RU2661578C1 - Universal thermo-hydraulic distributor - Google Patents

Universal thermo-hydraulic distributor Download PDF

Info

Publication number
RU2661578C1
RU2661578C1 RU2017132183A RU2017132183A RU2661578C1 RU 2661578 C1 RU2661578 C1 RU 2661578C1 RU 2017132183 A RU2017132183 A RU 2017132183A RU 2017132183 A RU2017132183 A RU 2017132183A RU 2661578 C1 RU2661578 C1 RU 2661578C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
source
branch pipe
pump
connection
Prior art date
Application number
RU2017132183A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Викторович Яворовский
Алексей Александрович Генварев
Владимир Васильевич Сенников
Алексей Сергеевич Маленков
Дмитрий Олегович Романов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
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 образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
Priority to RU2017132183A priority Critical patent/RU2661578C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2661578C1 publication Critical patent/RU2661578C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/02—Hot-water central heating systems with forced circulation, e.g. by pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: universal thermohydraulic distributor comprises cylindrical body 1 made in the form of a distributing manifold 2 and collecting manifold 3 with identical diameters D1. Distribution manifold 2 comprises branch pipe for connection of the source 4 supply pipeline with diameter D2 and branch pipes for connection of the consumers' supply pipelines 5. Collecting manifold 3 comprises branch pipe for connection of the source 6 return pipeline with diameter D2 and branch pipes for connection of the consumers’ return pipelines 7, at that, the branch pipes diameters D2 for connection of the source supply pipeline 4 and for connection of the source 6 return pipeline are identical. At the distributing manifold 2 free end, the air removal branch pipe 8 is arranged, at the distributing manifold 2 connecting end the first connection branch pipe 9 is located. On the of the collecting manifold 3 free end the slurry removing branch pipe 10 is arranged. At the collecting manifold 3 connection end the second connecting branch pipe 11 is arranged. To the first connecting branch pipe 9 the pump 12 is connected with its suction side, the pump 12 pressure side is connected to the second connecting branch pipe 11. To the pump 12 variable frequency drive 13 is connected, connected to the electronic controller 14 output, which input is connected to the differential pressure sensor 15 output, which first input is connected to the branch pipe for the source 4 supply pipeline connection, and the second input is connected to the branch pipe for the source 6 return pipeline connection. At that, the branch pipe for the source 4 supply line connection, distributing manifold 2, first connection branch pipe 9, pump 12, second connection branch pipe 11, collecting manifold 3 and the branch pipe for the source 6 return pipeline connection form the source circuit. Nominal head at the pump 12 zero feed rate Hn0 and the pump 12 flow-through part nominal resistance Sn0 are chosen from the condition of equation fulfilling Δh0=(SUTGD+Sn0)∙G0 2-Hn0 and, at that, finding the piezometric marks difference value between the branch pipe for the source 4 supply pipeline connection and the branch pipe for the source 6 return pipeline connection Δh0 in the range from 0 to 1.5 w.c.m., where SUTGD is the universal thermohydraulic distributor source circuit nominal hydraulic resistance in the rated mode, m⋅s2/kg2; G0 is the water flow rate through the pump at the nominal mode, kg/s. Distributing manifold 2 and the collecting manifold 3 diameter D1 does not exceed the diameter D2 for the source 4 supply pipeline connection and for the source 6 return pipeline connection.
EFFECT: disclosed is the universal thermohydraulic distributor.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к централизованному теплоснабжению, и может быть использовано в водяных централизованных и децентрализованных системах теплоснабжения для подключения потребителей тепловой энергии к источнику теплоснабжения на котельной, либо в центральном тепловом пункте (ЦТП) или индивидуальном тепловом пункте (ИТП).The invention relates to the field of power engineering, in particular to district heating, and can be used in centralized and decentralized water heating systems for connecting consumers of heat energy to a heat supply source in a boiler house, or in a central heating center (TSC) or an individual heating center (ITP).

Известен гидравлический распределитель для систем отопления (патент DE №4407807, опубл. 14.09.1995, МПК F24D 12/02), содержащий корпус, патрубки для подключения подающего и обратного трубопровода потребителя и источника, подсоединенные к корпусу; трехсторонние направляющие пластины, расположенные в верхней и нижней частях внутри корпуса, при этом направляющие пластины образуют конус с закругленной вершиной; перфорированную пластину, расположенную в центре корпуса между подающей и обратными линиями.A known hydraulic distributor for heating systems (DE patent No. 4407807, publ. 09/14/1995, IPC F24D 12/02), comprising a housing, pipes for connecting the supply and return piping of the consumer and source, connected to the housing; tripartite guide plates located in the upper and lower parts inside the housing, while the guide plates form a cone with a rounded apex; a perforated plate located in the center of the housing between the feed and return lines.

