RU2557156C1 - Consumer water heating system - Google Patents

Consumer water heating system Download PDF

Info

Publication number
RU2557156C1
RU2557156C1 RU2014118663/06A RU2014118663A RU2557156C1 RU 2557156 C1 RU2557156 C1 RU 2557156C1 RU 2014118663/06 A RU2014118663/06 A RU 2014118663/06A RU 2014118663 A RU2014118663 A RU 2014118663A RU 2557156 C1 RU2557156 C1 RU 2557156C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
tank
control device
coil
pipeline
Prior art date
Application number
RU2014118663/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Викторович Николаев
Алексей Иванович Цаплин
Николай Иванович Алыменко
Виктор Александрович Николаев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority to RU2014118663/06A priority Critical patent/RU2557156C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2557156C1 publication Critical patent/RU2557156C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: consumer water heating system contains the tank for heating of the water pumped from the water supply source through the pipeline comprising the valve regulated by a control unit, temperature, flow rate and pressure sensors, the mixing chamber, one or two blowing fans. The tank for water heating is fitted with the water level sensor and the water mixer, the coil along the whole area of the tank is installed in the tank. The coil is installed with a possibility of dismantling and made of the material with high heat conductivity. The inlet pipeline of combustion gases of boiler plant is connected to the coil inlet. The tank is connected with the circulation pump, the adjustable control unit through the pipeline comprising temperature, flow rate and pressure sensors. The circulation pump through the valves regulated by control units is connected with the recirculation pipeline for water supply into the tank and the pipeline for water supply into the mixing chamber. The system is fitted with the pressure safety valve.
EFFECT: expansion of scope of application, improvement of efficiency of heating capacity of combustion gases, automation of the control system.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к использованию тепла дымовых газов котельных установок для нагрева воды, подаваемой потребителю.The invention relates to a power system, and in particular to the use of flue gas heat from boiler plants for heating water supplied to a consumer.

Известна комбинированная система для одновременного производства тепловой и электрической энергии на основе водогрейной котельной установки (RU 2261335 С1, МПК F01K 7/12, опубл. 27.09.2005), включающая водогрейный котел, систему теплоснабжения потребителей с сетевым насосом, линию подпиточной воды, двигатель Стерлинга, электрогенератор, промежуточный контур подогрева, компрессор и теплообменник, расположенный в дымоходе котельной установки.A combined system is known for the simultaneous production of heat and electric energy based on a boiler plant (RU 2261335 C1, IPC F01K 7/12, published September 27, 2005), including a boiler, a heat supply system for consumers with a network pump, a make-up water line, and a Sterling engine , electric generator, intermediate heating circuit, compressor and heat exchanger located in the chimney of the boiler plant.

Недостатком известной системы является низкий КПД использования дымовых газов вследствие того, что в системе используется промежуточный теплоноситель, отдающий тепло не напрямую воде, а газу (например, гелию). Тепло газа отдается через преобразованную механическую энергию, при помощи которой вращается ротор электрогенератора. В этом случае возникают потери полезной энергии на трение. Кроме того, необходимы дополнительные затраты электроэнергии на охлаждение двигателя Стерлинга и на работу насоса для подачи воды в холодильник. В известной системе отсутствует централизованная автоматизированная система управления.A disadvantage of the known system is the low efficiency of the use of flue gases due to the fact that the system uses an intermediate coolant that transfers heat not directly to water, but to gas (for example, helium). The heat of the gas is transferred through the converted mechanical energy, by means of which the rotor of the electric generator rotates. In this case, there is a loss of useful energy for friction. In addition, additional energy costs are required to cool the Stirling engine and the pump to supply water to the refrigerator. In the known system there is no centralized automated control system.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является система авторегулирования установки для подогрева сетевой воды теплом уходящих дымовых газов котла, включающая регулятор температуры прямой сетевой воды, регулятор температуры сетевой воды на входе в подогреватель, регулятор температуры сетевой воды на выходе из подогревателя. Управляющий орган регулятора температуры сетевой воды на выходе из подогревателя выполнен в виде клапана, расположенного на трубопроводе обратной сетевой воды после отвода трубопровода, шунтирующего подогреватель, и перед врезкой трубопровода рециркуляции части горячей сетевой воды с выхода подогревателя на его вход (патент RU №2230260 от 10.06.2004 г.). Данная система принята за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is an automatic control system for a system for heating network water with heat from the boiler flue gas, including a direct network water temperature controller, a network water temperature controller at the heater inlet, a network water temperature controller at the heater outlet . The governing body of the network water temperature controller at the outlet of the heater is made in the form of a valve located on the return network water pipe after the pipeline shunting the heater and before inserting the recirculation pipe of part of the hot network water from the heater output to its input (patent RU No. 2230260 dated 10.06 .2004). This system is adopted as a prototype.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения - змеевик; циркуляционный насос, соединенный с рециркуляционным трубопроводом для подачи воды через задвижку, регулируемую устройством управления; сетевой насос, подсоединенный к котельной установке посредством трубопровода.Signs of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed invention is a coil; a circulation pump connected to a recirculation pipe for supplying water through a valve controlled by a control device; network pump connected to the boiler plant via a pipeline.

