CS229160B1

CS229160B1 - Heat transfer station circuitry

Info

Publication number: CS229160B1
Application number: CS792282A
Authority: CS
Inventors: Radim Hrobar
Original assignee: Radim Hrobar
Priority date: 1982-11-08
Filing date: 1982-11-08
Publication date: 1984-06-18

Description

Vynález se týká zapojení předávací stanice tepla, určené zejména pro sídliště.The invention relates to the connection of a heat transfer station intended especially for housing estates.

Je známo zapojení tepelného systému s parní předávací stanicí tepla určené pro sídliště, sestávající z parního vytápěcího okruhu, to je přívodní větve páry a vratné větve kondenzátu, z topného okruhu, odběratelského okruhu teplé užitkové vody a čtyř výměníků uspořádaných v topném okruhu za sebou, kde první výměník je zároveň zařazen do vratné větve odběratelského okruhu, druhý výměník je zařazen do vratné větve kondenzátu, třetí výměník je zařazen do přívodní větve páry a čtvrtý výměník je zařazen do výstupní větve odběratelského okruhu užitkové teplé vody. Nevýhodou tohoto zapojení je nízká teplota topné a užitkové vody a vysoká teplota vratného kondenzátu.It is known to connect a heating system with a steam heat transfer station intended for housing estates, consisting of a steam heating circuit, i.e. steam supply and condensate return branches, a heating circuit, a hot water abstraction circuit and four exchangers arranged in series in a heating circuit. the first exchanger is also included in the return line of the consumer circuit, the second exchanger is included in the return line of condensate, the third exchanger is included in the steam supply line and the fourth exchanger is included in the outlet branch of the domestic hot water circuit. The disadvantage of this connection is the low temperature of the heating and service water and the high temperature of the return condensate.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zapojení předávací stanice tepla určené zejména pro sídliště, kde ve vratné větvi topného okruhu jsou za sebou tři výměníky, vEssentially, the above-mentioned disadvantages are eliminated by the invention, which is the connection of a heat transfer station intended especially for housing estates, where in the return branch of the heating circuit there are three exchangers,

z nichž první je zároveň zařazen do vratné větve odběratelského okruhu, druhý do vratné větve vytápěcího okruhu a třetí je zapojen mezi přívodní a vratnou větev vytápěcího okruhu, a kde do výstupní větve odběratelského okruhu je zařazen čtvrtý výměník, a jeho podstata spočívá v tom, že čtvrtý výměník je zároveň zapojen mezi přívodní a vratnou větev vytápěcího okruhu a že do vratné větve odběratelského okruhu je zařazen pátý výměník zařazený zároveň do vratné větve vytápěcího okruhu.the first is also connected to the return circuit of the customer circuit, the second is connected to the return circuit of the heating circuit, and the third is connected between the flow and return branches of the heating circuit, and at the same time, the fourth heat exchanger is connected between the supply and return branches of the heating circuit and that the fifth heat exchanger, which is also included in the return branch of the heating circuit, is included in the return branch of the consumer circuit.

Další podstatou vynálezu je, že čtvrtý výměník je připojen k vratné větvi vytápěcího okruhu mezi druhým a třetím výměníkem.It is a further object of the invention that the fourth heat exchanger is connected to the return branch of the heating circuit between the second and third heat exchangers.

Další podstatou vynálezu je, že pátý výměník je do vratné větve odběratelského okruhu zařazen mezi prvním a čtvrtým výměníkem.It is a further object of the invention that the fifth heat exchanger is arranged between the first and fourth heat exchangers in the return circuit of the consumer circuit.

229 160229 160

Další podstatou vynálezu je, že pátý výměník je. do vratné větve vytápěcího okruhu zařazen za druhým výměníkem.Another object of the invention is that the fifth heat exchanger is. into the return circuit of the heating circuit after the second heat exchanger.

Vyšší účinek vynálezu je dán zvýšením teploty topné a užitkové vody a snížením teploty vratného kondenzátu.The higher effect of the invention is given by increasing the temperature of the heating and service water and lowering the temperature of the return condensate.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na výkresech, představujících na obr. 1 blokové schéma tepelného systému s paruí předávací stanicí tepla podle vynálezu, jejíž konstrukční provedení představuje obr. 2.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the drawings, which in FIG. 1 is a block diagram of a steam heating system according to the invention, the construction of which is shown in FIG. 2.

