DD255256A3

DD255256A3 - ARRANGEMENT FOR PRECAUTION IN REMOTE WELFARE

Info

Publication number: DD255256A3
Application number: DD85285839A
Authority: DD
Inventors: Von Jascheroff P Schneidenbach; Juergen Meyer
Original assignee: Energieversorgung Ingbetrieb
Priority date: 1985-12-31
Filing date: 1985-12-31
Publication date: 1988-03-30
Also published as: DE3618306A1; CS587986A1; SU1657833A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Drucksicherung in Fernwaermenetzen, in denen z. B. durch einen Pumpenausfall im hydraulischen System dynamische Druckaenderungen auftreten, die ohne Drucksicherung zu unzulaessigen Druckanstiegen fuehren. Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Drucksicherung in Fernwaermenetzen vorzuschlagen, die unter Beachtung der sicherheitstechnischen Bestimmungen ploetzliche Druckstoesse so abbaut, dass keine Schaedigungen im Fernwaermenetz entstehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drucksicherungseinrichtung an den durch Druckstoesse besonders gefaehrdeten Abschnitten des Fernwaermenetzes einzusetzen und ein Wiederanfahren der Drucksicherungseinrichtung zu vereinfachen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass eine Drucksicherungseinrichtung, vorzugsweise ein Sicherheitsstandrohr im Ruecklauf des Heizmediums vom Nachdruckregler der Abnehmer zur Rueckschlagklappe einer Umwaelzpumpe angeordnet ist, welches eine dosierte Abspeisung des Heizmediums entsprechend der vorliegenden Druckverhaeltnisse zulaesst.The invention relates to an arrangement for pressure relief in district heating networks, in which z. B. by a pump failure in the hydraulic system dynamic pressure changes occur that lead to unacceptable pressure increases without pressure relief. The aim of the invention is to propose an arrangement for pressure relief in district heating networks, which decomposes in compliance with the safety regulations ploetzliche pressure shocks so that no damage caused in the district heating network. The invention has for its object to use a pressure relief device to the most vulnerable by pressure shock sections of the district heating network and to simplify a restart of the pressure relief device. According to the invention, the object is achieved in that a pressure-securing device, preferably a safety stand pipe is arranged in the return of the heating medium from the pressure regulator of the customer to the check valve of a circulation pump, which allows a metered supply of the heating medium according to the present Druckverhaeltnisse.

Description

Anteil schnell zurück. Die in separaten Gefäßen aufgefangenen Anteile müssen über Pumpen zurückgespeist werden. Bisher ist keine Möglichkeit bekannt, eine auf die spezifischen Bedingungen des Fernwärmesystems dosierte Wiedereinspeisung des Heizmediums vorzunehmen.Share back quickly. The fractions collected in separate vessels must be fed back via pumps. So far, no possibility is known to make a metered on the specific conditions of the district heating system re-feeding the heating medium.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Drucksicherung in Fernwärmenetzen vorzuschlagen, die unter Beachtung der sicherheitstechnischen Bestimmungen plötzliche Druckstöße so abbaut, daß keine Schädigungen im Fernwärmenetz entstehen.The aim of the invention is to propose an arrangement for pressure relief in district heating networks, which degrades under consideration of safety regulations sudden pressure surges so that no damage occurs in the district heating network.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drucksicherungseinrichtung an den durch Druckstöße besonders gefährdeten Abschnitten des Fernwärmenetzes einzusetzen sowie ein Anfahren der Anlage nach Ansprechen der Druckstoßsicherungseinrichtung mit einfachen technischen Mitteln gefahrlos zu ermöglichen.The invention has for its object to use a pressure relief device to the most vulnerable to pressure surges sections of the district heating network and to allow a start-up of the system after response of the surge protection device with simple technical means safely.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Drucksicherungseinrichtung, vorzugsweise ein Sicherheitsstandrohr, im Rücklaufabschnitt zwischen Abnehmer und Umwälzpumpe angeordnet ist, welches eine dosierte Abspeisung des Heizmediums entsprechend der vorliegenden Druckverhältnisse zuläßt.According to the invention the object is achieved in that a pressure relief device, preferably a safety standpipe, is arranged in the return section between the consumer and the circulation pump, which allows a metered supply of the heating medium according to the present pressure conditions.