Недостатком известной системы, принятой за прототип, является ограничение в применении ее на промышленных предприятиях вследствие того, что теплообменник, подогреваемый дымовыми газами, расположен непосредственно в сети теплоснабжения (в трубопроводе обратной воды). Теплообменником необходимо поддерживать температуру воды 100°C. В случае, если данная температура не поддерживается, вода направляется в контур рециркуляции. В связи с этим невозможно поддерживать требуемый для работы потребителя расход теплоносителя. Кроме того, известной системой невозможно регулировать скорость движения дымовых газов по теплообменнику - регулирование температуры нагрева воды, и создавать вытяжную силу дымовых газов через дымоход. В известной системе не приводится конструкция теплообменника, подогревающего воду дымовыми газами, в результате чего нельзя определить эффективность теплообмена, и отсутствует централизованная автоматизированная система управления.A disadvantage of the known system adopted as a prototype is the limitation in its use in industrial enterprises due to the fact that the heat exchanger heated by flue gases is located directly in the heat supply network (in the return water pipeline). The heat exchanger must maintain a water temperature of 100 ° C. If this temperature is not maintained, water is sent to the recirculation loop. In this regard, it is impossible to maintain the coolant flow rate required for the consumer. In addition, it is impossible by the known system to regulate the speed of the flue gases through the heat exchanger - regulating the temperature of heating the water, and create the exhaust force of the flue gases through the chimney. The known system does not provide the design of a heat exchanger that heats water with flue gases, as a result of which it is impossible to determine the efficiency of heat transfer, and there is no centralized automated control system.

Задачей изобретения является расширение области его применения, повышение КПД теплоотдачи дымовыми газами, автоматизация системы управления.The objective of the invention is to expand its scope, increasing the efficiency of heat transfer by flue gases, automation of the control system.

