RU104676U1 - AUTONOMOUS HEATING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM - Google Patents
AUTONOMOUS HEATING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU104676U1 RU104676U1 RU2010153030/03U RU2010153030U RU104676U1 RU 104676 U1 RU104676 U1 RU 104676U1 RU 2010153030/03 U RU2010153030/03 U RU 2010153030/03U RU 2010153030 U RU2010153030 U RU 2010153030U RU 104676 U1 RU104676 U1 RU 104676U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hot water
- pipe
- heat
- heating
- water supply
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
1. Автономная система отопления и горячего водоснабжения, включающая теплогенератор с газовыми горелками, расширительный бак-теплоаккумулятор, имеющий в верхней части патрубок для подвода холодной воды с поплавковым клапаном автоматического поддержания уровня воды в нем и контрольный переливный патрубок, главный стояк, которым верхняя точка водяной рубашки теплогенератора соединена с дном расширительного бака-теплоаккумулятора, подающий трубопровод с датчиком автоматического поддержания заданной температуры воды, подаваемой на нужды теплоснабжения, которым нижняя часть боковой стенки расширительного бака-теплоаккумулятора соединена со стояками теплоснабжения, отопительные приборы, соединенные со стояками теплоснабжения, при этом стояки теплоснабжения соединены в нижних точках с обратным трубопроводом, который через циркуляционный насос соединен с нижней точкой водяной рубашки теплогенератора, причем теплогенератор, главный стояк, расширительный бак-теплоаккумулятор, подающий трубопровод, стояки теплоснабжения, обратный трубопровод и циркуляционный насос, соединенные указанным образом, образуют контур циркуляции теплоносителя, а также промежуточный бак, который используется как емкостной подогреватель воды, с соединительным трубопроводом на входе и трубопроводом горячего водоснабжения с душевыми сетками и кранами горячей воды на выходе, запорные вентили для отключения отопления и горячего водоснабжения, отличающаяся тем, что она снабжена газификатором, оснащенным воздуходувкой и парогенератором, причем верхняя и нижняя точки водяной рубашки газификатора связаны соответственно с со� 1. Autonomous heating and hot water supply system, including a heat generator with gas burners, an expansion tank-heat accumulator, having in the upper part a pipe for supplying cold water with a float valve to automatically maintain the water level in it and a control overflow pipe, the main riser, which is the top point of the water jacket of the heat generator is connected to the bottom of the expansion tank-heat accumulator, a supply pipe with a sensor to automatically maintain the set temperature of the water supplied to heat supply pipes, by which the lower part of the side wall of the expansion tank-heat accumulator is connected to the heating pipes, heating devices connected to the heating pipes, while the heating pipes are connected at the lower points to the return pipe, which is connected through the circulation pump to the lower point of the water jacket of the heat generator, heat generator, main riser, expansion tank, heat accumulator, supply pipe, heating pipes, return pipe and circulation pump, connected in this way, form a coolant circulation loop, as well as an intermediate tank, which is used as a capacitive water heater, with a connecting pipe at the inlet and a hot water pipe with shower nets and hot water taps at the outlet, shut-off valves for shutting off heating and hot water, the fact that it is equipped with a gasifier equipped with a blower and a steam generator, and the upper and lower points of the water jacket of the gasifier are connected respectively with
Description
Техническое решение относится к автономным водяным системам отопления и горячего водоснабжения и может использоваться для теплоснабжения бытовых и производственных помещений, вахтовых поселков, складов и гаражей, зданий сельскохозяйственного назначения.The technical solution relates to autonomous water heating and hot water supply systems and can be used for heat supply of domestic and industrial premises, shift camps, warehouses and garages, agricultural buildings.
Известен теплогенератор для сжигания дров, торфа, деревянных отходов (заявка на изобретение РФ №2003137603/03, F24В 7/02, опубл. в БИПМ №16, 2005), имеющий корпус, топку с камерами сгорания-дожигания, поддувало с регулятором подачи воздуха, колосниковую решетку, внутреннюю горизонтальную перегородку, примыкающую к задней стенке, камеру золоулавливания, инжекторы с патрубками подвода вторичного воздуха, патрубок выведения продуктов сгорания. Поддувало имеет регулирующий шибер для отвода воздуха снизу через колосники с горизонтально-щелевой и вертикально-колончатой подачей воздуха.Known heat generator for burning wood, peat, wood waste (application for the invention of the Russian Federation No. 2003137603/03, F24В 7/02, published in BIPM No. 16, 2005), having a body, a furnace with combustion chambers, afterburning, it was blown with an air supply regulator , a grate, an internal horizontal partition adjacent to the rear wall, an ash collecting chamber, injectors with secondary air supply pipes, a pipe for removing combustion products. The blower has a control gate for venting air from below through the grate with horizontal-slotted and vertical-columnar air supply.
Недостатком известного устройства является ограниченная область применения и низкая эффективность использования тепла, образуемого при сжигании топлива (например, угля). В условиях ограниченного регулирования естественной тяги воздуха не обеспечивается его полное и экологически безопасное сжигание, значительная часть тепла в виде дымовых газов с твердыми частицами зольных веществ удаляется в атмосферу. Отсутствие теплоаккумулятора, системы отопления, теплообменников и жидкого теплоносителя существенно ограничивает технические возможности теплогенератора и не позволяют использовать его для горячего водоснабжения.A disadvantage of the known device is the limited scope and low efficiency of heat generated during the combustion of fuel (eg coal). Under conditions of limited regulation of the natural draft of air, its complete and environmentally safe combustion is not ensured, a significant part of the heat in the form of flue gases with solid particles of ash substances is removed into the atmosphere. The absence of a heat accumulator, a heating system, heat exchangers and a liquid heat carrier significantly limits the technical capabilities of the heat generator and does not allow its use for hot water supply.
Известен теплогенератор (патент РФ №2253797, F23В 1/00, опубл. в БИПМ №16, 2005) коробчатой металлической конструкции пирамидальной формы, состоящий из камеры сгорания с загрузочным окном и крышкой, расширительной камеры с разделительной вертикальной стенкой и отверстием в нижней части, системы регулируемых шиберов с газоходом и регулируемым вытяжным устройством, камеры смешения и системы рециркуляции, включающей активный шибер камеры сгорания с воздухозаборными каналами и шибер дожигания, расположенный внизу расширительной камеры напротив отверстия разделительной вертикальной стенки. Камера смешения расположена над расширительной камерой, и они совмещены друг с другом по периметру основания пирамид, образуя замкнутый контур системы рециркуляции, включающий газоход рециркуляции потребителю сверху и газоход рециркуляции от потребителя снизу.A heat generator is known (RF patent No. 2253797, F23B 1/00, published in BIPM No. 16, 2005) of a box-shaped metal structure of a pyramidal shape, consisting of a combustion chamber with a loading window and a cover, an expansion chamber with a vertical dividing wall and an opening in the lower part, a system of adjustable gates with a gas duct and an adjustable exhaust device, a mixing chamber and a recirculation system that includes an active gate of a combustion chamber with air intake channels and an afterburner gate located at the bottom of the expansion chamber opposite to ERSTU vertical dividing wall. The mixing chamber is located above the expansion chamber, and they are aligned with each other along the perimeter of the base of the pyramids, forming a closed loop of the recirculation system, including the recirculation duct for the consumer from above and the recirculation duct from the consumer from below.
Недостатком известного устройства является ограниченная область применения. Отсутствие системы отопления, теплообменников и жидкого теплоносителя существенно ограничивает технические возможности теплогенератора. В связи с тем, что теплоносителем являются газообразные продукты горения, невозможна эффективная утилизация тепла в системе горячего водоснабжения.A disadvantage of the known device is the limited scope. The absence of a heating system, heat exchangers and a liquid coolant significantly limits the technical capabilities of the heat generator. Due to the fact that the heat carrier is gaseous products of combustion, it is impossible to efficiently utilize heat in the hot water supply system.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и совокупности существенных признаков является система автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения с естественной циркуляцией теплоносителя (патент РФ на полезную модель №43948, F24D 3/10, опубл. в БИПМ №4, 2005), содержащая теплогенератор, расширительный бак-теплоаккумулятор, который используется также как емкостный подогреватель, и бак-аккумулятор горячей воды с поплавковым клапаном автоматического поддержания уровня воды в нем и контрольным переливным патрубком, главный стояк, соединяющий верхнюю точку водяной рубашки теплогенератора с дном расширительного бака-теплоаккумулятора, подающий трубопровод, соединяющий нижнюю часть боковых стенок расширительного бака-теплоаккумулятора со стояками теплоснабжения и стояками горячего водоснабжения, отопительные приборы, соединенные со стояками теплоснабжения, душевые сетки и краны горячей воды, соединенные со стояками горячего водоснабжения. Стояки теплоснабжения и стояки горячего водоснабжения соединены в нижних точках с обратным трубопроводом, который соединен с нижней точкой водяной рубашки теплогенератора и образует единый контур циркуляции теплоносителя. Стояки теплоснабжения и стояки горячего водоснабжения в верхней и нижней точках имеют краны для отключения. Расширительный бак-теплоаккумулятор выполнен в виде вертикально установленного цилиндра и снабжен тангенциальным патрубком подвода холодной воды, установленным в верхней части бака, и тангенциальным патрубком отвода горячей воду, установленным в его нижней части. Подающий и обратный трубопроводы выполнены в виде прямоугольных закольцовок и соединены соответственно с расширительным баком-теплоаккумулятором и с теплогенератором в геометрических центрах прямоугольных закольцовок через Т-образные трубопроводы, каждый стояк горячего водоснабжения соединен с подающим трубопроводом верхней трубной разводки через промежуточный бак-теплоаккумулятор, дно которого расположено выше подающего трубопровода на выходе его из расширительного бака-теплоаккумулятора не менее, чем на 100 мм. Датчик автоматического поддержания заданной температуры горячей воды, подаваемой на нужды теплоснабжения и горячего водоснабжения, установлен на выходе из расширительного бака.The closest analogue in technical essence and the set of essential features is an autonomous heat supply system and hot water supply with natural coolant circulation (RF patent for utility model No. 43948, F24D 3/10, published in BIPM No. 4, 2005), containing a heat generator, expansion tank -heat accumulator, which is also used as a capacitive heater, and a hot water storage tank with a float valve to automatically maintain the water level in it and a control overflow pipe, main riser, soy drawing the upper point of the water jacket of the heat generator with the bottom of the expansion tank-heat accumulator, the supply pipe connecting the lower part of the side walls of the expansion tank-heat accumulator with the risers and the hot water risers, radiators connected to the risers, shower grids and hot water taps connected to risers of hot water. The heating risers and hot water risers are connected at the lower points with a return pipe, which is connected to the lower point of the water jacket of the heat generator and forms a single coolant circulation circuit. The heating risers and hot water risers at the upper and lower points have shutoff valves. The expansion tank-heat accumulator is made in the form of a vertically mounted cylinder and is equipped with a tangential pipe for supplying cold water installed in the upper part of the tank, and a tangential pipe for removing hot water installed in its lower part. The supply and return pipelines are made in the form of rectangular loops and are connected respectively to the expansion tank-heat accumulator and to the heat generator in the geometric centers of rectangular loops through T-shaped pipelines, each hot water supply pipe is connected to the supply pipe of the upper pipe wiring through an intermediate heat storage tank, the bottom of which located above the feed pipe at the outlet of the expansion tank, the heat accumulator is not less than 100 mm A sensor for automatically maintaining the set temperature of hot water supplied for the needs of heat supply and hot water supply is installed at the outlet of the expansion tank.