In Fernwärmenetzen werden oft Abnehmer betrieben, deren zulässiger maximaler Betriebsdruck kleiner ist als der Ruhedruck bzw. Mitteldruck des Fernwärmesystems. Diese Abnehmer sind vorlaufseitig mit einem Druckminderer ausgestattet.In district heating networks, customers are often operated whose permissible maximum operating pressure is less than the static pressure or medium pressure of the district heating system. These consumers are equipped with a pressure reducer on the supply side.

Der Druck wird durch eine Druckhalteanlage im Vorlauf während des Ruhebetriebes gespeist, die nicht die systemeigene Druckhaltung sein muß. Zur Drucksicherung wird auf der Saugseite der Umwälzpumpe oder an den anderen durch Druckstöße gefährdeten Abschnitten des Rücklaufs ein Sicherheitsstandrohr mit differenzierter Abspeisung vorgesehen.The pressure is fed by a pressure maintenance system in the flow during idle operation, which need not be the native pressure maintenance. For pressure relief, a safety standpipe with differentiated discharge is provided on the suction side of the circulation pump or at the other endangered by pressure surges sections of the return.

Das Fernwärmenetz wird in mindestens zwei getrennte Abschnitte unterteilt, die mit einer gesonderten Drucksicherung ausgestattet sind. Im ersten Abschnitt des Fernwärmenetzes sind ein Druckminderer im Vorlauf des Abnehmers, ein Abnehmer, ein Rückflußverhinderer im Rücklaufund eine aus dem Rücklaufsaugende Umwälzpumpe angeordnet. Dieser Abschnitt wird durch eine gesonderte Drucksicherung geschützt.The district heating network is divided into at least two separate sections, which are equipped with a separate pressure relief. In the first section of the district heating network, a pressure reducer in the flow of the customer, a customer, a backflow preventer in the return and a return from the circulating pump are arranged. This section is protected by a separate pressure relief device.

Der andere Abschnitt des Fernwärmenetzes wird aus dem Wärmeübertrager und dem Fernwärmenetzvorlauf gebildet. Zur Drucksicherung dient eine Druckhalteanlage. Nach der Umwälzpumpe und nach dem Wärmeübertrager sind jeweils Absperrarmaturen angeordnet.The other section of the district heating network is formed from the heat exchanger and the district heating network supply. For pressure relief is a pressure maintenance system. After the circulation pump and after the heat exchanger each shut-off valves are arranged.

Bei Ausfall der Umwälzpumpe ermöglicht die Drucksicherung, vorzugsweise ein Sicherheitsstandrohr, einen Druckaufbau im Rücklauf bis zur Höhe des Schließdruckes der Druckminderer der Abnehmeranlage und eine auf die Anlagenbedingungen abgestimmte, definierte Abspeisung aus dem Rücklauf, bis der Druckminderer den Nullhub erreicht hat. Während der Abspeisung bis zum Erreichen des Null hubes des Druckminderers tritt kein weiterer Druckanstieg ein. Der Druck steigt erst weiter durch die an den Druckminderern in der Abnehmeranlage auftretenden Lässigkeiten bzw. Restströme von noch nicht vollständig geschlossenen Druckminderern. Bis zum Erreichen des höchstzulässigen Druckes der Abnehmeranlagen, der unterhalb des Ansprechdruckes der Sicherheitsventile der Abnehmer liegen sollte, ist noch eine definierte Abspeisung ohne Drucksteigerung möglich. Die Abspeisung ist auf die Reaktionszeit zur Betätigung von Absperrorganen in Fernwärmenetzen unter Berücksichtigung der systembedingten Leckraten abgestimmt. Werden die Leckraten überschritten, erfolgt ein Ausfluß des Heizmediums in die Umgebung oder in separate Speicher.In case of failure of the circulation pump allows the pressure relief, preferably a safety standpipe, a pressure build-up in the return to the height of the closing pressure of the pressure reducer of the customer and a tailored to the system conditions, defined feed from the return until the reducer has reached the zero stroke. During the supply until the zero stroke of the pressure reducer is reached, no further pressure increase occurs. The pressure continues to rise only through the excesses or residual flows of not yet completely closed pressure reducers occurring at the pressure reducers in the customer system. Until reaching the maximum permissible pressure of the customer systems, which should be below the set pressure of the safety valves of the customers, a defined supply without pressure increase is still possible. The supply is adapted to the reaction time for the actuation of shut-off valves in district heating networks, taking into account the system-related leakage rates. If the leak rates are exceeded, there is an outflow of the heating medium in the environment or in separate memory.