Поставленная задача была решена за счет того, что известная система подогрева воды, подаваемой потребителю, содержащая змеевик, циркуляционный насос, соединенный с рециркуляционным трубопроводом для подачи воды через задвижку, регулируемую устройством управления, сетевой насос, подсоединенный посредством трубопровода к котельной установке, согласно изобретению снабжена резервуаром для подогрева воды, поступающей от источника водоснабжения по трубопроводу, включающему регулируемую устройством управления задвижку, датчики температуры, расхода и давления, камерой смешения, одним или двумя дутьевыми вентиляторами и клапаном аварийного сброса давления, при этом резервуар для подогрева воды снабжен датчиком уровня воды и средством для перемешивания воды, в резервуаре установлен змеевик по всей площади резервуара, причем змеевик установлен с возможностью съема и выполнен из материала, обладающего высокой теплопроводностью, к входу змеевика подсоединен входной трубопровод дымовых газов котельной установки, к выходу змеевика подсоединен выходной трубопровод, внутри входного и/или выходного трубопровода установлены дутьевые вентиляторы, при этом резервуар соединен с циркуляционным насосом, регулируемым устройством управления, посредством трубопровода, включающего датчики температуры, расхода и давления, а циркуляционный насос через регулируемую устройством управления задвижку посредством трубопровода соединен с первым входом камеры смешения, второй вход камеры смешения соединен с котельной установкой посредством трубопровода, включающего регулируемую устройством управления задвижку, датчики температуры, расхода и давления, выход камеры смешения соединен с потребителем теплоносителя посредством трубопровода, включающего регулируемую устройством управления задвижку, датчики температуры, расхода и давления, сетевой насос, регулируемый устройством управления и подсоединенный к котельной установке посредством трубопровода, включающего датчики температуры, расхода и давления. В качестве средства для перемешивания воды могут быть использованы пропеллерная мешалка с устройством управления ее работой и/или пневматический перемешиватель воды, соединенный с компрессором, регулируемым устройством управления и подводящим по воздуховоду сжатый воздух в резервуар. Дутьевые вентиляторы могут быть снабжены регулируемыми устройствами управления. На выходе из котельной установки могут быть установлены фильтры грубой очистки.The problem was solved due to the fact that the known system for heating water supplied to the consumer, containing a coil, a circulation pump connected to a recirculation pipe for supplying water through a valve controlled by a control device, a network pump connected via a pipe to a boiler installation, according to the invention is provided a tank for heating water coming from a water supply source through a pipeline including a valve controlled by a control device, temperature sensors water, flow and pressure, a mixing chamber, one or two blowing fans and an emergency pressure relief valve, while the water heating tank is equipped with a water level sensor and means for mixing water, a coil is installed in the tank over the entire area of the tank, and the coil is installed with the possibility of removal and is made of a material with high thermal conductivity, the inlet pipe of the flue gases of the boiler installation is connected to the inlet of the coil, the outlet pipe is connected to the outlet of the coil, inside blowing fans are installed in the inlet and / or outlet pipelines, the reservoir being connected to a circulation pump controlled by a control device by means of a pipeline including temperature, flow and pressure sensors, and the circulation pump through a pipeline controlled by a control device is connected to the first input of the mixing chamber, the second input of the mixing chamber is connected to the boiler installation by means of a pipeline including a valve controlled by a control device, sensors temperature, flow and pressure, the outlet of the mixing chamber is connected to the consumer of the coolant by means of a pipeline including a valve controlled by a control device, temperature, flow and pressure sensors, a network pump controlled by a control device and connected to the boiler installation via a pipeline including temperature, flow and pressure sensors . As a means for mixing water, a propeller mixer with a device for controlling its operation and / or a pneumatic water mixer connected to a compressor, an adjustable control device and supplying compressed air to the reservoir through the air duct can be used. Blow fans can be equipped with adjustable control devices. At the exit of the boiler plant, coarse filters can be installed.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - наличие резервуара для подогрева воды, поступающей от источника водоснабжения по трубопроводу, включающему регулируемую устройством управления задвижку, датчики температуры, расхода и давления; наличие камеры смешения; наличие одного или двух дутьевых вентиляторов; наличие клапана аварийного сброса давления; резервуар для подогрева воды снабжен датчиком уровня воды и средством для перемешивания воды; в резервуаре установлен змеевик по всей площади резервуара; в резервуаре установлен змеевик с возможностью съема; змеевик выполнен из материала, обладающего высокой теплопроводностью; к входу змеевика подсоединен входной трубопровод дымовых газов котельной установки; к выходу змеевика подсоединен выходной трубопровод; внутри входного и/или выходного трубопроводах установлены дутьевые вентиляторы; резервуар соединен с циркуляционным насосом, регулируемым устройством управления, посредством трубопровода, включающего датчики температуры, расхода и давления; циркуляционный насос через регулируемую устройством управления задвижку посредством трубопровода соединен с первым входом камеры смешения; второй вход камеры смешения соединен с котельной установкой посредством трубопровода, включающего регулируемую устройством управления задвижку, датчики температуры, расхода и давления; выход камеры смешения соединен с потребителем теплоносителя посредством трубопровода, включающего регулируемую устройством управления задвижку, датчики температуры, расхода и давления; сетевой насос, регулируемый устройством управления, подсоединен к котельной установке посредством трубопровода, включающего датчики температуры, расхода и давления; в качестве средства для перемешивания воды использованы пропеллерная мешалка с устройством управления ее работой и/или пневматический перемешиватель воды, соединенный с компрессором, регулируемым устройством управления и подводящим по воздуховоду сжатый воздух в резервуар; дутьевые вентиляторы снабжены регулируемыми устройствами управления; на выходе из котельной установки установлены фильтры грубой очистки.Signs of the proposed technical solution, distinctive from the prototype - the presence of a reservoir for heating the water coming from the water supply through a pipeline that includes a valve controlled by a control device, temperature, flow and pressure sensors; the presence of a mixing chamber; the presence of one or two blowing fans; availability of an emergency pressure relief valve; the water heating tank is equipped with a water level sensor and means for mixing water; a coil is installed in the tank over the entire area of the tank; a coil is installed in the tank with the possibility of removal; the coil is made of a material with high thermal conductivity; the inlet pipe of the flue gases of the boiler installation is connected to the inlet of the coil; an output pipeline is connected to the coil output; blowing fans are installed inside the inlet and / or outlet pipelines; the reservoir is connected to a circulation pump controlled by a control device by means of a pipeline including temperature, flow and pressure sensors; a circulation pump through a valve controlled by the control device is connected via a pipeline to the first input of the mixing chamber; the second input of the mixing chamber is connected to the boiler installation by means of a pipeline including a valve controlled by a control device, temperature, flow and pressure sensors; the outlet of the mixing chamber is connected to the consumer of the coolant by means of a pipeline including a valve controlled by a control device, temperature, flow and pressure sensors; a network pump controlled by a control device is connected to the boiler installation via a pipeline including temperature, flow and pressure sensors; as a means for mixing water, a propeller mixer with a device for controlling its operation and / or a pneumatic water mixer connected to a compressor, an adjustable control device and supplying compressed air to the reservoir through the air duct are used; blow fans are equipped with adjustable control devices; coarse filters are installed at the outlet of the boiler plant.

Наличие резервуара для подогрева воды и расположение змеевика по всей площади резервуара позволяет увеличить поверхность теплообмена с нагреваемой водой, а также наличие пропеллерной мешалки и/или пневматического перемешивателя и установка дутьевых вентиляторов, обеспечивающих регулирование скорости прохождения дымовых газов по змеевику, позволяют повысить КПД теплоотдачи дымовыми газами.The presence of a tank for heating water and the location of the coil over the entire area of the tank allows you to increase the heat exchange surface with heated water, as well as the presence of a propeller stirrer and / or pneumatic mixer and the installation of blower fans that control the rate of passage of flue gases through the coil, increase the efficiency of heat transfer by flue gases .