Недостатком данного технического решения является узкая область применения из-за невозможности подключения тепловых потребителей большой тепловой мощности, что обусловлено возникающим значительным гидравлическим сопротивлением при подключении таких потребителей, которое невозможно снизить в рамках данной конструкции без значительного увеличения ее геометрических размеров, что неизбежно повлечет за собой повышение металлоемкости конструкции, техническую сложность изготовления, увеличение тепловых потерь с поверхности, повышение сложности монтажа и эксплуатации, а также невозможность установки в помещениях с ограниченным пространством.The disadvantage of this technical solution is the narrow scope due to the impossibility of connecting thermal consumers with large thermal power, which is due to the significant hydraulic resistance when connecting such consumers, which cannot be reduced within the framework of this design without a significant increase in its geometric dimensions, which will inevitably lead to an increase metal consumption of the structure, technical complexity of manufacturing, increase in heat loss from the surface, increase e the complexity of installation and operation, as well as the inability to install in rooms with limited space.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является термогидравлический распределитель для системы отопления (патент US №7509927, опубл. 31.03.2009, МПК F24D 3/08), содержащий корпус, патрубки для подключения подающего и обратного трубопроводов источника, подсоединенные к корпусу устройства, расположенные на некотором расстоянии друг от друга (по вертикали) с одной стороны корпуса и образующие контур источника; патрубки для подключения подающего и обратного трубопроводов потребителя, подсоединенные к корпусу, расположенные на некотором расстоянии друг от друга (по вертикали) с противоположной стороны корпуса и образующие контур потребителя; разделительный элемент, расположенный внутри корпуса между контурами источника и потребителя, и образующий верхний и нижний байпасы между контурами источника и потребителя вблизи верхней и нижней частей корпуса устройства.The closest in technical essence to the present invention is a thermo-hydraulic distributor for a heating system (US patent No. 7505027, publ. March 31, 2009, IPC F24D 3/08), comprising a housing, nozzles for connecting the supply and return pipelines of the source, connected to the housing of the device, located at some distance from each other (vertically) on one side of the housing and forming the source contour; pipes for connecting the supply and return pipelines of the consumer, connected to the housing, located at some distance from each other (vertically) on the opposite side of the housing and forming a consumer circuit; a dividing element located inside the housing between the source and consumer circuits, and forming the upper and lower bypasses between the source and consumer circuits near the upper and lower parts of the device casing.

Недостатком настоящего технического решения является узкая область применения из-за невозможности подключения тепловых потребителей большой тепловой мощности, что обусловлено появлением высокого гидравлического сопротивления по ходу теплоносителей в контурах источника и потребителя при подключении таких потребителей.The disadvantage of this technical solution is the narrow scope due to the impossibility of connecting thermal consumers of high thermal power, due to the appearance of high hydraulic resistance along the coolants in the source and consumer circuits when connecting such consumers.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является значительное снижение гидравлического сопротивления контура источника термогидравлического распределителя без увеличения геометрических размеров конструкции устройства (диаметра и длины).The technical problem to which the invention is directed is to significantly reduce the hydraulic resistance of the source circuit of a thermo-hydraulic distributor without increasing the geometric dimensions of the device structure (diameter and length).

Технический результат заключается в расширении области применения термогидравлических распределителей, обусловленном возможностью подключения потребителей тепловой энергии с большими тепловыми нагрузками.The technical result consists in expanding the field of application of thermo-hydraulic distributors, due to the possibility of connecting consumers of thermal energy with large thermal loads.

Это достигается тем, что известный термогидравлический распределитель, содержащий цилиндрический корпус с патрубком для подключения подающего трубопровода источника, патрубками для подключения подающих трубопроводов потребителей, патрубком для подключения обратного трубопровода источника, патрубками для подключения обратных трубопроводов потребителей, патрубком для удаления воздуха, патрубком для удаления шлама, снабжен насосом, частотно-регулируемым приводом, электронным контроллером, датчиком перепада давления, первым и вторым соединительными патрубками, при этом корпус выполнен в виде распределяющего коллектора и собирающего коллектора идентичных диаметров D1, распределяющий коллектор содержит патрубок для подключения подающего трубопровода источника и патрубки для подключения подающих трубопроводов потребителей, собирающий коллектор содержит патрубок для подключения обратного трубопровода источника и патрубки для подключения обратных трубопроводов потребителей, патрубок для удаления воздуха расположен на свободном торце распределяющего коллектора, на соединительном торце которого расположен первый соединительный патрубок, второй соединительный патрубок расположен на соединительном торце собирающего коллектора, на свободном торце которого расположен патрубок для удаления шлама, к первому соединительному патрубку подключен насос своей всасывающей стороной, напорная сторона насоса подключена ко второму соединительному патрубку, к насосу подсоединен частотно-регулируемый привод, соединенный с выходом электронного контроллера, вход которого подсоединен к выходу датчика перепада давления, первый вход которого соединен с патрубком для подключения подающего трубопровода источника, а второй вход соединен с патрубком для подключения обратного трубопровода источника, номинальный напор при нулевой подаче Нn0 насоса и номинальное сопротивление проточной части Sn0 насоса выбраны из условия выполнения равенства

