Закрытая водяная система централизованного теплоснабжения

Закрытая водяная система централизованного теплоснабжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЗАКРЫТАЯ ВОДЯНАЯ СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ,содержащая подающую и обратную магистрали , подающий и обратный трубопроводы системы отопления, трубопроводы холодной и горячей воды, регулятор постоянного расхода теплоносителя с датчиками перепада давлении, установленными на подающем трубопроводе , элеватор, подогреватели горячей воды первой и второй ступеней, установленные на обратной магистрали , перемычки с регуляторами температуры , датчики которых установлены на обратном трубопроводе системы отопления и на трубопроводе горячей воды, соединяющие подающий и обратный трубопроводы системы отопления, отличающаяся тем, что,с целью снижения энергозатрат на горячее водоснабжение, вторая ступень подогревателя горячей воды выполнена в виде двухсекционных теплообменников , каждый из которых установлен непосредственно у водоразборных сл кранов, причем секции соединены между собой по нагреваемой воде последовательно . 2. Система по п.1, отличающая с я тем, что датчик перепада давления регулятора расхода ус тановлен. на обратной магистрали. со о со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц5ц Р 24 0 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3452322/29-33 (22) 10.06.82 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) B.Ë.Якимов, Г.А.Порывай и Н,Н.Сельдин (71) Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт "ВНИПИэнергопром" (53) 69.96(088.8) (56) 1. Манюк B.È. и др. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей. Y., Стройиздат, 1978, с.104-106 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 928135, кл. F 24 D, 17/10, 1980 (прототип). (54)(57) 1. ЗАКРЫТАЯ ВОДЯНАЯ СИСТЕМА

ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ,содержащая подающую и обратную магистрали, подающий и обратный трубопроводь1 системь1 отопления, трубопроводы холодной и горячей воды, регулятор постоянного расхода теплоносиÄÄSUÄÄ 1090979 A теля с датчиками перепада давления, установленными на подающем трубопроводе, элеватор, подогреватели горячей воды первой и второй ступеней, установленные на обратной магистрали, перемычки с регуляторами температуры, датчики которых установлены на обратном трубопроводе системы отопления и на. трубопроводе горячей воды, соединяющие подающий и обратный трубопроводы системы отопления, отличающаяся тем, что,с целью снижения энергозатрат на горячее водоснабжение, вторая ступень подогревателя горячей воды выполнена в виде двухсекционных теплообменников, каждый из которых установ- Я лен непосредственно у водоразборных кранов, причем секции соединены между собой по нагреваемой воде по- %У Г следовательно.

2. Система по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что датчик перепада давления регулятора расхода ус-. тановлен. на обратной магистрали.

1090979

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к закрытым водяным системам теплоснабжения и направлено на повышение их эффективности.

Известна закрытая водяная система централизованного теплоснабжения, включающая двухтрубные магистральные тепловые сети, к которым подключень потребители тепла — системы отопления и горячего водоснабжения. Послед- )О ние подключены к тепловым сетям по двухступенчатой последовательной схеме„ В этой системе первая ступень подогревателя води системы горячего водоснабжения подключена к обратному трубопроводу тепловой сети, вторая ступень — к подающему трубопроводу тепловой сети, и отвод теплоносителя из первой ступени и подвод теплоносителя во вторую ступень соединены обводной линией с задвижкой.

Вода для системы горячего водоснабжения из водопроводной сети подается в первую ступень подогревателя, из которого по соединительному трубопро- 5 воду поступает во вторую ступень подогревателя и далее через подающий трубопровод к точкам водоразбора °

Циркуляционный трубопровод системы горячего водоснабжения имеет гиркуляционный насос и подключен к трубопро-ЗО воду, соединяющему первую и вторую ступени (1 ).

Недостатки такой закрытой водяной системы теплоснабжения заключаются в том, что не используется или исполь35 зуется только частично тепло обратной сетевой воды в системе горячего водоснабжения. Расход тепла в циркуляционных системах горячего водоснабжения составляет 30-40% от среднесу- 4() точного расхода тепла на горячее водоснабжение. Для нагрева циркуляционного расхода воды в системе горячего водоснабжения отбирается сетевая вода из подающего трубопровода. Это требует соответствующего увеличения расхода сетевой воды, дополнительных энергозатрат на ее прокачку, соответствующего увеличения диаметра трубс проводов тепловой сети, а значит, и дополнительных капиталовложений в ее о сооружение.