Недостатком известного устройства является использование теплоносителя из системы отопления для обеспечения горячего водоснабжения. Требованием, обеспечивающим надежную эксплуатацию теплогенератора, является качество питательной воды с использованием различных химических реагентов для ее очистки с целью исключения образования накипи на поверхностях нагрева теплогенератора. Использование теплоносителя из системы отопления для обеспечения горячего водоснабжения экономически неэффективно ввиду значительной стоимости химических реагентов для ее очистки и в санитарно-гигиеническом плане не приемлемо. Кроме того, применение автономной системы отопления и горячего водоснабжения, содержащей теплогенератор на газообразном топливе, существенно ограничивает область ее применения, требует привязки к газовым магистралям и теплотрассам. Отопление сжиженным газом в 5÷7 раз дороже угольного.A disadvantage of the known device is the use of coolant from the heating system to ensure hot water supply. The requirement for reliable operation of the heat generator is the quality of the feed water using various chemical reagents for its purification in order to prevent scale formation on the heating surfaces of the heat generator. The use of a coolant from the heating system to ensure hot water supply is economically inefficient due to the significant cost of chemicals for its cleaning and in the sanitary-hygienic plan is not acceptable. In addition, the use of an autonomous heating system and hot water supply, containing a heat generator using gaseous fuel, significantly limits the scope of its application, requires binding to gas pipelines and heating mains. Heating with liquefied gas is 5-7 times more expensive than coal.
Техническая задача предлагаемого решения заключается в расширении возможностей системы автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения при сжигании различных видов твердого топлива с удельными выбросами SOx, NOx, смолистых веществ и пыли на порядок ниже действующих нормативов, в повышении надежности и экономической эффективности.The technical task of the proposed solution is to expand the capabilities of the autonomous heat supply system and hot water supply when burning various types of solid fuels with specific emissions of SO x , NO x , tarry substances and dust an order of magnitude lower than current standards, to increase reliability and economic efficiency.
Поставленная задача решается следующим образом. Автономная система отопления и горячего водоснабжения включает теплогенератор, расширительный бак-теплоаккумулятор, имеющий в верхней части патрубок для подвода холодной воды с поплавковым клапаном автоматического поддержания уровня воды в нем и контрольный переливный патрубок, главный стояк, которым верхняя точка водяной рубашки теплогенератора соединена с дном расширительного бака-теплоаккумулятора, подающий трубопровод с датчиком автоматического поддержания заданной температуры воды, подаваемой на нужды теплоснабжения, которым нижняя часть боковой стенки расширительного бака-теплоаккумулятора соединена со стояками теплоснабжения, отопительные приборы, соединенные со стояками теплоснабжения, при этом стояки теплоснабжения соединены в нижних точках с обратным трубопроводом, который через циркуляционный насос соединен с нижней точкой водяной рубашки теплогенератора, а также промежуточный бак, который используется как емкостной подогреватель воды, с соединительным трубопроводом на входе и трубопроводом горячего водоснабжения с душевыми сетками и кранами горячей воды на выходе, запорные вентили для отключения отопления и горячего водоснабжения. Теплогенератор, главный стояк, расширительный бак-теплоаккумулятор, подающий трубопровод, стояки теплоснабжения, обратный трубопровод и циркуляционный насос, соединенные указанным образом, образуют контур циркуляции теплоносителя. Согласно техническому решению она снабжена газификатором, оснащенным воздуходувкой и парогенератором. Верхняя и нижняя точки водяной рубашки газификатора связаны соответственно с соединительным трубопроводом и трубопроводом горячего водоснабжения промежуточного бака, образуя контур горячего водоснабжения. Верхняя точка топки газификатора сообщена верхним газоходом с газовыми горелками теплогенератора. Верхний газоход проходит через промежуточный бак, а нижняя точка топки газификатора сообщена нижним газоходом с воздуходувкой и парогенератором, причем топка газификатора снабжена датчиками контроля температуры горения.The problem is solved as follows. An autonomous heating and hot water supply system includes a heat generator, an expansion tank, a heat accumulator having a pipe for supplying cold water with a float valve to automatically maintain the water level in it and a control overflow pipe, the main riser, by which the upper point of the water jacket of the heat generator is connected to the bottom of the expansion tank a heat storage tank, a supply pipe with a sensor for automatically maintaining a given temperature of water supplied for heating needs, which m the lower part of the side wall of the expansion tank-heat accumulator is connected to the risers, heating appliances connected to the risers, while the risers are connected at the lower points to the return pipe, which is connected