Figure 00000001
и при этом нахождения величины разности пьезометрических отметок между патрубком для подключения подающего трубопровода источника и патрубком для подключения обратного трубопровода источника Δh0 в диапазоне от 0 до 1,5 м вод.ст., где SУТГР - номинальное гидравлическое сопротивление контура источника универсального термогидравлического распределителя на номинальном режиме, м⋅с2/кг2; G0 - расход воды через насос на номинальном режиме, кг/с, при этом контур источника образован патрубком для подключения подающего трубопровода источника, распределяющим коллектором, первым соединительным патрубком, насосом, вторым соединительным патрубком, собирающим коллектором и патрубком для подключения обратного трубопровода источника.This is achieved by the fact that the known thermo-hydraulic distributor containing a cylindrical body with a pipe for connecting the supply pipe of the source, pipes for connecting the supply pipes of consumers, pipe for connecting the return pipe of the source, pipes for connecting the consumer return pipes, pipe for removing air, pipe for removing sludge , equipped with a pump, variable frequency drive, electronic controller, differential pressure sensor, first and second connecting nozzles, the case being made in the form of a distributing collector and a collecting collector of identical diameters D1, the distributing collector contains a nozzle for connecting the supply pipe of the source and a nozzle for connecting the supply pipelines of the consumers, the collecting manifold contains a pipe for connecting the return pipe of the source and a pipe for connecting the return pipelines consumers, the pipe for removal of air is located on a free end of the distributing collector , on the connecting end of which the first connecting pipe is located, the second connecting pipe is located on the connecting end of the collecting manifold, on the free end of which there is a pipe for removing sludge, the pump is connected to the first connecting pipe by its suction side, the pressure side of the pump is connected to the second connecting pipe, to a variable frequency drive connected to the output of the electronic controller is connected to the pump, the input of which is connected to the output of the overload sensor pressure port, the first input of which is connected to the pipe for connecting the source supply pipe, and the second input is connected to the pipe for connecting the source return pipe, the nominal pressure at zero flow rate Н n0 of the pump and the nominal resistance of the flow part S n0 of the pump are selected from the condition
Figure 00000001
and at the same time finding the difference between the piezometric marks between the pipe for connecting the source supply pipe and the pipe for connecting the source return pipe Δh 0 in the range from 0 to 1.5 m water column , where S UTR is the nominal hydraulic resistance of the source circuit of a universal thermo-hydraulic distributor in the nominal mode, m⋅s 2 / kg 2 ; G 0 is the flow rate of water through the pump in the nominal mode, kg / s, while the source circuit is formed by a pipe for connecting the source supply pipe, a distribution manifold, a first connecting pipe, a pump, a second connecting pipe, a collecting manifold and a pipe for connecting the source return pipe.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема универсального термогидравлического распределителя, на фиг. 2 показана разность пьезометрических отметок для контура источника трубопровода по прототипу, на фиг. 3 показана разность пьезометрических отметок для контура источника согласно предлагаемому изобретению.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a diagram of a universal thermohydraulic distributor; FIG. 2 shows the difference of the piezometric marks for the contour of the pipeline source according to the prototype, FIG. 3 shows the difference of the piezometric marks for the source circuit according to the invention.

Универсальный термогидравлический распределитель содержит цилиндрический корпус 1, выполненный в виде распределяющего коллектора 2 и собирающего коллектора 3 идентичных диаметров D1. Распределяющий коллектор 2 содержит патрубок для подключения подающего трубопровода источника 4 диаметром D2 и патрубки для подключения подающих трубопроводов потребителей 5, при этом количество патрубков для подключения подающих трубопроводов потребителей 5 выбрано от 1 до n с соответствующими диаметрами d1…dn, где n - число подключаемых потребителей теплоты. Диаметры d1…dn выбраны исходя из значений соответствующей тепловой нагрузки конкретного потребителя. Собирающий коллектор 3 содержит патрубок для подключения обратного трубопровода источника 6 диаметром D2 и патрубки для подключения обратных трубопроводов потребителей 7, при этом диаметры D2 патрубка для подключения подающего трубопровода источника 4 и патрубка для подключения обратного трубопровода источника 6 идентичны, количество патрубков для подключения обратных трубопроводов потребителей 7 выбрано от 1 до n с соответствующими диаметрами d1…dn, где n - число подключаемых потребителей теплоты. Соответствующие диаметры d1…dn патрубков для подключения подающих 5 и обратных 7 трубопроводов потребителей идентичны.Universal thermohydraulic distributor contains a cylindrical housing 1, made in the form of a distribution manifold 2 and a collecting manifold 3 of identical diameters D1. Distribution manifold 2 contains a pipe for connecting a supply pipe of a source 4 with a diameter of D2 and pipes for connecting a supply pipe of consumers 5, while the number of pipes for connecting a supply pipe of consumers 5 is selected from 1 to n with the corresponding diameters d1 ... dn, where n is the number of connected consumers heat. The diameters d1 ... dn are selected based on the values of the corresponding heat load of a particular consumer. The collecting manifold 3 contains a pipe for connecting the return pipe of the source 6 with a diameter of D2 and pipes for connecting the return pipes of the consumers 7, while the diameters D2 of the pipe for connecting the supply pipe of the source 4 and the pipe for connecting the return pipe of the source 6 are identical, the number of pipes for connecting the consumer return pipelines 7, from 1 to n are selected with the corresponding diameters d1 ... dn, where n is the number of connected heat consumers. The corresponding diameters d1 ... dn of the nozzles for connecting the supply 5 and return 7 pipelines of consumers are identical.

