Система автоматического селективного регулирования теплопотребления



Система автоматического селективного регулирования теплопотребления
Система автоматического селективного регулирования теплопотребления

 


Владельцы патента RU 2449340:

Общество с ограниченной ответственностью "АРГО-ЦЕНТР" (RU)

Изобретение относится к области контроля, регулирования и управления централизованными системами теплоснабжения. Техническим результатом является обеспечение оперативной диагностики, регулирования и управления процессом теплопотребления. Система содержит центральный блок управления, блок единого времени, теплопроизводящий блок, «n» структурно идентичных локальных блоков регулирования теплопотребления, каждый из которых включает блок измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали, подающую магистраль, тепловычислитель, датчик давления теплоносителя, локальный блок управления, блок измерения расхода и температуры теплоносителя в обратной магистрали, обратную магистраль, потребитель тепла, регулятор и блок задания алгоритма регулирования с часами реального времени. 2 ил.

 

Изобретение относится к области контроля, регулирования и управления централизованными системами теплоснабжения больших жилых массивов, городов, поселков и может применяться для автоматического управления централизованной системы теплоснабжения и входящих в ее состав систем теплоснабжения зданий, связанных с ней единым гидравлическим и тепловым режимами и общей системой управления.

Известна «Система централизованного теплоснабжения и способ работы системы централизованного теплоснабжения» (патент РФ №2279609, F24D 10/00, F24D 19/10, 2006 г.). Система включает центральный теплопроизводящий блок для обеспечения горячей первичной жидкостью, множество локальных блоков, каждый из которых включает теплообменное устройство, и сеть трубопроводов. Каждый локальный блок включает первые средства, которые выполнены с возможностью получения, по меньшей мере, одного первого параметра, который связан с эффективностью теплопередачи. Каждый локальный блок включает первое устройство связи, которое выполнено с возможностью передачи мгновенного значения первого параметра во второе устройство связи системы. Система включает вторые средства, которые взаимодействуют со вторым устройством связи и выполнены с возможностью определения локального блока, который в наибольшей степени требует технического обслуживания, в зависимости от мгновенного значения первого параметра.

Недостатком указанной системы является возможность только диспетчерского контроля и невозможность осуществления автоматического регулирования теплопотребления.

Известно устройство для регулирования теплопотребления здания, содержащее водоструйный элеватор, выход которого подключен к входу потребителя тепла, а выход потребителя тепла соединен с обратной магистралью и с первым входом водоструйного элеватора, ко второму входу которого подключена подающая магистраль (Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление: Учебник для вузов. - М.: Издательство АСВ, 2002, с.75).

Недостаток указанного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает необходимые быстродействие и точность регулирования, поскольку процесс регулирования производится вручную посредством ступенчатого изменения площади поперечного сечения сопла водоструйного элеватора.

Известно «Устройство для автоматического регулирования теплопотребления» (патент РФ №2400796, G05D 7/00, 2010 г.), устройство содержит водоструйный элеватор, потребитель тепла, блок измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали, подающую магистраль, тепловычислитель, датчик давления теплоносителя, блок управления, ключ, ограничитель давления, датчик средневзвешенной температуры внутренней среды, датчик температуры окружающей среды, блок измерения расхода и температуры теплоносителя в обратной магистрали.

Недостатком данного устройств является возможность нежелательного локального увеличения давления теплоносителя в гидравлической системе теплоснабжения при одновременной и несогласованной работе нескольких устройств автоматического регулирования теплопотребления.

Технический результат настоящего изобретения заключается в обеспечении оперативной диагностики, регулирования и управления процессом теплопотребления.