Das Drucksicherungssystem ermöglicht ein Schließen der Absperrorgane im Fernwärmenetz ohne Folgeschäden durch zu schnelle Trennung von Wassersäulen.The pressure relief system allows closing the shut-off devices in the district heating network without consequential damage due to too rapid separation of water columns.

Weiterhin können definierte Zwischenabspeisungen des Heizmediums zwischen dem Saugdruck der aus dem Rücklauf saugenden Umwälzpumpe und dem Druck bei Nullhub der Druckminderer in den Abnehmeranlagen vorgenommen werden, die einen vorgegebenen Druck zeitlich begrenzt konstant halten.Furthermore, defined Zwischenabspeisungen the heating medium between the suction pressure of the suction from the return circulating pump and the pressure at zero stroke of the pressure reducer can be made in the customer equipment that keep a predetermined pressure constant over time.

Ein gefahrloses Anfahren der Umwälzpumpe wird durch dosierte Wiedereinspeisung des Heizmediums aus dem Drucksicherungssystem ermöglicht.A safe starting of the circulation pump is made possible by metered re-feeding of the heating medium from the pressure control system.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.The invention will be explained below using an exemplary embodiment.

In der zugehörigen Fig. 1 wird die erfinderische Anordnung zur Drucksicherung in Fernwärmenetzen dargestellt. Eine Umwälzpumpe 1 saugt über eine Rückschlagklappe 2 das Heizmedium an und fördert dieses über die Absperrorgane 3 und 4, einen Wärmeübertrager 5 und einen Druckminderer 6 zu dem Abnehmer 7. Eine Druckhalteanlage 8 ist im Vorlauf zwischen einem Wärmeübertrager 5 und einem Absperrorgan 4 angeordnet, die den Druck im Ruhezustand und während des Betriebes fixiert. Zum Schutz gegen dynamische Überlastung ist ein Kaskadenstandrohr 18 im Rücklauf des Fernwärmesystems zur Umwälzpumpe 1 vorgesehen. Bei Ausfall der Umwälzpumpe 1 steigt der Pumpensaugdruck im Sicherheitsstandrohr 9 bis zur Mündung 10 und speist eine definierte Menge des Heizmediums in einen das Sicherheitsstandrohr 9 umgebenden Behälter 11. Das Sicherheitsstandrohr 9 ermöglicht einen Druckaufbau im Rücklauf bis zur Höhe des Schließdruckes eines Druckminderers 6 der Abnehmeranlage und eine auf die Anlagenbedingungen abgestimmte definierte Abspeisung aus dem Rücklauf. Bis der Druckminderer 6 den Nullhub erreicht hat, erfolgt kein weiterer Druckanstieg im Fernwärmenetz. Der Druckminderer 6 und eine Rückschlagklappe 2 werden geschlossen, so daß im Fernwärmenetz zwei Ruhedruckbereiche aufgebaut werden. Bedingt durch die Lässigkeit des Druckminderers 6 steigt die Wassersäule im Behälter 11 weiter an und erreicht die Höhe der Mündung 16 eines Standrohres 12. Mit Erreichen des höchstzulässigen Druckes der Abnehmer 7 ist eine definierte Abspeisung in den oberen Teil des Behälters 11 ohne Druckanstieg möglich. Werden die Lässigkeiten überschritten, erfolgt eine Abspeisung des Heizmediums mittels Überlauf 13 an die Umgebung oder in einen separaten Speicher. Die Zeit zwischen dem Erreichen der Höhe der Mündung 16 des Standrohres 12 und dem Ansprechen eines Überlaufes 13 soll so bemessen sein, daß die Absperrorgane 3 und 4 geschlossen werden und kein Heizmedium mehr übertreten kann.In the accompanying Fig. 1, the inventive arrangement for pressure relief in district heating networks is shown. A circulation pump 1 sucks on a check valve 2, the heating medium and promotes this via the shut-off valves 3 and 4, a heat exchanger 5 and a pressure reducer 6 to the customer 7. A pressure holding system 8 is arranged in the flow between a heat exchanger 5 and a shut-off 4, the fixed the pressure at rest and during operation. To protect against dynamic