Теплогенерирующая установка

Изобретение относится к теплоэнергетике, где может быть использовано в системах теплоснабжения в качестве источника теплоты повышенной энергетической эффективности. Теплогенерирующая установка, включающая водогрейный котел, вход и выход которого подключены соответственно к обратному и подающему трубопроводам тепловой сети, трубопровод рециркуляции с рециркуляционным насосом и регулятором рециркуляции, соединяющий выход и вход водогрейного котла, трубопровод смешения с регулятором температуры сетевой воды, соединяющий выход сетевого насоса, установленного в обратном трубопроводе тепловой сети, с подающим трубопроводом тепловой сети, дополнительно содержит обратный клапан, два гидравлических аккумулятора и ударный узел, причем обратный клапан установлен в трубопровод рециркуляции на входе рециркуляционного насоса, первый гидравлический аккумулятор подключен к трубопроводу рециркуляции между рециркуляционным насосом и обратным клапаном, второй гидравлический аккумулятор соединен с обратным трубопроводом тепловой сети на выходе сетевого насоса, а выход водогрейного котла подключен к подающему трубопроводу тепловой сети через ударный узел. Это позволяет интенсифицировать теплопередачу за счет более эффективного съема теплоты с поверхностей нагрева водогрейного котла и увеличить надежность работы теплогенерирующей установки путем создания условий для самоочищения поверхностей нагрева водогрейного котла и вывода в резерв рециркуляционного насоса, а также повысить энергетическую эффективность теплогенерирующей установки за счет относительного понижения удельного расхода топливно-энергетических ресурсов, достигаемого путем интенсификации теплопередачи и исключения затрат на привод рециркуляционного насоса, кроме того, сократить эксплуатационные расходы теплогенерирующей установки, связанные промывкой водогрейного котла. 1 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, где может быть использовано в системах теплоснабжения в качестве источника теплоты повышенной энергетической эффективности.

Известно схемное решение теплового пункта, содержащее подающий и обратный трубопроводы тепловой сети с входной и выходной задвижками соответственно и установленными на трубопроводах после входной и перед выходной задвижками грязевиками, манометрами, термометрами и регуляторами давления, подающий и обратный трубопроводы системы теплопотребления с выходной и входной задвижками и установленными на этих трубопроводах после входной и перед выходной задвижками манометрами и термометрами, смесительный трубопровод между подающим и обратным трубопроводами тепловой сети, самовозбуждаемый генератор гидравлического удара установлен в обратный трубопровод тепловой сети на участке после смесительного трубопровода, в который последовательно включены обратный клапан, гидроаккумулятор и терморасширительный клапан с термочувствительным элементом, размещенным в одном из подающих или обратных трубопроводов (См. Пат. RU 102760, МПК F24D 3/00. Тепловой пункт; заявл. 25.10.2010; опубл. 10.03.2011, Бюл. №7).

В данной схеме теплового пункта реализована возможность импульсного движения теплоносителя через теплоэнергетическое оборудование системы теплопотребления с возможностью подмешивания охлажденного теплоносителя в подающий трубопровод без использования дополнительного насоса.

Среди недостатков известного схемного решения применительно к технической задаче настоящего изобретения следует отметить тот факт, что данная тепловая схема не предусматривает возможность работы в составе с теплогенерирующей установкой.

Известна теплогенерирующая установка, содержащая паровые котлы высокого и низкого давления с трубопроводами отбора пара, два деаэратора с трубопроводами подвода греющей среды, при этом деаэраторы соединены с паровыми котлами посредством трубопроводов питательной воды с установленными на них насосами, трубопровод продувочной воды парового котла высокого давления соединен с трубопроводом подвода греющей среды деаэратора парового котла низкого давления, ударный узел установлен в трубопровод питательной воды парового котла высокого давления, а импульсный нагнетатель включен между последовательно соединенными обратными клапанами, установленными в трубопровод продувочной воды, и трубопроводом питательной воды парового котла высокого давления (См. Пат. RU 2559226, МПК F22B 37/54, F22B 37/26, F22B 33/15. Теплогенерирующая установка; заявл. 29.07.2015; опубл. 10.08.2015, Бюл. №22.).

Среди недостатков приведенной конструкции относительно технической задачи настоящего изобретения следует отметить то, что тепловая схема теплогенерирующей установки предусматривает работу только с паровыми котлами.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является тепловая схема отопительной котельной, включающая водогрейный котел, вход и выход которого подключены соответственно к обратному и подающему трубопроводам тепловой сети, трубопровод рециркуляции с рециркуляционным насосом и регулятором рециркуляции, соединяющий выход и вход котла, сетевой насос, установленный в обратный трубопровод тепловой сети, а также трубопровод смешения с регулятором температуры сетевой воды, соединяющий выход сетевого насоса с подающим трубопроводом тепловой сети (См. Широв, М.С. К вопросу смешения теплоносителей в системе теплоснабжения / М.С. Широв [и др.] // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: межвуз. сб. науч. тр. / редкол.: П.В. Сенин [и др.]. - Саранск, 2016. С. 150.). Названная конструкция выбрана за прототип.

Недостатки прототипа - склонность к образованию отложений на поверхностях теплообмена водогрейного котла и относительно высокий удельный расход топлива, обусловленные режимом движения теплоносителя, присутствующие затраты на привод рециркуляционного насоса, а также отсутствие обратного клапана на линии рециркуляции, что допускает возможность неконтролируемого смешивания разнотемпературных потоков теплоносителя в случае аварийной остановки рециркуляционного насоса.

Технической задачей изобретения является относительное повышение надежности и энергетической эффективности теплогенерирующей установки на основе водогрейного котла за счет реализации импульсной циркуляции теплоносителя через него и обеспечения возможности рециркуляции теплоносителя через него с выводом рециркуляционного насоса в резерв.

Технический результат достигается за счет того, что теплогенерирующая установка, включающая водогрейный котел, вход и выход которого подключены соответственно к обратному и подающему трубопроводам тепловой сети, трубопровод рециркуляции с рециркуляционным насосом и регулятором рециркуляции, соединяющий выход и вход водогрейного котла, трубопровод смешения с регулятором температуры сетевой воды, соединяющий выход сетевого насоса, установленного в обратном трубопроводе тепловой сети, с подающим трубопроводом тепловой сети, дополнительно содержит обратный клапан, два гидравлических аккумулятора и ударный узел, причем обратный клапан установлен в трубопровод рециркуляции на входе рециркуляционного насоса, первый гидравлический аккумулятор подключен к трубопроводу рециркуляции между рециркуляционным насосом и обратным клапаном, второй гидравлический аккумулятор соединен с обратным трубопроводом тепловой сети на выходе сетевого насоса, а выход водогрейного котла подключен к подающему трубопроводу тепловой сети через ударный узел.

Предлагаемый вариант технического решения тепловой схемы теплогенерирующей установки представлен на чертеже, который прилагается к настоящей заявке.

Теплогенерирующая установка включает водогрейный котел 1, вход 2 и выход 3 которого подключены соответственно к обратному 4 и подающему 5 трубопроводам тепловой сети, трубопровод рециркуляции 6 с рециркуляционным насосом 7 и регулятором рециркуляции 8, соединяющий выход 2 и вход 3 водогрейного котла 1, трубопровод смешения 9 с регулятором температуры сетевой воды 10, соединяющий выход сетевого насоса 11, установленного в обратном трубопроводе 4 тепловой сети, с подающим трубопроводом 5 тепловой сети, обратный клапан 12, два гидравлических аккумулятора 13, 14 и ударный узел 15, причем обратный клапан 12 установлен в трубопровод рециркуляции 6 на входе рециркуляционного насоса 7, первый гидравлический аккумулятор 13 подключен к трубопроводу рециркуляции 6 между рециркуляционным насосом 7 и обратным клапаном 12, второй гидравлический аккумулятор 14 соединен с обратным трубопроводом 4 тепловой сети на выходе сетевого насоса 11, а выход 3 водогрейного котла подключен к подающему трубопроводу 5 тепловой сети через ударный узел 15.