Технический результат достигается тем, что система селективного автоматического регулирования теплопотребления содержит центральный блок управления, соединенный первым входом с выходом блока единого времени, «n» структурно идентичных локальных блоков регулирования теплопотребления, каждый из которых включает блок измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали, вход которого подключен к выходу подающей магистрали, первый выход соединен с первым входом тепловычислителя, а второй выход блока измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали связан через датчик давления теплоносителя с первым входом локального блока управления, соединенного вторым входом с выходом тепловычислителя, ко второму входу которого подсоединен первый выход блока измерения расхода и температуры теплоносителя в обратной магистрали, связанного вторым выходом с входом обратной магистрали, а входом подключенного к выходу потребителя тепла, и теплопроизводящий блок, соединенный первым входом с первым выходом центрального блока управления, причем первым входом каждый локальный блок регулирования теплопотребления подключен к соответствующему выходу теплопроизводящего блока с 1-го по n-й, а первым выходом - к соответствующему входу теплопроизводящего блока с 2-го по (n+1)-й, вторым входом каждый локальный блок регулирования теплопотребления подключен к соответствующему выходу центрального блока управления с 2-го по (n+1)-й, а вторым выходом - к соответствующему входу центрального блока управления с 2-го по (n+1)-й, в каждый локальный блок регулирования теплопотребления введены регулятор и блок задания алгоритма регулирования с часами реального времени, при этом регулятор подключен первым входом ко второму выходу блока измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали, вторым входом подсоединен к первому выходу локального блока управления, а выходом связан с входом потребителя тепла, блок задания алгоритма регулирования с часами реального времени подключен выходом к третьему входу локального блока управления, причем первым входом каждого локального блока регулирования теплопотребления служит вход подающей магистрали, а первым выходом - выход обратной магистрали, вторым входом каждого локального блока регулирования теплопотребления служит вход блока задания алгоритма регулирования с часами реального времени, а вторым выходом - второй выход локального блока управления.

На фиг.1 приведена блок-схема системы автоматического селективного регулирования теплопотребления.

На фиг.2 приведена блок-схема локального блока регулирования теплопотребления.

На чертежах цифрами обозначены: центральный блок управления 1, блок единого времени 2, теплопроизводящий блок 3, локальный блок регулирования теплопотребления 4, подающая магистраль 5, блок задания алгоритма регулирования с часами реального времени 6, обратная магистраль 7, локальный блок управления 8, блок измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали 9, регулятор 10, потребитель тепла 11, блок измерения расхода и температуры теплоносителя в обратной магистрали 12, тепловычислитель 13, датчик давления теплоносителя 14.

Система селективного автоматического регулирования теплопотребления включает центральный блок управления 1, соединенный первым входом с выходом блока единого времени 2, а первым выходом - с первым входом теплопроизводящего блока 3 и «n» локальных блоков регулирования теплопотребления 4. Каждый локальный блок регулирования теплопотребления 4 подсоединен первым входом к соответствующему выходу теплопроизводящего блока 3 с 1-го по n-й, вторым входом - к соответствующему выходу центрального блока управления 1 с 2-го по (n+1)-й, первым выходом - к соответствующему входу теплопроизводящего блока 3 с 2-го по (n+1)-й, а вторым выходом - к соответствующему входу центрального блока управления 1 с 2-го по (n+1)-й. Первым входом каждого локального блока регулирования теплопотребления 4 служит вход подающей магистрали 5, вторым входом - вход блока задания алгоритма регулирования с часами реального времени 6, первым выходом - выход обратной магистрали 7, а вторым выходом - второй выход локального блока управления 8. В локальном блоке регулирования теплопотребления 4 подающая магистраль 5 через блок измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали 9, регулятор 10, потребителя тепла 11, блок измерения расхода и температуры теплоносителя в обратной магистрали 12 связана с входом обратной магистрали 7. Вторые выходы блока измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали 9 и блока измерения расхода и температуры теплоносителя в обратной магистрали 12 соединены с соответствующими входами тепловычислителя 13, выход которого подключен ко второму входу локального блока управления 8, связанного первым входом через датчик давления теплоносителя 14 с выходом блока измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали 9. Регулятор 10 вторым входом подсоединен к первому выходу локального блока управления 8, а блок задания алгоритма регулирования с часами реального времени 6 подключен выходом к третьему входу локального блока управления 8.

