CS243271B1

CS243271B1 - Gas preheating overpressure protective connection

Info

Publication number: CS243271B1
Application number: CS848360A
Authority: CS
Inventors: Jiri Dolezal; Jaroslav Brozek
Original assignee: Jiri Dolezal; Jaroslav Brozek
Priority date: 1984-11-05
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS836084A1

Abstract

Řešení se týká regulační stanice plynu sestávající z vlastní regulační stanice s výměník)/ tepla a příslušnými armaturami a z kotelny propojené s regulační stanicí potrubím teplonosné látky. Účelem řešení je zamezení havárie výměníků, kotlů nebo potrubí teplonosné látky. Uvedeného účelu se dosahuje tím, že alespoň v jednom z potrubí (15J teplonosné látky je mimo prostor kotelny (II) instalována tlaková pojistka (24 j.The present invention relates to a gas control station consisting of its own control station with exchanger) of heat and related fittings and z boiler rooms connected to the control station by pipeline heat transfer agents. The purpose of the solution is to avoid the breakdown of the exchangers, boilers or heat transfer pipes. This purpose is achieved by at least in one of the pipes (15J heat transfer fluid) is installed outside the boiler room (II) pressure fuse (24 j.

Description

(54) Zapojení pro jištění zařízení předeliřevu plynu proti přetlaku(54) Wiring for pre-heating gas pre-heating equipment against overpressure

Řešení se týká regulační stanice plynu sestávající z vlastní regulační stanice s výměník)/ tepla a příslušnými armaturami a z kotelny propojené s regulační stanicí potrubím teplonosné látky.The invention relates to a gas control station consisting of its own control station with an exchanger / heat exchanger and associated fittings and a boiler room connected to the control station via a heat transfer fluid line.

Účelem řešení je zamezení havárie výměníků, kotlů nebo potrubí teplonosné látky. Uvedeného účelu se dosahuje tím, že alespoň v jednom z potrubí (15J teplonosné látky je mimo prostor kotelny (II) instalována tlaková pojistka (24 j.The purpose of the solution is to prevent the accident of heat exchangers, boilers or pipes of heat transfer fluid. This is achieved by the fact that at least one of the heat transfer fluid lines (15J) is fitted outside the boiler room (II) with a pressure fuse (24).

dd

Vynález se týká zapojení pro jištění zařízení předehřevu plynu proti přetlaku, zejména u menších regulačních stanic plynu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to circuitry for protecting gas preheating devices against overpressure, in particular at smaller gas control stations.

V současné době známá řešení jistí zařízení předehřevu plynu sestávající z výměníku tepla zapojeného v plynovém potrubí ve vstupní části regulační stanice plynu a z kotlů na plynné palivo umístěných spolu s expanzními nádobami, oběhovými čerpadly a dalším příslušenstvím, včetně měřicích přístrojů mimo regulační stanici v kotelně propojené s regulační stanicí potrubím teplonosné látky jednak pojistnými ventily u kotlů výkonově dimenzovanými pouze proti přestoupení tlaku teplonosné látky v kotli z titulu přetopení a jednak pojistným ventilem v otopné soustavě výměníku tepla výkonově dimenzovaným proti přestoupení tlaku v teplonosném systému z titulu vniknutí plynu o vysokém tlaku, a to většinou jen pro případ poškození nebo destrukce pouze jediné trubky v trubkovnici výměníku.Currently known solutions provide gas preheating equipment consisting of a heat exchanger connected in a gas pipe in the inlet part of the gas control station and gas-fired boilers placed together with expansion vessels, circulation pumps and other accessories, including meters outside the control station in the boiler room connected to by the control station of the heat transfer fluid piping, on the one hand, safety valves for boilers with power ratings only against overpressure of the heat transfer fluid in the boiler due to overheating and on the other hand with a safety valve in the heat exchanger heating system mostly only in case of damage or destruction of only one tube in the exchanger tube sheet.