overload a cascade standpipe 18 is provided in the return of the district heating system to the circulation pump 1. In case of failure of the circulation pump 1, the pump suction increases in the safety stand pipe 9 to the mouth 10 and feeds a defined amount of the heating medium in a surrounding the safety stand 9 container 11. The safety stand 9 allows pressure build-up in the return to the level of the closing pressure of a pressure reducer 6 of the customer and a defined discharge from the return, tailored to the plant conditions. Until the pressure reducer 6 has reached the zero stroke, there is no further pressure increase in the district heating network. The pressure reducer 6 and a non-return valve 2 are closed, so that in the district heating network two static pressure ranges are established. Due to the permeability of the pressure reducer 6, the water column in the container 11 continues to increase and reaches the height of the mouth 16 of a standpipe 12. With the maximum allowable pressure of the pickup 7 is a defined feed into the upper part of the container 11 without pressure increase possible. If the Lässigkeiten exceeded, there is a supply of heating medium by means of overflow 13 to the environment or in a separate memory. The time between reaching the height of the mouth 16 of the standpipe 12 and the response of an overflow 13 should be such that the shut-off valves 3 and 4 are closed and no heating medium can pass more.

Die Absperrorgane 3 und 4 können gegebenenfalls bereits ab Übertritt des Heizmediums aus der Mündung 10 des Standrohres 9 geschlossen werden.The shut-off elements 3 and 4 can optionally be closed already from the passage of the heating medium from the mouth 10 of the standpipe 9.

Eingefahrloses Wiederanfahren der Umwälzpumpe 1 ohne unzulässige Druckanstiege wird durch eine dosierte Wiedereinspeisung des in den Behälter 11 übergetretenen Heizmediums mittels der Rückführöffnung 14 (in der Trennwand 17) und 15 (im Sicherheitsstandrohr 9) erreicht. Die dosierte.Rückführung des Heizmediums aus dem Behälter 11 beim Wiederanfahren der Umwälzpumpe 1 bewirkt eine Absenkung des Druckes im Vor- und Rücklauf und damit eine Öffnung des Druckminderes 6, so daß der Abnehmer 7 ohne Drucküberschreitung gefahrlos in Betrieb genommen wird. Das Fernwärmenetz ist in mindestens zwei Abschnitte aufgeteilt, wobei der eine von einem Druckminderer 6 im Vorlauf über die Abnehmer 7 und über den Rücklauf mit einer aus einem Kaskadenstandrohr 18 bestehenden Sicherheitseinrichtung bis zur Rückschlagklappe 2 einer Umwälzpumpe 1 reicht und der andere Abschnitt aus der Umwälzpumpe 1, einem Wärmeübertrager 5, einer Durchhalteanlage 8, aus den Druckminderern 6 und aus den Absperrorganen 3 und 4 besteht.Einefahrloses restarting the circulating pump 1 without impermissible pressure increases is achieved by a metered re-feeding of the transferred into the container 11 heating medium by means of the return opening 14 (in the partition wall 17) and 15 (in the safety standpipe 9). The metered. Return of the heating medium from the container 11 when restarting the circulation pump 1 causes a reduction of the pressure in the flow and return and thus an opening of the pressure reducer 6, so that the taker 7 is safely put into operation without pressure exceeded. The district heating network is divided into at least two sections, the one of a pressure reducer 6 in the flow through the customer 7 and the return line with a cascade standpipe 18 safety device extends to the check valve 2 of a circulation pump 1 and the other portion of the circulation pump. 1 , a heat exchanger 5, a stoppage 8, from the pressure reducer 6 and from the shut-off valves 3 and 4 consists.