На свободном торце распределяющего коллектора 2 расположен патрубок для удаления воздуха 8, на соединительном торце распределяющего коллектора 2 расположен первый соединительный патрубок 9. На свободном торце собирающего коллектора 3 расположен патрубок для удаления шлама 10. На соединительном торце собирающего коллектора 3 расположен второй соединительный патрубок 11. К первому соединительному патрубку 9 подключен насос 12 своей всасывающей стороной, напорная сторона насоса 12 подключена ко второму соединительному патрубку 11. К насосу 12 подсоединен частотно-регулируемый привод 13, соединенный с выходом электронного контроллера 14, вход которого подсоединен к выходу датчика перепада давления 15, первый вход которого соединен с патрубком для подключения подающего трубопровода источника 4, а второй вход соединен с патрубком для подключения обратного трубопровода источника 6. При этом патрубок для подключения подающего трубопровода источника 4, распределяющий коллектор 2, первый соединительный патрубок 9, насос 12, второй соединительный патрубок 11, собирающий коллектор 3 и патрубок для подключения обратного трубопровода источника 6 образуют контур источника.At the free end of the distribution manifold 2 there is a nozzle for removing air 8, at the connecting end of the distributing manifold 2 there is a first connecting pipe 9. At the free end of the collecting manifold 3 there is a nozzle for removing sludge 10. At the connecting end of the collecting manifold 3 there is a second connecting pipe 11. The pump 12 is connected to the first connecting pipe 9 with its suction side, the pressure side of the pump 12 is connected to the second connecting pipe 11. To the pump 12 p a frequency-controlled drive 13 is connected, connected to the output of the electronic controller 14, the input of which is connected to the output of the differential pressure sensor 15, the first input of which is connected to the pipe for connecting the supply pipe of the source 4, and the second input is connected to the pipe for connecting the return pipe of the source 6. In this case, a pipe for connecting a supply pipe of a source 4, a distributing manifold 2, a first connecting pipe 9, a pump 12, a second connecting pipe 11, a collecting manifold 3 and a patrol ok return connection pipe source 6 constitute a source circuit.

Номинальный напор при нулевой подаче Нn0 насоса 12 и номинальное сопротивление проточной части Sn0 насоса 12 выбраны из условия выполнения равенства (1) и при этом нахождения величины разности пьезометрических отметок между патрубком для подключения подающего трубопровода источника 4 и патрубком для подключения обратного трубопровода источника 6 Δh0 в диапазоне от 0 до 1,5 м вод.ст.:The nominal pressure at zero flow rate Н n0 of the pump 12 and the nominal resistance of the flow part S n0 of the pump 12 are selected from the condition of equality (1) being fulfilled and at the same time finding the difference in the piezometric marks between the pipe for connecting the supply pipe of source 4 and the pipe for connecting the return pipe of source 6 Δh 0 in the range from 0 to 1.5 m water column:

Figure 00000002
Figure 00000002

где SУТГР - номинальное гидравлическое сопротивление контура источника универсального термогидравлического распределителя на номинальном режиме, м⋅с2/кг2; G0 - расход воды через насос на номинальном режиме, кг/с.where S UTGR is the nominal hydraulic resistance of the source circuit of the universal thermo-hydraulic distributor in the nominal mode, m⋅s 2 / kg 2 ; G 0 - water flow through the pump in the nominal mode, kg / s.

Номинальный режим соответствует режиму отключения всех потребителей теплоты, т.е. когда весь расход теплоносителя проходит через контур источника.The nominal mode corresponds to the shutdown mode of all heat consumers, i.e. when the entire flow rate of the coolant passes through the source circuit.

