Автоматизированный элеваторный тепловой пункт

 

ОП.ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

Союз Советских

Социалнстическнз республик (iu920327 и (61) Дополнительное к авт. санд-ву(22) Заявлейо 30.01,80 (2l ) 2876331/29-33 с присоединением заявки рй(51)М. Кл.

Р 24 Р 7/00

G 05 Р 23/19

Ркудерстмнньй кеиятет.

СССР ао далаи изабретеннй н открытнй (23)Приоритет

° Опубликовано 15.04.82. Бтоллетень М 14

РЗ)УДК 621. .525(088 8) Дата опубликования описания 18,04;82

B. В. Бурлов и В. П, Туркин (72) Авторы мзобретени я

Головной проектный институт "Челябинс (7I).Заявитель (54) А ВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕВАТОРНЫЙ

ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ

Изобретение относится к теплоснабжению и может быть использовано преимущественно в системах отопления жилых и других зданий.

Известен автоматизированный элеваторный тепловой пункт, расположенный между теплосетью и системой отопления, содержащий подающий и обратный трубопроводы, нерегулируемый элеватор, рас,.положенный на подающем трубопроводе, датчики температуры наружного воздуха, ° то соединенные с регулятором температуры который управляет работой соленоищтого вентиля (Ц.

Наиболее близким к предлагаемому является автоматизированный элеваторный тепловой пункт, содержащий прямой и об ратный трубопроводы, клапан с исполнительным механизмом, эжватор, трубопровод повторной циркулядни, .подключенный к элеватору и обратному трубопроводу, регулятор температуры с датчиком температуры (23, 2

Недостаток этих устройств состоит в значительном расходе теплоэнергетических затрат, Целью изобретения является экономия теплоэнергетических затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматизированный элеваторный тепловой пункт, содержащий прямой и обратный трубопроводы; клапан с исполни-. тельным механизмом, элеватор, трубопровод повторной пиркуляции, подключен ный к элеватору и обратному трубопроводу, регулятор температуры с датчиком температуры, введены исполнительный— механизм эжватора и регулятор давления с датчиком перепада давления или регуля» тор расхода жидкости с датчиком расхода жидкости, причем датчик перепада давления или датчик расхода жидкости подклю чен к прямому и обратному трубопрово дам, регулятор давления или регулятор расхода жидкости подключен к исполните льному механизму клапана, регулятор температуры подключен к исполнительно3 9203 му механизму элеватора, а клапан установлен в прямом или в обратном трубопроведе или в трубопроводе повторной циркуляции.

На фиг. 1 проведена блок-схема устройства с расположением клапана на поцаюшем трубопровоце со стороны теплосети, с использованием датчика перепада давления, на фиг. 2 - блок-схема ycr ройства с расположением клапана на подающем трубопроводе со стороны теплосети, с использованием датчика расхода теплоносителя, расположен.юго на подающем трубопроводе со стороны системы отоплення; на фиг. 3 - блок-схема уса 35 ройства с расположением клапана на поцающем трубопроводе со стороны теплосети, с использованием датчика расхода тепло носителя, расположенного на обратном трубопроводе со стороны системы отопления; на фиг, 4 - блок-схема устройства с расположением клапана на обратном трубопроводе со стороны теплосети, с использованием цатчика перепада давления, на фиг. 5 — блок-схема устройства с распо2S ложением клапана на обратном трубопровоце со стороны теплосети, с использованием датчика расхоца теплоносителя, расположенного на подающем трубопроводе со стороны системы отопления, на фиг, 6 — блок-схема устройства с распо30 ложением клапана на обратном трубопровоце со стороны теплосети, с использованием цатчика расхода теплоносителя, расположенного на обратном трубопроводе со стороны системы отопления; на фиг, 7блок-схема устройства с клапаном в тру-бопроводе повторной циркуляцйи, с использованием датчика перепада давления, на фиг. 8 - блок-схема устройства с кла.паном в трубопровоце повторной циркуля«@ ции, с использованием датчика расхоца теплоносителя, расположенного на поцающем трубопроводе со стороны системы отопления, на фиг, 9 - блок-схема устройства с клапаном в трубопроводе повторной циркуляции, с использованием датчика расхода теплоносителя, расположенного на обратном трубопровоце со стороны системы отопления, Автоматизированный элеваторный тепловой пункт, расположенный между тенлосетью 1 и системой отопления 2, cogepжнт подающий 3 и обратный 4 трубопроводы, регулируемый элеватор 5, расположенный на подающем трубопровоце 3, Дат-И чики 6 температуры соединены с входами регулятора 7 температуры. В .качестве датчиков температуры могут быть использованы датчики, которые могут измерять температуру наружного возцуха, температуру отапливаемых помешени№, температуру теплоносителей в поцаюшем 3 и обратном 4 трубопровоцах или их комбинации. В качестве датчиков температуры используются цатчики 6 температуры, расположенные внутри отапливаемых помещений, фиксирующие температуру внутри помещений. Регулятор 7 температуры производит сравнение сигнала с цатчиков 6 температуры с зацанным и вырабатывает управляюший сигнал. Выход регулятора 7 температуры соединен с исполнительным механизмом 8, который служит цля преобразования электрического сигнала в механическое перемещение и который соецинен с управляющим вхоцом регулируемого элеватора 5. Датчи.к 9 перепада цавления, фиксирующий изменение перепада цавления, расположен на выходе теплового пункта (со стороны системы отопления) и соединен с входом регулятора 10 цавления., Регулятор 10 давления сравнивает сигнал с датчиком 9 перепапа цавления с заданным и вырабатывает управляющий сигнал, Выход регулятора 10 давления соецинен с исполнительным механизмом 11, преобразующим электрический сигнал в механическое перемещение клапана 12, регулирующим расхоц теплоносителя в подающем трубопровоце 3, Устройство также содержит дат чик 13 расхода жидкости и регулятор 14 расхоца жидкости.

