Устройство для регулирования расхода тепла в системе теплоснабжения

Устройство для регулирования расхода тепла в системе теплоснабжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение может быть использовано для регулирования расхода тепла в системах теплоснабжения на теплопунктах, содержащих водоподогревателй. Устройство состоит из водоподогревателя, включенного по двухступенчатой смешанной схеме и оснащенного регулятором тепловой нагрузки, установленного между первой и второй ступенями и состоящего из четырех отсеков, каждый из которых имеет патрубок. Сильфонная полость оснащена сильфоном, закрепленным на корректирующем винте, оснащенным корректировочным указателем, а с нижней стороны к 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, 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, распределительная полость 16 - с трубопроводом из второй ступени, сбросная полость с обратным магистральным трубопроводом воды из системы отопления через первую ступень водоподогревателя и далее с теплоисточником . 2 ил. 00 к Сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ы)5 F 24 0 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4813851/06 (22) 11.04.90 (46) 30,04.93. Бюл. йв 16 (71) Курская туристическая база "Сосновый бор" и Курские городские коммунальные тепловые сети (72) В.И.Летягин (56) Манюк B.È. и др. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей.

М.: Стройиздат, 1977, с. 140. Автоматизация

ЦТП с подмешивающими насосами; рис.

4.27, Авторское свидетельство СССР

N 531965, кл, F 24 О 3/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР

N 842345, кл. F 24 D 17/00, 1982, Авторское свидетельство СССР

N 1132118, кл. F 24 D 3!00, 1907. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

РАСХОДА ТЕПЛА В СИСТЕМЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ (57) Использование: изобретение может быть использовано для регулирования расхода тепла в системах теплоснабжения на теплопунктах, содержащих водоподогреватели, Устройство состоит из водоподогревателя, включенного по двухступенчатой смешанной схеме и оснащенного регулятором тепловой нагрузки, установленного между первой и второй ступенями и состоящего из четырех отсеков, каждый из которых имеет патрубок. Сильфонная полость оснаУстройство для регулирования расхода тепла в системе теплоснабжения, Изобретение относится к устройствам для регулирования расхода тепла в системе теплоснабжения, в частности к регулирова„„Я „„1812394 А1 щена сильфоном, закрепленным на корректирующем винте, оснащенным корректировочным указателем, а с нижней стороны к 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, 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, распределительная полость 16 — с трубопроводом из второй ступени, сбросная полость с обратным магистральным трубопроводом воды из системы отопления через первую ступень водоподогревателя и далее с теплоисточником. 2 ил. нию температуры сетевой воды в систему отопления в весенний и осенний периоды, когда температура воды из теплоисточника подается завышенной относительно отопи-, тельного температурного рафика в связи с

1812394 поддержаниеим расчетной минимальной температуры сетевой воды для нужд горячего водоснабжения в закрытых системах и может быть использовано дял понижения темп ературы сетевой воды в зимний период в случае ее завышения на теплоисточнике и

"гашения" завышенной температурной волны при повышении температуры наружного воздуха.

Цель изобретения — снижение расхода подающей сетевой воды в систему отопления, На фиг.1 изображено предлагаемое устройство: на фиг,2 — регулятор тепловой нагрузки.

Устройство для регулирования расхода тепла в системе теплоснабжения содержит магистральный трубопровод 1 и установ.ленные на нем задвижка 2. регулятор тепловой нагрузки 3 соединенный через входной патрубок 4 с сильфонной полостью 5, выходной патрубок 6 подающей сетевой воды, выходящий из смесительной полости 7, задвижку 8, установленную на магистральном трубопроводе 1 после регулятора тепловй нагрузки 3, обратный магистральный. трубопровод 9, проходящий через первую ступень 10, водоподогревателя 11, подающий трубопровод 12 на вторую ступень 13 водоподогревателя 1 1 с установленным на нем регулятором температуры 14 и затем через подмешивающий патрубок 15 соединен с распределительной полостью 16 регулятора теповой нагрузки 3, через сбросную.полость

17 и обратный пэтрубок 18 соединенный с обратным магистральным трубопроводом 9 и через первую ступень 10 водоподогревателя 11 с обратным трубопроводом 19 уходящим на теплоисточник, При этом подающий трубопровод 12 соединен подающей перемычкой 20, оснащенной задвижкой 21 с магистральным трубопроводом 1 после выходного патрубка 6 подающей сетевой воды, а до подмешивающего патрубка . 15 обратной перемычкой 22, оснащенной задвижкой 23 с обратным магистральным трубопроводом 9, Трубопровод на горячее водоснабжение 24 подключен последовательно через первую 10 и вторую 13 ступени водоподогревателя 11.

Регулятор теповой нагрузки 3 содержит корпус 25 разделенный разьемными перегородками верхней 26 и нижней 27 и неразьемной 28 на четыре полости: сильфонную полость 5, смесительную полость 7, распределительную полость 16 и сбросную полость

17. Сильфонная полость 5 оснащена сильфоном 29. заполненным жидкостью с высоким коэффициентом температурного расширения. B верхней части сильфонной полости 5 сильфон 29 закреплен к крышке

30 с возможностью вращения и передвижения в осевом направлении корректирующим винтом 31, уплотненным уплотняющим 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 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 отверстием балансирующей камеры 35. Смесительнэя полость 7 оснащена двухстронним клапаном 41, его верхняя коническая часть 42 контактирует с нижним отверстием балансирующей камеры 35, à его нижний клапан

43 с внутренней полостью конического гнез.да 44. Двухстронний клапан 41 выполнен пустотелым, внутри его установлена в свободном (расжатом) состоянии амортизаци30 онная пружина 45, один конец которой упирается в опорную шайбу 46, закрепленную на направляющем штоке 47, проходящим по оси двухстроннего клапана 41 с возможностью его свободного движения в осевом направлении, а направляющими его являются 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 ниж40 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 пред50 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 с

1812394

Я

29

45

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 клапана 41 при вращении корректировочного винта 31 таким образом. что при полностью опущенной балансирующей камере $5 и опущенном двухстороннем клапане 41 при существующем перепаде давлений до балансирующей камеры 38 и после нев и при расчетной минимальной необходимой температуре сетевой воды нв горячее водоснабжение, например 70 С пропускная способность площади сечения звзцрв между верхним отверстием балансирующей квмеры 35 и окружностью конуса балансирующего клапана 40 равна еоданому эквиваленту воды. способной обеспечить нормальное теплоснабжение подключенной системы отопления при начале отопительного сезона, т.е. выдерживается расчетная нагрузка на отопление при етом стрелка 59 совмещена с делен.ием на градуированной рейке 58 соответствующим температуре наружного воздуха при начале отопительного сезона.

Например: (см. табл. параметров сетевой воды при температурном графике 16070 С I известный) 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 Q = 708000 ккал/ч расход должен соответствовать 8 =

15000 кг/час и оставаться постоянным в связи с возрастанием температуры t подающей сетевой воды при понижении температуры наружного воздуха t>, 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 смесительную полость 7, выходной патрубок 6„ магистральный трубопровод 1 и в систему отопления по стрелке Б равен (см. табл.2).

G1 — — — — 10114 кг/ч = 10,114 т/ч, Я 708000

Г1 7(Г т.е, водяной эквидистант снижен не за счет температуры воды, как в существующеми техническом решении, а за счет ее расхода.

П ри понижении температуры наружного воздуха от температуры при начале отопительного сезона, например 10 С до теи и ературы срезки температурного графика, например 2,5 С и при паредаиженмй яра

Этом бвлвнсия(@4цей кэмвры 35 ввефм INo щддь сечения зазора между верхним отверстием балансирующей квмери 35 и окружностью балансирующего клапане 40 постоянно остается скорректированной е показанием тем первтуры наружного воздухе нв градуированной рейки 58 и водяной эквивалент воды проходящий через sty mteщадь сечения а любой момент обеспечивает нормальное теплоснаюженмв подключенной системы отопления при еофтаетстаующей температуре ьвружноге аеэдухв указанную стрелкой 59.

