RU2076279C1

RU2076279C1 - Method of maintenance of rated flow rates of water by users of closed two-pipe centralized heat supply system at change of flow rates of water

Info

Publication number: RU2076279C1
Application number: RU93031181A
Authority: RU
Inventors: Е.Д. Балуев
Original assignee: Нижегородский сельскохозяйственный институт
Priority date: 1993-06-28
Filing date: 1993-06-28
Publication date: 1997-03-27

Abstract

FIELD: centralized heat supply systems. SUBSTANCE: pressure differential between inner chambers of delivery and suction manifolds of heat supply source is maintained. Pressure differential is maintained at points where all users are connected to. In case of change in flow rate of water through consumers, part of flow is bypassed from supply pipe line to return pipe line. Rate of bypass is increased or reduced proportionally to increased or reduced rate through consumer. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области централизованного теплоснабжения посредством водяных закрытых двухтрубных теплофикационных систем, в частности к способам сохранения (стабилизации) расчетных расходов сетевой воды у абонентов указанных систем, не требующих или даже не допускающих изменений у себя расходов сетевой воды (например, у большинства отопительных или у некоторых технологических установок в промышленности или сельском хозяйстве), при изменениях режимного состояния той или иной теплофикационной системы, вызываемых искусственными изменениями (регулировками) расходов сетевой воды у других абонентов этой же системы, подлежащих обязательному изменению расходов сетевой воды у себя в процессе эксплуатации (к последним относятся, например, производственные отопительные установки, подлежащие периодически переходу на дежурный режим работы с пониженными расходами греющей сетевой воды; многие технологические установки с изменяющимися со времени графиками тепловых нагрузок; все установки горячего водоснабжения с параллельной или двухступенчатой смешанной схемами включения подогревателей водопроводной воды, причем независимо от того, подключены ли они непосредственно к сети или к ответвлениям от сети к соответствующим отопительным или вентиляционным установкам, по причине естественного изменения потребления горячей водопроводной воды и, в связи с этим, необходимости изменений пропусков сетевой воды через подогреватели водопроводной воды, производимых автоматически регуляторами температуры, которые в установках горячего водоснабжения обязательны к установке; все абонентские системы в целом, содержащие установки отопления и горячего водоснабжения и реализующие принцип связанного регулирования соответствующих теплонагрузок c использованием авторегуляторов отопления или дроссельных диафрагм, поскольку указанные регуляторы или диафрагмы способны изменять расход сетевой воды через абонентские системы в целом при изменениях условий работы абонентских установок, входящих в абонентские системы в целом). The invention relates to the field of district heating by means of closed water two-pipe heating systems, in particular, to methods for maintaining (stabilizing) the estimated costs of network water for subscribers of these systems that do not require or even do not allow changes in their network water costs (for example, for most heating or some technological installations in industry or agriculture), with changes in the operational state of a heating system caused by artificial changes (adjustments) of network water consumption by other subscribers of the same system subject to mandatory change of network water consumption during operation (the latter include, for example, industrial heating systems that are subject to periodic transition to standby mode with reduced heating network water consumption ; many process plants with time-varying thermal load schedules; all hot water installations with parallel or two-stage mixed circuits switching on of tap water heaters, regardless of whether they are connected directly to the network or to branches from the network to the corresponding heating or ventilation installations, due to a natural change in the consumption of hot tap water and, in connection with this, the need to change the passage of network water through the heaters tap water produced automatically by temperature controllers, which are mandatory for installation in hot water installations; all subscriber systems as a whole, containing heating and hot water supply installations and implementing the principle of the associated regulation of the corresponding heat loads using heating autoregulators or orifice plates, since these regulators or diaphragms are capable of changing the flow of network water through the subscriber system as a whole when changing operating conditions of the subscriber units to subscriber systems in general).