Температура сетевой воды в подающем трубопроводе большую часть отопительного периода поддерживается выше 100ОC. Использование такой воды 5 в качестве греющего теплоносителя в подогревателях: системы горячего водоснабжения ведет к образованию накипи на поверхностях труб, снижению их тепловой эффективности на 66

30-40% и увеличению в связи с этим расхода горячей воды из тепловой сети, особенно в переходные периоды отопительного сезона. Кроме того, отложение накипи резко увеличивает гидравлическое сопротивление системы и вызывает увеличение энергозатрат на прокачку среди.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является закрь|тая водяная система централизованного теплоснабжения, содержащая подающую и обратную магистрали, подающий и обратный трубопроводы системы отопления, трубопроводы холодной и горячей воды, регулятор постоянного расхода теплоносителя с датчиками перепада давления, установленными на подающем трубопроводе, элеватор, подогреватели горячей воды первой и второй ступеней, установленные на обратной магистрали перемычки с регуляторами температуры, датчики которых установлены на обратном трубопроводе системы отопления и на трубопроводе горячей воды, соединяющие подающий и обратный трубопроводы системы отопления,(2 1.

Недостатки известной системы заключаются в том, что необходимо устанавливать циркуляционные насосы для системы горячего водоснабжения, которые являются источниками повышенного шума в жилых помещениях при размещении их в тепловых пунктах отдельных зданий. По этой причине рекомендуется строить центральные (на группу зданий) тепловые пункты (ЦТП) на значительном расстоянии от зданий с прокладкой к ним четырехтрубних распределительнь|х тепловых сетей (двух для отопления и двух для горячего водоснабжения), один из которых циркуляционный. Это требует дополнительных капитальных вложений и эксплуатационных расходов, связанных с периодической перекладкой распределительных трубопроводов горячего водоснабжения, подвергающихся интенсивной внутренней и наружной коррозии; присоединение одновременно нескольких зданий к ЦТП создает большие трудности в распределении горячей воды между многочисленными подающими и циркуляционными стояками систем горячего водоснабжения и в обеспечении потребителей горячей водой с требуемой температурой;ограничивается область ее применения величиной соотношения максимальных тепловых нагрузок горячего водоснабжения и отоп макс с сенна с макс а аск с В,В о

Например,при максимальной температуре сетевой воды 150 С эта система обеспечивает нормальную работу системы горячего водоснабжения прир <О 8. макс

Это вызвано ограничением расхода греющей сетевой воды, которую можно использовать в целях горячего водоснабжения, расчетным отопительным

1090979

60,расходом, пропускаемым регулятором, расхода на тепловой пункт.

Пель изобретения — снижение энергозатрат на горячее водоснабжение.

Поставленная цель достигается тем, что закрытая водяная система централизованного теплоснабжения, содержащая подающую и обратную магистрали, подающий и обратный трубопроводы системы отопления, трубопроводы холодной и горячей воды, регулятор постоянного расхода теплоносителя с датчиками перепада давления, установленными на подающем трубопроводе, элеватор, подогреватели горячей воды первой и второй ступеней, установленные на обратной магистрали, перемычки с регуляторами температуры, датчики которых установлены на обратном трубопроводе системы отопления и на трубопроводе горячей воды, соединяющие подающий и обратный трубопроводы системы отоп(ления,вторая ступень подогревателя горячей воды выполнена в виде двухсекционных теплообменников, каждый из которых установлен непосредствен-. но у водоразборных кранов, причем секции соединены между собой по нагреваемой воде последовательно.

При этом датчик перепада давления регулятора расхода установлен на обратной магистрали.

На чертеже представлена схема закрытой водяной системы централизованного теплоснабжения.

Система содержит подающую магистраль 1, обратный трубопровод 2 системы отопления, вторую 3 и первую

4 ступени подогревателя горячей воды, перемычки 5 и 6 с регуляторами 7 и 8 температуры, трубопровод

9 горячей воды, обратную магистраль

10, водоразборные краны 11, подающий трубопровод 12 системы отопления регулятор 13 расхода, систему 14 отопления, датчик 15 перепада давления и трубопровод 16 холодной воды.

Система теплоснабжения работает следующим образом.

Горячая вода из подающей магистрали 1 поступает через клапан регуля тора 13 расхода в подающий трубопровод 12 системы отопления и далее в местную систему 14 отопления.

Из системы отопления вода отводит ся по обратному трубопроводу системы

2 отопления, а затем поступает в обратную магистраль 10 с П-образным участком, на котором последовательно установлены двухсекционные теплообменники второй ступени 3 подогревателя горячей воды и подогреватель горячей воды первой ступени 4.

В водоразборные краны 11 вода подается из трубопровода 16 холодной воды через подогреватель горячей воды первой ступени 4, трубопровод

9 горячей воды и параллельно подключенные к нему двухсекционные теплообменники второй ступени 3 подогревателя горячей воды, установленные на П-образном участке обратной истрали, указанная схема у ки второй ступени 3 подогревателя обеспечивает поддержание практически одинаковой температуры горячей воды у потребителей, проживающих как на

10 нижних, так и на верхних этажах зда-. ния, поскольку средняя температура греющей воды в каждой паре подогревателей второй ступени будет одной и той же на любом из этажей. Например, температура греющей воды на первом этаже будет максимальной в подъемном трубопроводе П-образного участка и минимальной в опускном трубопроводе, а на последующих этажах температура в подъемном трубопроводе будет убывать, а в опускном возрастать.