Další známé jištění, a to proti výbuchu v kotelně v případech havárie trubkovnice výměníku tepla a výronu plynu o vysokém tlaku do systému teplonosné látky, spočívá při stoupnutí tlaku v tomto systému na nepřípustnou hodnotu v okamžitém zastavení přívodu paliva do kotlů a zajištění tak uhasnutí otevřeného ohně. Toto jištění je provedeno tak, že jeden impuls bezpečnostního rychlouzávěru instalovaného v regulační řadě určené k regulaci tlaku v přívodu plynu ke kotlům je propojen s rozvodným potrubím teplonosné látky otopné soustavy a při dosažení nepřípustného tlaku zajišťuje tak jako druhý impuls zapojený za regulátorem a jistící regulovaný tlak plynu proti nepřípustnému poklesu nebo stoupnutí, okamžité uzavření bezpečnostního rychlouzávěru a průtoku plynu do kotelny.Another known protection against an explosion in the boiler room in the event of a crash of the heat exchanger tube plate and the high pressure gas discharge into the heat transfer system is that when the pressure in this system rises to an impermissible value . This protection is done so that one impulse of the safety quick-acting valve installed in the control line designed to regulate the pressure in the gas supply to the boilers is connected to the distribution piping of the heating system heat transfer substance. gas against unacceptable drop or rise, immediate closure of the safety quick-action and gas flow into the boiler room.

Všechna tato známá jističi zařízení a jejich zapojení jsou však nedostatečná a nezabezpečují proti poškození či destrukci větší část zařízení a nevylučují tak vyřazení regulační stanice na delší dobu potřebnou k obnově zařízení z provozu. To z důvodu, že velikost zmíněných pojistných ventilů je omezena technickými i ekonomickými důvody a jejich propustnost nevylučuje v závislosti na rozsahu výronu plynu o vysokém tlaku do teplonosné kapalné látky rychlé přestoupení nejvyššího dovoleného tlaku v příslušenství otopné soustavy, jejíž jmenovitý tlak je výrazně nižší než tlak ohřívaného plynu a poškození nebo dokonce destrukci některé části zařízení. Takovýmto poškozením je prakticky ohrožen celý systém, avšak nejvíce jsou ohroženy zejména všechny měřicí přístroje, expanzní nádoby a kotle.However, all these known circuit breakers and their connections are inadequate and do not secure a major part of the device against damage or destruction and thus do not preclude the decommissioning of the control station for a longer period of time to restore the device from operation. This is because the size of these safety valves is limited by technical and economic reasons and their permeability does not exclude, depending on the extent of the high pressure gas discharge into the heat transfer fluid, the rapid permeation of the maximum allowable pressure in the heating system accessories. heated gas and damage or even destruction of some parts of the device. The whole system is practically endangered by such damage, but all measuring instruments, expansion vessels and boilers are particularly at risk.

Uvedené nedostatky odstraňuje v podstatě řešení podle vynálezu, kterým je zapojení pro jištění zařízení předehřevu plynu proti přetlaku, zejména u menších regulačních stanic plynu, zahrnující jednak oblast regulační stanice plynu s výměníky tepla a odpovídajícími armaturami a jednak oblast kotelny s kotli, expanzními nádobami, oběhovými čerpadly a dalším příslušenstvím, včetně měřicích přístrojů, kde regulační stanice plynu a kotelna jsou navzájem propojeny potrubím teplonosné látky, vyznačené tím, že alespoň v jednom z potrubí teplonosné látky, a to v přívodním potrubí k výměníkům tepla či ve vratném potrubí od výměníků tepla je mimo prostor kotelny instalována průrazná tlaková pojistka.Essentially, the solution according to the invention, which is a circuit for protecting a gas preheating device against overpressure, in particular at smaller gas control stations, comprises both a gas control station area with heat exchangers and corresponding fittings and a boiler room with boilers, expansion vessels, pumps and other accessories, including measuring instruments, where the gas control station and the boiler room are interconnected by a heat transfer pipe, characterized in that in at least one of the heat transfer pipe, in the inlet pipe to the heat exchangers or in the return pipe from the heat exchangers a breakdown pressure fuse installed outside the boiler room.

Vyšší účinek vynálezu spočívá bez přerušení dodávky regulovaného plynu ve vyloučení překročení nejvyššího dovoleného tlaku a namáhání v zařízení a ve vyloučení poškození či destrukce zařízení tím, že dříve, než by tlak dostoupil nejvyšší dovolené hodnoty tlaku nejníže dimenzovaného příslušenství otopné soustavy roztrhla by se hlaková pojistka a uvolnila průtočný průřez větší než dovolují v zařízení instalované pojistné ventily.The higher effect of the invention consists in eliminating the exceeding of the maximum allowable pressure and stress in the equipment without interrupting the supply of regulated gas and avoiding damage or destruction of the equipment by breaking the noise fuse before the pressure reaches the maximum permissible pressure values of the lowest dimensioned heating system accessories. released a flow cross section larger than the safety valves installed in the plant allow.