Claims

1. Arrangement for pressure relief in district heating networks, where customers (7) are operated, the maximum permissible operating pressure is smaller than the static pressure or medium pressure in the district heating network and these customers (7) are equipped in the flow with one or more pressure reducers (6) a Kasicadenstandrohr (8) is used, consisting of a safety standpipe (9) and an orifice (10) having at the lower part of a return opening (15) and in the lower part of a container (11) is arranged and from a standpipe (12) with an orifice (16) which penetrates a partition wall (17) provided with a return opening (14) in the upper part of the container (11) provided with an overflow (13), characterized in that the district heating network is divided into at least two separate ones Sections is divided, wherein the one of a pressure reducer (6) of the terminals of the customers (7) in the flow through the customers (7) and the return with a Kas kadenstandrohr (18) to the check valve (2) of a circulating pump (1) and the other portion of the circulating pump (1), a heat exchanger (5), a pressure holding system (8) and one or more pressure reducers (6), wherein in case of failure of the circulation pump (1), the height of the mouth (10) of the safety standpipe (9) is set so that the height of the water column the closing pressure of the pressure reducer (6) of the taker (7), so that when reaching the height of the mouth (10) the pressure reducers (6) are closed, after which the heating medium passes into the container (11) by passing out of the mouth (10) due to the occurring permeability of the pressure reducer (6) and after filling the lower part of the container (11) up to the partition (17) due to further Lässigkeiten another standpipe (12) to the mouth (16) whose height corresponds to the maximum operating pressure of the customer (7) (usually smaller than the set pressure of nich t illustrated safety valves at the customers [7]) and then the upper part of the container (11) is filled to the response of the overflow (13).

2. Arrangement for pressure protection according to item 1, characterized in that during the filling of the container (11) until shortly before the overflow (13) a complete separation of the consumers from the pressure maintenance (8) by the shut-off elements (3 and 4) normal closing times is possible.

For this 1 page drawing

Field of application of the invention

The invention relates to an arrangement for pressure relief in district heating networks, in which e.g. By a pump failure in the hydraulic system dynamic pressure changes occur that lead to unacceptable pressure increases without pressure relief.

Characteristic of the known technical solutions

In district heating systems, pump failures can cause sudden, high-pressure surges that can cause damage to the district heating system.

It is known to relieve pipelines for liquids from pressure surges by positively driven or automatically acting relief valves are connected to the vulnerable pipeline or Windkessel be used as damping devices. Standpipes are hardly used in district heating systems to protect against dynamic pressure oscillations, because the height of the water column in the standpipe must correspond to the pressure in the water pipe system at standstill of circulation pumps and the standpipe height compared to the low-pressure steam systems, where their use has been predominantly, is comparatively higher by a multiple. In the applications that have become known, tubular tubes with a constant cross section have hitherto been used. Standpipes of this type only react to pressures that exceed the permissible level and thus behave like safety valves, overflow valves and rupture discs. For ideal pressure shock absorption, however, it makes sense to carry out the supply from the system before reaching the highest pressure limit with limited quantities and to delay the achievement of the highest system pressure. With normal standpipes such behavior can not be achieved. Also extensions of the standpipe diameter in certain heights do not allow ideal pressure shock absorption. A disadvantage in all pressure shock damping devices is the return of the heat medium discharged from the system. Stanchions lead in the same cross-section the remaining