RU118723U1

RU118723U1 - HEAT SUPPLY SYSTEM

Info

Publication number: RU118723U1
Application number: RU2011145678/12U
Authority: RU
Inventors: Николай Федорович Котеленец; Евгений Викторович Ежов; Александр Сергеевич Иванов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ОПТИМА"
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2012-07-27

Abstract

1. Система аварийного теплоснабжения, содержащая линию перепуска давления, установленную в первичном контуре до теплообменника и включающую в себя турбину и приводимый ею в действие электрический генератор, отличающаяся тем, что во вторичном контуре теплоснабжения установлен аварийный электронасос, установленный параллельно основному электронасосу посредством двух задвижек с электроприводом, а к электрическим двигателям насоса и задвижек через переключатель присоединяется электрический генератор линии перепуска давления. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что для управления системой теплоснабжения последняя снабжена контроллером. ! 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что в качестве генератора используется асинхронная машина с параллельно подключенным блоком конденсаторов, а на выходе генератора установлены последовательно соединенные выпрямитель и аккумулятор, выход которого через преобразователь частоты соединен с электрическими двигателями аварийного насоса и задвижек. ! 4. Система по п.3, отличающаяся тем, что между генератором и выпрямителем установлен согласующий трансформатор. !5. Система по п.2, отличающаяся тем, что в качестве генератора используется синхронная машина, а на выходе генератора установлены последовательно соединенные выпрямитель и аккумулятор, выход которого через преобразователь частоты соединен с электрическими двигателями аварийного насоса и задвижек. ! 6. Система по п.5, отличающаяся тем, что между генератором и выпрямителем установлен согласующий трансформатор. 1. An emergency heat supply system containing a pressure bypass line installed in the primary circuit up to the heat exchanger and including a turbine and an electric generator driven by it, characterized in that an emergency electric pump is installed in the secondary heat supply circuit, installed parallel to the main electric pump by means of two valves with by an electric drive, and an electric generator of the pressure bypass line is connected to the electric motors of the pump and valves through a switch. ! 2. The system according to claim 1, characterized in that the latter is equipped with a controller to control the heat supply system. ! 3. The system according to claim 2, characterized in that an asynchronous machine with a parallel connected capacitor bank is used as a generator, and a series-connected rectifier and a battery are installed at the generator output, the output of which is connected through a frequency converter to the electric motors of the emergency pump and valves. ! 4. The system according to claim 3, characterized in that a matching transformer is installed between the generator and the rectifier. !five. The system according to claim 2, characterized in that a synchronous machine is used as a generator, and a rectifier and a battery connected in series are installed at the generator output, the output of which is connected through a frequency converter to the electric motors of the emergency pump and valves. ! 6. The system according to claim 5, characterized in that a matching transformer is installed between the generator and the rectifier.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в системах магистральных сетей теплоснабжения.The utility model relates to the field of heat power engineering and can be used in systems of heating mains.

В настоящее время широко используются системы централизованного отопления потребителей по независимой схеме, показанной на фиг.1. Тепловая энергия из первичного контура 5 через теплообменник 3 передается во вторичный контур теплоснабжения, к которому подключены устройства обогрева 1 и в котором установлен элеватор 2. Циркуляция теплоносителя во вторичном контуре осуществляется электронасосом 4. В случае аварийного отключения электрической энергии электронасос 4 останавливается, и циркуляция теплоносителя во вторичном контуре прекращается. При длительном перерыве в электроснабжении в холодное время года это приводит к размораживанию тепловой сети, разрыву трубопроводов и батарей отопления и необходимости их дорогостоящего ремонта или замены перед повторным подключением потребителей тепловой энергии после восстановления электроснабжения.Currently, widely used systems of centralized heating of consumers according to the independent scheme shown in figure 1. Thermal energy from the primary circuit 5 is transferred through the heat exchanger 3 to the secondary heat supply circuit, to which the heating devices 1 are connected and in which the elevator 2 is installed. The heat carrier is circulated in the secondary circuit by the electric pump 4. In the event of an emergency blackout, the electric pump 4 stops and the coolant circulates in the secondary circuit is terminated. With a long interruption in power supply in the cold season, this leads to a defrosting of the heating network, rupture of pipelines and radiators and the need for their costly repair or replacement before reconnecting consumers of heat energy after restoration of power supply.