Příklad zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu představujícím schéma zapojení regulační stanice plynu a k ní přináležející kotelny.An example of a wiring according to the invention is schematically shown in the attached drawing representing a wiring diagram of a gas control station and its associated boiler room.

Podle vynálezu je celé zařízení tvořeno regulační stanicí I plynu a kotelny II, které jsou navzájem propojeny potrubími 15 teplonosné látky a rozvodným potrubím 16 plynu. Regulační stanice I plynu se skládá ze dvou regulačních řad A, z nichž jedna je hlavní a druhá záložní a v nichž v každé jsou instalovány, vstupní uzavírací armatura 1, prachový filtr 2, výměník 3 tepla pro ohřev plynu, bezpečnostní rychlouzávěr 4 pro jištění nepřípustného nárůstu nebo poklesu tlaku regulovaného plynu za jednotlivými redukčními ventily, první redukční ventil 5 pro redukci vstupního přetlaku na konstantní přetlak pro měření objemu plynu, plynoměr 6, druhý redukční ventil 7 pro redukci přetlaku plynu na žádaný výstupní přetlak a posléze výstupní uzavírací armatura 8. Jistícím orgánem v regulační stanici I plynu proti přestoupení žádaného výstupního přetlaku plynu je pojistný ventil 13, před kterým je pro účel možnosti přezkoušení a seřízení pojistného ventilu 13 za provozu instalována uzavírací armatura 14. Dále je regulační stanice I plynu vybavena pomocnou regulační řadou B určenou pro zásobování kotelny II plynným palivem, ve které jsou instalovány vstupní uzavírací armatura 9, bezpečnostní rychlouzávěr 10 vybavený mikrospínačem 101, redukční ventil 11. pro redukci výstupního přetlaku z regulační řady A na přetlak určený pro hořáky kotlů 21 umístěných v kotelně II a plynoměr 12. Bezpečnostní rychlouzávěr 10 s mikrospínačem 101 určeným při uzavření bezpečnostního rychlouzávěru 10 k přerušení přívodu elektrického proudu do kotelny II má první impuls 17 zapojen za redukčním ventilem 11 a druhý impuls 18 je připojen k vratnému potrubí iSh tepíonosné látky. Druhý impuls 18 je určen při nárůstu tlaku v otopné soustavě s kapalnou teplosměnnou látkou nad přípustnou mez k zabezpečení uzavření bezpečnost Πιο rychlouzávěru 18 s mikrospínačem 101 a kromě zastavení přívodu paliva ke kotlům 21 i k přerušení přívodu elektrického proudu do kotelny Π, zejména pak k oběhovým čerpadlům 22 a k elektroinstalaci kotlů 211. Teplosměnné zařízení propojující výměníky tepla 3 v regulační stanici I plynu je k případně potřebnému vyřazení některého z výměníků tepla 3 z provozu teplonosného okruhu vybaveno uzavíracími armaturami 27, 23 a k zajištění proti přestoupení přetlaku pojistným ventilem 25 přiměřeného výkonu pro drobnější poruchy. S kotelnou II jsou výměníky 3 tepla v regulační stanici plynu I propojeny rozvodným potrubím 13 tepíonosné látky, zatímco pomocná regulační řada B je s kotelnou II propojena rozvodným potrubím 13 plynu. Dále je v regulační stanici plynu í v přívodním potrubí 151 tepíonosné látky k výměníkům 3 tepla instalována průrazná tlaková pojistka 24 a ve vratném potrubí 152 tepíonosné látky od výměníků 3 tepla instalována další průrazná tlaková pojistka 24.According to the invention, the whole device consists of a gas control station I and a boiler room II, which are interconnected by heat transfer lines 15 and gas distribution lines 16. The gas control station I consists of two control lines A, one of which is the main and the other back-up and in which they are installed, inlet shut-off fitting 1, dust filter 2, heat exchanger 3 for gas heating, safety quick-action 4 increase or decrease of regulated gas pressure downstream of individual pressure reducing valves, first pressure reducing valve 5 to reduce inlet pressure to constant pressure to measure gas volume, gas meter 6, second pressure reducing valve 7 to reduce gas overpressure to desired outlet pressure and then outlet shut-off valve 8. the body in the gas control station I against the overflow of the desired gas outlet pressure is a safety valve 13, in front of which a shut-off valve 14 is installed in order to be able to test and adjust the safety valve 13 during operation. d) B for supplying the boiler house II with gaseous fuel in which the inlet shut-off valve 9 is installed, a safety quick-action valve 10 equipped with a microswitch 101, a pressure reducing valve 11 to reduce the output overpressure from control series A to overpressure intended for the boilers 21 in the boiler II; a gas meter 12. The safety shut-off 10 with the microswitch 101 provided at the closing of the safety shut-off 10 to interrupt the power supply to the boiler room II has a first pulse 17 connected downstream of the pressure reducing valve 11 and a second pulse 18 connected to the return line of the heat carrier. The second impulse 18 is determined when the pressure in the heating system with the liquid heat exchanger exceeds the permissible limit to ensure the closing of the safety valve 18 with the microswitch 101 and in addition to stopping the fuel supply to boilers 21 The heat exchange device interconnecting the heat exchangers 3 at the gas control station I is equipped with shut-off valves 27, 23 for the possible eventual decommissioning of any of the heat exchangers 3 from the heat transfer circuit and to prevent overpressure overpressure by a safety valve 25 . The heat exchangers 3 in the gas control station I are connected to the boiler 13 by means of a heat transfer medium line 13, while the auxiliary control series B is connected to the boiler room II by a gas distribution line 13. Furthermore, a breakdown pressure fuse 24 is installed in the gas control station i in the heat transfer medium supply line 151 to the heat exchangers 3 and another breakdown pressure fuse 24 is installed in the return line 152 of the heat transfer medium from the heat exchangers.