Автоматизированный элеваторный тепловой пункт работает следующим образом.

При повышении температуры в помещении, что фиксируется цатчиками 6 температуры, сигнал с датчиков 6 температуры поступает в регулятор 7 температуры. В регуляторе 7 температуры этот сигнал сравнивается с заданным и вырабатывается управляющий сигнал, который подае ся в исполнительный механизм 8, преобразующий этот сигнал в механическое пе ремешение иглы регулируемого элеватора

5, направленное на уменьшение диаметра вхоцного отверстия со стороны поцающего трубопровода 3." При этом увеличивается коэффициент смещения элеватора 5, что приводит к понижению температуры теплоносителя в подающем трубопроводе 3 на выходе регулируемого элеватора 5 и способствует восстановлению прежней температуры внутри помещений.

Оцнако при увеличении коэффициента смешения уменьшается и коа чество теплоносителя в подающем трубопроводе 3

5 9203 на выходе регулируемого элевртора 5, слецовательно, уменьшается перепац цавления в тепловом пункте со стороны сис" темы отопления 2, что приводит tt нарушению пропорционального распределения тепла в отапливаемых помещениях. Это уменьшение перепада давления фикси- руется датчиком 9 перепаца давления.

Сигнал с цатчика 9 перепада давления поступает на регулятор 10 давления, «о- 10 торый сравнивает полученный сигнал с заданным и вырабатывает управлякапкй сигнал. Последний поступает Hà исполнительный механизм 11, гце преобразуется в механическое перемещение клапана12 . 1$, Клапан 12 увеличивает количество теплоносителя в подающем трубопроводе.3 tteред регулируемым элеватором 5, что приводит к повышению давления теплоиоси теля в подающем трубопровоце 3 на вы- уй хоце регулируемого элеватора 5, и soc» станавливается прежний перепад цавления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, т,е, стабилизируется гидравлический режим в тепловом пункте со рЗ стороны системы отопления 2 и, таким образом, обеспечивается пропорциональное распрецеление тепла в отапливаемых по» мешениях, В дальнейшем вся система работает зо без изменений до сведующего изменвния температуры или перепада цавления"

При понижен температуры в .поме шенин, что фиксируется датчиками 6 тем йературы, сигнал с датчиков 6 температуры поступает в регулятор 7 температуры. В регуляторе 7 температуры этот сигнал сравнивается с заданным и "вы рабатывается управляющий сигнал, кото» рый подается в исполнительный механизм

8.: Последний преобразует этот сигнал s механическое перемещение иглы регулируемого элеватора 5 направленное на увеличение диаметра входного отверстия ðeгулируемого элеватора 5 со стороны по дающего трубопровода 3. При этом уменьшается коэффициент смещения элеватора, В.результате этого повышается температура теплоносителя в подающем трубопроводе 3 на выходе регулируемого элеватора 5. Это способствует восстановлению . заданной температуры внутри помещений. .