Наличие камеры смешения и соединение ее с котельной установкой позволяют осуществлять подачу теплоносителя к потребителю в требуемом объеме, т.е. если объема подогретой воды в резервуаре будет недостаточно для снабжения потребителя, теплоноситель будет поступать с котельной установки. Это позволит расширить область применения системы.The presence of the mixing chamber and its connection with the boiler installation allow the supply of the coolant to the consumer in the required volume, i.e. if the volume of heated water in the tank is not enough to supply the consumer, the coolant will come from the boiler plant. This will expand the scope of the system.

Наличие датчиков и исполнительных механизмов позволяет управлять процессом посредством микроконтроллера, т.е. полностью автоматизировать процесс управления системой подогрева и подачи воды потребителю.The presence of sensors and actuators allows you to control the process through a microcontroller, i.e. fully automate the process of controlling the heating and water supply to the consumer.

Сущность изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-3.The invention is illustrated by the drawings presented in FIG. 1-3.

На фиг. 1 показана структурная схема автоматизации системы подогрева воды дымовыми газами.In FIG. 1 shows a block diagram of the automation of a flue gas water heating system.

На фиг. 2 (вид сбоку) и фиг. 3 (вид сверху - разрез) - резервуар для подогрева воды дымовыми газами.In FIG. 2 (side view) and FIG. 3 (top view - section) - a tank for heating water with flue gases.

Система подогрева воды, подаваемой потребителю, включает резервуар 1 для подогрева воды, поступающей от источника водоснабжения по трубопроводу 2, включающему регулируемую устройством управления 3 задвижку 4, датчик температуры 5, датчик расхода 6 и датчик давления 7.The system for heating the water supplied to the consumer includes a tank 1 for heating the water coming from the water supply source through the pipeline 2, including a valve 4 regulated by the control device 3, a temperature sensor 5, a flow sensor 6 and a pressure sensor 7.

В резервуаре 1 установлены змеевик 8 по всей его площади, датчик уровня воды 9, средство для перемешивания воды, например пропеллерная мешалка 10 с устройством управления ее работой 11 и/или пневматический перемешиватель воды («джакузи») 12, осуществляющий перемешивание воды сжатым воздухом. Пневматический перемешиватель воды 12 соединен с компрессором 13, регулируемым устройством управления 14 и подводящим по воздуховоду 15 сжатый воздух в резервуар 1, образуя замкнутый контур. Змеевик 8 выполнен из материала, обладающего высокой теплопроводностью, например из латуни. К входу змеевика 8 подсоединен входной трубопровод 16 дымовых газов котельной установки. На выходе из котельной установки могут быть установлены фильтры грубой очистки (на фиг. не показаны). К выходу змеевика 8 подсоединен выходной трубопровод 17. Внутри входного 16 и/или выходного 17 трубопровода установлены дутьевые вентиляторы 18, 19 соответственно. Дутьевые вентиляторы 18, 19 могут быть снабжены устройствами управления 20, 21 соответственно.A coil 8 is installed in the tank 1 over its entire area, a water level sensor 9, a means for mixing water, for example, a propeller mixer 10 with a device for controlling its operation 11 and / or a pneumatic water mixer (“jacuzzi”) 12, which mixes the water with compressed air. The pneumatic water mixer 12 is connected to a compressor 13, an adjustable control device 14 and supplying compressed air through the duct 15 to the tank 1, forming a closed loop. The coil 8 is made of a material having high thermal conductivity, for example, of brass. To the input of the coil 8 is connected to the inlet pipe 16 of the flue gases of the boiler installation. At the exit of the boiler installation, coarse filters (not shown in Fig.) Can be installed. An outlet pipe 17 is connected to the output of the coil 8. Inside the inlet 16 and / or outlet 17 of the pipeline blow fans 18, 19 are installed, respectively. Blow fans 18, 19 may be provided with control devices 20, 21, respectively.

В резервуаре 1 змеевик 8 установлен с возможностью съема. На внутренней поверхности змеевика 8 оседают твердые фракции дымовых газов. Для очистки змеевика 8 на входе и выходе змеевика 8 установлено устройство для его съема 22. Основное требование к устройству 22 для съема змеевика 8 - обеспечение герметичности.In the tank 1, the coil 8 is installed with the possibility of removal. On the inner surface of the coil 8, solid fractions of flue gases settle. To clean the coil 8 at the inlet and outlet of the coil 8, a device is installed for its removal 22. The main requirement for the device 22 for removing the coil 8 is to ensure tightness.