Диаметр D1 распределяющего коллектора 2 и собирающего коллектора 3 цилиндрического корпуса 1 не превышает диаметр D2 патрубка для подключения подающего трубопровода источника 4 и патрубка для подключения обратного трубопровода источника 6.The diameter D1 of the distribution manifold 2 and the collecting manifold 3 of the cylindrical body 1 does not exceed the diameter D2 of the pipe for connecting the supply pipe of the source 4 and pipe for connecting the return pipe of the source 6.

Универсальный термогидравлический распределитель работает следующим образом.Universal thermo-hydraulic distributor operates as follows.

Теплоноситель от источника через патрубок для подключения подающего трубопровода источника 4 поступает в распределяющий коллектор 2 корпуса 1, из которого распределяется между потребителями по патрубкам для подключения подающих трубопроводов потребителей 5. Оставшаяся часть теплоносителя через первый соединительный патрубок 9 забирается насосом 12 и через второй соединительный патрубок 11 подается в собирающий коллектор 3 корпуса 1. Теплоноситель, возвращающийся от потребителей по патрубкам для подключения обратных трубопроводов потребителей 7, также подается в собирающий коллектор 3. Через патрубок для подключения обратного трубопровода источника 6 весь расход теплоносителя, пришедший через патрубок для подключения подающего трубопровода источника 4, возвращается к источнику. Известно, что величина Δh0, которая фактически является гидравлическим сопротивлением контура источника термогидравлического распределителя, должна лежать в диапазоне от 0 до 1,5 м вод.ст. Электронный контроллер 14 поддерживает данное значение Δh0 в этом диапазоне при изменении режима работы потребителей теплоты. При этом датчик перепада давления 15 непрерывно измеряет разность давлений между патрубком для подключения подающего трубопровода источника 4 и патрубком для подключения обратного трубопровода источника 6, на основании значения которой электронный контроллер 14 вычисляет разность пьезометрических отметок между этими патрубками.The coolant from the source through the pipe for connecting the supply pipe of the source 4 enters the distribution manifold 2 of the housing 1, from which it is distributed between consumers through pipes for connecting the supply pipes of consumers 5. The remaining part of the coolant through the first connecting pipe 9 is taken by the pump 12 and through the second connecting pipe 11 is fed into the collecting manifold 3 of the housing 1. The coolant returning from consumers through pipes for connecting return pipelines 7, is also fed into the collecting manifold 3. Through the pipe to connect the return pipe of the source 6, all the coolant flow that came through the pipe to connect the supply pipe of the source 4 is returned to the source. It is known that the value Δh 0 , which is actually the hydraulic resistance of the source circuit of the thermohydraulic distributor, must lie in the range from 0 to 1.5 m water column. The electronic controller 14 maintains this value Δh 0 in this range when changing the mode of operation of heat consumers. In this case, the differential pressure sensor 15 continuously measures the pressure difference between the pipe for connecting the supply pipe of the source 4 and the pipe for connecting the return pipe of the source 6, based on the value of which the electronic controller 14 calculates the difference of the piezometric marks between these pipes.

Известно, что номинальное сопротивление проточной части насоса 12 Sn0 является величиной постоянной при любом режиме работы насоса 12, а также при изменении частоты вращения рабочего колеса насоса 12, т.к. геометрия проточной части насоса 12 является неизменной. Таким образом, регулирование возможно производить только изменением значения Нn0. Изменение значения Нn0 при использовании частотно-регулируемого привода 13 происходит согласно уравнению (2):It is known that the nominal resistance of the flowing part of the pump 12 S n0 is a constant value for any mode of operation of the pump 12, as well as when the frequency of rotation of the impeller of the pump 12, because the geometry of the flow part of the pump 12 is unchanged. Thus, regulation can only be done by changing the value of H n0 . The change in the value of N n0 when using a variable frequency drive 13 occurs according to equation (2):

Figure 00000003
Figure 00000003

где n - исходное (соответствующее номинальному режиму работы) число оборотов насоса 12, об/мин;where n is the initial (corresponding to the nominal operating mode) pump speed 12, rpm;

n1 - новое число оборотов, об/мин;n 1 is the new number of revolutions, rpm;

Нn0 - номинальный напор насоса 12 при нулевой подаче, м вод.ст.;N n0 - nominal pressure of the pump 12 at zero flow, m water;

Hn01 - новый напор насоса 12 при его нулевой подаче, м вод.ст.H n01 - the new pressure of the pump 12 at its zero flow, m vod

При изменении режима работы потребителей теплоты, приводящем к увеличению разности пьезометрических отметок относительно заданного значения, контроллер 14 направляет частотно-регулируемому приводу 13 сигнал на увеличение частоты вращения от n до n1 рабочего колеса насоса 12 и, соответственно, уравнению (2) увеличению значения Нn0 до величины Hn01 такой, чтобы выполнялось равенство (1).When changing the mode of operation of heat consumers, leading to an increase in the difference of the piezometric marks relative to the set value, the controller 14 sends a signal to the variable frequency drive 13 to increase the speed from n to n 1 of the impeller of the pump 12 and, accordingly, equation (2) to increase the value of N n0 to a value of H n01 such that equality (1) holds.