Система работает следующим образом.

Теплоноситель от теплопроизводящего блока 3 через подающие магистрали 5 и локальные блоки регулирования теплопотребления 4 поступает потребителям тепла 11.

В каждом локальном блоке регулирования теплопотребления 4 локальный блок управления 8 формирует для регулятора 10 алгоритм позиционного (релейного) регулирования подачи теплоносителя потребителю тепла 11 в зависимости от соотношения расчетной тепловой мощности потребителя тепла 11, график изменения которой определяется центральным блоком управления 1, и реально потребляемой тепловой мощностью потребителем тепла 11, вычисляемой тепловычислителем 13 по информации, получаемой от блока измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали 9 и блока измерения расхода и температуры теплоносителя в обратной магистрали 12. Коррекция алгоритма позиционного (релейного) регулирования подачи теплоносителя потребителю тепла 11 осуществляется центральным блоком управления 1 через блок задания алгоритма регулирования с часами реального времени 6.

Несогласованное позиционное (релейное) регулирование подачи теплоносителя потребителям тепла 11 в нескольких локальных блоках регулирования теплопотребления 4 может вызвать нежелательное увеличение давления теплоносителя в отдельных сегментах гидравлической системы теплоснабжения. Для исключения подобного эффекта центральный блок управления 1 обеспечивает селективность по времени работы локальных блоков управления 8 с целью стабилизации общего расхода теплоносителя, при этом блок единого времени 2 синхронизирует функционирование каждого блока задания алгоритма регулирования с часами реального времени 6.

Центральный блок управления 1 на основе информации, получаемой от локальных блоков управления 8, осуществляет технический контроль и диагностику процесса теплопотребления каждого потребителя тепла 11.

При необходимости глубокого регулирования процесса теплопотребления, т.е. при исчерпывании технических возможностей локальных блоков регулирования теплопотребления 4, центральный блок управления 1 воздействует непосредственно на теплопроизводящий блок 3 с целью коррекции расхода теплоносителя, например, посредством изменения частоты вращения двигателей насосов.

Таким образом, система позволяет с высокой точностью и надежностью контролировать и регулировать процесс теплопотребления с минимальным изменением существующих схем теплоснабжения.

Система селективного автоматического регулирования теплопотребления, содержащая локальный блок регулирования теплопотребления, включающий блок измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали, вход которого подключен к выходу подающей магистрали, первый выход соединен с первым входом тепловычислителя, а второй выход блока измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали связан через датчик давления теплоносителя с первым входом локального блока управления, соединенного вторым входом с выходом тепловычислителя, ко второму входу которого подсоединен первый выход блока измерения расхода и температуры теплоносителя в обратной магистрали, связанного вторым выходом с входом обратной магистрали, а входом подключенного к выходу потребителя тепла, отличающаяся тем, что содержит центральный блок управления, соединенный первым входом с выходом блока единого времени, «n» структурно идентичных локальных блоков регулирования теплопотребления и теплопроизводящий блок, соединенный первым входом с первым выходом центрального блока управления, причем первым входом каждый локальный блок регулирования теплопотребления подключен к соответствующему выходу теплопроизводящего блока с 1-го по n-й, а первым выходом подключен к соответствующему входу теплопроизводящего блока с 2-го по (n+1)-й, вторым входом каждый локальный блок регулирования теплопотребления подключен к соответствующему выходу центрального блока управления с 2-го по (n+1)-й, а вторым выходом подключен к соответствующему входу центрального блока управления с 2-го по (n+1)-й, в каждый локальный блок регулирования теплопотребления введены регулятор и блок задания алгоритма регулирования с часами реального времени, при этом регулятор подключен первым входом ко второму выходу блока измерения расхода и температуры теплоносителя в подающей магистрали, вторым входом подсоединен к первому выходу локального блока управления, а выходом связан с входом потребителя тепла, блок задания алгоритма регулирования с часами реального времени подключен выходом к третьему входу локального блока управления, причем первым входом каждого локального блока регулирования теплопотребления является вход подающей магистрали, а первым выходом является выход обратной магистрали, вторым входом каждого локального блока регулирования теплопотребления является вход блока задания алгоритма регулирования с часами реального времени, а вторым выходом является второй выход локального блока управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерению потребления (расхода) текучей среды оборудованием для управления процессом и, более конкретно, к определению количества питающей текучей среды, расходуемой конкретными приборами в составе системы управления или всей цепью управления процессом.

