DD282506A5 - Schaltungsanordnung fuer eine kombiniert wirkende statisch-dynamische druckhaltung in heizwassernetzen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung fuer eine kombiniert wirkende statisch-dynamische Druckhaltung, welche vorzugsweise in Heizzentralen oder Waermeuebergabestationen von Heizwassernetzen oder auch in der chemischen Industrie anwendbar ist. Mit dieser Schaltungsanordnung wird erreicht, dasz im normalen Betriebszustand des Heizwassernetzes mit dem technisch geringsten Energie- und Anlagenaufwand der statische Teil der Druckhaltung wirkt und erst in besonderen Betriebssituationen der dynamische Teil der Druckhaltung aktiviert wird. Anlagentechnisch und funktionsmaeszig erfolgt der statische Teil der Druckhaltung durch einen auf einem ausreichenden geodaetischen Niveau stehenden Netzwasserbehaelter mit Wasserdampfauflastung gegen unerwuenschten Sauerstoffeinbruch, der in den Ruecklauf des Heizwassernetzes eingebunden ist. In besonderen Betriebssituationen erfolgt infolge des Erreichens eines unteren Druckgrenzwertes die Inbetriebnahme einer oder mehrerer Druckhaltepumpen, wobei durch den entstehenden Gegendruck eine Rueckstroemsicherung geschlossen wird, die den statischen Teil der Druckhaltung unwirksam macht. Der UEbergang von dynamischer Druckhaltung auf statische Druckhaltung bei Erreichen eines Drucksollwertes erfolgt entsprechend in umgekehrter Reihenfolge.{Druckhaltung; Heizzentrale; Heizwassernetz; Waermeversorgungssystem; Waermeuebergabestation}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine kombiniert wirkende statisch dynamische Druckhaltung in Heizwassernetzen und ist vorzugsweise anwendbar in Fernwärmesystemen mit dem' wärmeträger Heizwasser.

Charakteristik der bekannten Lösungen

In Fernwärmesystemen mit dem Wärmeträger Heizwasser ist für den Umlauf- und den Ruhebetrieb zu' Gewährleistung der Einhaltung der konzipierten technischen und ökonomischen Auslegungsbedingungen eine Druckhaltupg erforderlich. Für die Druckhaitung in Hoizwassernetzen sind drei Verfjhren nach dem Stand der Technik bekannt:

- Statische Druckhalteverfahren, vorzugsweise in geschlossener Ausführung, d. h. mit Sperrmedium im Ausdehnungsraum gegen Eindringen von Sauerstoff in das Heizwassersystem;

• Dynamische Druckhalteverfahven;

- · Kombiniert wirkende Verfahren.

Die Anwendung der bekannten Verfahren ist abhängig von der hydraulischen und thermischen Auslegung eines V./ärmene.ues und der damit verbundenen Sicherheit des Wärme»ersorgungssystem.

Bei erhöhten Anforderungen an die Sicherheit des Wärmeversorgungssystems ist vorzugsweise das kombiniert wirkende Verfahren anzuwenden. Schaltungsanordnungen für kombiniert wirkende Verfahren sind gekennzeichnet durch ein miteinander verbundenes Wirkprinzip beider Verfahren, so daß im Umwälzbetrieb die Druckhaltung durch Druckhaltepumpen (dynamischer Teil) und im Ruhebetrieb durch Druckhaltebehälter (statischer Teil) aufrechterhalten wird.

Auf Grund des redundanten Auslegungsprinzips sind Schaltungsanordnungen für kombiniert wirkende Druckhalteverfahren anlagentechnisch aufwendiger und erfordern höhere Betriebs- und Investkosten.

Schaltungsanordnungen für kombiniert wirkende Dtuckhalteverfahren, die die Vorteile von energieökonomischen Schaltungsanordnungen der statischen und dynamischen Druckhalteverfahren bei gleichbleibender hoher Sicherheit so miteinander kombinieren, daß beide Anlagenteile das technisch geringste Energieniveau bei geringstem Anlagenaufwand erfordern, sind nicht bekannt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung für eine kombiniert wirkende statisch-dynamische Druckhaltung in Heizwassernotzen ;·υ entwickeln, die die Vorteile einfacher anlagentechnischer und energieökonomischer Schaltungsanordnungen von statis< hen und dynamischen Druckhalteverfahren bei Gewährleistung einer hohen Sicherheit für das Wärmeversorgungssystem verbindet, so daß gegenüber den bekannten Schaltungsanordnungen Invest- und Betriebskosten wesentlich vermindert werden können.

Darlequng des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für eine kombiniert wirkende statisch-dynamische Druckhaitung in Heizwassernetzen zu finden, die im normalen Betriebszustand mit dem technisch geringsten erforderlichen Energie- und Anlagenaufwand die Druckhaltung im Heizwassernetz mit derselben Sicherheit wie bei den bekannten Schaltungsa.!Ordnungen für kombiniert wirkende Verfahren gewährleistet und erst in besonderen Betriebssituationen, die u.a. durch schnelle Kaltfahrvorgänge und kurzzeitige hohe Wasserverluste im Heizwassernetz und Ausfall der Umwälzpumpen gekennzeichne\ oind, ein Anlagenteil der Druckhaltung aktiviert, das auf Grund seiner höheren Energieanforderungen diesen intensiven dynamischen Vorgängen im Wärmeversorgungssystem entspricht.

Die Aufgabe wi.d erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im normalen Betriebsfall, der aui:h stetige Änderungen der Temperaturfahrkurve bei außentemperaturgeregelten Heiznetz in beinhaltet, ein auf einem ausreichenden geodätischen Niveau stehender Netzwasserbehälter, in dem vorzugsweise das; gespei 'herte Heiznetzwaser gegen unzulässige ι Sauerstoffeinbruch durch eine Wasserdampfvorlage gesichert wird, durch den geodätischen Druckder Wassersäule und der Mediumauflastung den zulässigen Druck im Heiznetzrücklauf des Heizwassernetzes (statischer Teil der Druckhaltung) gewährleistet.

In besonderen Betriebssituationen erfolgt infolge des Erreichens eines unteren Druckgre lzwertes die automatische Inbetriebnahme einer oder zeitlich gestaffelt, mehrerer Druckhaltepumpen (dynamischer Teil der Druckhaltung), wobei durch den entstehenden Gegendruck ein Rückschlagorgan geschlossen und somit der statische Teil der Druckhaltung unwirksam gemacht wird.

Der Übergang von dynamischer auf statische Druckhaltung bei Erreichen eines Druck-Soll-Wertes arfolgt entsprechend in umgekehrter Reihenfolge.

Der Vorteil«..'<sr erfindungsgemaiien Lösung gegenüber den bisher bekannten Lösungen bosteht darin, laß bei einem einfachen anlagt itechn.ichen Aufbau der Druckhaltung die laufenden Betriebskosten bei Einsatz der statischen Druckhaltung im Norma betrieb elativ gering sind und nur in besonderen Betriebssituationen zur Aufrechterhaltung der Versorgung oder zum schnellen Reagieren auf starke Wärmebedarfsschwankungen erhöhte Betriebskosten durch dia dynamische Druckhaltung entstehen.

Ausführungsbeisplel

In der beigefügten Zeichnung (Figur 1) ist die erfindungsger iäße Schaltungsanordnung dargestellt. Im Wärmeübertrager 1 wird das von der Umwälzpumpe 2 geförderte Heizwasser erwärmt. Die Druckhaltung im normalen Betriebszustand erfolgt nach dem statischen Prinzip, indem über die Analogiestreck'j 3 dor festgelegte Druck, im Ausführungsbeispiel der Zulaufdruck vor der Umwälzpumpe 2 gebildet wird und die Einspeisung vom Netzwasserbehälter 7 mit Wasserdampfauflastung über die Leitung mit Rückströmsicherung 6 sowie die Abspeisung über den Abströmregler 4 erfolgt. Erreicht der an der Analogiemeßstrecke 3 gebildete Druck den unteren Grenzwert, geht die Druckhaltepumpe 5 in Betrieb, die Rückströmsicherung 6 unterbricht die Verbindung zum Netzwasserbehälter, so daß die bisherige statisch arbeitende Druckhaltung jetzt η ich dem dynamischen Prinzip arbeitet. Bei Erreichen des oberen Grenzwertes an der Analogiemeßstrecke 3 wird die Druckhaltepumpe 5 abgeschaltet und dadurch die statische Druckhaltung wieder in Betrieb gesetzt.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung für eine kombiniert wirkende statisch-dynamische Druckhaltung in HeizWüSsernetzen, gekennzeichnet dadurch, daß im normalen Betriebszustand die statische Druckhaltung durch einen auf einem ausreichenden geodätischen Niveau stehenden Netzwasserbehälter mit Wass6rdampfauflastung (7) im Rücklauf des Heizwassernetzes wirkt und nur bei erhöhtem Zusatzwasserbedarf, der zum Erreichen eines unteren Druckgrenzwertes an der Analogiemeßstrecke (3) führt, die dynamische Druckhaltung arbeitet und infolf β des entstehenden Gegendruckes und einer Rückströmsicherung (6) die statische Druckhaltung unwirksam gemacht wird, wodurch der Eigenbedarf zum Antrieb der Drurl'haltepumpc (5) nur bei tr «sonderen Petriebssituationen entsteht.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung