Автоматизированный тепловой пункт

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИН 157501 51)5 Р 24 Р 19/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕНИ Й ТЕПЛОк теп ым с жения,элект ского же сн ксплу лоэнеристемам Целью роэнеррежима ижение атацию. СО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный государственный научисследовательский и проектно-конструктокий институт ВНИПИэнергопром(57) Изобретение относитсягетике, в частности к закрытцентрализованного теплоснабизобретения является экономиягни и стабилизация гидравличеработы тепловых сетей, а такзатрат на строительство и э Теплоноситель из магистрального трубопровода 1 поступает в подающий трубопровод 3 через регучятор 2 подогреватель 14 второй ступени и обратный клапан 7. При этом регулятор 2 поддерживает расход теплоносителя через подогреватель 14 по температуре горячей воды. Кроме того, теплоноситель в отопительную установку поступает по обводному трубопроводу 6, расход теплоносителя через который регулируется клапаном 7, управляемым электронным инерционным регулятором 9 температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 5 отопительной установки в зависимости от наружной температуры. Причем электронный инерционный регулятор 9 и датчиками 8 и 19 температуры осуществляет управление клапаном 7 короткими импульсами через значительные интервалы времени, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.зИзобретение относится к теплоэнергетике, г частности к закрытым системам централизовакного теплоснабжения.Белью изобретения является экономияэлектроэнергии и стабилизация гидравлического режи ма работы тепловых сетей, а также снижение затрат на строительство и эксплуатацию.На чертеже представлена принципиальная схема теплового пункта.Автоматизированный тепловой пункт содержит магистральный трубопровод 1 тепловой сети с установленным на нем регулятором 2 температуры горячей воды, по дающий трубопровод 3 отопительной установки, подключенный через нагрузку 4 к обратному трубопроводу 5, двухступенчатый нагреватель, обводной трубопровод 6, имеющий клапан 7, подключенный к датчику 8наружной температуры через первый элек- тронный регулятор 9 и входом подсое диненный к магистральному трубопроводу1 тепловой сети перед регулятором 2, а выходом - к подающему трубопроводу 3 отопительной установки, а также подсоединенную к подающему и обратному трубопроводам 3,5 перемычку 10 с клапаном 11, подключенным к своему датчику 12 наружной температуры через второй электронный регулятор 13, лри этом вторая ступень нагревателя 14 по линии охлаждения подключена к магистральному и подающему трубопроводам 1,3, а первая ступень 15 установлена на обратном трубопроводе 5 и по ликии нагревания подключена к водопроводу 16 и к второй ступени подогревателя 14, установленный на подводящем трубопроводе 3 перед местом подсоединения к нему обводного трубопровода 6 обратный клапан 17 и установленные на подающем и обратном трубопроводах 3,5 датчики 18,19 температуры, первый из которых подключен к регулятору 13 клапана 14 на перемычке 10, а второй - к регулятору 9 клапана 7 на обводном трубопроводе 6, при этом перемычка 10 подсоединена к подающему трубопроводу 3 перед обратным клапаном 17.Пункт также может содержать два автоматических.реле 20, 21 переключения, первое из которых имеет по две пары нормально замкнутых и нормально разомкнутых контактов, а второе - нормально разомкнутые контакты, клапаны 7,11 на обводном трубопроводе 6 и перемычке 10 подключены к регуляторам 9,13 через нормальнс замкнутые контакты первого реле 20, клапан 7 ка обводном трубопроводе 6 подключен к второму регулятору 13 через нормально разомкнутые контакты второго реле 21 и через одну из пар нормально разомкнутых контактов первого реле 20, а клапан 11 на перемычке 10 подключен к первому регулятору 9 через другую гару нормально разомкнутых контактов первого реле 20.3540 45 50 55 5 10 15 20 25 30 Тепловой пункт работает следующим образом,Теплоноситель из магистрального трубопровода 1 поступает в подающий трубопровод 3 через регулятор 2, подогреватель 14 второй ступени и обратный клапан 17. При этом регулятор 2 поддерживает расход теплоносителя через подогреватель 14 по температуре горячей воды. Кроме того, теплоноситель в отопительную установку поступает по обводному трубопроводу 6, расход теплоносителя через который регулируется клапаном 7, управляемым электронным инерционным регулятором 9 температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 