При изменении режима работы потребителей теплоты, приводящем к снижению разности пьезометрических отметок относительно заданного значения, контроллер 14 направляет частотно-регулируемому приводу 13 сигнал на снижение частоты вращения от n до n1 рабочего колеса насоса 12 и, соответственно, снижению (2) увеличению значения Нn0 до величины Нn01 такой, чтобы выполнялось равенство (1).When changing the mode of operation of heat consumers, leading to a decrease in the difference of the piezometric marks relative to the set value, the controller 14 sends a variable frequency drive 13 a signal to reduce the speed from n to n 1 of the impeller of the pump 12 and, accordingly, decrease (2) increase the value of N n0 to the value of H n01 such that equality (1) is satisfied.

Периодический выпуск воздуха, скопившегося в распределяющем коллекторе 2, происходит с помощью патрубка для удаления воздуха 8. Через патрубок для удаления шлама 10 осуществляется периодический слив шлама, скопившегося в корпусе 1.Periodic discharge of air accumulated in the distribution manifold 2 occurs using a nozzle to remove air 8. Through the nozzle to remove sludge 10, the sludge accumulated in the housing 1 is periodically drained.

В устройстве по прототипу, при подключении потребителей большой тепловой мощности, существует достаточно большая разность пьезометрических отметок Δhпрот между патрубком для подключения подающего трубопровода источника и патрубком для подключения обратного трубопровода источника, фактически являющаяся гидравлическим сопротивлением контура источника прототипа (фиг. 2), которую возможно вычислить по уравнению (3):In the device of the prototype, when connecting consumers of high thermal power, there is a sufficiently large difference of the piezometric marks Δh prot between the pipe for connecting the supply pipe of the source and the pipe for connecting the return pipe of the source, which is actually the hydraulic resistance of the source circuit of the prototype (Fig. 2), which is possible calculate by equation (3):

Figure 00000004
Figure 00000004

где Δhпрот - разность пьезометрических отметок между патрубком для подключения подающего трубопровода источника и патрубком для подключения обратного трубопровода источника в прототипе, м вод.ст.;where Δh prot - the difference of the piezometric marks between the pipe for connecting the supply pipe of the source and the pipe for connecting the return pipe of the source in the prototype, m water;

Sпрот - гидравлическое сопротивление контура источника прототипа, м⋅с2/кг2;S prot - hydraulic resistance of the source circuit of the prototype, m⋅s 2 / kg 2 ;

G - расход сетевой воды по этому контуру, кг/с.G is the consumption of network water along this circuit, kg / s.

При этом без значительного увеличения геометрических размеров устройства по прототипу величина Δhпрот значительно превысит 1,5 м вод.ст.In this case, without a significant increase in the geometric dimensions of the device according to the prototype, the value of Δh prot will significantly exceed 1.5 m water column

Благодаря наличию насоса 12, частотно-регулируемого привода 13, электронного контроллера 14 и датчика перепада давления 15 в конструкции предлагаемого изобретения компенсируются потери давления в контуре источника универсального термогидравлического распределителя и обеспечивается нахождение Δh0 в диапазоне от 0 до 1,5 м вод.ст. (фиг. 3).Due to the presence of a pump 12, a variable frequency drive 13, an electronic controller 14 and a differential pressure sensor 15 in the design of the invention, the pressure losses in the source circuit of the universal thermo-hydraulic distributor are compensated and Δh 0 in the range from 0 to 1.5 m water column is provided. (Fig. 3).

Из этого видно, что поставленная техническая задача решена в предлагаемом изобретении и достигнуто значительное снижение гидравлического сопротивления контура источника термогидравлического распределителя, при этом сохранены небольшие габаритные размеры устройства.This shows that the technical problem is solved in the present invention and achieved a significant reduction in hydraulic resistance of the source circuit of the thermo-hydraulic distributor, while maintaining the small overall dimensions of the device.