Предлагаемое техническое решение работает следующим образом. Сначала тепловая схема теплогенерирующей установки заполняется теплоносителем (например, сетевой водой) до полного удаления из нее воздуха, подающий 5 и обратный 4 трубопроводы тепловой сети подключаются к системе теплопотребления (на чертеже не указана) по зависимой или независимой схеме. Затем в работу включается сетевой насос 11, который обеспечивает циркуляцию теплоносителя через водогрейный котел 1, где происходит его нагрев, и осуществляет запуск ударного узла 15.

Работа ударного узла 15 сопровождается автоматической генерацией импульсов количества движения теплоносителя и локальных гидравлических ударов при попеременном закрытии и открытии его проходного сечения. В момент закрытия ударного узла 15 возникает гидравлический удар, и полученный таким образом импульс количества движения обеспечивает подачу теплоносителя с выхода 3 водогрейного котла 1 по трубопроводу рециркуляции 6 через обратный клапан 12 в первый гидравлический аккумулятор 13, а оттуда через рециркуляционный насос 7 и регулятор рециркуляции 8 на вход 2 водогрейного котла 1. Количество теплоносителя, подаваемого по трубопроводу рециркуляции 6, регулируется посредством регулятора рециркуляции 8 таким образом, чтобы получить необходимую температуру теплоносителя на входе 2 в водогрейный котел 1. При этом рециркуляционный насос 7 может быть выключен (выведен в резерв) - для обеспечения рециркуляции теплоносителя используется лишь его гидравлический контур. Защита сетевого насоса 11 от распространения к нему гидравлического удара осуществляется посредством второго гидравлического аккумулятора 14.

После того, как энергия гидравлического удара (импульс количества движения теплоносителя) будет исчерпана, ударный узел 15 откроется и нагретый теплоноситель с выхода 3 водогрейного котла 1 поступит в подающий 5 трубопровод тепловой сети. Затем ударный узел 15 вновь закроется, и процесс работы тепловой схемы теплогенерирующей установки повторится в описанной выше последовательности.

В некоторых случаях температура теплоносителя на выходе 3 водогрейного котла 1 может оказаться выше температуры, которая необходима системе теплопотребления (на чертеже не указана). Для поддержания заданной температуры воды, отпускаемой в систему теплопотребления (на чертеже не указана), часть теплоносителя из обратного трубопровода 4 тепловой сети по трубопроводу смешения 9 направляется в подающий трубопровод тепловой сети 5. Причем количество теплоносителя, отбираемого для смешивания, регулируется регулятором температуры сетевой воды 10, пропускная способность которого определяется автоматически в зависимости от температуры теплоносителя в подающем 5 трубопроводе тепловой сети.

В том случае, когда регулятор рециркуляции 8 будет полностью закрыт по условию обеспечения необходимой температуры теплоносителя на входе 2 в водогрейный котел 1, волна гидравлического удара будет гаситься во втором гидравлическом аккумуляторе 14. В том случае, когда регулятор рециркуляции 8 будет полностью открыт по условию обеспечения необходимой температуры теплоносителя на входе 2 в водогрейный котел 1, а расхода теплоносителя по трубопроводу рециркуляции 6 будет недостаточно для выполнения этого условия, в работу необходимо включать рециркуляционный насос 7.

Циркуляция теплоносителя через водогрейный котел 1 будет происходить в импульсном режиме, который будет способствовать интенсификации теплообмена и самоочищению гидравлического контура циркуляции теплоносителя.

В результате использования предложенного технического решения в тепловой схеме теплогенерирующей установки обеспечивается импульсный режим движения теплоносителя, который позволяет:

- интенсифицировать теплопередачу за счет более эффективного съема теплоты с поверхностей нагрева водогрейного котла (См. Галицейский, Б.М. Тепловые и гидродинамические процессы в колеблющихся потоках / Б.М. Галицейский, Ю.А. Рыжов, Е.В. Якуш. - М.: Машиностроение, 1977. - 256 с.);

- увеличить надежность работы теплогенерирующей установки путем создания условий для самоочищения поверхностей нагрева водогрейного котла и вывода в резерв рециркуляционного насоса;

- повысить энергетическую эффективность теплогенерирующей установки за счет относительного понижения удельного расхода топливно-энергетических ресурсов, достигаемого путем интенсификации теплопередачи и исключения затрат на привод рециркуляционного насоса;

- сократить эксплуатационные расходы теплогенерирующей установки, связанные промывкой водогрейного котла.

