RU129605U1 - HEAT ITEM - Google Patents

Abstract

Тепловой пункт, содержащий вводы подающего и обратного трубопроводов наружной водяной тепловой сети, подающие и обратные трубопроводы систем теплопотребления и установки передачи тепла к системам теплопотребления с параллельно установленной по греющей стороне перемычкой, трехходовым клапаном и датчиком температуры, отличающийся тем, что, с целью стабилизации гидравлического режима наружной водяной тепловой сети при любых переменных режимах теплопотребления абонентов и упрощения схемы теплового пункта, на перемычке установлено дроссельное устройство с гидравлическим сопротивлением, равным гидравлическому сопротивлению греющего контура соответствующей системы теплопотребления.A heat station containing inputs to the supply and return pipelines of an external water heating network, supply and return pipelines of heat consumption systems and heat transfer installations to heat consumption systems with a jumper parallel to the heating side, a three-way valve and a temperature sensor, characterized in that, in order to stabilize the hydraulic external water heating network mode for any variable modes of heat consumption of subscribers and simplification of the scheme of the heat point, a jumper is installed on the jumper settlement device with a hydraulic resistance equal to the hydraulic resistance of the heating circuit of the corresponding heat consumption system.

Description

Полезная модель относится к системам теплоснабжения и может быть использована при проектировании и строительстве новых водяных тепловых сетей и систем теплопотребления, а также при реконструкции действующих центральных тепловых пунктов (ЦТП), теплофикационных камер, индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) и других теплоиспользующих установок.The utility model relates to heat supply systems and can be used in the design and construction of new water heating networks and heat consumption systems, as well as in the reconstruction of existing central heating units (DH), heating chambers, individual heating units (ITP) and other heat-using installations.

Известен тепловой пункт (ТП), предназначенный для передачи тепла сетевой воды от источника к системам теплопотребления: отопления и ГВС, содержащий вводы подающего и обратного трубопроводов наружной тепловой сети и установки для передачи тепла к системам теплопотребления, в частности, теплообменники, элеватор либо насос и автоматические регуляторы расхода, температуры [1].Known heat point (TP), designed to transfer heat of network water from a source to heat consumption systems: heating and domestic hot water, containing inputs of the supply and return pipelines of the external heat network and installations for transferring heat to heat consumption systems, in particular heat exchangers, elevator or pump and automatic regulators of flow, temperature [1].

Недостатком указанного ТП является отсутствие возможности сохранения постоянного гидравлического режима в наружной тепловой сети (то есть постоянного расхода сетевой воды при неизменном гидравлическом сопротивлении тепловой сети и систем теплопотребления) в случае необходимости изменить подачу тепла к любой системе теплопотребления, особенно при температурах наружного воздуха выше точки излома температурного графика [1] с.137, рис.4.10.The disadvantage of this TP is the inability to maintain a constant hydraulic mode in the external heat network (that is, a constant flow of network water with the hydraulic resistance of the heat network and heat consumption systems unchanged), if necessary, change the heat supply to any heat consumption system, especially at outdoor temperatures above the break point temperature graph [1] p.137, fig. 4.10.

Известен также тепловой пункт, содержащий подающий и обратный трубопровод тепловой сети с установленными на них соответственно второй и первой ступенями водоподогревателя, подающий трубопровод системы отопления, перемычку с обратным клапаном, трубопроводы холодной и горячей воды, трехходовой клапан отопления с погодным регулятором, имеющим датчик температуры наружного воздуха и датчик температуры теплоносителя в подающем трубопроводе системы отопления, а также обратный трубопровод системы отопления с насосом. Обратный трубопровод системы отопления присоединен одновременно через первый вход трехходового клапана отопления к первой ступени водоподогревателя и через насос и перемычку к подающему трубопроводу. Трубопровод холодной воды через первую ступень водоподогревателя соединен с входом его второй ступени. Выход второй ступени водоподогревателя подключен ко второму входу трехходового клапана отопления, а на трубопровод горячей воды установлен смесительный клапан прямого действия. К первому и второму входу смесительного клапана по нагреваемой воде присоединены соответственно вход и выход второй ступени водоподогревателя [2].A heat station is also known, containing a supply and return pipe of a heating network with second and first stages of a water heater installed on them, a supply pipe of a heating system, a jumper with a non-return valve, cold and hot water pipelines, a three-way heating valve with a weather controller having an outdoor temperature sensor air and the temperature sensor of the coolant in the supply pipe of the heating system, as well as the return pipe of the heating system with a pump. The return pipe of the heating system is connected simultaneously through the first input of the three-way heating valve to the first stage of the water heater and through the pump and jumper to the supply pipe. The cold water pipeline through the first stage of the water heater is connected to the inlet of its second stage. The output of the second stage of the water heater is connected to the second input of the three-way heating valve, and a direct-acting mixing valve is installed on the hot water pipeline. The input and output of the second stage of the water heater are connected to the first and second inlet of the mixing valve through heated water, respectively [2].