Однако при уменьшении коэффищгента смешения регулируемого элеватора 5 уве-, личивается и количество теплоносителя s поцающем трубопроводе S на выходе регу

55 лируемого элеватора .5, и, следовательно, увеличивается перепад давления в тепловом пункте со стороны системы отопления

27 6

2, что приводит к нарушению пропорциона льного распределения тепла в отапливаемых помещениях. Это увеличение перепада давления фиксируется датчиком 9 перепада давления. Сигнал с датчика 9 перепада давления поступает на регулятор. 10 цавления, который сравнивает полученный сигнал с заданным и вырабатывает управ ,. ляющий сигнал. Последний поступает на исполнительный механизм . 11, где преобФ разуется в механическое перемещение кла пана 12. Клапан 12 уменьшает расход

, теплоносителя в подающем трубопроводе 3 перед регулируемым элеватором 5. При этом понижается давление теплоносителя в поцаюшем трубопроводе 3 на выгоде ре улирчемого элеватора 5, и воостанав» ливается прежний перепад давлений в тепло вом пункте со стороны системы отопжния

2, т.е. стабилизируется гидравлический режим в тепловом пункте со стороны систе мы отопления 2 и, таким образом, обеопечивается пропорциональное распределение тепла в отапливаемых помещениях, В предлагаемом устройстве цатчик 13 расхода жидкости может быть расположен либо на подающем трубопроводе З,как пока» зано на фиг. 2, либо на обратном трубопровоце 4, как показано на фиг. 3. В этом случае изменение расхода теплоносителя в поцающем 3 (или обратном 4) трубопроводе фиксируется датчиком 13, расхода жидкости, который подает сигнал на регулятор 14 расхода жидкости. Регуля тор 14 расхода жидкости вырабатывает дправляющий сигнал, поступающий на исполнительный механизм 11, В остальном работа устройства аналогична работе, описанной выше.

Клапан 12 может быть установлен на обратном трубопровоце 4, как показано на фиг. 4, В этом случае система.рабо тает следующим образом, При- повышении температуры в номе щениях процесс восстановления температуры аналогичен описанному выше.

При увеличении коэффиииента смешения регулируемого элеватора 5 уменьшается и количество теплоносителя в подающем трубопроводе З,на выходе регулируемого элеватора 5, и датчик 9 перепада давления фиксирует уменьшение перепада давжния в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, что приводит к наруше» нию пропорционального распределения тем ла в отапливаемых помещениях. Сигнал с цатчика 9 перепаца давления поступает на регулятор 10 давления, который сравни7 9203 вает полученный сигнал с заданным н вырабатывает управляющий сигнал, Последний поступает на исполнительный механизм 11, гпе преобразуется в механическое перемещение клапана 12. Клапан 12 увеличивает количество теплоносителя в обратном трубопроводе 4 со стороны системы отопления 2, увеличивая тем самым количество теплоносителя, подаваемого к всасывающему патрубку регулируе- 10 мого элеватора 5. При этом повышается давление теплоносителя в подающем трубопроводе 3 на выходе регулируемого элеватора 5, и восстнавливается прежний перепед давления в тепловом пункте со 35 стороны системы отопления 2, т,е. стабилизируется гидравлический режим в теп» ловом пункте со стороны системы отопления 2 и, таким образом, обеспечивается пропорциональное распределение тепла в отапливаемых помещениях.

В дальнейшем вся система работает без изменений по следующего изменения температуры внутри помещений или изме- 25 нения перепада давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2.