5 отопительной установки в зависимости от наружной температуры. Причем электронный инерционный регулятор 9 с датчиками 8 и 19 температуры осуществляет управление клапаном 7 короткими импульсами через значительные интервалы времени (паузы), продолжительность которых 1 имлульсов и пауз) выбирается с учетом инерционности изменения температуры обратной воды после отопительных установок, скорости перемещения рабочего органа клапана и теплоаккумулирующей способности здания. При этом температура теплоносителя в обратном трубопроводе постепенно устанавливается на заданном по графику настройки электронного регулятора 9 уровне для данкой наружной температуры. Температура теплоносителя в подающем трубопроводе 3 отопительной устаковки, измеряемая датчиком 18, автоматически поддерживается быстродействующим электронным регулятором 13 по заданном 7, Опти мальному для данкой отопительной установки, температурному графику в зависимости от температуры наружного воздуха, измеряемой датчиком 12, путем изменения расхода теплоносителя, охлажденного в подогревателе 14 второй ступени, через перемычку 10 с помощью клапана 11. Клапан 11 получает сигнал на открытие от регулятора 13, если температура теплоносителя в трубопроводе 3 ниже заданной для данной наружной температуры и, наоборот, будет закрываться при повышении этой температуры выше заданной по графику. В результате открытия клапана 11 уменьшается расход охлажденного в подогревателе 14 второй ступени теплоносителя через обратный клапан 17 в подающий трубопровод 3 отопительной установки, а при закрытии клапана 11 увеличивается. В первом случае температура теплоносителя, поступающего в отопительную установку, повышается, поскольку возрастает доля теплоносителя, подаваемого в трубопровод 3 с большей температурой ло обводному трубопроводу 6. Во втором случае, наоборот, в подающий трубопровод 3 будет поступать больше охлажденного в подогревателе 14Формула изобретения 50 55 теплоносителя и температура в нем соответственно снижается. Однако указанный процесс регулирования температуры теплоносителя в подающем трубопроводе 3 отопительной установки осуществляется во много раз быстрее, чем процесс регулирования температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 5 отопительной установки, За счет этого устраняются автоколебания при работе двух электронных регуляторов 9 и 13 температуры, а также в период прохождения пиков горячего водоснабжения, когда температура теплоносителя на выходе из подогревателя верхней ступени резко снижается и соответственно электронный регулятор 13 больше открывает клапан 11, снижается расход теплоносителя, поступающего в отопительную установку, и за счет этого уменьшается суммарный расход теплоносителя на тепловой пункт в периоды максимального потребления теплоты в системе горячего водоснабжения. Последнее способствует снижению расхода теплоносителя в магистральных тепловых сетях и стабилизации их гидравлического режима, поскольку инерционный электронный регулятор 9 температуры устанавливает расход теплоносителя через клапан 7 по усредненной тепловой нагрузке в системе горячего водоснабжения за предыдущие 1,5 - 2 ч и остается. в этом положении во время пиков разбора горячей воды, продолжающихся обычно не более 1 ч. Степень открытия клапана 11 электронного регулятора 13 температуры зависит от режима работы подогревателя 14, температура и расход сетевой воды после которого зависят от режима потребления теплоты в системе горячего водоснабжения. Так ночью, когда разбор горячей воды имеет меньшую величину, охлаждение сетевой воды будет производиться в основном за счет покрытия тепловых потерь в циркуляционном контуре системы горячего водоснабжения и расхода теплоты на обогрев ванных комнат, клапан 11 будет открыт на минимальную величину.В утренние, дневные и вечерние часы суток, в которые расход горячей воды значительно больше, охлаждение теплоносителя в подогревателе 14 второй ступени будет также большим и клапан 11 будет соответственно открываться на большую величину.