Недостатками указанного ТП являются повышенные затраты на оборудование и эксплуатацию, обусловленные наличием насоса и необходимостью расхода электроэнергии на его привод, а также отсутствие возможности сохранения постоянного гидравлического сопротивления греющего контура, обусловленное различным открытием трехходового клапана отопления и следовательно переменным напором работающего насоса при различных режимах теплопотребления здания; переменное гидравлическое сопротивление ТП оказывает переменное воздействие на гидравлический режим всей наружной водяной сети, что неизбежно приводит к изменению располагаемых напоров и расходов сетевой воды на данном и близлежащих абонентских вводах.The disadvantages of this TP are increased costs for equipment and operation, due to the presence of the pump and the need for energy consumption for its drive, as well as the inability to maintain constant hydraulic resistance of the heating circuit, due to the different opening of the three-way heating valve and therefore the variable pressure of the working pump under different heat conditions of the building ; variable hydraulic resistance of the TP has a variable effect on the hydraulic mode of the entire external water network, which inevitably leads to a change in the available heads and flow rates of the network water at this and nearby subscriber inputs.

Полезная модель упрощает схему ТП, удешевляет его эксплуатацию и позволяет сохранить неизменным гидравлическое сопротивление каждого теплового пункта, а следовательно, обеспечивает постоянство гидравлического режима наружной водяной тепловой сети: а именно, расходов сетевой воды, давлений и располагаемых напоров на каждом участке тепловой сети и у каждого абонента в системе теплоснабжения.The utility model simplifies the TP circuit, reduces the cost of its operation and allows to keep the hydraulic resistance of each heat point unchanged, and therefore ensures the constant hydraulic mode of the external water heating network: namely, the flow rate of the network water, pressures and available pressures in each section of the heat network and in each the subscriber in the heat supply system.

Целью полезной модели является стабилизация гидравлического режима наружной водяной тепловой сети при любых переменных режимах теплопотребления абонентов и упрощение схемы теплового пункта.The purpose of the utility model is to stabilize the hydraulic mode of the external water heating network under any variable modes of heat consumption of subscribers and simplify the scheme of the heat point.

Поставленная цель достигается тем, что на гидравлической перемычке установлено дроссельное устройство с гидравлическим сопротивлением, равным гидравлическому сопротивлению греющего контура соответствующей системы теплопотребления.This goal is achieved by the fact that a throttle device with a hydraulic resistance equal to the hydraulic resistance of the heating circuit of the corresponding heat consumption system is installed on the hydraulic jumper.

На чертеже (фиг.1) показана схема ТП, содержащего вводы подающего 1 и обратного 2 трубопроводов сетевой воды, установки передачи тепла к системам теплопотребления, в частности, теплообменники систем отопления 3, вентиляции 4, ГВС 5. Параллельно каждой системе теплопотребления по греющей стороне установлена гидравлическая перемычка 6 с дроссельным устройством 7 на ней. Дроссельное устройство (дроссельная шайба или клапан) подбирается так, чтобы гидравлическое сопротивление перемычки было бы равно гидравлическому сопротивлению греющего контура соответствующей системы теплопотребления. Перемычка снабжена трехходовым клапаном 9, обеспечивающим переключение потока сетевой воды с системы теплопотребления на перемычку по импульсу датчика температуры 10. Через теплообменник 3 проходит подающий 11 и обратный 12 трубопроводы системы отопления. Через теплообменник 4 проходит подающий 13 и обратный 14 воздуховоды системы вентиляции. Через теплообменник 5 проходит подающий трубопровод горячей воды 15 системы ГВС и трубопровод холодной воды 16.The drawing (figure 1) shows a diagram of a TP containing inputs of the supply 1 and return 2 pipelines of network water, a heat transfer installation to heat consumption systems, in particular, heat exchangers of heating systems 3, ventilation 4, DHW 5. Parallel to each heat consumption system on the heating side installed hydraulic jumper 6 with a throttle device 7 on it. The throttle device (throttle washer or valve) is selected so that the hydraulic resistance of the jumper is equal to the hydraulic resistance of the heating circuit of the corresponding heat consumption system. The jumper is equipped with a three-way valve 9, which switches the network water flow from the heat consumption system to the jumper by the pulse of the temperature sensor 10. Through the heat exchanger 3 passes the supply 11 and return 12 pipelines of the heating system. Through the heat exchanger 4 passes the supply 13 and return 14 air ducts of the ventilation system. Through the heat exchanger 5 passes the supply pipe of hot water 15 of the DHW system and the cold water pipe 16.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