Следует заметить, что одновременное наличие в пределах одной теплоснабжающей системы как абонентов, которые не допускают изменений у себя расходов (первая группа абонентов), так и абонентов, у которых расходы в процессе эксплуатации могут изменяться (вторая группа), является своеобразной особенностью, органически присущей фактически всем теплоснабжающим системам вообще, поскольку если даже в той или иной системе нет вышеуказанных абонентов второй группы, то все равно в процессе эксплуатации они могут появиться, выделившись из числа абонентов первой группы по разным причинам, хотя бы, например, по причине аварии у того или иного абонента первой группы и необходимости поэтому его отключения от сети (изменения расхода у него до нуля). Отмеченная особенность теплофикационных систем позволяет для краткости и лучшего понимания сущности изобретения принять различные названия абонентов первой и второй групп, что и было сделано в дальнейшем, а именно: для абонентов первой группы использован термин "абонент", для абонентов второй группы термин "потребитель"; при этом в качестве обобщающего названия любого потребителя или абонента, т.е. независимо от принадлежности того или иного абонента к той или иной группе, использован термин "установка", а если абонент располагает одновременно установками отопления и горячего водоснабжения, тогда для такого абонента использован термин "абонентская система". It should be noted that the simultaneous presence within the same heat supply system of both subscribers who do not allow changes in their costs (the first group of subscribers), and subscribers whose expenses during operation can change (second group), is a peculiar feature that is organically inherent virtually all heat supply systems in general, because even if in one or another system there are no above-mentioned subscribers of the second group, all the same, during operation, they may appear, standing out from among ENTOV the first group, for various reasons, though, for example, because of an accident at a particular subscriber of the first group and the need therefore is disconnected from the network (flow change it to zero). The noted feature of heating systems allows for brevity and a better understanding of the invention to accept various names of subscribers of the first and second groups, which was done in the future, namely: for subscribers of the first group, the term "subscriber" is used, for subscribers of the second group the term "consumer"; at the same time as a generic name for any consumer or subscriber, i.e. regardless of whether a subscriber belongs to a particular group, the term “installation” is used, and if the subscriber has both heating and hot water supply installations, then the term “subscriber system” is used for such a subscriber.

Необходимость поддержания расходов через абонентов возникает в связи с тем, что при изменениях расходов у потребителей происходят самопроизвольные изменения гидравлического режима (потокораспределения) в системе и потому изменения графика давлений в сети и перепадов давлений во всех ее точках. На чертеже показана система теплоснабжения (а), в которой произведено полное отключение потребителя 5; при этом график давлений (б) в сети перемещается из исходного положения 1 в положении 2 (на чертеже для упрощения показаны только графики давлений в подающем трубопроводе сети, поскольку в закрытой системе любой график давлений в обратном трубопроводе представляет зеркальное отображение графика давлений в подающем трубопроводе). The need to maintain costs through subscribers arises due to the fact that when costs change, consumers experience spontaneous changes in the hydraulic mode (flow distribution) in the system and therefore changes in the schedule of network pressures and pressure drops at all points. The drawing shows a heat supply system (a) in which the consumer 5 is completely turned off; while the pressure schedule (b) in the network moves from the initial position 1 to position 2 (for simplicity, only pressure graphs in the supply pipe of the network are shown in the drawing, since in a closed system any pressure schedule in the return pipe is a mirror image of the pressure schedule in the supply pipe) .

Известен способ сохранения расчетных расходов воды у абонентов, состоящий в том, что при изменениях перепадов давлений в сети в точках подключения к ней абонентов (по источнику информации это либо отопительные установки у абонентов, не имеющих установок горячего водоснабжения, или у абонентских систем, в которых подогреватели водопроводной воды установок горячего водоснабжения включены по параллельной или двухступенчатой смешанной схемам, либо абонентские системы в целом, реализующие принцип связанного регулирования теплонагрузок отопления и горячего водоснабжения и не допускающие в процессе эксплуатации изменений расходов сетевой воды через себя) сохраняют перепады давлений внутри этих абонентов, для чего дросселируют поток воды на входе к тому или иному из этих абонентов, уменьшая или увеличивая проходное сечение ввода соответственно при увеличениях или уменьшениях перепадов давлений в сети перед этим вводом, используя авторегулятор расхода РР ( Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети, М. Энергоиздат, 1982, с. 58, рис. 3.5). При отсутствии на вводах у абонентов авторегуляторов РР, ввиду их дефицитности, регулирование производят вручную запорной арматурой. There is a method of saving estimated water flow rates for subscribers, which consists in the fact that when there are changes in pressure drops in the network at the points of connection to the subscribers (according to the source of information, this is either heating installations for subscribers who do not have hot water installations, or for subscriber systems in which tap water heaters of hot water supply systems are switched on in parallel or two-stage mixed circuits, or subscriber systems in general, implementing the principle of coupled regulation of heat loads water supply and hot water supply and not allowing changes in the flow of network water through themselves during operation) preserve the pressure drops inside these subscribers, for which they throttle the water flow at the inlet to one or another of these subscribers, decreasing or increasing the bore of the input, respectively, with increases or decreases pressure drops in the network before this input, using the PP flow control (Sokolov E.Ya. Heating and heating networks, M. Energoizdat, 1982, p. 58, fig. 3.5). If there are no PP autoregulators at the inputs, due to their scarcity, regulation is done manually by shutoff valves.