В переходный период отопительного сезона и, особенно, в наиболее теплые дни отопительного сезона возможен такой режим работы системы, при котором отопительная нагрузка покрывается только теплоносителем, охлажденным в подогревателе 14 верхней ступени, когда клапан 7 полностью закрывается и от его концевых выключателей замыкается электрическая цепь реле 20, при срабатывании которого электронный инерционный регулятор 9 переключается на 5 10 15 20 25 30 35 40 45 управление клапаном 11, а цепь управления электронного регулятора 13 переключается на контакты разомкнутого реле 21. В этом случае, если температура обратной воды после установок отопления в трубопроводе 5 выше требуемой по графику, от инерционного регулятора 9 будет короткими импульсами через продолжительные интервалы времени поступать сигнал на открытИе клапана 11 до тех пор, пока температура воды в трубопроводе 5 не снизится до требуемого значения, Если же температура обратной воды в трубопроводе 5 понизится ниже требуемой, от регулятора 9 на клапан 11 будет поступать сигнал на закрытие.При работе 9 совместно с клапаном 11 клапан 7 постоянно закрыт, а электронный регулятор 13 отключен от управления клапанами 11 и 7. Если клапан 11 в какой-то момент полностью закроется, то через его концевые выключатели производится замыкание реле 21, через которое подключается цепь управления электронного регулятора к клапану 7. При этом, если температура в подающем трубопроводе 3 окажется ниже требуемой по графику, от регулятора 13 на клапан 7 поступает сигнал на открытие. Открытие клапана 7 на минимальную величину тут же вызывает размыкание реле 20 и через него восстановление первоначальной системы автоматического регулирования. В отличие от наиболее близкой противопоставленной системы автоматического регулирования температуры воды в подающем и обратном трубопроводах ото. пительной установки в зависимости от температуры наружного воздуха, в которой регулирование температуры теплоносителя подаваемого в подающий трубопровод отопительной установки осуществляется путем подмешивания к сетевой воде обратной воды после отопительных установок, в предлагаемой системе автоматическое регулирование температуры воды в подающем трубопроводе отопительной установки производится за счет регулирования перепуска охлажденной в подогревателе 14 сетевой воды через перемычку 10 в обратный трубопровод 5 отопительной установки с последующим использованием этой воды в подогревателе первой ступени 15. 1. Автоматизированный тепловой пункт, содержащий магистральный трубопровод тепловой сети с установленным на нем регулятором температуры горячей воды, подающий трубопровод отопительной установки, подключенный через нагрузку к обратному, двухступенчатый нагреватель, обводной трубопровод, имеющий клапан, подкгпоченный к датчику наружной температуры через первый электронный регулятор и входом подсое1575013 Составитель С. ЖуравлевРедактор М. Бандура Техред А. Кравчук Корректор И.МускаЗаказ 1777 Тираж 579 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 7диненный к магистральному трубопроводу тепловой сети перед регулятором, а выходом к подающему трубопроводу отопительной установки, а также подсоединенную к подающему и обратному трубопроводам перемычку с клапаном, подключенным к своему датчику наружной температуры через второй электронный регулятор, при этом вторая ступень нагревателя по линии охлаждения подключена к магистральному и подающему трубопроводам, а первая ступень установлена на обратном трубопроводе и по линии нагревателя подключена к водопроводу и к второй ступени, отличающийся тем, что, с целью экономии электроэнергии и стабилизации гидравлического режима работы тепловых.сетей, а также снижения затрат на строительство и эксплуатацию, тепловой пункт дополнительно содержит установленный наподводящем трубопроводе перед местом подсоединения к нему обводного трубопровода обратный клапан и установленные на подающем и обратном трубопроводах датчики температуры, первый из которых подключен к регулятору клапана на перемычке, а второй - к регулятору клапана на свободном трубопроводе, при этом перемычка подсоединена к подающему трубопроводу перед обратным клапаном. 2. Тепловой пункт по п, 1, отличающийсятем, что, он дополнительно содержит два автоматических реле переключения, первое из которых имеет по две пары нормально 10 замкнутых и нормально разомкнутых контактов, а второе - нормально разомкнутые контакты, клапаны на обводном трубопроводе и перемычке подключены к регуляторам через нормально замкнутые контакты первого реле, клапан на обводном трубопроводе дополнительно подключен к второму регулятору через нормально разомкнутые контакты второго реле и через одну из пар нормально разомкнутых контактов первого реле, а клапан на перемычке дополнитель но подключен к первому регулятору черездругую пару нормально разомкнутых контактов первого реле.