Способ регулирования расхода тепла в тепловой сети

 

Использование:автом атическое регулирование расход тепла в тепловых сетях, Сущность изобретения: измеряют температуру в обратном трубопроводе, определяют разность температур в прямом и обратном трубопроводах, измеряют активную мощ-. ность, потребляемую электродвигателем насоса, вычисляют по измеренным параметрам мощность, действующую на валу насоса , определяют давление, создаваемое насосом, находят во всем диапазоне производительности насоса значения расчетного коэффициента подачи, строят характеристику , отражающую зависимость расчетного коэффициента подачи от подачи, и по ней определяют расход теплоносителя. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s F 24 D 19/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

G=cQ д, (21) 4884340/06 (22) 22.11,90 (46) 15,04.93. Бюл, N. 14 (71) Самарский инженерно-строительный институт им.А.И.Микояна (72) В.О.Кричке (56) Скрицкий Я,Г. Основы автоматики и автоматизации систем теплогазоснабжения и вентиляции. M., 1968, с.179-180.

Автоматика и автоматизация систем теплоснабжения и вентиляции. Под ред.В.Н.Богословского, M., Стройиздат, 1986, с,398-401, рис,13.15. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА

ТЕПЛА В ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

Изобретение относится к теплоснабжению городов и поселков и может быть использовано для автоматического регулирования расхода тепла в тепловых сетях, содеражащих центробежные -электроHBCOCbl.

Цель изобретения — повышение точности в регулировании расхода тепла, возможность автоматического регулирования расхода тепла, зкономия тепла, На фиг.1 представлена структурная схема участка тепловой сети с электроцентробежным насосом; на фиг.2- характеристики насоса С3 800 — 100, где вместо напора в метрах, принято давление; на фиг.3 — харак- теристики центробежного насоса типа СЗ

1250 — 140 при различных диаметрах рабочих колес; на фиг,4 — характеристика насоса типа ЦНС вЂ” 180 при различных диаметрах рабочих колес; на фиг,5 — структурная схема, поясняющая принцип регулирования расхода тепла в тепловой сети, » Я2, 1809252 А1 (57) Исполкаоваиие: ретвттатическое регулирование расхода тепла в тепловых сетях, Сущность изобретения: измеряют температуру в обратном трубопроводе, определяют разность температур в прямом и обратном трубопроводах, измеряют активную мощ-, ность, потребляемую электродвигателем насоса, вычисляют по измеренным параметрам мощность, действующую на валу насоса, определяют давление, создаваемое насосом, находят во всем диапазоне производительности насоса значения расчетного коэффициента подачи, строят характеристику, отражающую зависимость расчетного коэффициента подачи от подачи, и по ней определяют расход теплоносителя. 5 ил, Тепловая сеть, схема которой показана на фиг.1,состоит из источника тепла 1, подающего трубопровода 2, потребителя тепла

3, обратного трубопровода 4, в котором установлен центробежный насос 5 с электродвигателем 6. Для регулирования расхода тепла, потребляемого потребителем измеряется давление на выкиде насоса манометром 7 и на приеме насоса манометром 8, разность температур термометрами 9 и 10.

Для измерения расхода тепла имеется устройство t1, а для его регулирования устройство 12.

Для регулирования расхода тепла необходимо знать значение расхода теплоносителя на обратном трубопроводе, а . также разность температур на подающем и обратном трубопроводах тепловой сети.

Мгновенный расход тепла равен

1809252 где G — мгновенный расход тепла, с — теплаемкость воды;

Q — расход теплоносителя на обратном трубопроводе;

Π— разность температур в прямом и обратном трубопроводах.

По предлагаемому способу регулирования расхода тепла расход жидкости производится без установки специальных приборов в поток жидкости, а путем анализа параметров самой насосной установки.

Насос 5 служит для подачи жидкости.

Основными параметрами центробежных насосов являются: подача и развиваемый напор в мм вод.ст. Напор равен максимальной высоте, на котерую может подняться иокасте (вода). Напор и подача величины взаимосвязанные, чем выше развиваемый данным насосом напор, тем ниже его производительность. Поскольку все типовые характеристики насоса сняты на воде с плотностью 1000 кг/м, то вместо напора в .

М будем в дальнейшем пользоваться давлением в МПа, из расчета 1 МПа равен 100 м напора. Типичная зависимость развиваемого давления от подачи показана на фиг.2.