Наиболее близким аналогом является система рекуперации избыточного давления магистральных сетей водо- и теплоснабжения (см. патент РФ №2239752, С1, класс F24D 17/00 от 22.12.2003 г.). Эта система (см. фиг.2) содержит параллельно подключенную к прямому 6 и обратному 7 трубопроводам первичного контура теплоснабжения линию перепуска давления, включающую турбину 9 и запорно-регулирующий клапан 12. Линия перепуска давления через входную 10 и выходную 11 задвижки установлена последовательно запорно-регулирующему клапану 12 и параллельно входной магистральной задвижке 13. Она содержит также асинхронный генератор 14, приводимый во вращение турбиной 9 и соединенный через инвертор 15 с сетью собственных нужд за счетчиком электроэнергии 19. Параллельно генератору 14 включается блок конденсаторов 16 и балластная нагрузка 17. Для управления системой рекуперации энергии предусмотрен контроллер 18 (пунктирными линиями показаны каналы связи контроллера). На схеме показан также теплообменник 8. При наличии избыточного давления в первичной тепловой сети генератор 14 вырабатывает электрическую энергию, поступающую в сеть.The closest analogue is the overpressure recovery system for the main networks of water and heat supply (see RF patent No. 2239752, C1, class F24D 17/00 of December 22, 2003). This system (see Fig. 2) contains a pressure bypass line connected in parallel to the direct 6 and return 7 pipelines of the primary heat supply circuit, including a turbine 9 and a shut-off and control valve 12. A pressure by-pass line through the inlet 10 and outlet 11 of the valve is installed in series with the shut-off the control valve 12 and parallel to the input main valve 13. It also contains an asynchronous generator 14, driven by rotation of the turbine 9 and connected through the inverter 15 to the auxiliary network with an electric meter and 19. Simultaneously the generator 14 includes a capacitor bank 16 and ballast load 17. To control the energy recovery system is provided controller 18 (shown in dashed lines controller communication channels). The diagram also shows the heat exchanger 8. In the presence of excess pressure in the primary heat network, the generator 14 generates electrical energy entering the network.

К недостаткам этой системы относится невозможность обеспечения циркуляции теплоносителя во вторичном контуре при перерыве электроснабжения. Вся вырабатываемая в этом случае генератором электроэнергия рассеивается в балластной нагрузке.The disadvantages of this system include the inability to ensure circulation of the coolant in the secondary circuit during a power outage. All electricity generated in this case by the generator is dissipated in the ballast load.

Задачей полезной модели является обеспечение циркуляции теплоносителя во вторичном контуре при перерыве электроснабжения.The objective of the utility model is to ensure circulation of the coolant in the secondary circuit during a power outage.

Указанный технический результат достигается за счет установки во вторичном контуре параллельно основному дополнительного аварийного насоса, получающего питание от генератора, установленного в первичном контуре теплоснабжения. Аварийный насос подключается во вторичный контур с помощью двух задвижек с электроприводом параллельно основному насосу, а генератор снабжен переключателем, позволяющим при перерыве в электроснабжении переключать генератор с сети на электродвигатель аварийного насоса и электродвигатели задвижек.The specified technical result is achieved by installing in the secondary circuit parallel to the main additional emergency pump, powered by a generator installed in the primary heat supply circuit. The emergency pump is connected to the secondary circuit using two valves with an electric drive parallel to the main pump, and the generator is equipped with a switch that allows the generator to be switched from the mains to the emergency pump motor and gate valves electric motors during a break in the power supply.

Таким образом, система теплоснабжения содержит линию перепуска давления, установленную в первичном контуре до теплообменника, и включающую в себя турбину и приводимый ею в действие электрический генератор. Во вторичном контуре теплоснабжения параллельно основному электронасосу посредством двух задвижек с электроприводом установлен аварийный электронасос. К электрическим двигателям насоса и задвижек через переключатель присоединяется электрический генератор линии перепуска давления.Thus, the heat supply system contains a pressure transfer line installed in the primary circuit to the heat exchanger, and includes a turbine and an electric generator driven by it. In the secondary heat supply circuit, an emergency electric pump is installed parallel to the main electric pump by means of two valves with an electric drive. An electric generator of the pressure bypass line is connected to the electric motors of the pump and valves through a switch.

На чертеже фиг.3 представлена схема теплоснабжения с аварийным электронасосом. Схема содержит параллельно подключенный к прямому 21 и обратному 22 трубопроводам первичного контура теплоснабжения линию перепуска давления, включающую турбину 24 и запорно-регулирующий клапан 27. Линия перепуска давления через входную 25 и выходную 26 задвижки установлена последовательно запорно-регулирующему клапану 27 и параллельно входной задвижке 28. Она содержит также электрический генератор 29, приводимый во вращение турбиной 24 и соединенный через инвертор 30 с сетью собственных нужд за счетчиком электроэнергии 33. Параллельно генератору 29 включается блок конденсаторов 31 и балластная нагрузка 32. Для управления системой рекуперации энергии предусмотрен контроллер 34 (пунктирными линиями показаны каналы связи контроллера). На схеме показан также теплообменник 23. При наличии избыточного давления в первичной тепловой сети генератор 29 вырабатывает электрическую энергию, поступающую в сеть. Электрический генератор снабжен датчиком частоты вращения 35.In the drawing of figure 3 presents a diagram of heat supply with an emergency electric pump. The circuit contains a pressure bypass line connected in parallel to the direct 21 and return 22 pipelines of the primary heat supply circuit, including a turbine 24 and a shut-off and control valve 27. A pressure by-pass line through the inlet 25 and outlet 26 of the valve is installed in series with the shut-off and control valve 27 and parallel to the inlet valve 28 It also contains an electric generator 29, driven by a turbine 24 and connected through an inverter 30 to an auxiliary network using an electricity meter 33. In parallel, the generator RU 29 includes a block of capacitors 31 and a ballast load 32. To control the energy recovery system, a controller 34 is provided (controller channels are shown in dashed lines). The heat exchanger 23 is also shown in the diagram. In the presence of excess pressure in the primary heat network, the generator 29 generates electric energy entering the network. The electric generator is equipped with a speed sensor 35.

