансирующей камеры 35 и поверхно 20 стью. конуса балансирующего клапана 40будет равна водяному эквиваленту воды,обеспечивающей нормальное теплоснабжение подключенной системы отопления,Ори занижеиии температуры сетевой25 воды выше расчетной произойдут обратныеявления и обеепечится точность поддержания водяного зквваалентв воды, необходимой для норМеяьиогв теплоснабжениягвдклеченной системы отопления.ЗО Регулятор тепловой нагрузки 3 такжевыполняет функции регулятора давления ирегулятора расхода, но действия егофункционально обратные действию регуляторадавления и расхода,35 Если регулятор давления, работающийв резиме после себя, установленный на трубопроводе перед потребителем, во время. увеличения нагрузки на горячее водоснабжение открываетса и для увеличения давле 40 ния перед потребителем увеличиваетчерез себя пропуск теплоносителя; а регулятор расхода установленный на тепловомпункте на трубопроводе, питающем системуотопления так же открывается, увеличивая45 через себя пропуск теплоносителя вовремяувеличения теплонагрузки на водоподогреватель на горячее водоснабжение и пропорционально увеличению нагрузки на горячееводоснабжение увеличивается суммарный50 расход сетевой воды; т,к. увеличивается расход в систему отопления.В отличии от такого действия регулятортепловой нагрузки 3 при увеличении расхода сетевой воды на водоподогреватель на55 горячее водоснабжение пропорциональноувеличению тепловой нагрузки на горячееводоснабжение уменьшает через себя пропуск теплоносителя, т,к, двухсторонний клапан 41 верхней конической частью 421812394 17 5 10 15 20 30 35 прикрывает нижнее отверстие балансирующей камеры 35 пропорционально уменьшает нагрузку на отопление со стороны магистрального трубопровода 1, обеспечивает стабильность расхода и давления теплоносителя в трубопроводе перед теплопотребителями, а отсюда во всей взаимосвязанной системе теплоснабжения без установки регулятора давления и расхода. При максимальной нагрузке на горячее водоснабжение расход сетевой воды на отопление через магистральный трубопровод 1 и регулятор расхода 3 полностью прекращается, а поддержание нормального теплоснабкения системы отопления обеспечивается через первую ступень 13 водо- подогревателя 11 и регулятор расхода 3,Отсюда, в случае превышения расчетной нагрузки на отопление над расчетной нагрузкой на горячее водоснабжение при использовании предлагаемого технического решения, суммарная нагрузка не будет превышать расчетную нагрузку на отопле- ние Осуи Оотопа в случае превышения расчетной нагрузки на горячее водоснабжение над расчетной нагрузкой на отопление суммарная тепловая нагрузка не будет г 1 ревышать расчетную нагрузкуна горячее водоснабжениеОсумО 1 ор.водоспчем устраняется техническое противоречие, при котором с началом или увеличением нагрузки на горячее водоснабжение . увеличивается расход сетевой воды.Применение предложенного способарегулирования температуры отопительной воды на тепловых пунктах с использованием регулятора тепловой нагрузки 3 позволит обеспечить горячее водоснабжение без уве-.личения расхода сетевой воды и решить одну из важнейших проблем теплоснабжения . - сглаживание пиковых расходов,Формула изобретения Устройство для регулирования расхода тепла в системе теплоснабжения, содержащее подающий трубопровод с установленными на нем водоподогревателем второй ступени и регулятором температуры, обратный трубопровод с водоподогревателем первой ступени, имеющий задвижку, обводной трубопровод водоподогревателя второй ступени и перемычку между подающим и обратным трубопроводом, подключенную к последнему перед водоподогревателем первой ступени, отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью снижения расхода подающей сетевой воды в систему отопления, устройство снабжено регулятором тепловой нагрузки, включенным в подающий трубопровод после водоподогревателя второй ступени и до места подключения обводного трубопровода, перемычка подключена к подающему трубопроводу перед регулятором тепловой нагрузки, при этом регулятор тепловой нагрузки выполнен в виде корпуса с тремя перегородками с. образованием четырех полостей: сильфонной, смесительной, распределительной, сбросной, на перегородке между сильфонной и смесительной полостями установлена сообщающаяся с последними балансирующая камера, смесительная полость сообщена с распределительной полостью и балансирующей камерой при помощи установленного в смесительной полости двустороннего клапана, сил ьфонная полость сообщена с балансирующей камерой через балансирующий клапан, а на перегородке между распределительной и сбросной полостями установлен сбросной клапан, причем сильфонная полость подключена к подающему 40 трубопроводу перед обводным, регулятор тепловой нагрузки включен в подающий трубопровод через смесительную и распределительную полости, а сбросная полость подключена к обратному трубопроводу через водоподогреватель первой ступени.