Для измерения расхода предлагается ввести в число паспортных характеристик насоса новую характеристику M — О (фиг,2, фиг.3, фиг,4). Эта характеристика отражает изменение значения потребляемой единицы мощности на создание давления, которую обозначим через М, а соответствующую характеристику через M — О, которая для данного значения подачи равна

M=A — — К

N где N — мощность на валу;

P — разность давлений на приеме и выкиде насоса;

А, К вЂ” постоянный для данного насоса коэффициент.

Установлено; что значение характеристики М вЂ” О для данного типа насоса, не . зависимо от величины подачи остается неизменной. Следовательно, если мы. знаем характер изменения мощности на валу насоса при каком-то давлении, то мы можем судить и о подаче насоса.

Для регулирования расхода тепла по предлагаемому способу необходимо прове сти следующие измерения и вычисления (фиг,5), На участке тепловой сети с электроцентробежным насосом измеряются активная мощность, потребляемая электродвигателем насоса из сети, P кВт, рабочий ток электродвигателя А, давление на выкиде насоса P МПа, давление на приеме насоса P МПа, температуру в подающем трубопроводе Т С, температуру на обратном трубопроводе Т С. На типовой характеристике насоса берется отношение, для определенного значения подачи, значения давления, создаваемого насосом к мощности на валу насоса и строится зависимость

М вЂ” О.

Для удобства вычисления эта зависи"О масть приводится к началу координат, как показано на фиг.2, фиг,3. фиг.4. Так для характеристики,показанной на фиг.2,точка М для определенного значения мощности и давления определяется выражением, 15

M-9,3- — ч 10

P з

Для вычисления мощности, действую20 щей на валу насоса, измеренное значение активной мощности умножается на КПД электродвигателя, которое находится из рабочей характеристики электродвигателя по известному рабочему току 1р.

25 При отсутствии ваттметра мощность на валу насоса может быть определена расчетным путем по формуле

N =1,73. V ipcos p дэ, 30 где V — линейное напряжение на электродвигателе, В;

Ip — рабочий ток электродвигателя, А;

rз, cos p — КПД и косинус фи, кото- рое находятся из рабочей характеристики насоса в зависимости от значения рабочего тока 1ð.

Давление на выкиде насоса, которое непосредственноо создается насосом, оп реде40 ляется в общем случае путем вычитания из . действующего давления, на выкиде насоса той части давления на приеме насоса, которое повышает номинальное паспортное давление на приеме насоса

P= Pe — (Pn Ps), где P — результирующее давление;

Ps — давление на выкиде насоса;

P> — давление на приеме насоса;

Р— номинальное давление на приеме насоса.

По полученным значениям мощности и давления вычисляется энергетическийкоэф55 фициент M

М=А — — К

N !

1809252 где А — постоянный козффициент для даннога насоса;

К вЂ” масштабный коэффициент;

N — мощность на валу насоса, кВт;

Р— результирующее давление на выкиде насоса, МПа.

Далее определяется разность температур в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети. Она равна

Обозначим теплоемкость перекачиваемой жидкости через с,тогда расход тепла будет равен

G-c, О Qp.

Полученное значение расхода тепла сравниваем с заданным значением и если оно больше заданного, то понижается температура теплоносителя путем воздействия на теплообменник или же уменьшается давление s подающем трубопроводе тепловой сети.

Формула изобретения

Способ регулирования расхода тепла в тепловой сети, имеющей центробежный злектронасос, путем измерения разности давлений на приеме и выкиде насоса, тем" пературы в прямом трубопроводе тепловой сети и изменения расхода теплоносителя, 5 отличающийсятем,что,с целью повышения точности, измеряют температуру в обратном трубопроводе, определяют разность температур в прямом и обратном трубопроводах, измеряют активную мощ10 ность, потребляемую электродвигателем насоса, вычисляют по измеренным параметрам мощность, действующую на валу насоса, определяют давление, создаваемое насосом, находят во всем диапазоне произ15 водительности насоса значение расчетного коэффициента подачи путем деления давления, создаваемого насосом, на мощность на валу насоса и вычитания результата из постоянного числа, равного отношению давле20 ния к мощности при нулевой подаче, строят характеристику, отражающую зависимость расчетного коэффициента подачи от подачи, и по ней определяют расход теплоносителя, умножают его на разность температур в

25 полном и обратном трубопроводах, сравнивают полученное значение с заданным, а изменение расхода теплоносителя производят по результату сравнения, 1809252

УОУ

1809252 р, A7Ï

isoo

re ы Д

Корректор Л.Филь

Редактор

Заказ 1277 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 гм

4Ы4

Составитель В.Кричке

Техред М.Моргентал

А

k Bet