Резервуар 1 соединен с циркуляционным насосом 23, регулируемым устройством управления 24, посредством трубопровода, включающего датчик температуры 25, датчик расхода 26, датчик давления 27. Циркуляционный насос 23 через регулируемую устройством управления 28 задвижку 29 соединен с рециркуляционным трубопроводом для подачи воды в резервуар 1. Циркуляционный насос 23 через регулируемую устройством управления 30 задвижку 31 соединен трубопроводом для подачи воды в камеру смешения 32. Второй вход камеры смешения 32 соединен с котельной установкой посредством трубопровода, включающего регулируемую устройством управления 33 задвижку 34, датчик температуры 35, датчик расхода 36 и датчик давления 37. Выход камеры смешения 32 соединен с потребителем теплоносителя посредством трубопровода, включающего регулируемую устройством управления 38 задвижку 39, датчик температуры 40, датчик расхода 41 и датчик давления 42. Для использования обратной воды сетевой насос 43, регулируемый устройством управления 44, подсоединен к котельной установке посредством трубопровода, включающего датчик температуры 45, датчик расхода 46 и датчик давления 47.The tank 1 is connected to a circulation pump 23, adjustable by a control device 24, through a pipeline including a temperature sensor 25, a flow sensor 26, a pressure sensor 27. The circulation pump 23 through a valve 29 regulated by the control device 28 is connected to a recirculation pipe for supplying water to the tank 1. The circulation pump 23 through the valve 30 adjustable by the control device 30 is connected by a pipeline for supplying water to the mixing chamber 32. The second input of the mixing chamber 32 is connected to the boiler installation by means of a pipeline including a valve 34 regulated by the control device 33, a temperature sensor 35, a flow sensor 36, and a pressure sensor 37. The output of the mixing chamber 32 is connected to the heat carrier consumer by means of a pipeline including a valve 39 controlled by the control device 38, a temperature sensor 40, a flow sensor 41, and pressure sensor 42. For using return water, the network pump 43, controlled by the control unit 44, is connected to the boiler installation via a pipeline including a temperature sensor 45, sensors flow rate 46 and pressure sensor 47.

Избытки теплоносителя, образованного в ходе добавления в резервуар воды 1 от источника водоснабжения, используются для собственных нужд.Excess coolant formed during the addition of water 1 to the reservoir from the water supply is used for own needs.

Датчики температуры 5, 25, 35, 40, 45, датчики расхода 6,26,36, 41,46 и датчики давления 7, 27, 37, 42, 47 и устройства управления 3, 11, 14, 20, 21, 24, 28, 33, 38, 44 соединены с централизованной автоматизированной системой управления, выполненной на базе, например, микроконтроллера. Система снабжена клапаном аварийного сброса давления (на фиг. не показан).Temperature sensors 5, 25, 35, 40, 45, flow sensors 6.26.36, 41.46 and pressure sensors 7, 27, 37, 42, 47 and control devices 3, 11, 14, 20, 21, 24, 28, 33, 38, 44 are connected to a centralized automated control system based on, for example, a microcontroller. The system is equipped with an emergency pressure relief valve (not shown in FIG.).

Система подогрева воды, подаваемой потребителю, работает следующим образом.The heating system of water supplied to the consumer, operates as follows.

Дымовые газы с котельной установки, поступающие в систему подогрева воды, предварительно проходят через фильтр грубой очистки (на фиг. не показан). Далее дымовые газы с котельной установки поступают в змеевик 8, расположенный в резервуаре для подогрева воды 1, через входной трубопровод дымовых газов 16 за счет разрежения, создаваемого дутьевым вентилятором 18. Для регулирования режимов работы дутьевого вентилятора 16 может быть использовано устройство управления его работой 20. Проходя через змеевик 8, дымовые газы нагревают воду в резервуаре 1. Нагрев воды в резервуаре 1 происходит неравномерно вследствие остывания дымовых газов при движении по змеевику 8. С целью увеличения теплоотдачи от дымовых газов нагреваемой воде в резервуаре 1 устанавливается пропеллерная мешалка 10, вращающаяся за счет работы устройства управления пропеллерной мешалкой 11. Для смешивания воды в резервуаре 1 вместо пропеллерной мешалки 11, либо совместно с ней, может быть установлен пневматический перемешиватель воды («джакузи») 12. В пневматический перемешиватель воды («джакузи») 12 может, например, подаваться нагретый воздух из резервуара 1. Для этого по воздуховоду 15 за счет работы компрессора 13, управляемого устройством управления 14, в резервуар 1 подается сжатый воздух, образуя замкнутый контур. Образующиеся пузырьки воздуха в резервуаре 1 перемешивают в нем нагреваемую воду. Далее дымовые газы через выходной трубопровод 17 удаляются в дымовую трубу.The flue gases from the boiler installation entering the water heating system pass through a coarse filter (not shown in Fig.). Next, the flue gases from the boiler installation enter the coil 8, located in the tank for heating water 1, through the inlet pipe of the flue gases 16 due to the vacuum created by the blower fan 18. To control the operation of the blower fan 16, a control device 20 can be used. Passing through the coil 8, flue gases heat the water in the tank 1. Heating of the water in the tank 1 is uneven due to cooling of the flue gases when moving along the coil 8. In order to increase heat transfer from the flue gas to the heated water in the tank 1, a propeller stirrer 10 is installed, which rotates due to the operation of the control device of the propeller stirrer 11. To mix the water in the tank 1 instead of the propeller stirrer 11, or in conjunction with it, can be installed a pneumatic water mixer ("jacuzzi") 12. For example, heated air from a reservoir 1 may be supplied to a pneumatic water mixer (“jacuzzi”) 12. For this, through the duct 15 due to the operation of the compressor 13 controlled by the control device 14, into the reservoir 1 p compressed air is supplied, forming a closed loop. The resulting air bubbles in the tank 1 mix heated water in it. Next, the flue gases through the outlet pipe 17 are removed into the chimney.