Изобретение относится к области регулирования расхода жидкости или газа и может быть использовано в нефтегазодобывающей и химической промышленности. .

Изобретение относится к области энергетики и предназначена для использования в системах регулирования энергетических установок. .

Изобретение относится к автоматическому регулированию расхода жидкости и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например, в процессе одорирования, где требуется пропорциональная подача одоранта в газовую магистраль.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах теплоснабжения. .

Изобретение относится к автоматическому регулированию расхода жидкости и может быть использовано в процессе одорирования малых расходов газа. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в качестве устройства для стабилизации расхода за счет профилирования поля скоростей потока жидкости в канале на входе теплоносителя в имитатор топливной кассеты активной зоны ядерной энергической установки (ЯЭУ), преимущественно серийного блока типа ВВЭР-1000 при подтверждении гидравлических параметров первого контура.

Изобретение относится к регулирующим устройствам на водовыпусках при плотинах водохранилищ. .

Изобретение относится к гидравлическим устройствам и может быть использовано в качестве стабилизатора расхода при задании требуемого расхода жидкости, в частности в качестве дозатора для автоматического ввода ингибитора гидратообразования и коррозии в поток газа, например в газовые скважины или их шлейфы.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в установках для деаэрации питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей

Изобретение относится к ограничителю (1) расхода для ограничения объемного потока через трубопровод (2) для жидкости

Изобретение относится к запорной арматуре, которая может использоваться для перекрытия или регулирования потока жидкости (воды, нефти, бензина и т.п.) в трубопроводах, в том числе в трубопроводах высокого давления (до 700 атмосфер)

Изобретение относится к гидродинамическим системам магистралей, в частности трубопроводным системам на борту судов

Изобретение относится к средствам для регулирования потоков текучей среды, например газа, и направлено на упрощение установки в трубопроводе с текучей средой, уменьшение стоимости и сложности конструкции устройства, что обеспечивается за счет того, что изобретение представляет собой встроенное устройство консольного типа, имеющее вентиляционное окно, выполненное с возможностью изменения его положения, которое может быть расположено вблизи низшей точки контрольного устройства для обеспечения стока жидкостей, накапливающихся в устройстве из-за влажности и осадков

Изобретение относится к способу управления давлением и/или объемным расходом текучей среды и к устройству для управления объемным расходом и/или давлением в трубопроводе

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации технологических процессов транспорта природного газа по газопроводам и предназначено для автоматического управления клапаном-регулятором с электроприводом

Способ проектирования симметричного профилирования кольцевого зазора для регулятора расхода потока заключается в том, что для имеющихся в соответствующей партии упругих дроссельных элементов, в частности, выполненных в виде уплотнительных колец, определяют и сохраняют в памяти усредненные данные по упругим свойствам для соответствующей партии. С учетом сохраненных в памяти величин упругости и желаемой формы пропускной характеристики регулятора расхода из банка данных выбирают соответствующий конкретному виду оборудования регулирующий контур, который в комбинации с соответствующей партией дроссельных элементов реализует желаемую форму пропускной характеристики регулятора расхода. Причем на основании геометрических данных выбранного регулирующего контура определяют необходимый для применения инструмент, в частности соответствующую форму для литья под давлением, или на основании геометрических данных имеющиеся на складе корпусы или определяющие кольцевой зазор части корпусов подготавливают для комплектации с соответствующей партией дроссельных элементов. Технический результат - повышение надежности, а также исключение перерегулирования регулятора расхода потока. 2 н.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх