PL178372B1

PL178372B1 - Sposób grzania wody grzejnej i użytkowej za pomocą pary z parowej sieci ciepłowniczej i urządzenie do grzania wody

Info

Publication number: PL178372B1
Application number: PL95310341A
Authority: PL
Inventors: Rainer Fröb
Original assignee: Ecf En Consulting Gmbh
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 2000-04-28
Also published as: DE4432464C2; PL310341A1; DE4432464A1; CZ233895A3

Abstract

lub uzytkowej za pomoca pary z parowej sieci cieplowniczej, posiadajace przewód parowy do doprowadzania goracej pary do zamknietego obiegu wody i przewód kondensatu do odprowa- dzania kondensatu z obwodu wodnego; urzadze- nie mieszajace do wprowadzania pary w obwód wodny; urzadzenie zuzywania ciepla lub urzadze- nie przenoszenia ciepla wlaczone w obwód wodny pomiedzy urzadzeniem mieszajacym a przewodem kondensatu, znamienne tym, ze urzadzenie mie- szajace jest wykonane jako urzadzenie inzektorowe (102), przez które wprowadzana ilosc pary w obieg wodny (100,200) sterowana jest za pomoca urzadze- nia zaworowego (142) umieszczonego w przewo- dzie kondensatu (112), a ponadto w obiegu wody (100, 200) pomiedzy przewodem kondensatu (112) a urzadzeniem inzektorowym (102) umiesz- czony jest zawór dlawiacy (138). PL 178372 B 1 Fig. 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób grzania wody grzejnej i wody użytkowej za pomocą pary z parowej sieci ciepłowniczej oraz urządzenie do grzania wody posiadające przewód parowy do doprowadzania gorącej pary do zamkniętego obiegu wody i przewód kondensatu do odprowadzania kondensatu z obwodu wodnego, zaopatrzone w urządzenie mieszające do wprowadzania pary w obwód wodny oraz w odbiornik ciepła.

W budownictwie statyczne systemy ogrzewania, układy wentylacji i układy przygotowywania ciepłej wody zasilane sąwodą grzejną, która może być grzana z sieci ciepłowniczej. Czynnikiem stosowanym w sieci ciepłowniczej jest para przemysłowa, która z uwagi na pozostałych użytkowników może mieć bardzo różne parametry.

W dotychczasowych sposobach grzania wody grzejnej zapomocąpary z systemu ciepłowniczego stosuje się wymienniki ciepła o różnych konstrukcjach i zasadach regulacji. Ciepło zawarte w parze jest przenoszone do wody grzejnej poprzez parowy wymiennik ciepła, w wyniku czego woda grzejna zostaje ogrzewana. Ogrzana woda grzejna transportuje za pomocą pomp obiegowych ciepło do użytkowników, ochładza się tam i powraca z powrotem do parowego wymiennika ciepła. W tym obiegu do wody grzejnej musi być doprowadzane dokładnie tyle ciepła, ile jest odbierane u użytkownika. Przy rosnącym zapotrzebowaniu na ciepło, w warunkach niższych temperatur zewnętrznych, zwiększana jest temperatura doprowadzanej wody grzejnej. Bardzo często górna granica temperatury dopływu wynosi 90°C, najczęściej jednak według DIN wynosi 110°C. Ciśnienie w takich urządzeniach stosowanych w budownictwie zależy od statycznej wysokości budynku i od rozmieszczenia grzejników, przy czym ciśnienie to z reguły jest mniejsze niż 0,6 MPa.

Para doprowadzana z sieci parowej jest zwykle parą (lekko) przegrzaną, lub też parą nasyconą. W przypadku stosowania pary przegrzanej o ciśnieniu 0,64 MPa i o temperaturze 220°C specyficzna zawartość ciepła na kilogram i udział w przenoszeniu ciepła w odniesieniu do wody o temperaturze 80°C przedstawiają się następująco:

wrząca woda	158°C	300 kJkcg	11,8%
ciepło parowania	158°C	2107kJ/kg	82,5%
ciepło przegrzania		146 kJkgg	5,7%

Na figurze 1 przedstawiono schemat działania kompaktowej stacji ciepłowniczej według stanu techniki. Poprzez przewód parowy 10 przegrana para doprowadzana jest do wymiennika ciepła 12 z wiązką rur z zastosowaniem pomiędzy nimi zaworu ograniczającego 14. Kondensat powstający po skropleniu pary w wymienniku ciepła 12 jest odprowadzany z powrotem do sieci ciepłowniczej poprzez przewód kondensatu 16, przy czym ten przepływ powrotny jest regulowany temperaturowo za pomocązaworu regulacyjnego 18 umieszczonego w przewodzie kondensatu 16. Po stronie wtórnej wymiennika ciepła 12 dołączony jest normalny obwód grzejny 12 instalacji domowej.