B холодный период отопительного сезона, когда температура воды в обратном трубопроводе 2 системы отопления достаточно высока для требуемого нагрева воды в системе горячего водоснабжения (т.е. когда ее температура >,60 C), клапан регуляо тора 7 температуры закрыт и вода из тепловой сети с расходом, равным расчетному расходу на отопление, поступает в подающий трубопровод системы отопления.

Некоторое кратковременное снижение этого расхода может иметь место только в часы максимального потребления тепла в системе горячего водоснабжения. В этот период клапан регулятора

8 температуры пропускает часть сете40 вой воды из подающей магистрали в обратный трубопровод 2 системы отопления по перемычке 6 и клапан регулятора .13 расхода соответственно уменьшает на ту же величину расход сетевой воды в подающем трубопроводе системы отопления.

При понижении температуры воды в о обратном трубопроводе 2 системы отопления до значений ниже 60 С, при которых заданный нагрев воды в системе горячего водоснабжения становится невозможным, срабатывает клапан регулятора 7 температуры, имеющий соответствующую настройку, и вода из подающей магистрали 1 начинает поступать по пережачке 5 в обратный трубопровод 2 системы отопления, повышая

-температуру в нем до установленного значения,.после чего прекращается дальнейшее открытие клапана регулятора 7 температуры.

В период повышенного и максимального водоразбора"в системе горячего водоснабжения, когда при установленной регулятором 7 температуре воды в обратной магистрали 10 заданный

1090979 нагрев воды в системе горячего водоснабжения становится невозможн ъ и температура нагрева воды в подогревателе первой ступени 4 горячей воды становится ниже температуры настройки этого регулятора, происходит открытие его клапана.

При этом вода из подающей магистрали 1 поступает в обратную магистраль 10 через перемычку 6 и повышает температуру воды в ней до такого 10 значения, при котором обеспечивается заданный нагрев воды в первой ступени 4 подогревателя горячей воды.

Во всех случаях открытие клапанов регуляторов 7 и 8 температуры сопровождается перепуСком части сетевой воды иэ подающей магистрали в обратную 10 и соответственным уменьшением расхода воды в подающем трубопроводе 12 системы отопления.

При этом в период максимального водораэбора, когда расход сетевой воды через клапаны регуляторов 7 и 8 температуры равен расчетному расходу

ceтевой воды на цели отопления или превышает его, клапан регулятора 13 расхода автоматически закрывается, поскольку перепад давления на датчике 15, передаваемый на исполнительный механизм регулятора 13 расхода, равен перепаду давления, на 30 который отрегулирован регулятор 13 расхода или превышает его.

В этом случае система отопления мржет оказаться полностью отключенной. Полное отключение системы 35 отопления может иметь место только в наиболее теплый период отопительного сезона в течение 20-30 мин прохождения вечерного максимума потребления горячей воды. 40

Отключение систем отопления также может осуществляться централизованно в теплые дни отопительного сезона ,при температуре наружного воздуха выше 8 С путем соответствующего понижения температуры воды,подаваемой от источника тепла, до температуры, близкой к температуре настройки регулятора 7, который в этом случае открывается, Для того, чтобы расход через перемычку 5 в этом режиме не превышал величину расчетного расхода на отопление, клапан регулятора 7 температуры должен быть снабжен ограничителем хода. При этом режиме работы системы необходимое увеличение расхода сетевой воды сверх расчетного расхода на отопление в период максимального разбора горячей воды обеспечивается клапаном регулятора 8 температуры. Централизованное отключение систем отопления в теплые дни отопительного сезона устранит традиционный перерасход тепла на цели отопления, имеющий место в известных системах.

При использовании предлагаемой системы теплоснабжения обеспечиваются сокращение затрат на строительство тепловых сетей, экономия тепла, расходуемого на цели отопления и горячего водоснабжения, сокращение капитальных вложений в систему теплоснабжения за счет исключения необходимости строительства отдельностоящих ЦТП и четырехтрубных распределительных тепловых сетей в городских кварталах, поддержание требуемой температуры горячей воды в водоразборных кранах потребителей беэ использования циркуляционных насосов, экономия электроэнергии, расходуемой на привод циркуляционных насосов системы горячего водоснабжения, снижение коррозии трубопроводов системы горячего водоснабжения в зданиях эа счет снижения уровня температуры в них и уменьшения их протяженности практически в два раза, причем потребители обеспечиваются горячей водой необходимой температуры при любых значениях р (макс.).

1090979

Составитель В.Шатунин

Редактор О.Бугир Техред Ж.КасФелевич Корректор Г Огар

Закаэ 3049/36 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4