through the circulation pump to the lower point of the water jacket of the heat generator, as well as an intermediate tank , which is used as a capacitive water heater, with a connecting pipe at the inlet and a hot water pipe with shower nets and taps hot water outlet, shut-off valves to turn off heating and hot water. The heat generator, the main riser, an expansion tank, a heat accumulator, a supply pipe, heating pipes, a return pipe and a circulation pump connected in this way form a coolant circulation circuit. According to the technical solution, it is equipped with a gasifier equipped with a blower and a steam generator. The upper and lower points of the water jacket of the gasifier are connected respectively with the connecting pipe and the hot water supply pipe of the intermediate tank, forming a hot water supply circuit. The top point of the gasifier furnace is communicated by the upper flue with gas burners of the heat generator. The upper gas duct passes through an intermediate tank, and the lower point of the gasifier furnace is communicated by the lower gas duct with a blower and a steam generator, and the gasifier furnace is equipped with sensors for monitoring the combustion temperature.
Установка газификатора позволяет снизить, даже без предварительной очистки, удельные выбросы SOx, NOx, смолистых веществ и пыли на порядок ниже действующих нормативов. Все органические соединения расщепляются и газифицируются внутри газификатора. Получаемый в газификаторе топливный газ, может быть использован, как экологически безопасный энергоноситель. Таким образом, используя газификатор при сжигании твердого топлива, достигают повышения экологической эффективности работы системы автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения, расширения ее возможностей за счет сжигания различных видов твердого топлива.The installation of a gasifier makes it possible to reduce, even without preliminary purification, specific emissions of SO x , NO x , tarry substances and dust by an order of magnitude lower than current standards. All organic compounds are broken down and gasified inside the gasifier. The fuel gas obtained in the gasifier can be used as an environmentally friendly energy source. Thus, using a gasifier when burning solid fuel, they achieve increased environmental performance of the autonomous heat supply system and hot water supply, expanding its capabilities by burning various types of solid fuel.
Топливный газ сжигается в теплогенераторе, где нет движущейся колосниковой решетки, системы золоудаления. Этим достигается повышение надежности системы отопления. При традиционном сжигании твердого топлива это наиболее проблемные по надежности узлы.Fuel gas is burned in a heat generator, where there is no moving grate, an ash removal system. This helps to increase the reliability of the heating system. In traditional solid fuel combustion, these are the most problematic units in terms of reliability.
Целесообразно, чтобы в трубопроводе горячего водоснабжения у нижней точки водяной рубашки газификатора был установлен дополнительный циркуляционный насос. Такое исполнение исключает неустойчивость циркуляции воды и обеспечивает поддержание необходимой температуры горения в топке газификатора путем отбора излишнего тепла посредством водяной рубашки газификатора. Такое исполнение повышает надежность и эффективность работы газификатора.It is advisable that an additional circulation pump be installed in the hot water supply pipe at the bottom of the water jacket of the gasifier. This design eliminates the instability of the water circulation and ensures the maintenance of the required combustion temperature in the furnace of the gasifier by removing excess heat through the water jacket of the gasifier. This design increases the reliability and efficiency of the gasifier.
Целесообразно, чтобы в трубопроводе горячего водоснабжения на выходе промежуточного бака был установлен датчик контроля температуры воды, подаваемой на нужды горячего водоснабжения. Таким образом, обеспечивается контроль над температурой воды, подаваемой на нужды горячего водоснабжения, повышается надежность и эффективность горячего водоснабжения.It is advisable that a sensor for monitoring the temperature of the water supplied to the needs of hot water supply be installed in the hot water supply pipe at the outlet of the intermediate tank. Thus, control over the temperature of the water supplied to the needs of hot water supply is ensured, and the reliability and efficiency of hot water supply are increased.
Целесообразно, чтобы промежуточный бак в верхней части был снабжен патрубком параллельной подачи холодной воды с поплавковым клапаном автоматического поддержания уровня воды в нем. Такое исполнение обеспечивает перемешивание холодной и горячей воды в промежуточном баке и необходимый уровень ее при разборе. Таким образом, обеспечивается экономичность ее расхода.It is advisable that the intermediate tank in the upper part was equipped with a pipe for parallel supply of cold water with a float valve to automatically maintain the water level in it. This design provides mixing of cold and hot water in the intermediate tank and its required level during analysis. Thus, the economy of its consumption is ensured.