В зависимости от расчетного значения давления, необходимого для подачи дымовых газов в трубопровод 16 и змеевик 8, может применяться нагнетательная схема подачи, когда дымовые газы будут поступать в змеевик 8 за счет работы дутьевого вентилятора 18. Также может быть использована комбинированная схема подачи дымовых газов в трубопровод 16 и змеевик 8, т.е. за счет совместной работы дутьевых вентиляторов 18 и 19. Для управления режимами работы дутьевого вентилятора 19 может быть использовано устройство управления 21.Depending on the calculated value of the pressure required to supply the flue gases to the pipe 16 and the coil 8, a pressure supply circuit can be used when the flue gases enter the coil 8 due to the operation of the blower fan 18. A combined flue gas supply circuit can also be used. pipeline 16 and coil 8, i.e. due to the joint operation of the blower fans 18 and 19. To control the operation modes of the blower fan 19 can be used control device 21.

Нагретая в резервуаре 1 вода откачивается из резервуара 1 за счет работы циркуляционного насоса 23, который управляется устройством управления 24. Датчиками температуры 25, расхода 26 и давления 27 контролируются параметры откачиваемой воды. В случае, если параметры откачиваемой воды не удовлетворяют требуемым, то через регулируемую задвижку 29, управляемую устройством управления задвижкой 28, вода вновь поступает в трубопровод 2 для подачи в резервуар 1. Если параметры откачиваемой из резервуара 1 воды удовлетворяют требуемым, то она через регулируемую задвижку 31, управляемую устройством управления 30, поступает в камеру смешения 32. Из камеры смешения 32 нагретая вода подается потребителю, например, в шахтную калориферную установку. В зависимости от требуемого расхода и температуры нагретой воды для работы шахтной калориферной установки она может подаваться только из резервуара для подогрева воды 1, либо в камеру смешения 32 будет дополнительно поступать прямая вода из котельной установки, параметры которой будут измеряться датчиками температуры 35, расхода 36 и давления 37. Работа регулируемой задвижки 39, устройства управления задвижкой 38 и сетевого насоса 43, производительность которого регулируется устройством управления 44, будет определяться в зависимости от параметров (температуры и давления) воды и требуемого для работы шахтной калориферной установки ее расхода. Подача прямой воды из котельной установки устанавливается регулируемой задвижкой 34, управляемой устройством управления задвижкой 33. Параметры прямой и обратной воды контролируются датчиками температуры 40, 45, расхода 41, 46 и давления 42, 47.The water heated in the tank 1 is pumped out of the tank 1 due to the operation of the circulation pump 23, which is controlled by the control unit 24. The parameters of the pumped water are controlled by temperature sensors 25, flow rate 26 and pressure 27. If the parameters of the pumped-out water do not satisfy the required ones, then through the adjustable valve 29, controlled by the control device of the valve 28, the water again enters the pipe 2 for supplying to the tank 1. If the parameters of the pumped water from the tank 1 satisfy the requirements, then it is through an adjustable valve 31, controlled by the control device 30, enters the mixing chamber 32. From the mixing chamber 32, heated water is supplied to the consumer, for example, in a mine air heater. Depending on the required flow rate and the temperature of the heated water for the operation of the mine air heater, it can be supplied only from the tank for heating water 1, or direct water from the boiler plant, the parameters of which will be measured by temperature sensors 35, flow rate 36 and pressure 37. The operation of the adjustable gate valve 39, the valve control device 38 and the mains pump 43, the performance of which is controlled by the control device 44, will be determined depending on the pairs meters (temperature and pressure) of water and the flow rate required for the operation of a mine air heater. The direct water supply from the boiler installation is set by an adjustable valve 34, controlled by a valve control device 33. The parameters of the direct and return water are controlled by temperature sensors 40, 45, flow rate 41, 46 and pressure 42, 47.