Недостаток этого способа состоит в том, что возмущения, вносимые в график давлений сети изменениям расходов через потребителей, еще более усиливаются в результате действия авторегуляторов расхода у абонентов (б, график 3). Это усложняет работу системы теплоснабжения и авторегуляторов расхода в ней; в сети наблюдаются постоянно увеличенные давления; возникает необходимость оснащения авторегуляторами буквально всех абонентов ("сплошной автоматизации вводов"), что, в свою очередь, удорожает систему и резко увеличивает трудозатраты на ее обслуживание. Необходимо учитывать также большую дефицитность авторегуляторов расхода и по этой причине работу большинства современных теплоснабжающих систем без них. Дефицитность, дороговизна и большие трудозатраты на обслуживание автоматики расхода и в то же время необходимость в "сплошной" автоматизации вынудили прибегнуть к использованию групповых тепловых вводов (подстанций), чтобы уменьшить количество необходимых авторегуляторов, однако, при этом возникли другие проблемы, прежде всего интенсивная внутренняя коррозия труб горячего водоснабжения на участках от тепловых подстанций до зданий. The disadvantage of this method is that the perturbations introduced in the schedule of network pressures to changes in expenses through consumers are further amplified as a result of the action of automatic flow controllers for subscribers (b, graph 3). This complicates the operation of the heat supply system and auto-regulators of the flow in it; the network is constantly increasing pressure; there is a need to equip literally all subscribers with automatic regulators ("continuous automation of inputs"), which, in turn, makes the system more expensive and dramatically increases the labor costs for its maintenance. It is also necessary to take into account the large scarcity of flow control and, for this reason, the operation of most modern heat supply systems without them. The scarcity, high cost and high labor costs of servicing flow automation and at the same time the need for "continuous" automation forced the use of group thermal inputs (substations) to reduce the number of necessary auto-regulators, however, other problems arose, primarily an intense internal one corrosion of hot water pipes in areas from thermal substations to buildings.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому решению является способ сохранения расчетных расходов воды у абонентов закрытых двухтрубных систем централизованного теплоснабжения, состоящий в том, что поддерживают (стабилизируют) располагаемый перепад давлений между внутренними полостями нагнетательных и всасывающих коллекторов источников теплоснабжения (иначе говоря, между внутренними полостями нагнетательных и всасывающих коллекторов сетевых насосов) ( Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети, М. Энергоиздат, 1982, с. 175, рис. 6.9,а). Для стабилизации перепада давлений между внутренними полостями указанных коллекторов используют метод, состоящий в том, что увеличивают или уменьшают величину подпитка сети соответственно при возрастаниях или снижениях потребного расхода воды в сети, а при снижении подпитки до нуля и дальнейшем снижении потребного расхода воды в сети производят дренаж сети, причем все эти операции производят в прототипе по получению соответствующих импульсов об изменениях давления в специальной импульсной перемычке, соединяющей внутренние полости нагнетательных и всасывающих коллекторов источников теплоснабжения. Заметим при этом, что основная задача, которая преследуется в прототипе при осуществлении указанных операций состоит в поддержании давлений в "нейтральных" точках сети, одна из которых, причем основная, находится во внутренней полости всасывающего коллектора источника теплоснабжения, а также статического давления в сети; поддержание же перепада давлений между внутренними полостями коллекторов источника оказывается как бы вторичной задачей, однако она фактически реализуется наряду с указанными основными задачами. Вторичность же задачи поддержания перепада давлений между внутренними полостями коллекторов источника определяется тем, что ориентация прототипа на "сплошную" автоматизацию абонентов, принятая сейчас в качестве "политики" дальнейшего развития теплоснабжающих систем, вывела фактически из рассмотрения проблему гидравлической устойчивости систем. Описание способа поддержания перепада давлений между внутренними полостями коллекторов источника приведено по прототипу (Соколова Е. Я. "Теплофикация и тепловые сети", М. Энергоиздат, 1982, с. 178-179.)
Cтабилизация перепада давлений на источнике обеспечивает ослабление тех возмущений в график давлений сети, которые вносят изменения расходов у потребителей (чертеж, график 4, вместо графика 2). Однако, возмущения в графике давлений сети все же сохраняются и потому сохраняются разрегулировки у всех абонентов, хотя и в меньшей степени, чем в случае отсутствия искусственной стабилизации перепада давлений на источнике (график 2); в связи с этим сохраняется и основной недостаток аналога необходимость в "сплошной" автоматизации абонентов.The closest technical solution (prototype) to the proposed solution is a method of preserving the estimated water flow rates for subscribers of closed two-pipe district heating systems, which consists in supporting (stabilizing) the available pressure differential between the internal cavities of the discharge and suction collectors of the heat supply sources (in other words, between internal cavities of the discharge and suction collectors of network pumps) (Sokolov E.Ya. Heating and heating networks, M. Energoizdat , 1982, p. 175, Fig. 6.9, a). To stabilize the pressure drop between the internal cavities of these collectors, a method is used that consists in increasing or decreasing the amount of water supply to the network, respectively, with increasing or decreasing water consumption in the network, and when water is reduced to zero and the water consumption in the network is further reduced, drainage network, and all these operations are performed in the prototype to obtain the corresponding impulses about pressure changes in a special impulse jumper connecting the internal cavity n agitation and suction collectors of heat sources. We note in this case that the main task that the prototype pursues in carrying out the indicated operations is to maintain pressures at the "neutral" points of the network, one of which, the main one, being in the internal cavity of the intake manifold of the heat supply source, as well as the static pressure in the network; maintaining the pressure difference between the internal cavities of the source collectors appears to be a secondary task, however, it is actually implemented along with the indicated main tasks. The secondary nature of the task of maintaining the pressure differential between the internal cavities of the source collectors is determined by the fact that the orientation of the prototype towards continuous automation of subscribers, now adopted as a “policy” for the further development of heat supply systems, has actually deduced from the consideration the problem of hydraulic stability of systems. A description of the method of maintaining the pressure differential between the internal cavities of the source collectors is given according to the prototype (Sokolova E. Ya. "Heating and heating networks", M. Energoizdat, 1982, pp. 178-179.)
The stabilization of the differential pressure at the source provides the weakening of those disturbances in the network pressure schedule that introduce changes in consumer costs (drawing, graph 4, instead of graph 2). However, disturbances in the network pressure graph are still preserved, and therefore, the deregulation of all subscribers is preserved, although to a lesser extent than in the absence of artificial stabilization of the pressure drop at the source (graph 2); In this regard, the main disadvantage of the analogue is the need for continuous automation of subscribers.