Целесообразно, чтобы автономная система отопления и горячего водоснабжения была оснащена пультом управления с газоанализатором, блоком контроля температуры и автоматической системой управления, при этом чтобы газоанализатор был соединен с верхним газоходом, а блок контроля температуры соединен с датчиком автоматического поддержания заданной температуры воды, подаваемой на нужды теплоснабжения, датчиком контроля температуры воды, подаваемой на нужды горячего водоснабжения, и датчиками контроля температуры горения, причем выходы газоанализатора и блока контроля температуры были подключены к входам указанной автоматической системы управления, а ее выходы подключены к входам аппаратуры, регулирующей работу электродвигателей циркуляционного и дополнительного циркуляционного насосов, воздуходувки и парогенератора. Автоматическая система управления, имеющая несколько программ, оптимизированных под различное топливо, практически исключает необходимость контролировать процесс, дает широкие возможности управления процессом горения. Теплогенератор имеет высокий КПД, а мощность газификатора всегда оптимальна, она автоматически регулируется в широких пределах путем изменения скорости сжигания топлива и полного отбора мощности. Совокупность перечисленных признаков позволяет повысить экологическую и экономическую эффективность работы системы автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения, оптимизировав ее мощность и исключив пережог топлива.It is advisable that the autonomous heating and hot water supply system be equipped with a control panel with a gas analyzer, a temperature control unit and an automatic control system, while the gas analyzer is connected to the upper gas duct and the temperature control unit is connected to a sensor for automatically maintaining the set temperature of the water supplied to the needs heat supply, a sensor for monitoring the temperature of the water supplied to the needs of hot water supply, and sensors for monitoring the temperature of combustion, with outputs of ha oanalizatora and temperature control unit have been connected to the inputs of said automatic control system, and its outputs connected to inputs of the apparatus, the regulating operation of the motor and circulating additional circulation pumps, blowers and the steam generator. The automatic control system, which has several programs optimized for various fuels, virtually eliminates the need to control the process, gives ample opportunities to control the combustion process. The heat generator has a high efficiency, and the power of the gasifier is always optimal, it is automatically regulated over a wide range by changing the rate of fuel combustion and complete power take-off. The combination of the above features allows to increase the environmental and economic efficiency of the autonomous heat supply system and hot water supply, optimizing its power and eliminating fuel burnout.
Целесообразно установить на газовых горелках теплогенератора автоматическую систему зажигания и контроля горения. При этом достигается дополнительное повышение надежности и безопасности за счет повышения устойчивости горения топливных газов.It is advisable to install an automatic ignition and combustion control system on the gas burners of the heat generator. At the same time, an additional increase in reliability and safety is achieved by increasing the stability of combustion of fuel gases.
Сущность технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежом, где показана принципиальная схема автономной системы отопления и горячего водоснабжения.The essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific design and a drawing, which shows a schematic diagram of an autonomous heating system and hot water supply.
Автономная система отопления и горячего водоснабжения (далее - система) включает (см. чертеж) теплогенератор 1, например, в виде водогрейного котла. Теплогенератор 1 оснащен газовыми горелками 2 с автоматической системой зажигания и контроля горения. Верхняя точка водяной рубашки теплогенератора 1 соединена через главный стояк 3 с дном расширительного бака-теплоаккумулятора 4, имеющего в верхней части патрубок 5 для подвода холодной воды с поплавковым клапаном 6 автоматического поддержания уровня воды в нем и контрольный переливной патрубок 7. Нижняя часть боковой стенки расширительного бака-теплоаккумулятора 4 соединена подающим трубопроводом 8 с установленным в нем датчиком 9 автоматического поддержания заданной температуры воды, со стояками 10 теплоснабжения, имеющими отопительные приборы 11. Стояки 10 теплоснабжения соединены в нижних точках с обратным трубопроводом 12, который через циркуляционный насос 13 соединен с нижней точкой водяной рубашки теплогенератора 1. Теплогенератор 1, главный стояк 3, расширительный бак-теплоаккумулятор 4, подающий трубопровод 8, стояки 10 теплоснабжения, обратный трубопровод 12 и циркуляционный насос 13, соединенные указанным образом, образуют контур циркуляции теплоносителя.An autonomous heating and hot water supply system (hereinafter referred to as the system) includes (see drawing) a heat generator 1, for example, in the form of a boiler. The heat generator 1 is equipped with gas burners 2 with an automatic ignition and combustion control system. The upper point of the water jacket of the heat generator 1 is connected through the main riser 3 to the bottom of the expansion tank-heat accumulator 4, having in the upper part of the pipe 5 for supplying cold water with a float valve 6 to automatically maintain the water level in it and a control overflow pipe 7. The lower part of the side wall of the expansion the heat accumulator tank 4 is connected by a supply pipe 8 with a sensor 9 installed in it to automatically maintain a given water temperature, with heat risers 10 having heating devices 11. The heat supply risers 10 are connected at lower points to the return pipe 12, which is connected through the circulation pump 13 to the lower point of the water jacket of the heat generator 1. Heat generator 1, main riser 3, expansion tank-heat accumulator 4, supply pipe 8, heating risers 10, the return pipe 12 and the circulation pump 13, connected in this way, form a coolant circulation circuit.