Kotelna II sestává z kotlů 21 sloužících pro ohřev tepíonosné látky, která je prostřednictvím oběhových čerpadel 23 dopravována přívodním potrubím 151 clo výměníků 3 tepla a vratným potrubím 132 z výměníků 3 tepla instalovaných v regulační stanici I plynu zpět do kotlů 21. Zvýšení objemu ohřívané tepíonosné látky je zachyceno v uzavřených tlakových expanzních nádobách 23 a pro nepřestoupení tlaku teplonosné látky v kotlích 21 z titulu případného přetopení jsou v blízkosti kotlů 21 instalovány pojistné ventily 0. Celá otopná soustava je dále vybavena dalšími potřebnými armaturami uzavíracími, pro odvzdušňováuí, seřizování a přezkušováni, jakož i měřicími přístroji, které ve schématu nejsou vyznačeny.The boiler room II consists of boilers 21 for heating the heat carrier, which is conveyed via the pumps 23 through the heat exchanger 3 through the supply line 151 and the return pipe 132 from the heat exchangers 3 installed in the gas control station I back to the boilers 21. It is trapped in closed pressure expansion vessels 23 and, in order not to exceed the pressure of the heat transfer fluid in the boilers 21 due to possible overheating, safety valves 0 are installed in the vicinity of the boilers 21. The entire heating system is further equipped with the necessary shut-off valves for venting, adjusting and testing measuring instruments not shown in the diagram.

Dojde-li při havárii trubkovnic 31 výměníků 3 tepla k výronu plynu o vysokém tlaku do teplosměnné kapalné látky s výrazně nižším provozním tlakem, což ss může projevit při uvolnění a netěsnosti trubek 311 výměníků 3 tepla či při postupně se rozšiřující trhlině v některé nebo ve více trubkách §If, in the case of the heat exchanger plates 31 of the heat exchangers 3, a high pressure gas is emitted into the heat transfer fluid with a significantly lower operating pressure, this can result in loosening and leakage of the heat exchanger tubes 311 or in gradually expanding cracks in some or more tubes §