Вода в резервуаре для подогрева воды 1 пополняется от источника водоснабжения, которым может служить промышленная вода, артезианские скважины и т.д. Необходимость пополнения резервуара 1 контролируется датчиком уровня 9. В случае, когда температура воды в резервуаре 1 достаточна для подачи в камеру смешения 32, задвижка 29 закрывается при помощи устройства управления задвижкой 28, а задвижка 31, при помощи устройства управления задвижкой 30, открывается. Когда уровень воды в резервуаре 1 становится минимальным, задвижка 31 закрывается, и в резервуар 1 поступает вода от источника водоснабжения через управляемую устройством 3 задвижку 4. Параметры воды, поступающей от источника водоснабжения резервуара 1, контролируются датчиками температуры 5, расхода 6 и давления 7. В период наполнения резервуара 1 водой от источника водоснабжения в шахтную калориферную установку будет поступать вода с котельной установки. Система работает в режиме динамически изменяющегося давления, в связи с чем она оборудована клапанами аварийного сброса давления (на фиг. не показаны).The water in the tank for heating water 1 is replenished from a source of water supply, which can serve as industrial water, artesian wells, etc. The need for replenishment of the tank 1 is controlled by a level sensor 9. In the case when the water temperature in the tank 1 is sufficient to supply the mixing chamber 32, the valve 29 is closed using the valve control device 28, and the valve 31, using the valve control device 30, opens. When the water level in the tank 1 becomes minimal, the valve 31 closes, and water 1 comes from the water supply source through the valve 4 controlled by the device 3. The parameters of the water coming from the water supply source of the tank 1 are monitored by temperature sensors 5, flow 6 and pressure 7. During the period of filling the tank 1 with water from the water supply source, water from the boiler installation will be supplied to the mine air heater. The system operates in a dynamically changing pressure mode, and therefore it is equipped with emergency pressure relief valves (not shown in Fig.).

Система автоматизации управляется посредством микроконтроллера.The automation system is controlled by a microcontroller.

Преимущество изобретения состоит в том, что оно позволяет повысить КПД теплоотдачи дымовыми газами, автоматизировать процесс управления системой подогрева и подачи воды потребителю, что значительно расширяет область ее применения.The advantage of the invention is that it allows to increase the efficiency of heat transfer by flue gases, to automate the control process of the heating system and water supply to the consumer, which significantly expands the scope of its application.

Claims (4)

1.Система подогрева воды, подаваемой потребителю, содержащая змеевик, циркуляционный насос, соединенный с рециркуляционным трубопроводом для подачи воды через задвижку, регулируемую устройством управления, сетевой насос, подсоединенный посредством трубопровода к котельной установке, отличающаяся тем, что она снабжена резервуаром для подогрева воды, поступающей от источника водоснабжения по трубопроводу, включающему регулируемую устройством управления задвижку, датчики температуры, расхода и давления, камерой смешения, одним или двумя дутьевыми вентиляторами и клапаном аварийного сброса давления, при этом резервуар для подогрева воды снабжен датчиком уровня воды и средством для перемешивания воды, в резервуаре установлен змеевик по всей площади резервуара, причем змеевик установлен с возможностью съема и выполнен из материала, обладающего высокой теплопроводностью, к входу змеевика подсоединен входной трубопровод дымовых газов котельной установки, к выходу змеевика подсоединен выходной трубопровод, внутри входного и/или выходного трубопровода установлены дутьевые вентиляторы, при этом резервуар соединен с циркуляционным насосом, регулируемым устройством управления, посредством трубопровода, включающего датчики температуры, расхода и давления, а циркуляционный насос через регулируемую устройством управления задвижку посредством трубопровода соединен с первым входом камеры смешения, второй вход камеры смешения соединен с котельной установкой посредством трубопровода, включающего регулируемую устройством управления задвижку, датчики температуры, расхода и давления, выход камеры смешения соединен с потребителем теплоносителя посредством трубопровода, включающего регулируемую устройством управления задвижку, датчики температуры, расхода и давления, сетевой насос, регулируемый устройством управления и подсоединенный к котельной установке посредством трубопровода, включающего датчики температуры, расхода и давления.1. A system for heating water supplied to a consumer, comprising a coil, a circulation pump connected to a recirculation pipe for supplying water through a valve controlled by a control device, a network pump connected via a pipe to a boiler installation, characterized in that it is provided with a tank for heating the water, coming from a water supply source through a pipeline including a valve controlled by a control device, temperature, flow and pressure sensors, a mixing chamber, one or two I have blast fans and an emergency pressure relief valve, while the water heating tank is equipped with a water level sensor and means for mixing water, a coil is installed in the tank over the entire area of the tank, and the coil is installed with the possibility of removal and is made of material with high thermal conductivity, the inlet pipe of the boiler system is connected to the inlet of the coil, the outlet pipe is connected to the outlet of the coil, blowing is installed inside the inlet and / or outlet pipe fans, while the tank is connected to a circulation pump controlled by a control device through a pipeline including temperature, flow and pressure sensors, and a circulation pump through a valve controlled by a control device is connected through a pipe to the first input of the mixing chamber, the second input of the mixing chamber is connected to the boiler installation by means of a pipeline including a valve controlled by a control device, temperature, flow and pressure sensors, the output of the mixing chamber connected to a heat carrier consumer through a pipeline including a valve controlled by a control device, temperature, flow and pressure sensors, a network pump controlled by a control device and connected to the boiler installation via a pipeline including temperature, flow and pressure sensors. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве средства для перемешивания воды использованы пропеллерная мешалка с устройством управления ее работой и/или пневматический перемешиватель воды, соединенный с компрессором, регулируемым устройством управления и подводящим по воздуховоду сжатый воздух в резервуар.2. The system according to claim 1, characterized in that a propeller mixer with a device for controlling its operation and / or a pneumatic water mixer connected to a compressor, an adjustable control device and supplying compressed air through the air duct to the tank is used as a means for mixing water. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дутьевые вентиляторы снабжены регулируемыми устройствами управления.3. The system according to p. 1, characterized in that the blower fans are equipped with adjustable control devices. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что на выходе из котельной установки установлены фильтры грубой очистки. 4. The system according to claim 1, characterized in that at the outlet of the boiler installation, coarse filters are installed.
RU2014118663/06A 2014-05-07 2014-05-07 Consumer water heating system RU2557156C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014118663/06A RU2557156C1 (en) 2014-05-07 2014-05-07 Consumer water heating system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014118663/06A RU2557156C1 (en) 2014-05-07 2014-05-07 Consumer water heating system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2557156C1 true RU2557156C1 (en) 2015-07-20