Газификатор 14 в виде, например, котла слоевого сжигания твердого топлива с получением топливного газа низкого давления имеет топку 15. Топка 15 газификатора 14 отделена колосниковой решеткой 16 от поддувала 17 и снабжена датчиками 18 контроля температуры горения. Верхняя точка топки 15 газификатора 14 сообщена верхним газоходом 19 с газовыми горелками 2 теплогенератора 1. Верхний газоход 19 проходит через промежуточный бак 20, который используется как емкостной подогреватель воды, и патрубком 21 сообщен с газоанализатором 22 на пульте 23 управления (далее - пульт 23), которым оснащена система. Пульт 23 имеет также блок 24 контроля температуры и автоматическую систему 25 управления.The gasifier 14 in the form of, for example, a boiler for layered burning solid fuel to produce low pressure fuel gas has a firebox 15. The firebox 15 of the gasifier 14 is separated by the grate 16 from the blower 17 and is equipped with sensors 18 for monitoring the combustion temperature. The upper point of the furnace 15 of the gasifier 14 is communicated by the upper gas duct 19 with gas burners 2 of the heat generator 1. The upper gas duct 19 passes through an intermediate tank 20, which is used as a capacitive water heater, and the pipe 21 communicates with the gas analyzer 22 on the control panel 23 (hereinafter, the “remote control 23”) that the system is equipped with. The remote control 23 also has a temperature control unit 24 and an automatic control system 25.
Нижняя точка топки 15 газификатора 14 сообщена нижним газоходом 26 с воздуходувкой 27 и парогенератором 28. Верхняя и нижняя точки водяной рубашки 29 газификатора 14 связаны соответственно с соединительным трубопроводом 30 и трубопроводом 31 горячего водоснабжения промежуточного бака 20 с дополнительным циркуляционным насосом 32, установленным у нижней точки водяной рубашки 29 газификатора 14, образуя контур горячего водоснабжения.The lower point of the furnace 15 of the gasifier 14 is communicated by the lower gas duct 26 with a blower 27 and a steam generator 28. The upper and lower points of the water jacket 29 of the gasifier 14 are connected respectively to the connecting pipe 30 and the hot water pipe 31 of the intermediate tank 20 with an additional circulation pump 32 installed at the lower point water jacket 29 gasifier 14, forming a hot water circuit.
Промежуточный бак 20 имеет в верхней части патрубок 33 подвода холодной воды с поплавковым клапаном 34 автоматического поддержания уровня воды в нем.The intermediate tank 20 has in the upper part of the pipe 33 for supplying cold water with a float valve 34 to automatically maintain the water level in it.
Трубопровод 31 горячего водоснабжения промежуточного бака 20 оснащен душевыми сетками и кранами 35 горячей воды. В трубопроводе 31 горячего водоснабжения на выходе промежуточного бака 20 установлен датчик 36 контроля температуры воды, подаваемой на нужды горячего водоснабжения.The hot water supply pipe 31 of the intermediate tank 20 is equipped with shower nets and hot water taps 35. In the pipeline 31 of hot water supply at the outlet of the intermediate tank 20, a sensor 36 is installed to control the temperature of the water supplied to the needs of hot water supply.
Датчик 9 автоматического поддержания заданной температуры воды, подаваемой на нужды теплоснабжения, датчики 18 контроля температуры горения, датчик 36 контроля температуры воды, подаваемой на нужды горячего водоснабжения, подключены кабелями 37 к входам блока 24 контроля температуры пульта 23, а выходы газоанализатора 22 и блока 24 контроля температуры подключены кабелями 37 к входам автоматической системы 25 управления в пульте 23. Выходы автоматической системы 25 управления, в свою очередь, подключены кабелями 37 к входам регулирующей аппаратуры 38 работы электродвигателей циркуляционных насосов 13, 32, воздуходувки 27 и парогенератора 28.A sensor 9 for automatically maintaining a predetermined temperature of the water supplied for heating needs, combustion temperature control sensors 18, a sensor 36 for controlling the temperature of the water supplied for hot water supply, are connected by cables 37 to the inputs of the temperature control unit 24 of the console 23, and the outputs of the gas analyzer 22 and block 24 temperature control are connected by cables 37 to the inputs of the automatic control system 25 in the console 23. The outputs of the automatic control system 25 are, in turn, connected by cables 37 to the inputs of the control equipment 38 of the operation of the electric motors of the circulation pumps 13, 32, the blower 27 and the steam generator 28.
Главный стояк 3, стояки 10 теплоснабжения, отопительные приборы 11, соединенные со стояками теплоснабжения 10, обратный трубопровод 12, трубопровод 31 горячего водоснабжения системы оснащены запорными вентилями 39 для отключения отопления и горячего водоснабжения.The main riser 3, the risers 10 heat supply, heating devices 11 connected to the risers 10, the return pipe 12, the pipe 31 hot water systems are equipped with shut-off valves 39 to turn off the heating and hot water.