Теплогенерирующая установка, включающая водогрейный котел, вход и выход которого подключены соответственно к обратному и подающему трубопроводам тепловой сети, трубопровод рециркуляции с рециркуляционным насосом и регулятором рециркуляции, соединяющий выход и вход водогрейного котла, трубопровод смешения с регулятором температуры сетевой воды, соединяющий выход сетевого насоса, установленного в обратном трубопроводе тепловой сети, с подающим трубопроводом тепловой сети, отличающаяся тем, что дополнительно содержит обратный клапан, два гидравлических аккумулятора и ударный узел, причем обратный клапан установлен в трубопровод рециркуляции на входе рециркуляционного насоса, первый гидравлический аккумулятор подключен к трубопроводу рециркуляции между рециркуляционным насосом и обратным клапаном, второй гидравлический аккумулятор соединен с обратным трубопроводом тепловой сети на выходе сетевого насоса, а выход водогрейного котла подключен к подающему трубопроводу тепловой сети через ударный узел.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области централизованного теплоснабжения для производственных и общественных зданий имеющих резко переменную часовую или суточную потребность в теплоте, подаваемой по двухтрубным тепловым сетям.

Изобретение относится к области автоматического регулирования и управления, в частности к устройствам для регулирования температуры воздуха в помещениях, отапливаемых от систем открытого теплоснабжения.

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для обеспечения электрической энергией устройств автоматики и исполнительных органов. Сущность: система включает высокотемпературный и низкотемпературный источники тепла, тепловой сток во внешнюю среду, блок автоматики, высокотемпературные и низкотемпературные термоэлектрические преобразователи (ТЭП), горячие спаи которых приведены в тепловой контакт с высокотемпературными и низкотемпературными источниками тепла соответственно, а холодные спаи - в тепловой контакт с внешней средой.

Устройство для автоматического управления теплопотреблением здания в системе центрального теплоснабжения включает последовательно соединенные и образующие замкнутый контур источник тепловой энергии, импульсный регулятор расхода теплоносителя в подающей магистрали, систему отопления здания и блок измерения температуры теплоносителя в обратной магистрали, а также блок измерения температуры наружного воздуха, блок управления, блок задания периода регулирования, блок задания минимального шага регулирования, блок задания шага изменения длительности импульса теплоносителя в каждом периоде регулирования расхода теплоносителя, блок коррекции знака шага изменения длительности импульса теплоносителя, блок задания температуры теплоносителя в обратной магистрали, блок задания шага изменения температуры теплоносителя в обратной магистрали за период регулирования расхода теплоносителя при минимальном значении длительности импульса теплоносителя, блок вычисления коэффициента кратности коррекции шага изменения длительности импульса теплоносителя и блок сравнения.

Изобретение относится к централизованному теплоснабжению жилых, общественных и промышленных зданий. Технический результат по снижению энергозатрат достигается тем, что устройство для автоматизированного регулирования расхода тепла на отопление в системах теплоснабжения содержит подающий и обратный трубопроводы, перемычку, причем внутренняя поверхность перемычки, соединяющей подающий и обратный трубопроводы, покрыта наноматериалом в виде стеклоподобной пленки.

Заявленное изобретение относится к области использования тепловой энергии для обогрева зданий, с индивидуальным котлом. Энергонезависимая система отопления на три этажа с использованием многослойных потоков воды для осуществления циркуляции содержит котел, установленный на первом этаже, соединенный с подающим розливом, расположенным над полом или в полу второго этажа, подающий розлив закольцовывается стояком с обратным розливом, расширительный бак, стояки и приборы отопления.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах теплоснабжения. Способ работы закрытой системы теплоснабжения, по которому сетевую воду готовят на ТЭЦ и по подающему трубопроводу теплосети через тепловой пункт направляют в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения потребителей, температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети регулируют на ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха по графику центрального качественного регулирования без нижнего излома температурного графика, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ, идущую на горячее водоснабжение воду последовательно нагревают в поверхностном подогревателе нижней ступени сетевой водой из обратного трубопровода теплосети, затем в конденсаторе теплонасосной установки, который используют в качестве подогревателя верхней ступени, отличающийся тем, что испаритель теплонасосной установки включают по греющей среде в подающий и обратный трубопроводы теплосети, горячую воду после поверхностного подогревателя нижней ступени направляют в конденсатор теплонасосной установки через охладитель конденсата.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах отопления и кондиционирования. Устройство (1) для измерения тепловой энергии, излучаемой радиаторами, конвекторами или подобными устройствами, в частности для пропорционального распределения стоимости отопления и/или кондиционирования, содержащее радиатор (2), соединенный, через подающий патрубок (3) и возвратный патрубок (4), соответственно с трубой (5) для подачи горячей воды, подаваемой котлом (7) к радиатору (2), и с трубой (6) для возврата воды на выходе из радиатора (2) к указанному бойлеру (7).

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах теплоснабжения. Способ работы открытой системы теплоснабжения, по которому сетевую воду готовят на ТЭЦ и по подающему трубопроводу теплосети через тепловой пункт направляют в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения потребителей, температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети регулируют на ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха по графику центрального качественного регулирования без нижнего излома температурного графика, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ, для обеспечения требуемой температуры воды, идущей на горячее водоснабжение, осуществляют смешение сетевой воды, для чего часть сетевой воды из подающего и обратного трубопроводов теплосети направляют в смеситель, догрев идущей на горячее водоснабжение сетевой воды до требуемой температуры осуществляют в теплонасосной установке, отличающийся тем, что испаритель теплового насоса включают по греющей среде в подающий и обратный трубопроводы теплосети, часть сетевой воды из обратного трубопровода теплосети направляют в смеситель через охладитель конденсата.

Изобретение относится к технике теплоснабжения, а именно к централизованному теплоснабжению жилых и промышленных зданий. Абонентский ввод системы теплоснабжения здания, содержащий подающий и обратный трубопроводы, элеватор, задвижки, расположенные до и после элеватора и нагревательные приборы, характеризуется тем, что на внутренней поверхности расширяющейся части элеватора выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от входа в расширяющуюся часть элеватора до его выхода, кроме того, на его выходе выполнена круговая канавка, соединенная как с криволинейными канавками, так и c устройством удаления загрязнений.

Группа изобретений относится к области энергетики, а именно к способу подогрева жидкости в отопительном устройстве и отопительному устройству. Технический результат – постоянная естественная детонация газообразного состояния смеси.

Изобретение относится к газовым кухонным плитам. Технический результат - сохранение положения трансформатора на трубопроводе с одновременным обеспечением заземления.

Группа изобретений относится к бытовым газовым плитам. Технический результат - улучшение подачи вторичного воздуха на выпускные прорези для пламени и улучшение пламени газовой горелки.

Изобретение относится к газовой кухонной плите. Технический результат - повышение безопасности эксплуатации прибора.

Группа изобретений относится к бытовой газовой плите. Технический результат - обеспечение простоты, удешевления и ускорение процесса производства и сборки газовой плиты.

Изобретение относится к газовым приборам, в частности к конструкциям стационарных напольных бытовых газовых плит. Бытовая газовая плита содержит корпус с размещенными на нем горелочными и запорными устройствами, снабженный быстросъемной крышкой, откидной стол, на лицевой стороне которого закреплена панель управления, оборудованный терморегулятором, автоматикой безопасности по горению, духовой шкаф с основной и жарочной горелками и съемной дверцей, устройство электророзжига и сушильный шкаф, причем, по меньшей мере, одна из горелок плиты совмещена с камерой сгорания микрогазотурбинного электроагрегата, размещенного на корпусе этой плиты.