При необходимости изменить режим теплоснабжения (уменьшить теплопотребление какой-либо системы) трехходовой клапан 9 по импульсу датчика температуры 10 полностью перекрывает поток сетевой через систему теплопотребления на определенное время и направляет его по перемычке 6, при этом гидравлическое сопротивление ТП за счет дроссельного устройства 7 сохраняется неизменным, следовательно, сохраняется неизменным расход сетевой воды через ТП и в целом сохраняется неизменным гидравлический режим всей наружной тепловой сети (расходы сетевой воды на всех участках, располагаемые напоры, давления в подающем и обратном теплопроводах и т.д.), что необходимо для обеспечения устойчивой циркуляции абонентов, особенно концевых. Главное в работе предлагаемого устройства - попеременное, периодическое, использование перемычки с неизменным гидравлическим сопротивлением (равным сопротивлению греющего контура) для пропуска полного расхода греющего теплоносителя. Таким образом, в частности, ликвидируется перегрев отапливаемых помещений при температурах наружного воздуха выше точки излома температурного графика, что дает экономию тепловой энергии в источнике.If necessary, change the heat supply mode (to reduce the heat consumption of any system), the three-way valve 9, by the pulse of the temperature sensor 10, completely shuts off the network flow through the heat consumption system for a certain time and directs it through the jumper 6, while the hydraulic resistance of the TP due to the throttle device 7 remains unchanged therefore, the flow rate of the network water through the TP remains unchanged and, in general, the hydraulic mode of the entire external heating network remains unchanged (network costs water in all areas, available pressures, pressure in the supply and return heat pipes, etc.), which is necessary to ensure stable circulation of subscribers, especially end ones. The main thing in the work of the proposed device is alternating, periodic, the use of a jumper with constant hydraulic resistance (equal to the resistance of the heating circuit) to pass the full flow of the heating fluid. Thus, in particular, the overheating of heated rooms is eliminated at outdoor temperatures above the break point of the temperature graph, which saves thermal energy in the source.

При зависимой схеме присоединения отопительных установок к тепловым сетям теплообменник 3 отсутствует, в этом случае в качестве установки передачи тепла к системе отопления используется непосредственная (фиг.2а) или элеваторная (фиг.2б) схема либо другая подобная схема подключения, при этом предлагаемое устройство работает аналогичным образом.When the dependent scheme for connecting heating systems to heating networks, the heat exchanger 3 is absent, in this case, a direct (Fig.2a) or elevator (Fig.2b) scheme or other similar connection scheme is used as the heat transfer to the heating system, while the proposed device works the same way.

При использовании, например, двухступенчатой последовательной схемы присоединения подогревателей ГВС и системы отопления (а также параллельной или смешанной) отпадает необходимость применения автоматического регулятора расхода сетевой воды, который в процессе работы неизбежно должен непрерывно изменять свое гидравлическое сопротивление, а следовательно гидравлическое сопротивление ТП и тепловой сети в целом, при этом предлагаемое устройство работает аналогичным образом (фиг.3).When using, for example, a two-stage sequential connection scheme for hot water heaters and a heating system (as well as parallel or mixed), there is no need to use an automatic regulator of the flow of network water, which in the process of work must inevitably continuously change its hydraulic resistance, and therefore the hydraulic resistance of the heat supply system and heat network in General, while the proposed device works in a similar way (figure 3).

Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами.The proposed device has the following advantages.

1. После проведения наладочных работ на тепловой сети, важнейшей эксплуатационной задачей для достижения эффективной работы системы теплоснабжения при качественном регулировании отпуска тепла является обеспечение постоянного расхода сетевой воды, а, следовательно, стабильного гидравлического режима. При переключении систем теплопотребления на необходимый период времени на перемычку с равным гидравлическим сопротивлением отлаженные параметры тепловой сети (расход, давление, напор) сохраняются неизменными, то есть гидравлической разрегулировки тепловых сетей не произойдет. Таким образом, тепловая сеть, будучи один раз отрегулированной, сохранит свое гидравлическое сопротивление неизменным при любых режимах теплопотребления абонентов.1. After carrying out adjustment work on the heating network, the most important operational task to achieve efficient operation of the heat supply system with quality control of heat supply is to ensure a constant flow of network water, and, therefore, a stable hydraulic mode. When switching the heat consumption systems for the required period of time to a jumper with equal hydraulic resistance, the debugged parameters of the heat network (flow, pressure, pressure) remain unchanged, that is, the hydraulic adjustment of the heat networks will not occur. Thus, the heat network, once adjusted, will maintain its hydraulic resistance unchanged for any mode of heat consumption of subscribers.

Необходимость переключения потока сетевой воды на перемычку в тепловых сетях возникает:The need to switch the flow of network water to a jumper in heating networks arises:

- для систем отопления при температурах наружного воздуха выше точки излома температурного графика, что дает экономию тепловой энергии в источнике, ликвидируя, так называемый, перетоп;- for heating systems at outdoor temperatures above the break point of the temperature graph, which saves thermal energy in the source, eliminating the so-called overflow;

- для систем отопления и вентиляции в дежурном режиме;- for heating and ventilation systems in standby mode;

- при проведении ремонтных работ на системах теплопотребления;- during repair work on heat consumption systems;

- для отключения неплательщиков;- to disable defaulters;

- в аварийных ситуациях на тепловых сетях, расположенных за центральным тепловым пунктом (ЦТП).- in emergency situations on the heating networks located behind the central heating center (TSC).

2. Увеличивается рабочий ресурс отключаемого оборудования (теплообменников и пр.) на время переключения потока сетевой воды на перемычку.2. The working life of the switched-off equipment (heat exchangers, etc.) is increased by the time the network water stream switches to the jumper.

3. Предлагаемая схема ТП отличается простотой и дешевизной в эксплуатации по сравнению с используемыми в настоящее время схемами (оснащенными регуляторами расхода, давления, перепада давления, насосами и проч.), поскольку для ее реализации требуется только короткий отрезок трубы, дроссельное устройство (шайба), трехходовой клапан и датчик температуры.3. The proposed TP scheme is simple and cheap to use in comparison with the currently used schemes (equipped with flow, pressure, differential pressure controllers, pumps, etc.), since its implementation requires only a short pipe length, a throttle device (washer) , three-way valve and temperature sensor.

Так например, затраты на оснащение ТП предлагаемым оборудованием: перемычкой с дроссельной шайбой, трехходовым клапаном и датчиком температуры составят около 2 000 рублей, в то время как при использовании традиционного набора средств автоматики ТП: регулятора температуры, регулятора перепада давления (необходимость в которых отпадает при применении предлагаемой полезной модели) величина затрат на их приобретение составляет порядка 60000 рублей.For example, the cost of equipping a TP with the proposed equipment: a jumper with a throttle washer, a three-way valve and a temperature sensor will be about 2,000 rubles, while using the traditional set of TP automation equipment: a temperature controller, a differential pressure controller (which is not necessary when application of the proposed utility model) the cost of their acquisition is about 60,000 rubles.

1. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. - 6-е изд. - М.: Издательство МЭИ, 1999. с.148-149.1. Sokolov E.Ya. Heating and heating networks. - 6th ed. - M.: Publishing House MPEI, 1999.p.148-149.

2. Патент на изобретение RU 2372561 С1, Тепловой пункт. Бюлл. №31, 10.11.2009 г.2. Patent for invention RU 2372561 C1, Thermal point. Bull. No.31, November 10, 2009

Claims (1)

Тепловой пункт, содержащий вводы подающего и обратного трубопроводов наружной водяной тепловой сети, подающие и обратные трубопроводы систем теплопотребления и установки передачи тепла к системам теплопотребления с параллельно установленной по греющей стороне перемычкой, трехходовым клапаном и датчиком температуры, отличающийся тем, что, с целью стабилизации гидравлического режима наружной водяной тепловой сети при любых переменных режимах теплопотребления абонентов и упрощения схемы теплового пункта, на перемычке установлено дроссельное устройство с гидравлическим сопротивлением, равным гидравлическому сопротивлению греющего контура соответствующей системы теплопотребления.

A heat station containing inputs to the supply and return pipelines of an external water heating network, supply and return pipelines of heat consumption systems and heat transfer installations to heat consumption systems with a jumper parallel to the heating side, a three-way valve and a temperature sensor, characterized in that, in order to stabilize the hydraulic external water heating network under any variable modes of heat consumption of subscribers and simplification of the scheme of the heat point, a jumper is installed on the jumper settlement device with hydraulic resistance equal to the hydraulic resistance of the heating circuit of the corresponding heat consumption system.

Images