Предлагаемая система работает следующим образом. В топку 15 газификатора 14 на колосниковую решетку 16 загружают твердое топливо, например, уголь. Розжиг топлива осуществляют любым из известных способов. В процессе управляемого горения образуется топливный газ (CO, CO2, H2), который по верхнему газоходу 19 поступает к газовым горелкам 2 теплогенератора 1, где сжигается. Так как верхний газоход 19 патрубком 21 сообщен с газоанализатором 22, то на пульт 23 выводится информация о качественном составе топливного газа. Температурными датчиками 9, 18, 36 регистрируются в реальном времени температура теплоносителя в системе отопления, температура в топке 15 газификатора 14 и температура горячей воды в трубопроводе 31 горячего водоснабжения. Результаты измерений передаются по кабелям 37 к входам блока 24 контроля температуры пульта 23, на котором видны визуально в цифровом виде значения температур. От выходов газоанализатора 22 и блока 24 контроля температуры результаты измерений температур передаются по кабелям 37 к входам автоматической системы 25 управления, программное обеспечение которой предварительно настраивают на применяемый вид топлива (например, уголь). В зависимости от качественного состава топливного газа и результатов измерений температур в газификаторе 14 и в соответствии с заданной программой автоматическая система 25 управления передает управляющие импульсы по кабелям 37 на входы регулирующей аппаратуры 38 работы электродвигателей циркуляционного насоса 13, дополнительного циркуляционного насоса 32, воздуходувки 27 и парогенератора 28. Этим обеспечивается увеличение или уменьшение подачи воздуха и пара по нижнему газоходу 26 и колосниковой решетке 16 в зону горения, где обеспечивается полное и эффективное сжигание топлива в заданном режиме с образованием топливных газов.The proposed system works as follows. Solid fuel, for example, coal, is loaded into the furnace 15 of the gasifier 14 onto the grate 16. Ignition of the fuel is carried out by any of the known methods. In the process of controlled combustion, fuel gas (CO, CO 2 , H 2 ) is formed, which through the upper duct 19 enters the gas burners 2 of the heat generator 1, where it is burned. Since the upper gas duct 19 by the pipe 21 is in communication with the gas analyzer 22, information on the qualitative composition of the fuel gas is displayed on the remote control 23. Temperature sensors 9, 18, 36 record in real time the temperature of the coolant in the heating system, the temperature in the furnace 15 of the gasifier 14 and the temperature of the hot water in the hot water pipe 31. The measurement results are transmitted via cables 37 to the inputs of the temperature control unit 24 of the remote control 23, on which the temperature values are visually visible in digital form. From the outputs of the gas analyzer 22 and the temperature control unit 24, the results of temperature measurements are transmitted via cables 37 to the inputs of the automatic control system 25, the software of which is pre-configured for the type of fuel used (for example, coal). Depending on the quality composition of the fuel gas and the temperature measurement results in the gasifier 14 and in accordance with the specified program, the automatic control system 25 transmits control pulses via cables 37 to the inputs of the control equipment 38 of the electric motors of the circulation pump 13, the additional circulation pump 32, the blower 27 and the steam generator 28. This ensures an increase or decrease in the supply of air and steam along the lower duct 26 and the grate 16 to the combustion zone, where complete and efficient combustion of fuel in a given mode with the formation of fuel gases.
Нагрев теплоносителя для нужд отопления осуществляется в водяной рубашке теплогенератора 1. Перенос теплоносителя осуществляется по контуру циркуляции теплоносителя с помощью циркуляционного насоса 13 через главный стояк 3, расширительный бак-теплоаккумулятор 4, подающий трубопровод 8, стояки 10 теплоснабжения и через обратный трубопровод 12 к нижней точке водяной рубашки теплогенератора 1. Атоматическое поддержание уровня воды в системе отопления осуществляется поплавковым клапаном 6, запирающим патрубок 5 подвода холодной воды.The heating medium is heated for heating purposes in the water jacket of the heat generator 1. The heat transfer medium is carried out along the heat medium circulation circuit using the circulation pump 13 through the main riser 3, the expansion tank-heat accumulator 4, the supply pipe 8, the heating risers 10 and through the return pipe 12 to the lower point water jacket of the heat generator 1. The automatic maintenance of the water level in the heating system is carried out by a float valve 6, which shuts off the pipe 5 for supplying cold water.
Нагрев воды для нужд горячего водоснабжения осуществляется в водяной рубашке 29 газификатора 14 и в промежуточном баке 20. Циркуляция горячей воды осуществляется по контуру горячего водоснабжения с помощью дополнительного циркуляционного насоса 32 через соединительный трубопровод 30 промежуточного бака 20, его трубопровод 31 горячего водоснабжения к нижней точке водяной рубашки газификатора 14. Поддержание уровня воды в системе горячего водоснабжения осуществляется поплавковым клапаном 34 автоматического поддержания уровня воды, запирающим патрубок 33 подвода холодной воды.Water heating for hot water supply is carried out in the water jacket 29 of the gasifier 14 and in the intermediate tank 20. The hot water is circulated through the hot water circuit using an additional circulation pump 32 through the connecting pipe 30 of the intermediate tank 20, its hot water supply pipe 31 to the lower point of the water supply gasifier shirts 14. Maintaining the water level in the hot water system is carried out by a float valve 34 to automatically maintain the water level, locking m pipe 33 supply of cold water.
По окончании отопительного сезона и в других ситуациях система теплоснабжения может перекрываться запорными вентилями 39, а газификатор 14 и система горячего водоснабжения продолжают работать, топливный газ, получаемый в газификаторе 14, направляется для производства электрической энергии в газо-поршневом электрогенераторе.At the end of the heating season and in other situations, the heat supply system can be closed by shut-off valves 39, and the gasifier 14 and the hot water supply system continue to work, the fuel gas obtained in the gasifier 14 is sent to produce electric energy in the gas-piston generator.
