Система теплоснабжения

(57) Использование: можение в производственных ЖЕНИЯнайти применеоцессах, требу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И. ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(56) Водоснабжение и сани1974. М 7, с.33.Максимов Г.А, ОтоплениЧ.1, отопление, В,Ш., 1963,Бузинков Е.д, Пароводдля электростанций и котелс,16, рис,2,5,Изобретение относится к области теплоснабжения и может найти применение в производственных процессах, требующих безнасосной передачи тепла в направлении "сверху вниз".Известна система теплоснабжения, включающая установленный на крыше водогрейный котел и циркуляционные насосы, обьединенные посредством трубопроводов с котлом и потребителями тепла в замкнутый циркуляционный контур,Недостатком такой системы является ее низкая эффективность, обусловленная ограничениями в нагреве воды. Вследствие того, что котел размещен на крыше и внутри него имеет место низкое гидростатическое давление, попытки увеличить. производительность котельной могут привести к вскипанию жидкости и к срыву работы сисющих безнасоснои передачи тепла в направлении "сверху вниз". Сущность состоит в том, что система теплоснабжения дополнительно оборудована размещенным ниже котла осмотическим аппаратом с водяными и растворными камерами, отделенными Друг от друга полупроницаемыми мембранами, и трубопроводами циркуляционного контура, объединяющими входы и выходы растворных камер осмотического аппарата с водяным объемом котла, при этом трубопровод конденсата присоединен к водным камерам осмотического аппарата. Для поддержания в контуре заданной концентрации раствора к трубопроводам циркуляцлонного контура системы присоединен растворный бак с затворными ящиками. 1 ил. темы. Такая система характеризуется такжезатратами энергии на привод насосов, кото. рые возрастают по мере увеличения высоты здания вследствие повышения отрицательного гравитационного давления. ООИзвестной является система теплоснаб- Ъ жения, состоящая из парового котла и по- (Л требителей, присоединенных к котлу в а верхней точке посредством паропровода, а в нижней - посредством конденсатопровода через конденсатный бак и конденсатный . насос. Такая система позволяет разместить котел на крыше и тем самым дает возможность для другого, более эффективного использования нижней части зданий, а также позволяет применять газ в качестве топлива. Однако она требует затрат энергии на привод кондепсатн ых насосов, что не позволяет использовать ее для случаев размеще 17784515 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ния источника тепла над потребителями (внастоящее время в качествв крышных применяют только водогрейные),Известна также система теплоснабкения,.содержащая пароводогрейный котел сводяным циркуляционным контуром.Использование такого котла в крышномварианте требует затрат энергии на циркуляцию воды в водогрейном контуре и наподачу питательной воды из деаэратора вбарабан котла.Целью изобретения является снижениеэнергозатрат.Цель достигается тем, что система теплоснабжения дополнительно оборудованаразмещенным ниже котла осмотическим аппаратом с водяным и растворными камерами, отделенными друг от другаполупроницаемыми мембранами, и трубопроводами циркуляционного контура, обьединяющими входы и выходы растворныхкамер осмотического аппарата с водянымобьемом котла, при этом трубопровод конденсата присоединен к водяным камерамосмотического аппарата.Для поддержания в циркуляционномконтуре заданной концентрации раствора ктрубопроводам циркуляционного контурасистемы присоединен растворный бак с затворными ящиками.На чертеже представлена схема системы теплоснабжения.Схема включает паровые котлы 1, паропровод 2, потребители тепла (теплообменники, приборы отопления и т,п.) 3,подпиточный трубопровод с вентилем 4,конденсатопровод 5, осмотический аппарат6, содержащий растворные камеры 7, водяные камеры 8, отделенные друг от другамембраной 9, продувочный трубопровод 10,трубопроводы циркуляционного контура 11,трубопроводы 12 растворного бака 13, затворные ящики 14, размещенные в растворном баке,Система работает следующим образом,Внутренний объем системы (трубопровсдов, котлов, потребителей энергии и осмотических аппаратов) заполняют водойчерез трубопровод 4 и паропровод 2, послечего вентиль закрывают. Вентиль на продувочном трубопроводе 10 при этом закрыт,После заполнения осуществляют нагрев воды в котлах 1. При нагреве образуется пар ипо паропроводу 2 поступает к потребителям3, где он конденсируется, охлаждается ипоступает в водяные камеры 8 осмотического аппарата 6,Образование пара сопровождается повышением концентрации соли в водяномобьеме котла, что вызывает перемещение раствора по левому трубопроводу 11 циркуляционного контура из нижней части котла 1 в нижнюю часть растворных камер 7 осмотического аппарата 6, В осмотическом аппарате таким образом создаются условия для протекания процесса прямого (естественного) осмоса, так как с одной стороны мембраны 9 имеется соленая вода, а с другой - конденсат (обессоленная вода)Вследствие осмоса конденсат проникает в контур циркуляции, преодолевая гидростатическое давление, имеющееся в нижней точке этого контура.Известно, что если в нижней части контура плотность жидкости уменьшать, а в верхней - увеличивать, то в контуре начнется циркуляционное движение этой жидкости, Условия для циркуляции в предлагаемом контуре обеспечиваются за счет разбавления раствора соли в нижней части контура (уменьшение плотности жидкости) и его концентрирования в верхней части (увеличение плотности).Циркуляционное движение жидкости в контуре используется для передачи тепла к потребителям 3, присоединенным к циркуляционному контуру, и для интенсификации циркуляции нагреваемой жидкости в водяном объеме котла (известно, что циркуляционный напор зависит от высоты размещения центра концентрирования над центром разбавления).По мере накопления соли в водяной камере вследствие выноса ее из котла с паром камера может быть продута посредством трубопровода с вентилем 10,Для пополнения циркуляционного контура 11 солью открывают вентиль на трубопроводе 12, При этом соленая вода (раствор) начинает циркулировать и через растворные баки, где, двигаясь вдоль поверхности твердой фазы соли, насыпанной в затворные ящики 14, увеличивает свое солесодеркание. При достаточной концентрации соли в контуре вентили на трубопроводах 12 закрывают, Так осуществляется работа системы при передаче тепла потребителям с паром и с водой циркуляционного контура.Система теплоснабжения может работать как на соли, присутствующей в водопроводной воде, концентрация которой повышается вследствие выпаривания части растворителя, так и на растворе, приготовляемом путем растворения соли в растворном баке 14, Для снижения коррозионной активности в раствор могут быть добавлены ингибиторы коррозии, действующие.в концентрированных растворах,Преимуществом изобретения по сравнению с прототипом является снижение1778451 энергозатрат на привод конденсатных и циркуляционных насосов, При условии контакта раствора контура с конденсатом и водопроводной водой, поступающей в конденсат по трубопроводу 4, соли вместе с водой в котел не поступают и остаются в водяной камере,Система теплоснабжения, содержащая пароводогрейный котел, водяной объем которого прямым и обратным трубопроводами сетевой .воды подсоединен к потребителям водяной системы отопления,Признак прелложенного техниСвойства (функции), пролвленныеотличительным от прототипа признаком 1"л пп Вывод о наличии новогосвойства, обусловленного отличительным ческого решения,отличный от прототипа В предложенном техническом решении В приведенном известном техническом признаком решении 1 Оборудование системы осмотическим аппаратом Иембрана служит дллочистки воды, поступающей в контур, идля обеспечения циркуляции в контуре,2 Оборудование системы циркуляционнымконтуром Циркуляционный контур служит для передачи тепла в направлении "сверху вниз". Циркуллционный кон- Функции контура в изветур обеспечивает стном и противопоставляепередачу тепла в мом техническом решенаправлении "снизу ниях противоположны.вверх". 3 Оборудование системы циркуляционным контуром Циркуллция в конту сточники пробужденияре осуществллетсл циркуляции в известномза счет энергии на- и противопоставляемыхсоса. технических решенияхразличны,Циркуляция в контуреосуществляется засчет разности плотностей концентрированного и разбавленного растворов,4 Оборудование циркуляционного контура растворным баком с затворными ящиками Свойстга, пролвллемьеотличительным признакомв заявленном и известРастворный бак с затворными ящиками служит для растворения соли в условиях движения раствора вдоль поверхности твердой солк Растворный бак сзатворными ящикамислужит для растворения соли (реагента) в условияхнеорганизованнойконвекции раствора ном решениях не совпалают Формула изобретения а паровой обьем подсоединен пэропроводом к потребителю пара, имеющему трубопровод конденсата, о т л и ч э ю щ а я с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, систе ма дополнительно снабжена расположенным ниже осмотическим аппаратом с водяным и растворными камерами, отдаленными одна от другой полупроницаемыми мембранами, и растворным баком с 10 затворными ящиками, причем растворныекамеры осмотического аппарата и растворный бак подключены к прямому и обратному трубопроводам сетевой воды, а водяные камеры осмотического аппарата подключены 15 к трубопроводу конденсата,мембрана служит длл Функции мембраны в изповышения давления .вестном и противопосв камере тавляемом устройствахразличнь1778451 орректор Н,Король кто Заказ 4179 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 роизводственн Составител Техред М.М Фортунатоентал