Во вторичном контуре параллельно основному насосу 36 с помощью двух задвижек с электроприводом 37 и 38 подключен дополнительный аварийный насос 39, причем к электрическим двигателям аварийного насоса и задвижек через переключатель присоединяется электрический генератор 29 линии перепуска давления.In the secondary circuit parallel to the main pump 36 using two valves with an electric actuator 37 and 38, an additional emergency pump 39 is connected, and an electric generator 29 of the pressure bypass line is connected to the electric motors of the emergency pump and valves through the switch.

На выходе электрического генератора 29 через согласующий трансформатор 40 установлены последовательно соединенные выпрямитель 41 и аккумулятор 42, выход которого через преобразователь частоты 43 соединен с электрическими двигателями аварийного насоса 39 и задвижек.At the output of the electric generator 29, through the matching transformer 40, a rectifier 41 and a battery 42 are connected in series, the output of which through the frequency converter 43 is connected to the electric motors of the emergency pump 39 and valves.

Согласующий трансформатор необходим для согласования уровня напряжения, выдаваемого электрогенератором, с напряжением заряда аккумуляторной батареи.A matching transformer is needed to match the voltage level generated by the electric generator with the charge voltage of the battery.

Согласующий трансформатор в предлагаемой системе может отсутствовать, если согласование уровней напряжений не требуется, что зависит от параметров электрогенератора и аккумуляторной батареи.The matching transformer in the proposed system may be absent if coordination of voltage levels is not required, which depends on the parameters of the generator and the battery.

На схеме во вторичном контуре теплоснабжения также показаны устройства обогрева 44.The diagram in the secondary heat supply circuit also shows heating devices 44.

В случае прерывания электроснабжения основной насос 36 вторичного контура останавливается, в результате чего прекращается подача тепла потребителям, при этом сеть перестает потреблять электроэнергию, вырабатываемую генератором 29. Однако работоспособность вторичного контура может быть восстановлена путем направления энергии от генератора 29 на питание электродвигателя аварийного насоса 39 и электродвигателей задвижек 37 и 38.In case of interruption of the power supply, the primary secondary circuit pump 36 is stopped, as a result of which the heat supply to the consumers is stopped, while the network ceases to consume electricity generated by the generator 29. However, the secondary circuit can be restored by directing energy from the generator 29 to the power of the emergency pump motor 39 and electric motors of valves 37 and 38.

В качестве электрического генератора 29 в системе используется асинхронная машина с параллельно подключенным блоком конденсаторов 31, а на выходе асинхронной машины установлены последовательно соединенные выпрямитель и аккумулятор, выход которого через преобразователь частоты соединен с электрическими двигателями аварийного насоса и задвижек.As an electric generator 29, the system uses an asynchronous machine with a parallel block of capacitors 31, and at the output of the asynchronous machine, a rectifier and a battery are connected in series, the output of which is connected through the frequency converter to the electric motors of the emergency pump and valves.

В качестве электрического генератора 29 может быть использована синхронная машина, на выходе которой установлены последовательно соединенные выпрямитель и аккумулятор, выход которого через преобразователь частоты соединен с электрическими двигателями аварийного насоса и задвижек.As an electric generator 29, a synchronous machine can be used, at the output of which a rectifier and a battery are connected in series, the output of which is connected through a frequency converter to the electric motors of the emergency pump and valves.

Между генератором и выпрямителем может быть установлен согласующий трансформатор.A matching transformer can be installed between the generator and the rectifier.

Техническим результатом является бесперебойная работа циркуляционного насоса системы отопления при аварийном отключении электроснабжения.The technical result is the uninterrupted operation of the circulation pump of the heating system during an emergency power outage.

Claims

1. An emergency heat supply system comprising a pressure bypass line installed in the primary circuit to the heat exchanger and including a turbine and an electric generator driven by it, characterized in that an emergency electric pump is installed in the secondary heat supply circuit, installed parallel to the main electric pump by means of two valves with electric drive, and the electric generator of the pressure bypass line is connected to the electric motors of the pump and valves through the switch.

2. The system according to claim 1, characterized in that for controlling the heat supply system, the latter is equipped with a controller.

3. The system according to claim 2, characterized in that the generator uses an asynchronous machine with a parallel block of capacitors, and a rectifier and a battery are connected at the output of the generator, the output of which is connected through the frequency converter to the electric motors of the emergency pump and valves.

4. The system according to claim 3, characterized in that a matching transformer is installed between the generator and the rectifier.

5. The system according to claim 2, characterized in that a synchronous machine is used as a generator, and a rectifier and a battery are connected in series at the output of the generator, the output of which is connected through a frequency converter to the electric motors of the emergency pump and valves.

6. The system according to claim 5, characterized in that a matching transformer is installed between the generator and the rectifier.