Family

ID=53611694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014118663/06A RU2557156C1 (en) 2014-05-07 2014-05-07 Consumer water heating system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2557156C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2624723C2 (en) * 2015-11-13 2017-07-05 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Automatic control system of technological processes of heating system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU643723A1 (en) * 1976-12-21 1979-01-25 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им. В.В.Куйбышева Device for regulating heat consumption in heat-supply system
FR2537250A1 (en) * 1982-12-04 1984-06-08 Baucalor Ag METHOD AND DEVICE FOR HEATING LIQUIDS
RU2031316C1 (en) * 1991-11-25 1995-03-20 Владимир Васильевич Мельниченко Automated thermal station
RU2230260C1 (en) * 2003-04-29 2004-06-10 Воронов Виталий Иванович Automatic control system for water heating plant employing waste heat of b oiler flue gases
RU2319064C1 (en) * 2006-08-28 2008-03-10 Виталий Анатольевич Колмогорцев Device for using secondary heat power

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU643723A1 (en) * 1976-12-21 1979-01-25 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им. В.В.Куйбышева Device for regulating heat consumption in heat-supply system
FR2537250A1 (en) * 1982-12-04 1984-06-08 Baucalor Ag METHOD AND DEVICE FOR HEATING LIQUIDS
RU2031316C1 (en) * 1991-11-25 1995-03-20 Владимир Васильевич Мельниченко Automated thermal station
RU2230260C1 (en) * 2003-04-29 2004-06-10 Воронов Виталий Иванович Automatic control system for water heating plant employing waste heat of b oiler flue gases
RU2319064C1 (en) * 2006-08-28 2008-03-10 Виталий Анатольевич Колмогорцев Device for using secondary heat power

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2624723C2 (en) * 2015-11-13 2017-07-05 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Automatic control system of technological processes of heating system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105423592B (en) Double-working-condition direct combustion dual effect type lithium bromide absorption type heat pump unit
PL409129A1 (en) Tankless water heater for the power boiler
RU2557156C1 (en) Consumer water heating system
CN203949271U (en) A kind of domestic heating and Living Water one water system
US10126016B2 (en) Heater for indoor warming using waste heat of exhaust gas
RU2015133940A (en) GAS TURBINE INSTALLATION AND METHOD FOR REGULATING THE SPECIFIED INSTALLATION
JP5511429B2 (en) Heat utilization system
CN205262231U (en) Utilize power generation system of rotary kiln low temperature waste heat
RU148737U1 (en) ELECTRIC DRIVE VENTILATION AND WATER HEAT REGENERATION
CN203534220U (en) Flue gas waste heat power generation system
WO2012123934A4 (en) Solar energy system
CN206670117U (en) Skyscraper is cold and hot double for journey piping installation, building air-conditioner device
CN205330922U (en) Air compressor machine waste heat thermoelectric generation system
CA2971924A1 (en) High pressure hot air heater
RU102063U1 (en) SYSTEM FOR DISPOSAL OF HEAT OF COOLING AIR OF THE TECHNOLOGICAL UNIT
PT108844B (en) HEATING DEVICE AND PROCESS OF OPERATING A HEATING DEVICE.
RU161267U1 (en) HEAT GENERATOR
CN104343524A (en) Modularized cooling device and cooling method for extraposition gas machine
CN204611905U (en) A kind of heating equipment
CN109512534A (en) Dental furnace and method for running dental furnace
RU151606U1 (en) GAS AIR HEATER
CN203771915U (en) Thermal cycle energy-saving drying room device
RU2745057C1 (en) Object heating installation
RU2319064C1 (en) Device for using secondary heat power
Ďurčanský et al. Heat exchanger design for hot air ericsson-brayton piston engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190508