311 výměníků 3 tepla, dojde k nežádoucímu nárůstu přetlaku v otopné soustavě tvořené výměníky 3 tepla, kotli 21, čerpadly 22, expanzními nádobami 23 a rozvodným potrubím 15 tepíonosné látky. Při překročení stanovené hodnoty přetlaku v otopné soustavě uzavře se bezpečnostní rychlouzávěr 10 vybavený mikrospínačem 101 na signál druhého impulsu 18 a kromě zastavení přívodu paliva ke kotlům 21 a uhasnutí otevřeného ohně, mikrospínač Ml přeruší přívod elektrického proudu do kotelny II, čímž se zastaví chod oběhových čerpadel 22 a vyřadí z činnosti elektropříslušenství 211 kotlů 21, přičemž se současně nebo krátce před tím za účelem snížení přetlaku otevřou pojistný ventil 25 v teplosměnném okruhu výměníku 3 tepla v regulační stanici I plynu a pojistné ventily 26 v teplonosném okruhu u kotlů 21 v kotelně II. Pokud výkon pojistných ventilů 25, 26 v závislosti na velikosti výronu plynu do teplosměnné soustavy ke snížení přetlaku nestačí, prasknou podle potřeby jedna či obě průrazné tlakové pojistky 24, které nepřipustí překročení dovoleného tlaku nejníže dimenzovaného příslušenství zařízení.311 of the heat exchangers 3, there will be an undesirable increase in overpressure in the heating system consisting of the heat exchangers 3, the boilers 21, the pumps 22, the expansion vessels 23 and the distribution line 15 of the heat carrier. If the overpressure in the heating system is exceeded, the safety shut-off 10 equipped with microswitch 101 for the second impulse signal 18 closes and besides stopping the fuel to boilers 21 and extinguishing open fire, microswitch M1 interrupts power supply to boiler room II. 22 and disables the electrical accessories 211 of the boilers 21, wherein at the same time or shortly before the pressure relief valve 25 in the heat exchanger circuit 3 of the heat exchanger 3 in the gas control station I and the safety valves 26 in the heat transfer circuit of boilers 21 in the boiler room II are opened. If the performance of the safety valves 25, 26, depending on the gas discharge to the heat exchange system, is not sufficient to reduce the overpressure, one or both breakdown pressure fuses 24 will break as necessary, which will not exceed the allowable pressure of the lowest rated equipment.

Po příchodu obsluhy k odstranění havárie pak, aniž by vůbec došlo k přerušení dodávky plynu, stačí uzavřít uzavírací armatury 27 a 28 vyřazující havarovaný výměník 3 tepla λ teplonosného okruhu, nahradit prasklé průrazné tlakové pojistky 24 novými, odplynit teplosměnný okruh a doplnit jej teplosměnnou kapalinou, převést provoz na záložní regulační řadu A, v níž není výměník 3 tepla porušen, uzavřít uzavírací armatury 1, S v odstavné regulační řade A, uvést do pohotovostního stavu či funkce pomocnou regulační řadu B, čímž se obnoví přívod elektrického proudu do kotelny II a dle předpisu je možno znovu kotelnu II uvést do provozu.Upon arrival of the operator to eliminate the accident, without interrupting the gas supply at all, it is sufficient to close the shut-off valves 27 and 28 rejecting the failed heat exchanger 3 of the heat transfer circuit, replace the bursting breakdown pressure fuses 24 with new ones, degass the heat transfer circuit transfer operation to standby control line A, in which the heat exchanger 3 is not broken, close the shut-off valves 1, S in standby control line A, put the auxiliary control line B into standby or function, thus restoring the power supply to boiler room II and The boiler room II can be put into operation again.

Tím se podle vynálezu zabrání možným dalším škodám a rozsah havárie se omezí na pouhý výměník 3 tepla, případnou výměnu prasklých průrazných tlakových pojistek 24 a ztrátu uniklého plynu od vzniku výronu po dostavení se obsluhy k likvidaci havarijního stavu. Toto jednoduché nenáročné jištění proto dostatečně vyhoví v případech, kdy případný únik plynu by jednoznačně nevytvořil zvlášť nebezpečnou situaci.Thus, according to the invention, possible further damages are prevented and the scope of the accident is limited to a mere heat exchanger 3, the possible replacement of cracked break-through pressure fuses 24 and the loss of leaked gas from bursting to the emergency operator. This simple undemanding protection will therefore be sufficient in cases where a possible gas leak would clearly not create a particularly dangerous situation.

Claims

SUBJECT

Circuit for securing gas pre-heating devices against overpressure, especially at smaller gas control stations, comprising both a gas control station area with heat exchangers and corresponding fittings and a boiler room with boilers, expansion vessels, circulation pumps and other accessories, including measuring instruments where reyynAlysis the gas flow station and the boiler room are interconnected by a heat transfer pipe, characterized in that in at least one of the heat transfer pipe (15), in the inlet pipe (151) to the heat exchangers (3) or in the return pipe (152) from the heat exchangers (3) a breakdown pressure fuse (24) is installed outside the boiler room (II).