Длииа. даукстроннего клапана 41, атиошвния кОнусв вгб верхней конической чж4 и

42 к ко усу внутренней поверхности конического гнезда 44 и диаметры нижнего отверстия балансирующей камеры 35 и отверстия конического гнезда 44 выполнены во взаимосвязи, при которой в период соответствия температуры наружного sosдуха, указанной стрелкой 59 на градуиро; ванной рейке 58 температуре сетевой воды поступ аащей из ampoA 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 6ОС, при этом, при полностью поднятомдвухстроннем клапане

41 нижнее отверстие балансирующей камеры 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 11

1812394

Например: (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 t g = 60 С, тогда при температуре наружного воздуха

t = 6 С, когда температура подающей воды в систему отопления должна быть равна также с = 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 t г = 60 С, а расход G 2 воды будет составлять (см. табл.2)

G = — = = 15000 кг/ч = 15 т/ч.

0 900000

При опускании двухстороннего клапана

41во 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:

Q=: лΠ— жо1 лΠ— Kd)

4 ч1 tl 1 vgt2 где 0 и Dg — соответственно диаметр нижнего. отверстия балансирующей камеры 35 и внутренний диаметр конического гнезда 44 в сечении расположения нижнего клапана

43;

d1 и d2 — соответственно диаметр верхней конической части 42 в сечение нижнего отверстия балансирующей камеры 35 и диаметр нижнего клапана 43;

v< и ч — соответственно скорость воды, проходящей через зазор между нижним от5 верстием балансирующей камеры 35 и вер- хней конической частью 42 и с другой стороны между внутренней поверхностью конического гнезда 44 и окружностью ниж. него клапана 43, 10 и — соответственно температура воды, поступающей через нижнее отверстие балансирующей камеры 35 и через отверстие конического гнезда 44.

Л(Я вЂ” 7ЙЯ

15 но т." yi G1

4 лС3 — ко

4 У2 — 62 то 0=61 т1 62 tz Обеспечение постоянства данного уравнения достигается за счет зависимости между углами конусов внутренней поверхности конического гнезда 44 и верхней конической частью 42 двухстороннего клапана 41, при которой в диапазоне движения двухстрон- . него клапана 41 от полного закрытия отверстия конического гнезда 44 до полного его открытия и при этом одновременно полного закрытия нижнего отверстия балансирую30. щей.камеры 35 верхней конической частью

42 или в обратном направлении, изменение водяного эквивалента воды, проходящей через одно отверстие обратно пропорцио-. нально изменению водяного эквивалента

35 воды проходящей через другое отверстие, т.е. суммарный водяной эквивалент воды, поступающий в систему отопления остается постоянным при неизменной температуре наружного воздуха т,e. Q=.(Gt т )+(Ог tz) остается постоянным при любом положении двухстроннего клапана. Смесительная полость 7 оснащена выходным патрубком 6.

Распределительная полость 16 оснащена подвешивающим патрубком 15.

В сбросной полости 17 расположен сбросной клапан 49, контактирующий с зеркалом сбросного отверстия 50, выполненного в нижней разъемной перегородке 27 и подпружиненнолй к зеркалу сбросной пружиной. 51, жесткость и упругость которой соответствует началу сжатия-открытия сбросного клапана 49 в момент, когда двухсторонний клапан 41 поднят до ограничения, а расход воды через вторую ступень 13 и трубопровод по стрелке Г через патрубок

15 увеличивается и возрастает давление в распределительной полости 16 .

Сбросная полость 17 оснащена сбросным патрубком 18, а в днище 52 сбросной

1812394 10 полости 17 выполнено натяжное устройство

53 для регулирования натяжения сбросной . пружины 51 путем передвижения подпятника 54, для чего íà его нижней части выполнена резьба и навернута гайка 55, а для регулирования натяжения амортизационной пружины 45 шток 47 проходит через сквозное осевое отверстие сбросного клапана 49 и на его нижней части выполнена резьба и навернута гайка 56. Для предотвращения протекания воды гайки 55 и 56 уплотнены прокладками, Устройство работает следующим образом.