При понижении температуры внутри помещений процесс восстановления температуры аналогичен описанному. При этом 50 уменьшается коэффициент смещения регулируемого элеватора 5, что приводит к увеличению количества теплоносителя в подающем трубопроводе 3 на выходе регулируемого элеватора 5,,датчик 9 перепада давления фиксирует увеличение перепада давления в тепловом пункте со стороны системы отоплении 2, что приводит к нарушению пропорционального распределения тепла в отапливаемых поме- 40 щениях. Сигнал с патчика 9 перепада давления поступает на регулятор 10 давления, который сравнивает полученный cHr нал с заданным и вырабатывает управляющий сигнал. Последний поступает на исполнительный механизм 11, где преобразуется в механическое перемещение клапана 12. Клапан 12 уменьшает количест во теплоносителя в обратном трубопроводе 4 со стороны теплосети 1, при этом

50 уменьшается располагаемый перепад давления перед элеватором, и восстанавливается прежний перепад давления в тепловом пункте со,стороны системы отопле ния 2, т.е, стабилизируется гидравлический режим в тепловом пункте со стороны

55 системы отопления 2 и, таким образом, обеспечивается пропорциональное распределение тепла в отапливаемых помещениях, 27 8

В дальнейшем вся система работает без изменений до слепующего изменения температуры внутри помещений или изменения перепада давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, При повышении температуры внутри помещений процесс восстановления температуры аналогичен описанному выше.

При этом уменьшается коэффициент смещения регулируемого элеватора 5, что привопит к увеличению количества теплоносителя в подающем трубопроводе 3 на выходе регулируемого элеватора 5. Датчик 9 перепада давления фиксирует увеличение перепапа давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, что привопит к нарушению пропорщ онального распределения тепла в отапливаемых помещениях. Сигнал с патчика 8 перЮ ада давления поступает на регулятор 10 давления, который сравнивает полученный сигнал в заданным и вырабатывает управляющий сигнал. Последний поступает на исполнительный механизм 11, гпе преобразуется в механическое перемещение клапана 12. Клапан 12 уменьшает количество теплоносителя в обратном и",рубопровопе 4 со стороны теплосети 2, При этом уменьшается располагаемый период давления перед элеватором 5, и восстанавливается прежний перепад давления в тепловом пункте со стороны системы ото пления 2, т.е ° стабилизируется гидравлический режим в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, и таким образом, обеспечивается пропорциональное распределение тепла в отапливаемых помещениях.

B предлагаемом устройстве датчик 13

paczoaa жидкости может быть расположен либо на подающем трубопроводе 3,, как показано на фиг, 5, либо на обратном трубопроводе 4, как показано на фиг, 6. В этом случае изменение расхода теплоносителя в подающем 3 (или обратном 4) трубопроводе фиксируется датчиком 13 расхода жидкости, который подает сигнал на регулятор 14 расхода жидкости, Регулятор 14 расхода жидкости вырабатывает управляющий сигнал, поступающий на исполнительный механизм 11

В остальном работа устройства аналогична работе, описанной выше."

Клапан 12 может быть подключен к всасывающему патрубку регулируемого элеватора 5, как показано на фиг.- 7, В этом сщ чае система работает следующим обра:.ам.

27

9 9203

При повышении температуры внутри . помещений процесс восстановления температуры аналогичен описанному выше.

При увеличении коэффициента смешения регулируемого элеватора 5 уменьшается количество теплоносителя, в поцаюшем трубопроводе 3 на выходе регулируемого элеватора 5, и датчик 9 перепада цавжния фиксирует уменьшение перепада цавжния в тепловом пункте со стороны систе- 36 мы отопления 2, что приводит к нарушению пропорционального расирецежния тепла в отапливаемых помещениях. Сигнал с датчика 9 перепаца давления поступает на регулятор 10 давления, который сравнивает 1 полученный сигнал с заданным и вырабатывает управляющий сигнал. Посждний поступает на исполнительный механизм 11, гце преобразуется в механическое перемещение клапана 12. Клапан 12 уменьшает количество теплоносителя, поцвваемого к всасывающему па грубку регулируемого элеватора 5. При этом повышается аавжние в поцаюшем трубощэовоце 3 на выходе регулируемого элеватора 5, и восста навливается прежний перепад цавжния s тепловом пункте со стороны системы отопления 2, т.е, стабилизируется гидравлический режим в тепловом пункте со сто- роны системы отопления 2 и, таким образом, обеспечивается пропорциональное распрецеление тепла в отапливаемых помещенияхх.

В цальнейшем система работает без изменений цо сжцующего изменения тем пературы внутри помещений или изменения перепада давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, При понижении температуры внутри помещений процесс восстановжния темпе

40 ратуры аналогичен описанному выше, При этом уменьшается коэффициент смещения регулируемого элеватора 5, что приводит к увеличению количества теплоносителя в поцающем трубопровоце 3> нв выходе регуюкруемого элеватора 5,: Даю чик 9 перепада цавжния фиксирует увеличение. перепада давжния в тепгювом пункте со стороны системы отопления 2, что приводит к нарушению пропорщгонального распределения телла в отапливаемых по» мещениях. Сигнал с датчика 9 перепада цавления поступает На регулятор 10 двв ления, который сравнивает полученный сигйвл с заданным н вырабатывает унрвв ляюший сигнал. Последний поступает нв И исполнительный механизм 11, где преобразуется в механическое перемещение клапана 12. Клапан 12 увеличивает количество теплоносителя, подаваемого к вса». сывающему патрубку регулируемого эжватора 5. При этом понижается дввжние в подающем трубопровоце 3 на выходе регулируемого элеватора 5, и восстанавливается прежний перепад давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, т.е. стабилизируется гидраваг ческий режим в тепловом пункте со стороны системы отоцжния.2 и, таким образом, обеспечивается нропорц распрецеление тепла в отапливаемых помещениях.

В укаэанном устройстве датчик гидрвю лического режима может быть выполнен в вице датчика 13 расхода жидкости, который может быть использован либо на подающем трубопровоце 3, как tloKaaaHo на фиг. 8, либо на обратном трубопровоце 4, как показано нв фиг. 9

В этом случае изменение расхода тег ланосителя в подающем 3 (и юг обратном-4) трубопровоце фиксируется цвтчиком

13 расхода жидкости, который подает сигнал на регулятор 14 расхода жидкости. Регулятор 14 рвсхода жидкости вырабатывает управляющий сигнал, поступающий на исполнительный механизм 11..В остальном работа устройства аналогична работе, описанной выше.

Использование прецлагаемог о теплово го пункта позволит избежать нарушения пропорционального рвспрецежния тепла . между обогреввемыми помещениями системы отопления. Это обеспечивается тем, что при изменении температуры внутри отапливаемых помещений изменя ется коэффиаент смещения элеватора.

При этом температура теплоносителя, поцаввемого в систему отопления, изменя-, ется, а гидравлический режим в тепловом пункте со стороны системы отопления остается постоянным, что обеспечивает постоянный расход теплоносителя через . систему отопления, а, следовательно, исключает дополнительные потери тепловой энергии . Это дает экономию теплоsoO энергии до 25-35%.

Ф ормулв изобретения

Автома.визированный элеваторный тепловой пункт, содержащий прямой и образ ный трубопроводы клапан с исполнительным механизмом, эжввтар, трубопровод повторной циркуляшги,, нодкюаоченн ый к эжввтору и обратному трубопроводу, регулятор температуры с датчиком темпе11 920327 12

l ратуры, от ли ча ющи йс ятем, льному механизму элеватора, а клапан yc-

mo с целью экономии теплоэнергетичес- тановлен в прямом или в обратном трубоких затрат, в него введены исполнитель- проводе или в трубопроводе повторной ный механизм элеватора и регулятор да- циркуляции, влеиия с датчиком перепада давления или регулятор расхода жидкости с датчиком Источники информации, расхода жидкости, причем датчик перепа- принятые во мщмание при экспертизе да давления или датчик расхода жидкости 1. Манюк В. И. и др. Справочник rio подключен к прямому и обратному тру- наладке и эксплуатации вод яык тепловыми . бопроводам, регулятор дав виня или ре- щ сетей. И., Стройиздат, 1977, с. 146, гулятор расхода жидкости подключен к ис- рис. 4.32, полнительному механизму клапана,регул -2. Авторское свидетельство СССР тор температуры подкшочен к исполните- N 525064, кл. F 243 7/00,.1976.

920327

Составитель А. Кузнеш

Редактор Пагрсижне р-- ва Техред E,XàÐèòoí÷èK КОРРектоРС. Шомак

Заказ 2307/37 Тираж 796 Под ясное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыжй

1 l3035, Москва, Ж35, Раушская наб., д 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, уа. Проектная, 4