Изобретение относится к газовым горелкам, используемым на варочных панелях для бытовых электроплит для приготовления пищи в домашних условиях. Изобретение позволяет создать компактную варочную панель с соответствующей газовой горелкой.

Изобретение относится к системам поджига газообразного топлива. .

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, бытовой технике для нагревания поверхностей. .

Тепловой пункт имеет строительные конструкции, образующие помещение со средствами управления централизованным теплоснабжением территориально удаленных потребителей и индивидуальным теплоснабжением потребителей в образованных заодно с этим тепловым пунктом дополнительных помещениях. Тепловой пункт содержит подающий и обратный трубопроводы, подключенные к магистралям территориальной теплосети, первый и второй пластинчатые теплообменники первой и второй ступеней, соответственно, горячего водоснабжения, и параллельно соединенные между собой входными и выходными патрубками третий и четвертый пластинчатые теплообменники отопления. В трубопроводах предусмотрены первый и второй, и третий, соответственно, насосные блоки. Узел учета тепловой энергии включает первый, второй, третий расходомеры с термометрами сопротивления и тепловычислитель обработки показаний расходомеров и термометров. Узел учета тепловой энергии включает шестой и седьмой расходомеры с термометрами сопротивления и тепловычислитель обработки показаний расходомеров и термометров. На трубопроводе последовательно установлены кран, фильтр-грязевик грубой очистки, фильтр тонкой очистки, первый расходомер узла, а на обратном трубопроводе установлены фильтр, кран и второй расходомер узла, третий расходомер которого включен в подпиточный трубопровод. На выходе первого из расходомеров узла учета тепловой энергии установлен регулятор перепада давления прямого действия, регулируемый по перепаду давления в подающем и обратном трубопроводах. На подающем трубопроводе перед входным патрубком первичного теплоносителя второго теплообменника установлен первый клапан регулирующий, а перед связанными между собой входными патрубками первичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников - второй клапан регулирующий. Технический результат заключается в сокращении потерь тепла, повышении надежности и степени автоматизации, уменьшении габаритов оборудования. Тем самым заявляемое техническое решение позволяет объединить в одной строительной конструкции функции совместного автоматизированного контроля, управления и функционирования центрального и индивидуального теплового пункта. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, где может быть использовано в системах теплоснабжения в качестве источника теплоты повышенной энергетической эффективности. Теплогенерирующая установка, включающая водогрейный котел, вход и выход которого подключены соответственно к обратному и подающему трубопроводам тепловой сети, трубопровод рециркуляции с рециркуляционным насосом и регулятором рециркуляции, соединяющий выход и вход водогрейного котла, трубопровод смешения с регулятором температуры сетевой воды, соединяющий выход сетевого насоса, установленного в обратном трубопроводе тепловой сети, с подающим трубопроводом тепловой сети, дополнительно содержит обратный клапан, два гидравлических аккумулятора и ударный узел, причем обратный клапан установлен в трубопровод рециркуляции на входе рециркуляционного насоса, первый гидравлический аккумулятор подключен к трубопроводу рециркуляции между рециркуляционным насосом и обратным клапаном, второй гидравлический аккумулятор соединен с обратным трубопроводом тепловой сети на выходе сетевого насоса, а выход водогрейного котла подключен к подающему трубопроводу тепловой сети через ударный узел. Это позволяет интенсифицировать теплопередачу за счет более эффективного съема теплоты с поверхностей нагрева водогрейного котла и увеличить надежность работы теплогенерирующей установки путем создания условий для самоочищения поверхностей нагрева водогрейного котла и вывода в резерв рециркуляционного насоса, а также повысить энергетическую эффективность теплогенерирующей установки за счет относительного понижения удельного расхода топливно-энергетических ресурсов, достигаемого путем интенсификации теплопередачи и исключения затрат на привод рециркуляционного насоса, кроме того, сократить эксплуатационные расходы теплогенерирующей установки, связанные промывкой водогрейного котла. 1 ил.

Наверх