B и ериод отопительного сезона, когда . темп ература подающей сетевой воды в систему отопления выдерживается согласно температурного графика в зависимости от температуры наружного воздуха, сетевая вода при закрытых задвижках 2 и 8 и открытых задвижках 21 и 23 от теплоисточника поступает по магистральному трубопроводу

1 по стрелке А, по подающему трубопроводу . 12 по стрелке В. затем через подающую перемычку 20 и далее по магистральному трубопроводу1 по стрелке Б в системуотопления. Из системы отопления по обратному магистральному трубопроводу 9 по стрелке Е и Ж через первую ступень 10 водоподогревателя ii1 на теплоистачник по стрелке 3.

П араллельно из подающего трубопровода

12 через регулятор температуры 14 подаю. щая сетевая вода поступает во вторую ступень 13 водоподогревателя 11, а

, поступающая из второй ступени 13 сетевая вода поступает по стрелке Г через обратную перемычку 22 в обратный трубопровод 9 и в смеси с обратной сетевой водой по стрелке Ж в первую ступень 10 водоподогревателя 11 и далее по обратному трубопроводу

19 по стрелке 3 на теплоисточник.

При наступлении отопительного периода или при начале срезки температурного . графика, т.е. когда температура подающей сетевой воды в систему отопления не выдерживается (не снижается на теплоисточнике согласно температурного графика и становится относительно температуры наружного воздуха, завышенной, например до 70 С, т.е, до минимально расчетной необходимой для подогрева воды на горячее водоснабжение в водоподогревателях до расчетной температуры,.например 60 С, задвижки 2 и

8 открывают, а задвижки 21и 23 закрывают и 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 отопления по обратному магистральному трубопроводу 9 по стрелке Е и Ж через первую ступень

10 водоподогревателя 11 и трубопровод 19 на теплоисточник по стрелке 3.

Параллельно по подающему трубопроводу 12, через регулятор температуры 14

5 подающая 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 31 на корректировочном указателе 57 устанавливают стрелку 59 на деление градуированной рейки Sg. соответствующее температуре наружного воздуха, что обес15 печит 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

20 распределительную полость 16 регулят ра тепловой нагрузки 3 в такой пропорции, при которой водяной эквивалент смешанной сетевой воды будет равным тепловой нагрузке системы Отопления при установлемнней тем25 первтуре наружного мздука нв корректировочоном указателе 57 и полученная.смесь поступает в систему отоплению пе стрелке

Б. Избыточное количество води иэ распределительной полости 18 через обратный

30 патрубок 18 по стрелке Д и Ж в смеси с обратной сетевой водой. поступающей из системы отопления пе стрелке Е аост пает по обратному магистральному трубопроводу 9 в первую ступень 10 аодоподогревателя

35 11, откуда по обратному трубопроводу 19 на. теплоисточник по стрелке 3.

При этом сетевая вода, поступающая из теплоистачника через входной патрубок 4 в сильфонную полость 5, омывает сильфон 29, 40 величина растяжения которого остается установившеся, постоянной. т.к. расчетная минимально необходимая температура на горячее водоснабжение от начала срезки температурного графика до окончания ото45 пительнога периода остается постоянной, .например 70 С, затем через отверстия балансирующей камеры 35 в смесителы<ую полость 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 усреднен55 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 on1812394

12 ределенной 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

15 полость 5 зазор между верхним отверстием балансирующей камеры 35 и окружностью конуса балансирующего клапана 40, затем через балансирующую камеру 35, через сме20 сотельную полость 7, выходной патрубок 6, магистральный трубопровод 1 и в систему отопления по стрелке Б и согласно расходу равному

Q

И 25 обеспечивается нормальное теплоснабжение подключенной системы отопления.

Из системы отопления по стрелке Е и Ж по обратному магистральному трубопроводу 9, через первую ступень 10 водоподогре- 30 вателя 11, где отдает тепло холодной воде, поступающей по трубопроводу на горячее водоснабжение 24 и по стрелке 3 уходит на теплоисточник.

При работе водоподогревателя 11, т.е. 35 при разборе горячей воды из трубопровода на горячее водоснабжение 24 водоподогревателя 11 открывается регулятор ..темпврэтуры 14 и сетевая вода, отдавшая часть тепла во второй ступени 13 поступает 40 через подмешивающий патрубок 15 в распределителвную полость 16, под ее давлением, при существующем перепаде давлений до конического гнезда 44 и после него преодолевается сопротивление веса 45 двухстороннего клапана 41 и упругости амортизационной пружины 45, двухсторонний клапан 41 поднимается до образования зазора между окружной поверхностью нижнего клапана 43и внутренней поверхностью 50 конического гнезда 44 до размера, площадь сечения которого обеспечивает пропуск количества воды, при расчетной ее температуре (расчетной температуре греющей воды, поступающей из второй ступени 13 водопо- 55 догревателя 11, например t = 60 С, обеспечивающей нормальное теплоснабжение .«Подключенной системы отопления.

Например: (см. табл. 1 и 2) при температуре наружного воздуха t e = 6 С температура сетевой воды на отопление по существующему графику 1 должна быть t = 60 С, а отсюда при тепловой нагрузке Q = 900000 ккал/ч расход равен

G = — — — 15000 кг/ч = 15 т/ч.

О 900000

Т 60

В предложенном решении тепловая нагрузка не должна меняться, онэ будет также равна Q = 900000. но так как температура воды, поступающей из второй ступени 13 равна t = 60 С, то расход воды через зазор между окружной поверхностью нижнего клапана 43 и внутренней поверхностью конического гнезда 44 равен

62 = — 15000 кг/ч = 15 т/ч.

О 900000

t2 60

При этом корректирующим винтом 31 стрелка 59 установлена на деление 6 С на градуированной рейке 58.

В атом случае при расходе воды из второй ступени G2 = 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 смесительную 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 потрубопро13

1812394 воду на горячее водоснабжение 24 по стрелке 3 уходит на теплоисточник..

При восстановлении расхода G2 до 15 . т/ч давление в распределительной пЬлости 16 снижается, сбросной клапан 49 за- 5 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- 15 рования двухстороннего клапана 41 при крайних верхнем и нижнем его положениях

Q=G1 t1=G2 т2

- и уравнения суммарного постоянства дросселирования при любом положении двух- 20 стороннего клапана 41

0=(G1 тг)+(G2 t2) которое достигнуто за счет зависимости между углами конусов внутренней поверхности конического гнезда 44 и верхней ко- 25 нической части 42 водяной эквивалент смешанной воды в смесительной полости 7 при неизменной температуре наружного воздуха, значение которой установлено корректировочным указателем 57 будет автома- 30 тически поддерживаться стабильным.

Например: (см. табл. 2) расход через вторую ступень 13 от 62 = 15000 кг/ч снизился до G 2 = 12000 кг/ч и водяной эквивалент воды, поступающий через отверстие кони- 35 ческого гнезда упал до

Q .= (62 — 62) t = (16000 — 12000) х 60 =

=180000 ккал/ч тогда расход. сетевой воды через нижнее отверстие балансирующей камеры 35 40

61 = — = — 2570 кг/ч = 2,57 т/ч.

Q 180000

С1 70

В 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- 50 стие балансирующей камеры 35 и на основании равенства

ЛО Лб 1 7 ) —. FLY)

С2 .— д — - Vltl —.— д — - V2 t2 водяной эквивалент сетевой воды поступа. ющей 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

G2 = 150000 до G1 = 12857 повысится температура с t2 = 60 до t1 =?О и тепловая нагрузка остается неизменной

Q =G1 t1 = 12857 х 70 = 900000 ккал/ч, что эквивалентно

Q = G 2 t1 = 15000 х 60 = 900000 ккал/ч.

При повышении температуры наружного воздуха, например с t> = 6 С до ts = 7 С корректирующим винтом 31 на стрелку 59 устанавливают на деление t< = 7 С на 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 t> = 7 С температура сетевой воды t 1 = 70 С и тепловой нагрузке Q = 855000 ккал/ч, расход будет равен

G — а — 855000 — 12214 кг/ч = 12,214 т1 70 т/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. B этом случае расход при неизменной нагрузке Q = 855000 ккал/ч, будет равен

С1 855000 — 14250 кг/ч = 14,25

t2 60 т/ч

При изменении расхода сетевой воды через вторую ступень 13 водоподогревателя 11, поддержание постоянства тепловой нагрузки в систему отопления через смесительную полость 7, за счет перераспределения водяных эквивалентов воды, поступающей через нижнее отверстие ба15

1812394

16 лансирующей 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 5ОС 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 балансиру1ощей камеры 35 и окружностью конуса верхнвй конической части 42 возрастает на величину, при которой, на основании уравнения сохранения раввнства дросселирования двухстороннего клапана 41 при крайних вархнем и нижнем его положениях;

Q 61 И = 82 12 и уравнения суммарного постоянства дросселирования при любом положении двух .стороннего клапана 41

О-К1 о).+(62 18 уравнение суммарного постоянстве дроссе лироввния flpH любом положении двухстороннего клапана примет вид: . О-(8 Ц)+Ь(61 а1)+(ОЗ i@ где h(G>t<) — тепловая нагрузка через площадь сеченйя прирощенноюо зазора..

Отсюда, как при нижием тах и прй верхнем положении двухстор©инего клапане

41; так и при лабом среднем еМ пелакении тепловая нагрузке остеетса постоянной и нв основании зависимости мещду углами конусов внутренней поверхйоати конического гнезда 44 и верхней ионической части 42 водяной зквийалент смешанной ащы в смесительной полости 7 при неизменной температуре наружного воздухе, значение которой установлено корректировочным указателем 87 будет автоматически поддерживаться стабильным с высокой точностью, т.к: балансируницим клапаном 40 установ.лен необходимый перепад давлений до ба лансирующей камеры 35 и после нее, а конус балансирующего клапана 40 выпол нен взаимосвязано с конусом верхней конической части. 42 двухстороннего клапана 41 такий образом, что при передвижении балансирующей камеры 35 вверх или вниз во время нахождения двухстороннего клапана

4t в нижнем положении располагаемый напор водй относительно сильфонной поло стью 5 и распределительной полостью 16 остается 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 графи5 ка со стороны теплоисточника, т.е. не выдерживании минимально необходимой расчетной температуры сетевой воды на горячее водоснабжение. например t> = 70,С, завышение ее или занижение, включается в

10 работу сильфон 29, который соответственно при завышении температуры сетевой воды выше 70 С расширяется, передает движе- ние через шток сильфона 33 и скобу 34 на . балансирующую камеру 35. которая опуска15 ясь прикрывает верхнее отверстие балансирующим клапаном 40 на величину, при которой площадь сечения установившегося зазора между окружностью верхнего отвер, стия балансирующей камеры 35 и поверхно20 стью. конуса балансирующего клапана 40 будет равна водяному эквиваленту воды, обеспечивающейнормальноетеплоснабжеwe подключенной системы отопления.

Ори занижеиии температуры сетевой

25 воды выше расчетной произойдут обратные явления и обеепечится точность поддержания водяного зкввввлентв воды, необходимой для норйеяьиогв теплоснабжения гйщклаченной системы отопления.

ЗО Регулятор тепловой нагрузки 3 также выполняет функции регулятора давления и регулятора расхода. но действия его функционально обратные действию регулятора давления и расхода, 35 Если регулятор давления, работающий в режиме после себя, установленный на трубопроводе перед потребителем, во время . увеличения нагрузки на горячее водоснабжение открываетса и для увеличения давле40 ния перед потребителем увеличивает через себя пропуск теплоносителя; а регулятор расхода установленный на тепловом пункте на трубопроводе, питающем систему отопления так же открывается, увеличивая

45 через себя-пропуск теплоносителя во время увеличения теплонагрузки на водоподогреватель на горячее водоснабжение и пропорционально увеличению нагрузки на горячее водоснабжение увеличивается суммарный

50 расход сетевой воды; т,к. увеличивается расход в систему отопления.

В отличии от такого действия регулятор тепловой нагрузки 3 при увеличении расхода сетевой воды на водоподогреватель нз

55 горячее водоснабжение пропорционально увеличению тепловой нагрузки на горячее водоснабжение уменьшает через себя пропуск теплоносителя, т,к, двухсторонний клапан 41 верхней конической частью 42

1812394

5

15

25

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