Tepelný systém s parní předávací stanicí tepla podle vynálezu sestává z pěti výměníků 1, 2, 2» 4» 2. parního vytápěcího okruhu 6 s parním generátorem 7, z topného okruhu 8 a odběratelského okruhu 2 teplé užitkové vody, uspořádaných tak, že v topném okruhu 8 jsou za sebou zapojeny první tři výměníky 1, 2, 2» kde první výměník 1 je zároveň zařazen do vratné větve 10 odběratelského okruhu 2» druhý výměník 2 je zařazen do vratné větve 11 vytápěcího okruhu £, třetí výměník 2 j® zapojen mezi přívodní a vratnou větev 12, 11 vytápěcího okruhu 6,, čtvrtý výměník 4 je zařazen do výstupní větve 13 odběratelského okruhu 2 a pátý výměník 2 je zařazen do vratné větve 10 odběratelského okruhu 2 mezi prvním a čtvrtým výměníkem 1, £. Čtvrý výměník 4 3^e dále podobně jako třetí výměník 2 zapojen mezi přívodní a vratnou větev 12, 11 vytápěcího okruhu 6 paralelně k třetímu výměníku 2· Pátý výměník 2 je dále podobně jako druhý výměník 2 zařazen do vratné větve 11 vytápěcího okruhu 6 a to mezi druhým výměníkem 2 a parním generátorem 2.. Do topného okruhu 8 je dále mezi prvním a třetím výměníkem 1, 2 zařazena otopná soustava 14 a do odběratelského okruhu 2 á^e dále mezi čtvrtým a pátým výměníkem £, 2 zařazena odběratelská soustava 15»The heating system with a steam heat transfer station according to the invention consists of five heat exchangers 1, 2, 2 »4» 2. a steam heating circuit 6 with a steam generator 7, a heating circuit 8 and a hot water supply circuit 2 arranged so that In the circuit 8, the first three heat exchangers 1, 2, 2 are connected in succession »wherein the first heat exchanger 1 is also connected to the return line 10 of the customer circuit 2» the second heat exchanger 2 is connected to the return line 11 of the heating circuit 6; the supply and return branches 12, 11 of the heating circuit 6, the fourth exchanger 4 is connected to the outlet branch 13 of the subscriber circuit 2, and the fifth exchanger 2 is connected to the return branch 10 of the subscriber circuit 2 between the first and fourth exchangers 1, 6. Fourth exchanger 4 3 ^e also like the third heat 2 connected between the supply and return pipe 12, 11 heating circuit 6 in parallel to the third heat 2 · Fifth exchanger 2 is also similar to the second heat exchanger 2 placed in the return pipe 11 of the heating circuit 6 and the a second heat exchanger 2 and the steam generator .. 2 into the heating circuit 8 also between the first and third heat exchanger 1, 2 included in the heating system 14 and into the downstream circuit 2 ^and a forth between the fourth and fifth heat exchanger £ 2 included buyer system 15 »

Třetí a čtvrtý výměník 2» 4 l^{ze s} výhodou umístit do společné tepelně izolované parní sekce 16 a podobně první, druhý a pátý výměník 1, 2, 2 do tepelně izolované vodní sekce 17. Jak je znázorněno na obr. 2 sestává třetí výměník 2 ^z několika paralelně zapojených článků 18, sestávajících ze svislého dutého pláště 19 válcového tvaru, jehož vnitřní prostor je napojen na topný okruh 8 tak, že jeho spodní konec je napojen na vratnou větev 20 topného okruhu 8 a jeho horní konec na výstupní větev 21 topného okruhu 8. Ve vnitřním prostoru pláště 19 článku 18 třetího výmě4The third and fourth heat exchanger 2 »4 l ^{of preferably} placed in a common insulated steam section 16 and similar to the first, second and fifth heat exchanger 1, 2, 2 in the thermally insulated water section 17. As shown in Fig. 2 comprises the third heat exchanger 2 ^a plurality of parallel-connected elements 18 consisting of a vertical hollow shell 19 of cylindrical shape, the interior of which is connected to the heating circuit 8 such that its lower end is connected to the return branch 20 of the heating circuit 8 and its upper end to the outlet branch 21 8. In the interior of the housing 19 of Article 18 of the third interchange4

229 160 niku 2 3^{e v} jeho podélné ose uložen výměníkový prvek 22. tvořený dvěma soustřednými na koncích mezikruhově zaslepenými trubkami. Takto uzavřený vnitřní pxostor výměníkového prvku 22 třetího výměníku 2. 3^e svým horním koncem připojen na přívodní větev 12 vytápěcího okruhu 6 a svým spodním koncem na vratnou větev 11 vytápěcího okruhu 6, Čtvrtý výměník 4. je tvořen jedním článkem 23 shodne konstrukce s články 18 třetího výměníku 2· Vnitřní prostor pláště 24 tohoto článku 2^je napojen na odběratelský okruh 2 tak, že jeho spodní konec je napojen na první výměník 1 a jeho horní konec na výstupní větev 13 odběratelského okruhu 9. Vnitřní prostor výměníkového prvku 25 článku 23 čtvrtého výměníku | je s vytápěcím okruhem 6. spojen tak, že jeho horní konec je napojen na přívodní větev 12 vytápěcího okruhu 6 a dolní konec na vratnou větev 11 vytápěcího okruhu 6.. Vodní sekce 17 má tvar svislého válce, v němž jsou první, druhý a pátý výměník 1, 2, 2 uspořádány nad sebou tak, že první výměník 1 je nejníž, nad ním je druhý výměník 2 a nejvýše je položen pátý výměník 2· ^M®zi pátým a druhým výměníkem 2» 2 je upravena oddělující přepážka 26, zatímco první na druhý výměník 1, 2 navazuje přímo. Vratné větev 20 topného okruhu 8 je připojena k prvnímu výměníku 1 na jeho spodním konci a k druhému výměníku 2 na jeho horním konci tak, že je spojena přímo s vnitřním prstorem těchto výměníků 1, 2, Většina vstupů je u vodní sekce 17 provedena pro zjednodušení konstrukce jejími čely. Vratná větev 10 odběratelského okruhu je z tohoto důvodu napojena na horní konec pátého výměníku 2 tak, že je spojena přímo s jeho vnitřním prostorem, zatímco za přepážkou 26 je vratná větev 10 odběratelského okruhu 2 tvořena ve vnitřním prostoru druhého výměníku 2 přímým trubním úsekem a ve vnitřním prostoru prvního výměníku 1 prvním trubkovým svazkem 27· Podobně vratná větev 11 vytápěcího okruhu 6. je tvořena ve vnitřním prostoru prvního výměníku 1 přímým trubním úsekem, ve vnitřním prostoru druhého výměníku 2 druhým trubkovým svazkem 28 a ve vnitřním prostoru pátého výměníku 2 třetím trubkovým svazkem 29. Úsek topného okruhu 8 mezi otopnou soustavou 14 a prvním výměníkem 1 je spojen s úsekem topného okruhu 8 mezi druhým a třetím výměníkem 2, propojovacím potrubím 30·229 160 2 3 ^EV undertaking its longitudinal axis mounted on the 22nd-exchange element composed of two concentric annular ends blinded tubes. The thus sealed inner pxostor third heat exchange element 22, the second heat exchanger ³ and its upper end connected to the intake branch 12 of the heating circuit 6, and its lower end to the return pipe 11 of the heating circuit 6, the fourth heat exchanger is formed by one fourth of Article 23 identical in construction with Articles 18 The inner space of the casing 24 of this cell 2 is connected to the customer circuit 2 so that its lower end is connected to the first exchanger 1 and its upper end to the outlet branch 13 of the customer circuit 9. exchanger is connected to the heating circuit 6 so that its upper end is connected to the inlet branch 12 of the heating circuit 6 and the lower end to the return branch 11 of the heating circuit 6. The water section 17 has the shape of a vertical cylinder in which the first, second and fifth exchanger 1, 2, 2 are arranged one above another so that the first heat exchanger 1 is the lowest, it is above the second heat exchanger 2 is placed and at most the fifth heat exchanger 2 · ^M ®zi fifth and the second heat exchanger 2 »2 is regulated by the separating partition 26, while the first it is connected directly to the second exchanger 1, 2. The return line 20 of the heating circuit 8 is connected to the first exchanger 1 at its lower end and to the second exchanger 2 at its upper end so that it is connected directly to the inner finger of these exchanger 1, 2. her foreheads. For this reason, the return line 10 of the customer circuit 2 is connected to the upper end of the fifth heat exchanger 2 so that it is connected directly to its interior space, while behind the partition 26 the return line 10 of the customer circuit 2 is formed in the interior of the second exchanger 2 by a straight pipe section. Similarly, the return circuit 11 of the heating circuit 6 is formed in the interior of the first exchanger 1 by a straight tube section, in the interior of the second exchanger 2 by a second tube bundle 28 and in the interior of the fifth exchanger 2 by a third tube bundle. 29. The heating circuit section 8 between the heating system 14 and the first heat exchanger 1 is connected to the heating circuit section 8 between the second and the third heat exchanger 2, via the interconnecting pipe 30.