W wymienniku ciepła 12 z pękiem rur od przegrzanej pary odbierane jest ciepło do celów grzania w trzech fazach. We wszystkich trzech fazach ze względów konstrukcyjnych ukształtowanie powierzchni grzejnych w wymienniku ciepła jest jednakowe. Ze względu na kryteria przepływu i kryteria termodynamiczne przenoszenie ciepła na powierzchnie grzejne jest bardzo różne. Fakt ten i bardzo różny udział ciepła prowadzą do następującej oceny:

Chłodzenie pary: od pary aż do osiągnięcia temperatury nasycenia musi być odbierane ciepło przegrzania. Dopiero wtedy w ogóle możliwa jest kondensacja. Udział ilości ciepła jest przy 11,8% niewielki, a przenoszenie ciepła z pary do gładkiej rury jest bardzo złe. Potrzebna po4

178 372 wierzchnia grzania jest zatem stosunkowo duża i sposób taki jest nieekonomiczny. Korzystnym kształtem powierzchni grzania byłaby żebrowana rura.

Kondensacja: ilość ciepła jest przy 82,5% bardzo wysoka. Przenoszenie ciepła do rury przy kondensacji jest bardzo dobre. Dla tej fazy ukształtowanie powierzchni grzania i wymiary są optymalne.

Chłodzenie kondensatu: kondensat musi być chłodzony od temperatury nasycenia aż do około 80°C. Ze względu na niewielką turbulencję przenoszenie ciepła jest niekorzystne. Ilość ciepła wynosi tylko 5,7%. Dobry byłby tu płytowy wymiennik ciepła.

Widać wyraźnie, że przy określaniu wymiarów parowego wymiennika ciepła ze względu na chłodzenie pary i kondensatu trzeba uwzględniać problemy termodynamiczne w odniesieniu do przepływu.

Jeśli chodzi o regulację i wyłączenia zabezpieczające, należy uwzględnić to, że para wodna musi być najpierw chłodzona na powierzchni rur wymiennika ciepła do temperatury nasycenia. Faza ta przebiega w górnej części powierzchni grzania. Następnie para skrapla się w środkowej części powierzchni grzania, przy czym ta część powierzchni grzania stanowi właściwą wielkość regulowaną. Kondensat gromadzi się w dolnej części powierzchni grzania i jest chłodzony od temperatury nasycenia do około 80°C.

Poprzez zawór regulacyjny 18 odpływa z wymiennika ciepła tyle kondensatu, ile musi dopłynąć pary dla zrównoważenia potrzebnego przenoszenia ciepła. Przy zerowej mocy cieplnej powierzchnia grzania jest całkowicie zakryta, przy czym kondensat gromadzi się powyżej części powierzchni grzania dla chłodzenia pary i kondensacji. Przenoszenie ciepła nie jest już możliwe. Natomiast przy pełnym obciążeniu większa powierzchnia grzaniaj est odsłonięta dla kondensacj i.

System jest zgodnie z wymogami DIN 4747,4751 i TRD (normy techniczne dla kotłów parowych) zabezpieczany przed nadmierną temperaturą (ogranicznik temperatury bezpieczeństwa 22) i przed nadciśnieniem (ogranicznik ciśnienia bezpieczeństwa 24). Nie wystarcza przy tym szybkie zamknięcie stosowane w instalacjach gorącej wody z zaworem regulacyjnym. Zaczynając od stanu kondensatu w zależności od mocy po szybkim zamknięciu do wymiennika ciepła dopływajeszcze tyle pary, ile potrzeba do całkowitego zakrycia powierzchni grzania przy kondensacie. Trwa to przez pewien czas. Przerwanie doprowadzania ciepła musi jednak następować bez zwłoki i może być zatem realizowane tylko przez zawór ograniczający 14 w przewodzie 10 doprowadzającym parę. Jeżeli nastąpi zadziałanie ogranicznika 22 temperatury bezpieczeństwa, to nie może on samoczynnie umożliwiać z powrotem doprowadzania ciepła. Instalacje takie wymagają więc dodatkowych kosztów obsługi, ponieważ trzeba odblokować ogranicznik temperatury bezpieczeństwa. Aby w miarę możliwości uniknąć tych dodatkowych kosztów obsługi, regulator temperatury 26 z szybko reagującym czujnikiem ustawia się kilka stopni poniżej punktu wyzwalania, na skutek czego doprowadzanie ciepła jest przerywane prawie bezzwłocznie.

Na skutek dużych objętości i wysokich ciśnień pary, parowe wymienniki ciepła należą do zbiorników ciśnieniowych i podlegają w związku z tym przepisom TRD. (W przypadku instalacji parowych muszą być cyklicznie powtarzane badania przeprowadzane przez rzeczoznawców TUV).

Wymienione kryteria stanowią przyczynę znacznych niedogodności, ponieważ ze względu na wymiennik ciepła z pękiem rur i potrzebne urządzenia zabezpieczające, konieczne przy dotychczasowym sposobie pracy z parą, instalacjajest bardzo kosztowna i wymaga konserwacji. Ponadto w przypadku większych instalacji o mocy przykładowo kilkuset kilowatów potrzebny parowy wymiennik ciepła jest tak duży, że często nie mieści się w normalnej piwnicy.

Z publikacji DE 92 07 062 U1 znany jest sposób i urządzenie do grzania wody posiadające przewód parowy do doprowadzania gorącej pary do zamkniętego obiegu wody i przewód kondensatu do doprowadzania kondensatu z obwodu wodnego zaopatrzone w urządzenie mieszające do wprowadzania pary w obwód wodny i odbiornik ciepła do zużywania ciepła lub przenoszenia ciepła, włączony w obwód wodny pomiędzy urządzeniem mieszającym a przewodem kondensatu. Ilość pary dodawanej do obiegu wody jest przy tym regulowana przez urządzenie zaworowe znajdujące się w przewodzie parowym. Przy zamkniętym zaworze regulacyjnym mogąprzy tym,

178 372 przy ochłodzonym kondensacie w obiegu wody, wystąpić uszkodzenia w instalacji na skutek ewentualnie powstającego podciśnienia.

Zadaniem wynalazku jest takie rozwinięcie tego znanego sposobu, aby polepszyć bezpieczeństwo i niezawodność sposobu i urządzenia.

Według wynalazku sposób grzania wody grzejnej lub użytkowej za pomocąpary z parowej sieci ciepłowniczej polega na tym, że przy pośrednim lub bezpośrednim grzaniu wody grzejnej lub użytkowej, do znajdującej się w obiegu nagrzewanej wody wprowadza się parę, przy czym steruje się ilością pary wprowadzanej w wodę poprzez sterowane odprowadzanie wody lub kondensatu do przewodu kondensatu sieci parowej.

W sposobie tym reguluje się odprowadzanie wody lub kondensatu do przewodu kondensatu, korzystnie na podstawie temperatury zewnętrznej.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku jako grzaną wodę ogrzewa się wodę grzejną. Grzaną wodę utrzymuje się oddzielnie od wody grzejnej i ciepło dodawane przy wprowadzaniu pary przenosi się za pomocąwymiennika ciepła z nagrzanej wody do wody grzejnej lub użytkowej.

Przy wprowadzaniu pary w grzaną wodę rozdrabnia się powstające pęcherzyki pary. W tym celu wprowadzany strumień pary i wodę przepuszcza się przez strukturę o małych oczkach.

Wynalazek obejmuje również urządzenie do grzania wody grzejnej lub użytkowej za pomocą pary z parowej sieci ciepłowniczej, które posiada przewód parowy do doprowadzania gorącej pary do zamkniętego obiegu wody i przewód kondensatu do odprowadzania kondensatu z obwodu wodnego oraz urządzenie mieszające do wprowadzania pary w obwód wodny i urządzenie zużywania ciepła lub urządzenie przenoszenia ciepła włączone w obwód wodny pomiędzy urządzeniem mieszającym a przewodem kondensatu.

Według wynalazku urządzenie do grzania wody grzejnej lub użytkowej za pomocąpary z parowej sieci ciepłowniczej, posiada urządzenie mieszające wykonane w postaci inżektora, przez który wprowadzana ilość pary w obieg wodny sterowana jest za pomocą urządzenia zaworowego umieszczonego w przewodzie kondensatu, ponadto w obiegu wody pomiędzy przewodem kondensatu a urządzeniem inżektorowym umieszczony jest zawór dławiący.

Urządzenie to stanowi instalację grzejną z zamkniętym obiegiem wody grzejnej, w której urządzeniem zużywającym ciepło są grzejniki instalacji grzejnej a urządzeniem przenoszenia ciepła jest wymiennik ciepła, który po stronie wtórnej jest połączony z obiegiem wody grzejnej instalacji grzejnej i/lub z urządzeniem przygotowującym wodę użytkową.

Urządzenie to w obiegu wodnym zawiera pompę obiegowądziałającąw sposób ciągły oraz ma zainstalowany licznik ilości ciepła. W przewodzie kondensatu posiada urządzenie zaworowe regulowane w zależności od temperatury. Ponadto, w przewodzie kondensatu umieszczony jest regulator przepływu i różnicy ciśnień.

Stosowany inżektor zawiera rozdzielacz przepływu. Ponadto, urządzenie posiada przewód doprowadzania gorącej wody, który jest połączony z obiegiem wody pomiędzy inżektorem a wymiennikiem ciepła, oraz przewód powrotny gorącej wody, który jest połączony z obiegiem wody pomiędzy wymiennikiem ciepła a przewodem kondensatu, a ponadto środki przełączania pomiędzy gorącą wodą a parą.

W przypadku wynalazku, po otworzeniu instalacji w kierunku do sieci parowej ciśnienie w instalacji jest utrzymywane przez ciśnienie pary w sieci parowej, mianowicie nawet wtedy, gdy zawór regulacyjny umieszczony w przewodzie kondensatu, który służy do regulowania doprowadzanej ilości pary, jest zamknięty.

Szczególnie korzystne jest, kiedy przy wprowadzaniu pary w wodę pęcherzyki pary sąrozdrabniane, a w tym celu strumień wprowadzanej pary i wodę przepuszcza się korzystnie przez wąskooczkową strukturę. W szczególności można dzięki temu uniknąć lub przynajmniej dość znacznie zmniejszyć uciążliwy hałas przy wprowadzaniu pary.

W przypadku wynalazku korzystnie zrezygnowano całkowicie z poduszki parowej, którą normalnie dotychczas stosowano przy wtryskiwaniu pary, np. przy termicznym odgazowywaniu wody zasilającej w ciepłownictwie. System powinien być całkowicie odpowietrzony i zwłaszcza

178 372 w przypadku wprowadzania bezpośredniego nie powinien zawierać żadnych części instalacji, takich jak np. naczynia rozszerzalnościowe.

Woda znajdująca się ciągle w obiegu, w którą wtryskuje się parę, może być wodą grzejną istniejącego obiegu grzejnego. Wodę grzejną grzeje się więc tu bezpośrednio lub pośrednio za pomocą pary, dzięki czemu instalacja jest bardzo prosta i zwarta.

Alternatywnie znajdująca się w obiegu woda nagrzewana przez parę może być trzymana oddzielnie od obiegu wody grzejnej i w takim przypadku ciepło oddawane przy wstrzykiwaniu pary przekazywane jest za pomocą wymiennika ciepła z nagrzanej wody do wody grzejnej (lub wody użytkowej). Jako wymiennik ciepła można przy tym przykładowo stosować płytowy wymiennik ciepła.

Ponadto w praktyce dość istotną zaletą może być, kiedy w dalszym rozwinięciu wynalazku obieg wody połączony z przewodem parowym i przewodem kondensatu jest dodatkowo jeszcze połączony z przewodem doprowadzania wody grzejnej i z przewodem odprowadzania wody grzejnej dla zwykłej sieci ciepłowniczej z wodą grzejną, przy czym stosuje się elektryczne i hydrauliczne środki przełączania, aby przełączać pomiędzy pracą z wodą grzejną a pracą z parą. Rozwiązanie takie jest korzystne szczególnie wtedy, gdy potrzebna jest renowacja urządzenia przy pracy z parą, ale zaplanowane jest krótkoterminowe przestawienie sieci ciepłowniczej na pracę z wodą grzejną.

Wynalazek ma szereg zalet:

Kiedy przegrzana lub nawet nasycona para jest poprzez inżektor wprowadzana bezpośrednio w wodę lub kondensat, parowy wymiennik ciepła nie jest już potrzebny. Zmiana stanu pary powoduje dopływ pary dopóki w systemie nie zostanie osiągnięte ciśnienie nasycenia pary. Przy odpowietrzonym systemie do tego celu potrzebna jest tylko bardzo mała ilość pary, tak że uwalniane przy tym ciepło pary pozostaje najpierw w obszarze iniekcji, który może być definiowany przez dzielnik przepływu. Kondensat osiąga stan nasycenia i wytwarza przez to równowagę termicznąz ciśnieniem powstającej pary. Przepływ pary, a zatem dopływ ciepła zostaaąprzerwane.

Jeżeli z systemu odpływa kondensat, wówczas zgodnie z bilansem masy może dopływać równoważna ilość pary nagrzewającej wodę i kondensat zmuszane do cyrkulacji za pomocą pompy obiegowej. Nagrzana woda jest udostępniana użytkownikowi do bezpośredniego lub pośredniego wykorzystania.

Kondensat powstający przy iniekcji lub, dokładnie mówiąc, odpowiednia ilość znajdującej się w obiegu wody/kondensatujest regulowana i (przy otworzonym zaworze kondensatu) w sposób ciągły odprowadzana z powrotem do systemu kondensatu sieci ciepłowniczej zapomocąpompy obiegowej również wtedy, gdy ciśnienie pary ciepłowniczej jest niniejsze od przeciwciśnienia w przewodzie kondensatu. Ciśnienie w instalacji utrzymywane jest przez ciśnienie pary. Nie są potrzebne urządzenia rozszerzalnościowe. Instalaccapracujejako zamknięty system kondensatu. Wykluczone jest zwiększanie zawartości tlenu powodujące korozję.

Zawór kondensatu jest sterowany w zależności od zewnętrznej temperatury i pozwala na odpływanie z systemu takiej ilości kondensatu, jaka jest równoważna ilości pary potrzebnej do grzania. Odpływająca ilość ograniczana jest przez regulator przepływu do mocy zainstalowanej, najwyżej jednak do maksymalnej mocy instalacji. Regulator ten jest plombowany zgodnie z technicznymi warunkami dołączania przedsiębiorstw ciepłowniczych.

Minimalna moc instalacji może być regulowana ze zmniejszaniem nawet do zera. Jeżeli kondensat nie odpływa, wówczas nie może również dopływać para. Potrzebne położenie zamknięcia zaworu kondensatu osiągane jest przez takty regulacji, może jednak następować również przez odłączenie zabezpieczające przy niedopuszczalnym przekroczeniu temperatury jako szybkie zamknięcie. Ponieważ w systemie znajduje się ściśliwy czynnik, szybkie zamknięcie zaworu kondensatu przerywa bezzwłocznie doprowadzanie ciepła. Niepotrzebny jest zawór ograniczający w przewodzie parowym większy o 3 - 4 wartości nominalne ze względu na większą objętość właściwą.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzeniedo grzania wody za pomocą pary według stanu techniki,

178 372 fig. 2 - pierwszy przykład realizacji urzdzenia według wynalazku z bezpośrednim wprowadzaniem pary w wodę grzejną, fig. 3 - drugi przykład realizacji urządzenia według wynalazku z bezpośrednim wprowadzaniem pary, a fig. 4 przedstawia trzeci przykład realizacji urządzenia według wynalazku, który jest przeznaczony do pracy dwuwartościowej.

Jak pokazano na fig. 2 do oznaczonego ogólnie przez 100 obiegu gorącej wody, który jest całkowicie odpowietrzony, poprzez urządzenie inżektorowe 102 doprowadzana jest przegrzana para z przewodu parowego 110 ciepłowniczej sieci parowej. Na przewodzie parowym 110 przed urządzeniem iniekcyjnym 102 umieszczony jest element odcinający 104, manometr 106 i termometr 108.

Urządzenie iniekcyjne 102 jest korzystnie wykonane tak, że wprowadzane pęcherzyki pary są w miarę możliwości silnie rozdrobnione. Można to osiągnąć przez to, że wprowadzają parę przeprowadza się wraz ze znajdująca się w obiegu wodą przez wąskooczkową strukturę, np. przez strukturę siatkową, strukturę z rozciągniętej blachy lub przez strukturę oczkową. Szczególnie odpowiednie jest tu zastosowanie tak zwanego dzielnika przepływu, jaki w innym przypadku stosuje się przykładowo w wymiennikach parowych. Odpowiedni tu dzielnik przepływu opisany jest przykładowo w „Dampfumformventile fur die Energieoptimierung verfahrenstechnischer Anlagen” (Zawory wymienników parowych do optymalizacji energetycznej urządzeń techniki procesów przetwórczych), H. Bartscher, druk specjalny z ,,Chemie-Anlagen+Verfahren”, zeszyt 9 i 10 (1986), zwłaszcza str. 4 i 5. Przez zastosowanie dzielnika przepływu zapewnione jest działanie bez silnych drgań i z silnie zmniejszonym hałasem.

Patrząc w kierunku obiegu wody lub kondensatu znajdującego się w przewodzie obiegowym 100 (przepływjest na fig. 2 w kierunku zgodnym z ruchem zegara) za urządzeniem iniektorowym 102 na przewodzie obiegowym umieszczony jest zawór odpowietrzający 114. Dołączony do niego odcinek 118 przewodu obiegowego może być doprowadzeniem ogrzewania do budynku, a za nim umieszczone są kolejno termostat 120, czujnik pomiarowy 122, wyłącznik ciśnieniowy 124 i zawór bezpieczeństwa 126.

Po przepływie nagrzanej wody grzejnej przez nie pokazany wymiennik ciepła (grzejnik) ta woda grzejna powraca poprzez powrotny odcinek 128 przewodu, przy czym na tym odcinku przewodu umieszczony jest manometr 130 i następnie zawór opróżniający 132. Ochłodzona woda grzejna podawana jest następnie przez pompę obiegową 134, zawór przeciwzwrotny 136 i zawór dławiący 138 z powrotem do urządzenia iniektorowego 102.

Pomiędzy zaworem przeciwzwrotnym 136, a zaworem dławiącym 138 odgałęzia się przewód kondensatu 112, przez który kondensat jest odprowadzany z powrotem do sieci ciepłowniczej . Patrząc w kierunku przepływu kondensatu w przewodzie kondensatu 112a umieszczone są kolej no zawór odcinaj ący 140, napędzany silnikiem regulator temperatury 142, przepływowy regulator 144 różnicy ciśnień, zawór przeciwzwrotny 146 i dalszy zawór odcinający 148. Pomiędzy zaworem przeciwzwrotnym 146 a zaworem odcinającym 148 znajduje się manometr 150.

Pomiędzy odcinkiem przewodu 128 a pompą obiegową 134 umieszczony jest licznik ciepła 152, który w znany sposób współpracuje z umieszczonym na odcinku przewodu 118 (dopływ) i 128 (odpływ) czujnikiem pomiarowym 154 lub 156.

Przez 158 oznaczono centralny moduł regulacji lub sterowania, który steruje pracą urządzenia w zależności od temperatury zewnętrznej, na przykład czujnika zewnętrznego 160.

W przypadku opisanego powyżej pierwszego przykładu realizacji przegrzana para jest zatem doprowadzana bezpośrednio do obwodu grzejnego. Zalecane jest napełnienie obwodu grzejnego przed uruchomieniem urządzenia również kondensatem, aby z pewnością wykluczyć ewentualne uszkodzenia. Po pewnym czasie jednakże i bez tego w obwodzie grzejnym znajdować się będzie tylko jeszcze kondensat.

Urządzenie grzejne wymiennika ciepła pracuje bez hydraulicznego rozdzielenia z nagrzewanym w regulowany sposób kondensatem, kiedy ciśnienie pary jest przynajmniej 1 bar większe od ciśnienia równoważnego wysokości geodezyjnej urządzenia grzejnego. Maksymalne ciśnienie pary musi być zapewnione zgodnie z ciśnieniem projektowym urządzenia grzejnego. Pompa

1718372 obiegowa 134 spełnia podwójne zadanie po pierwsze jako pompa obiegowa ogrzewania, a po drugie jako pompa kondensatu.

Opisany powyżej pierwszy przykład realizacji dostosowany jest zwłaszcza do małych urządzeń o mocy do około 100 kW i o stosunkowo niewielkiej objętości wody. Dla fachowców jest oczywiste, że możnarówniez dołączyć urządzenia do grzania wody użytkowej, jeżeli ciśnienie wody pitnej jest większe od ciśnienia pary.

Poniżej opisano drugi przykład realizacji według fig. 3. Odpowiednie części mają takie same oznaczenia jak na fig. 2 i zrezygnowano z ponownego ich opisywania.

Istotna różnica drugiego przykładu realizacji według fig. 3 w stosunku do pierwszego przykładu realizacji z fig. 2 polega na tym, że w drugim przykładzie realizacji zastosowano dwa oddzielone od siebie obwody, mianowicie całkowicie odpowietrzony obwód kondensatu 200 i obwód grzania 220, który między innymi zawiera odcinek przewodu 118 (dopływ) i 128 (odpływ). Oba obwody 200 i 220 są ze sobą połączone termicznie przez włączony pomiędzy nie wymiennik ciepła 210, przy czym ten wymiennik ciepła 210 może być zwłaszcza płytowym wymiennikiem ciepła.

W przypadku drugiego przykładu realizacji ciśnienie pary można wybrać aż do ciśnienia projektowego systemu pary i kondensatu włącznie z płytowym wymiennikiem ciepła. Przy wyższych ciśnieniach instaluje się reduktor ciśnienia pary z zabezpieczeniem. Stopień przegrzania pary należy uwzględniać tylko dla statystycznej oceny stosowanych materiałów i wymiarowania termicznego, a nie dla technologii urządzenia. Zrozumiałe jest, że zamiast obwodu grzejnego lub oprócz obwodu grzejnego ewentualnie z zastosowaniem dodatkowego wymiennika ciepła, można również zastosować układ przygotowania wody użytkowej.

Poniżej opisano trzeci przykład realizacji według fig. 4, który umożliwia pracę dwuwartościową. Ponieważ części urządzenia według trzeciego przykładu realizacji są zgodne z urządzeniem według drugiego przykładu realizacji, dla odpowiednich części zastosowano takie same oznaczenia i w zasadzie zrezygnowano z ich ponownego opisywania.

Przedstawione na fig. 3 urządzenie do bezpośredniego zasilania jest całkowicie zawarte w urządzeniu z fig. 4. Dodatkowo stworzona została możliwość pracy urządzenia alternatywnie z wodą grzejną z sieci ciepłowniczej. W tym celu obwód kondensatu 200 jest połączony lub może być łączony z przewodem 310 doprowadzania wody grzejnej i z przewodem 330 odprowadzania wody grzejnej. Przewód 310 doprowadzania wody grzejnej uchodzi w obwód kondensatu 200 pomiędzy urządzeniem iniektorowym 102 a zaworem odpowietrzającym, 114, a przewód 330 powrotu wody grzejnej odgałęzia się od obwodu 200 -kondensatu pomiędzy licznikiem ciepła 152 a pompą obiegową 134 kondensatu.

W lub na przewodzie 310 doprowadzania wody grzejnej umieszczone są kolejno, patrząc w kierunku przepływu czynnika, następujące części: zawór odcinający 312, manometr 314, termometr 316, zawór opróżniający 318, łapacz zanieczyszczeń 320 oraz napędzany silnikiem regulator temperatury 322. W przewodzie 330 powrotu wody grzejnej są umieszczone jedna za drugą, znowu w kierunku przepływu czynnika, następujące części: regulator 324 natężenia przepływu i różnicy ciśnień, zawór opróżniający 326, termometr 328, manometr 332 i zawór odcinający 334.

W przypadku opisanego powyżej trzeciego przykładu realizacji urządzenie może według wyboru pracować z wodą grzejną z sieci ciepłowniczej lub z parą z sieci ogrzewania parowego. W tym celu należy tylko wyłączyć drugi układ. Zmiana rodzaju pracy następuje tylko przez przełączanie hydrauliczne i elektryczne. Przezbrojenia nie sąw tym celu potrzebne. W przypadku pracy z wodą grzejną wyłączona zostaje cała gałąź pomiędzy odgałęzieniem 336 a odgałęzieniem 338, a w przypadku pracy z parą przewód 310 doprowadzania wody grzejnej aż do odgałęzienia 336 i przewód 330 powrotu wody grzejnej od odgałęzienia 338.

178 372

TO

O.

Φ

Ό

C

O <N en

LL

178 372

Ο * m ?

LL

178 372

CM

ąąHx·-— ’ /k

?

LL

178 372

(Ο

Q_ σ

c ο

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób grzania wody grzejnej i użytkowej za pomocą pary z parowej sieci ciepłowniczej, znamienny tym, że przy pośrednim lub bezpośrednim grzaniu wody grzejnej lub użytkowej, do znajdującej się w obiegu nagrzewanej wody wprowadza się parę, przy czym steruje się ilością pary wprowadzanej w wodę poprzez sterowane odprowadzanie wody lub kondensatu do przewodu kondensatu (112) sieci parowej (110,112).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reguluje się odprowadzanie wody lub kondensatu do przewodu kondensatu (112).
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że odprowadzanie wody lub kondensatu reguluje się na podstawie temperatury zewnętrznej.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ogrzewa się wodę grzejną.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że grzanąwodę utrzymuje się oddzielnie od wody grzejnej i że ciepło oddawane przy wprowadzaniu pary przenosi się za pomocą wymiennika ciepła (210) z nagrzanej wody do wody grzejnej lub użytkowej.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy wprowadzaniu pary w wodę rozdrabnia się powstające przy tym pęcherzyki pary.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że wprowadzany strumień pary i wodę przepuszcza się przez strukturę o małych oczkach.
8. Urządzenie do grzania wody grzejnej lub użytkowej za pomocą pary z parowej sieci ciepłowniczej, posiadające przewód parowy do doprowadzania gorącej pary do zamkniętego obiegu wody i przewód kondensatu do odprowadzania kondensatu z obwodu wodnego; urządzenie mieszające do wprowadzania pary w obwód wodny; urządzenie zużywania ciepła lub urządzenie przenoszenia ciepła włączone w obwód wodny pomiędzy urządzeniem mieszającym a przewodem kondensatu, znamienne tym, że urządzenie mieszające jest wykonane jako urządzenie inżektorowe (102), przez które wprowadzana ilość pary w obieg wodny (100, 200) sterowana jest za pomocą urządzenia zaworowego (142) umieszczonego w przewodzie kondensatu (112), a ponadto w obiegu wody (100, 200) pomiędzy przewodem kondensatu (112) a urządzeniem inżektorowym (102) umieszczony jest zawór dławiący (138).
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że stanowi instalację grzeenąz zamkniętym obiegiem wody grzejnej (100), wktórej urządzeniem zużywającym ciepło sągrzejniki instalacji grzejnej.
10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że urządzeniem przenoszenia ciepła jest wymiennik ciepła (210), który po stronie wtórnej jest połączony z obiegiem wody (220) grzejnej instalacji grzejnej i/lub z urządzeniem przygotowującym wodę użytkową.
11. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że w obiegu wodnym (100,200) zainstalowany jest licznik (152,154,156) ilości ciepła.
12. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że w przewodzie kondensatu (112) umieszczone jest urządzenie zaworowe (142) regulowane w zależności od temperatury.
13. Urządzenie według zastrz. 8 albo 12, znamienne tym, że w przewodzie kondensatu (112) umieszczony jest ponadto regulator przepływu i różnicy ciśnień.
14. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że urządzenie inżektorowe (102) zawiera rozdzielacz przepływu.
15. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że na obiegu wody zainstalowana jest pompa obiegowa (134) działająca w sposób ciągły.
16. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że zawiera ponadto przewód (310) doprowadzania gorącej wody, który jest połączony z obiegiem wody (200) pomiędzy urządzeniem

178 372 inżektorowym (102) a wymiennikiem ciepła (210), oraz przewd powrotny (330) gorącej wody, który jest połączony z obiegiem wody (200) pomiędzy wymiennikiem ciepła (210) a przewodem kondensatu (212), a ponadto środki przełączania pomiędzy gorącą wodą a parą.