Применяемая система управляемой стадийной газификации твердого топлива в газификаторе 14 обеспечивает:The applied system of controlled staged gasification of solid fuel in the gasifier 14 provides:
÷ удельные выбросы твердых и газообразных вредных веществ значительно ниже предельно допустимых норм;÷ specific emissions of solid and gaseous harmful substances are significantly lower than the maximum permissible norms;
÷ суммарные потери генерирующей установки по тепловой энергии не более 20÷25%;÷ total losses of the generating unit for thermal energy not more than 20 ÷ 25%;
÷ независимое использование теплоносителя системы отопления и горячего водоснабжения;÷ independent use of the heat carrier of the heating system and hot water supply;
÷ полностью автоматизированный твердотопливный газификатор 14 не требует при работе никакого контроля;÷ fully automated solid fuel gasifier 14 does not require any control during operation;
÷ пульт 23 позволяет задавать нужное значение температуры и контролирует ее, автоматически изменяет температуру теплоносителя и горячего водоснабжения и имеет несколько программ, оптимизированных под твердое топливо различных видов для того, чтобы обеспечить полное сгорание всех компонентов топлива.÷ Remote 23 allows you to set the desired temperature value and controls it, automatically changes the temperature of the coolant and hot water supply and has several programs optimized for solid fuel of various types in order to ensure complete combustion of all fuel components.
Система, реализующая управляемую стадийную газификацию твердого топлива в газификаторе 14, создает возможность надежного, экономически эффективного и экологически безопасного сжигания различных видов твердого топлива с эффективной утилизацией тепла, что актуально для предприятий и населенных пунктов, удаленных от централизованных газовых магистралей и использующих прямое сжигание твердого топлива в топках колосникового типа.A system that implements controlled staged gasification of solid fuel in gasifier 14 creates the possibility of reliable, cost-effective and environmentally safe burning of various types of solid fuel with efficient heat recovery, which is important for enterprises and settlements remote from centralized gas mains and using direct burning of solid fuel in grate-type furnaces.
Таким образом, совокупным действием приведенных признаков обеспечивают решение поставленной задачи.Thus, the combined action of the above features provide a solution to the problem.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010153030/03U RU104676U1 (en) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | AUTONOMOUS HEATING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010153030/03U RU104676U1 (en) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | AUTONOMOUS HEATING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU104676U1 true RU104676U1 (en) | 2011-05-20 |
Family
ID=44734139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010153030/03U RU104676U1 (en) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | AUTONOMOUS HEATING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU104676U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2777163C1 (en) * | 2021-12-08 | 2022-08-01 | Раис Равилович Гарифулин | Automated hybrid heating unit |
-
2010
- 2010-12-23 RU RU2010153030/03U patent/RU104676U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2777163C1 (en) * | 2021-12-08 | 2022-08-01 | Раис Равилович Гарифулин | Automated hybrid heating unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2692854C1 (en) | Automatic control system of low-power boiler combustion process with low-temperature fluidised bed and method of its operation | |
| CN205592924U (en) | Boiler economizer system of steel pipe production usefulness | |
| CN202018185U (en) | Combined air furnace system | |
| RU104676U1 (en) | AUTONOMOUS HEATING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM | |
| RU2682787C1 (en) | System for automatic control of combustion process of boiler unit for combustion of solid fuel in fluidised bed with burner of liquid fuel | |
| RU182455U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
| CN203478310U (en) | Device for preventing grate surface of layer-burning boiler from coking | |
| RU172713U1 (en) | HEATING INSTALLATION | |
| KR101172831B1 (en) | Apparatus and Method for treating feces and urine of domestic animal using gasifier and once-through boiler | |
| RU56969U1 (en) | GAS TURBINE INSTALLATION | |
| RU2362093C1 (en) | Hot-water boiler | |
| KR100429549B1 (en) | Coal Boiler | |
| CN201373554Y (en) | New energy gasified no-chimney energy-saving environment-friendly boiler | |
| Belkhir et al. | A biomass combustion plant model for optimal control applications-the effect of key variables on combustion dynamics | |
| RU2310793C2 (en) | Underground power generating complex | |
| Murad et al. | Heating greenhouses with TLUD biomass energy modules | |
| CN101949544B (en) | Method for recycling gas stove vent gas | |
| RU2686130C1 (en) | Boiler of low power of high-temperature boiler layer with a system of automatic regulation of the combustion process | |
| RU2693350C1 (en) | Automatic control system of combustion process of power plant with active boiler-utilizer of high-temperature fluidized bed with air heater | |
| CN202092303U (en) | Vertical single-row atmospheric pressure boiler | |
| RU2782081C1 (en) | Hybrid wall gas-electric boiler | |
| CN215216433U (en) | Floor heating system using hydrogen as fuel | |
| CN201615589U (en) | Fire coal gasification mechanical boiler | |
| RU135724U1 (en) | HEAT INSTALLATION | |
| CN210801269U (en) | Smokeless energy-saving heating stove |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20131224 |