Přívodní větev 12 vytápěcího okruhu 6, je opatřena hlavním uzávěrem 31 páry· Mezi hlavním uzávěrem 31 a třetím výměníkem 2 je zařazen první regulační ventil 32· jehož ovládání je spojeno ” 5 ~The inlet branch 12 of the heating circuit 6 is provided with a main vapor shut-off 31. A first control valve 32 is connected between the main shut-off 31 and the third exchanger 2;

229 160 a prvním teplotním čidlem 33 umístěným ve výstupní větvi 21 topného okruhu 8. Obdobně mezi hlavním uzávěrem 31 a čtvrtým výměníkem £ ,ΐθ zařazen druhý regulační ventil 21» jehož ovládání je spojeno s druhým teplotním čidlem 35. umístěným ve výstupní větvi 13 odběratelského okruhu 2· vratné větvi 11 vytápěcího okruhu 6 je mezi pátým výměníkem 2 a parním generátorem 2, zařazen třetí regulační ventil 36, jehož ovládání je podobně jako u prvního regulačního ventilu 32 spojeno s prvním teplotním čidlem 33. Podobně mezi vratnou větví 11 vytápěcího’ okruhu »229 160 and a first temperature sensor 33 disposed in the outlet branch 21 of the heating circuit 8. Similarly, a second control valve 21 »is connected between the main shutter 31 and the fourth heat exchanger 8, ovládáníθ. 2, a third control valve 36 is arranged between the fifth heat exchanger 2 and the steam generator 2, the control circuit 11 of which is connected to the first temperature sensor 33 similarly to the first control valve 33. Similarly, between the return circuit 11 of the heating circuit.

a čtvrtým výměníkem £ je zařazen čtvrtý regulační ventil 37« jehož ovládání je spojeno s třetím teplotním čidlem 36 umístěným stejně jako druhé teplotní čidlo 35 ve výstupní větvi 13 odbratelského okruhu 2» ^Ve výstupní větvi 21 topného okruhu 8 je zařazen mezi třetím výměníkem 2 a otopnou soustavou 14 první uzavírací ventil 22 a v propojovacím potrubí 30 je zařazen druhý uzavírací ventil 40»and a fourth heat exchanger £ is ranked fourth control valve 37 "whose control is connected to the third temperature sensor 36 disposed just like the second temperature sensor 35 in the flow line 13 odbratelského circuit 2» ^In the output branch 21 of the heating circuit 8 is included between the third heat exchanger 2 and the heating the first shut-off valve 22 is provided by the system 14 and a second shut-off valve 40 is arranged in the interconnecting line 30.

Před zahájením provozu jsou hlavní uzávěr 31 páry a uzavíra·* oí ventil 40 propojovacího potrubí 30 uzavřeny a uzavírací ventil 39 topného okruhu 8 regulační ventily 32. 34. 3^. 37 a ostatní znázorněné ventily jsou otevřeny. Při zahájení provozu se otevře hlavní uzávěr 31 páry. Pára prochází výměníkovými prvky 22, 25 třetího a čtvrtého výměníku 2» 4» hde se ochlazuje a kondenzuje, přičemž předává teplo ve třetím výměníku 2 topné vodě a ve čtvrtém výměníku £ užitkové vodě. Kondenzát prochází postupně druhým a tře tím trubkovým svazkem 28. 29 a odchází vratnou větví 11 vytápěcího okruhu 6 k parnímu generátoru 2.» Topná voda odchází z třetího výměníku 2 výstupní větví 21 topného okruhu 8 do otopné soustavy 14, odkud se vrací do vnitřního prostoru prvního výměníku 1, kde ohřívá užitkovou vodu procházející prvním trubkovým svazkem 27. dále prochází vnitřním prostorem druhého výměníku 2, kde se naopak předehřívá kondenzátem procházejícím druhým trubkovým svazkemPrior to operation, the main steam shutter 31 and shut off valve 40 of the interconnecting pipe 30 are closed and shut off valve 39 of the heating circuit 8 is controlled by the control valves 32. 34. 3. 37 and the other valves shown are open. At the start of operation, the main steam cap 31 opens. The steam passes through the heat exchanger elements 22, 25 of the third and fourth heat exchangers 24 and 24, where it is cooled and condensed, transferring heat in the third heat exchanger 2 to the heating water and the fourth heat exchanger 6 to the domestic water. The condensate passes successively through the second and third tube bundle 28. 29 and leaves the return line 11 of the heating circuit 6 to the steam generator 2. »The heating water leaves the third exchanger 2 through the outlet branch 21 of the heating circuit 8 to the heating system 14 and returns to the interior of the first exchanger 1, where it heats the service water passing through the first tube bundle 27. further passes through the interior of the second exchanger 2, where it is preheated by condensate passing through the second tube bundle