Использование изобретения позволяет расширить область применения термогидравлических распределителей, что обусловлено возможностью подключения потребителей тепловой энергии с большими тепловыми нагрузками, что практически нереализуемо в существующих конструкциях термогидравлических распределителей. Использование изобретения также позволяет обеспечить небольшие габариты термогидравлического распределителя, достигается значительное снижение гидравлического сопротивления контура источника предлагаемого термогидравлического распределителя, обеспечивается экономия денежных средств при замене дорогостоящих теплообменников на котельных, ЦТП и ИТП на предлагаемое устройство, т.к. предлагаемый термогидравлический распределитель обладает гораздо меньшей металлоемкостью и простотой изготовления.The use of the invention allows to expand the scope of thermohydraulic distributors, due to the possibility of connecting consumers of thermal energy with high thermal loads, which is practically not feasible in existing constructions of thermohydraulic distributors. The use of the invention also allows for the small dimensions of the thermo-hydraulic distributor, a significant reduction in the hydraulic resistance of the source circuit of the proposed thermo-hydraulic distributor is achieved, and money is saved when replacing expensive heat exchangers in boiler rooms, central heating and heat exchangers with the proposed device, because the proposed thermo-hydraulic distributor has a much lower metal consumption and ease of manufacture.

Claims (1)

Универсальный термогидравлический распределитель, содержащий цилиндрический корпус с патрубком для подключения подающего трубопровода источника, патрубками для подключения подающих трубопроводов потребителей, патрубком для подключения обратного трубопровода источника, патрубками для подключения обратных трубопроводов потребителей, патрубком для удаления воздуха, патрубком для удаления шлама, отличающийся тем, что он снабжен насосом, частотно-регулируемым приводом, электронным контроллером, датчиком перепада давления, первым и вторым соединительными патрубками, при этом корпус выполнен в виде распределяющего коллектора и собирающего коллектора идентичных диаметров D1, распределяющий коллектор содержит патрубок для подключения подающего трубопровода источника и патрубки для подключения подающих трубопроводов потребителей, собирающий коллектор содержит патрубок для подключения обратного трубопровода источника и патрубки для подключения обратных трубопроводов потребителей, патрубок для удаления воздуха расположен на свободном торце распределяющего коллектора, на соединительном торце которого расположен первый соединительный патрубок, второй соединительный патрубок расположен на соединительном торце собирающего коллектора, на свободном торце которого расположен патрубок для удаления шлама, к первому соединительному патрубку подключен насос своей всасывающей стороной, напорная сторона насоса подключена ко второму соединительному патрубку, к насосу подсоединен частотно-регулируемый привод, соединенный с выходом электронного контроллера, вход которого подсоединен к выходу датчика перепада давления, первый вход которого соединен с патрубком для подключения подающего трубопровода источника, а второй вход соединен с патрубком для подключения обратного трубопровода источника, номинальный напор при нулевой подаче Нn0 насоса и номинальное сопротивление проточной части Sn0 насоса выбраны из условия выполнения равенства
Figure 00000005
и при этом нахождения величины разности пьезометрических отметок между патрубком для подключения подающего трубопровода источника и патрубком для подключения обратного трубопровода источника Δh0 в диапазоне от 0 до 1,5 м вод. ст., где SУТГР - номинальное гидравлическое сопротивление контура источника универсального термогидравлического распределителя на номинальном режиме, м⋅с2/кг2; G0 - расход воды через насос на номинальном режиме, кг/с, при этом контур источника образован патрубком для подключения подающего трубопровода источника, распределяющим коллектором, первым соединительным патрубком, насосом, вторым соединительным патрубком, собирающим коллектором и патрубком для подключения обратного трубопровода источника.A universal thermo-hydraulic distributor containing a cylindrical body with a pipe for connecting the source supply pipe, pipes for connecting the consumer supply pipes, pipe for connecting the source pipe, pipes for connecting the consumer return pipes, pipe for removing air, pipe for removing sludge, characterized in that it is equipped with a pump, variable frequency drive, electronic controller, differential pressure sensor, the first and connecting pipes, the housing being made in the form of a distribution manifold and a collecting manifold of identical diameters D1, the distributing manifold includes a nozzle for connecting the supply pipe of the source and a nozzle for connecting the supply pipelines of the consumers, the collecting manifold contains a pipe for connecting the return source pipe and pipes for connecting the return consumer piping, a pipe for removing air is located on the free end of the distribution pipe torus, on the connecting end of which the first connecting pipe is located, the second connecting pipe is located on the connecting end of the collecting manifold, on the free end of which is a pipe for removing sludge, the pump is connected to the first connecting pipe by its suction side, the pressure side of the pump is connected to the second connecting pipe, a variable frequency drive is connected to the pump, connected to the output of the electronic controller, the input of which is connected to the output of the sensor pressure drop, the first inlet of which is connected to a branch pipe for connecting the source supply pipe, and the second inlet is connected to a branch pipe for connecting the source return pipe, nominal pressure at zero flow Nn0 the pump and the rated resistance of the flow part Sn0 pumps are selected from the condition for equality
Figure 00000005
 and at the same time finding the difference between the piezometric marks between the pipe for connecting the supply pipe of the source and the pipe for connecting the return pipe of the source Δh0 in the range from 0 to 1.5 m water. Art., where SUTGR - nominal hydraulic resistance of the source circuit of the universal thermo-hydraulic distributor at nominal mode, ms2/ kg2; G0 - water flow through the pump in nominal mode, kg / s, while the source circuit is formed by a pipe for connecting the supply pipe of the source, a distribution manifold, a first connecting pipe, a pump, a second connecting pipe, a collecting manifold and a pipe for connecting the source return pipe.
RU2017132183A 2017-09-14 2017-09-14 Universal thermo-hydraulic distributor RU2661578C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132183A RU2661578C1 (en) 2017-09-14 2017-09-14 Universal thermo-hydraulic distributor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132183A RU2661578C1 (en) 2017-09-14 2017-09-14 Universal thermo-hydraulic distributor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2661578C1 true RU2661578C1 (en) 2018-07-17