28» Předehřátá topná voda přechází z druhého výměníku 2 znovu do třetího výměníku 2» hde se opět ohřeje na potřebnou teplotu. Ohřátá užitková voda odchází ze čtvrtého výměníku £ výstupní větví 12 odběratelského okruhu 2 ho odběratelské soustavy 12» Smíchaná se studenou vodou z přívodu 41 studené vody prochází vnitřním prostorem pátého výměníku 2» Kde se předehřívá kondenzátem procházejícím třetím potrubním svazkem 29. dále prochází prvním potrubním svaz229 189 kem 27. kde se ohřívá vracející se topnou vodou a konečně se vrací do čtvrtého výměníku 4» kde se opět ohřeje párou na požadovanou teplotu.28 »The preheated heating water passes from the second exchanger 2 again to the third exchanger 2» hde is heated again to the required temperature. The heated service water exits the fourth exchanger 6 through the outlet branch 12 of the downstream circuit 2 of the downstream system 12. Mixed with cold water from the cold water inlet 41 passes through the interior of the fifth exchanger 2 where it is preheated by condensate. Where it is heated by the return heating water and finally returned to the fourth heat exchanger 4 where it is again heated by steam to the desired temperature.

Teplotu topné vody reguluje třetí regulační ventil 36 na základě údajů prvního teplotního čidla 33 zvyšováním nebo snižováním průtoku kondenzátu. V případě překročení maximální teploty topné vody uzavře první regulační ventil 32 na základě signálu prvního teplotního čidla 33 přívod páry do třetího výměníku 2· ^odobně teplotu užitkové vody reguluje čtvrtý regulační ventil 37 na základě údajů třetího teplotního čidla 38 a v případě překročení maximální dovolené teploty užitkové vody uzavře druhý regulační ventil 34 na základě signálu druhého teplotního čidla 35 přívod páry do čtvrtého výměníku 4· Za provozu mimo topné období se uzavře uzavírací ventil 39 topného okruhu 8 a otevře se uzavírací ventil 40 propojovacího potrubí 30. V tomto případě předává topná voda teplo získané ve druhém výměníku 2 z kondenzátu přímo užitkové vodě v prvním výměníku 1. Tím se užitková voda ohřívá opět jako za normálního provozu ve třech stupních.The temperature of the heating water is controlled by the third control valve 36 based on the data of the first temperature sensor 33 by increasing or decreasing the condensate flow. If the maximum heating water temperature is exceeded, the first control valve 32 closes the steam supply to the third heat exchanger 2 on the basis of the signal of the first temperature sensor 33. In the case of operation outside the heating season, the shut-off valve 39 of the heating circuit 8 is closed and the shut-off valve 40 of the interconnecting pipe 30 is opened. the heat obtained in the second heat exchanger 2 from the condensate directly to the service water in the first heat exchanger 1. This again heats the domestic water in three stages as in normal operation.

Zapojení podle vynálezu lze použít pro libovolná vytápěcí « a pracovní média.The circuit according to the invention can be used for any heating and working medium.

Claims

SCOPE OF THE INVENTION 229 ISO

1. Connection of a heat transfer station intended especially for housing estates, where in the return branch of the heating circuit there are connected three exchangers, the first of which is also connected to the return branch of the consumer circuit, the second to the return branch of the heating circuit and the third is connected between and wherein a fourth heat exchanger is arranged in the outlet branch of the consumer circuit, characterized in that the fourth heat exchanger (4) is also connected between the supply and return branches (12, 11) of the heating circuit (6) and in the return branch. (10) of the downstream circuit (9), a fifth heat exchanger (5) is arranged, which is also included in the return branch (11) of the heating circuit (6).

Connection according to claim 1, characterized in that the fourth heat exchanger (4) is connected to the return branch (11) of the heating circuit (6) between the second and third heat exchanger (2, 3).

Connection according to Claims 1 and 2, characterized in that the fifth heat exchanger (5) is inserted into the return branch (10) of the customer circuit (9) between the first and fourth heat exchangers (1, 4).

Connection according to Claims 1 to 3, characterized in that the fifth heat exchanger (5) is downstream of the second heat exchanger (2) in the return branch (11) of the heating circuit (6).