Family

ID=62917035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017132183A RU2661578C1 (en) 2017-09-14 2017-09-14 Universal thermo-hydraulic distributor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2661578C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197565U1 (en) * 2019-06-07 2020-05-13 Общество с ограниченной ответственностью "ЗАО Мушарака" POLYPROPYLENE DISTRIBUTION COLLECTOR WITH LOCKING ELEMENTS

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU30936U1 (en) * 2003-02-26 2003-07-10 Сульман Эсфирь Михайловна Heat supply stand
RU2232351C2 (en) * 2002-09-16 2004-07-10 Закрытое акционерное общество "Взлет" Automatic heat-supply station
RU45179U1 (en) * 2003-12-18 2005-04-27 Штрамбранд Борис Абрамович SYSTEM OF ACCOUNTING AND MANAGEMENT OF HEAT SUPPLY ON ACTIVE ELEMENTS
EP2306099A2 (en) * 2008-04-23 2011-04-06 PIP Co., Ltd Temperature-controlled mixed water and cold/hot water supply system
US20160273782A1 (en) * 2013-11-07 2016-09-22 Grundfos Holding A/S Hydraulic distributer for a hydraulic heating and/or cooling system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2232351C2 (en) * 2002-09-16 2004-07-10 Закрытое акционерное общество "Взлет" Automatic heat-supply station
RU30936U1 (en) * 2003-02-26 2003-07-10 Сульман Эсфирь Михайловна Heat supply stand
RU45179U1 (en) * 2003-12-18 2005-04-27 Штрамбранд Борис Абрамович SYSTEM OF ACCOUNTING AND MANAGEMENT OF HEAT SUPPLY ON ACTIVE ELEMENTS
EP2306099A2 (en) * 2008-04-23 2011-04-06 PIP Co., Ltd Temperature-controlled mixed water and cold/hot water supply system
US20160273782A1 (en) * 2013-11-07 2016-09-22 Grundfos Holding A/S Hydraulic distributer for a hydraulic heating and/or cooling system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197565U1 (en) * 2019-06-07 2020-05-13 Общество с ограниченной ответственностью "ЗАО Мушарака" POLYPROPYLENE DISTRIBUTION COLLECTOR WITH LOCKING ELEMENTS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5270181B2 (en) Cooling device for cooling electrical equipment in turbomachines
US9506659B2 (en) Hyper-condensate recycler
CN103018047A (en) Engine rig test device and engine water temperature control device
RU2661578C1 (en) Universal thermo-hydraulic distributor
CN203082865U (en) Heating network heater drain water recovery device of supercritical heating supply set
CN211823393U (en) Constant temperature water supply type industrial cooling water circulation system
US3596888A (en) Arrangement of mixing condensers for steam turbine powerplants
CN105756130A (en) Bearing bush constant-temperature water supply system
CN212380257U (en) Anti-blocking sand-discharging type oil-water cooling device
CN109790756B (en) Turbine exhaust structure with special design
CN103278038A (en) Novel plate heat exchanger
CN202734336U (en) Air cooling tank type water chilling unit equipment
CN204535483U (en) A kind of coiled heat-exchanger rig
CN203349689U (en) Novel plate heat exchanger
CN208830405U (en) A kind of equal balance system of industrial flow
CN209371609U (en) A kind of constant pressure water supply type industry cooling water circulation system in carry potential overflow circuit
CN206765185U (en) Workshop cooling water recirculation system
CN202485213U (en) Fuel gas cast iron boiler including mixed-flow device
CN206037810U (en) Bi -pass type heat exchanger hydroecium
CN109974060A (en) Central heating system
CN211291113U (en) Heat exchanger of electric boiler
JP2015175535A (en) Heat recovery device at waste incineration disposal facility and heat recovery adjusting method
CN215765382U (en) Automatic waste fitting discharging of circulating water heating
CN105241280A (en) Pipe type heat exchanger
CN210103730U (en) Cooling structure for low-temperature belt type sludge drier