Предлагаемый способ сохранения расчетных расходов воды у абонентов закрытых двухтрубных теплофикационных систем отличается от прототипа тем, что поддерживают (стабилизируют) перепады давлений в точках подключения к сети всех потребителей (а не абонентов, как это делается в аналоге и прототипе), для чего производят перепуск части расчетного расхода любого из потребителей помимо него из подающего трубопровода сети в обратный на вводе сети к потребителю, увеличивая или уменьшая величину перепуска ровно настолько, насколько соответственно уменьшают или увеличивают расход через самого потребителя. The proposed method for maintaining the estimated water flow rates for subscribers of closed two-pipe heating systems differs from the prototype in that it supports (stabilizes) the pressure drops at the points of connection to the network of all consumers (and not subscribers, as is done in the analogue and prototype), for which part is bypassed the estimated flow rate of any of the consumers in addition to it from the supply pipe of the network to the return one at the input of the network to the consumer, increasing or decreasing the bypass value exactly as much as o reduce or increase consumption through the consumer himself.

При осуществлении регулируемых перепусков сетевой воды на вводах потребителей обеспечивается фактически стабилизация расхода, отпускаемого с источника в сеть, так как любая сумма расходов, состоящая из пропускаемого через того или иного потребителя и перепускаемого помимо него остается всегда равной расчетному расходу этого потребителя, т.е. когда перепуск на вводе не производят. Таким образом, сохраняются перепады давлений в точках подключения к сети всех потребителей и потому график давлений в сети, а также расход, отпускаемый от источника в сеть; этим обеспечивается стабильный гидравлический режим (потокораспределение) в теплофикационной системе и потому неизменные расчетные расходы через всех абонентов. Обеспечивается фактически и стабилизация перепада давлений на источнике, как и в прототипе, причем в данном случае искусственное поддержание этого перепада давлений на самом источнике может и не производиться или производиться лишь с целью обеспечения большей гарантии постоянного поддержания этого перепада на случай, например, неправильных действий по стабилизации перепадов давлений на вводах к тем или иным потребителям, в результате чего требуемый результат по стабилизации перепада давлений у того или иного из потребителей не был достигнут. When carrying out regulated bypasses of the network water at the consumers' inlets, the flow rate supplied from the source to the network is actually stabilized, since any amount of expenses consisting of the flow through this or that consumer and bypassed in addition to it always remains equal to the calculated flow rate of this consumer, i.e. when there is no bypass at the input. Thus, pressure differences are maintained at the points of connection to the network of all consumers, and therefore the pressure schedule in the network, as well as the flow released from the source to the network; This ensures a stable hydraulic mode (flow distribution) in the heating system and therefore constant settlement costs through all subscribers. In fact, stabilization of the differential pressure at the source, as well as in the prototype, is provided, and in this case, the artificial maintenance of this differential pressure at the source itself may not be performed or carried out only with the aim of providing a greater guarantee of the constant maintenance of this differential in case of, for example, incorrect actions stabilization of differential pressure at the inputs to certain consumers, as a result of which the required result for stabilizing the differential pressure at one or another of the consumers was not up to be cut off.

Реализация предлагаемого технического решения возможна в теплофикационных системах, в которых на вводах потребителей в местах осуществления перепусков сетевой воды имеются перемычки с регулирующими органами РО в их составе, с помощью которых можно изменять величины перепусков. В качестве РО могут быть использованы:
а) авторегулирующие органы, по типу авторегуляторов температуры установок горячего водоснабжения, способные изменять расходы воды через себя по получению импульсов об изменениях давлений в сети в точках подключения к ней соответствующих потребителей, на перемычках к потребителям, у которых расходы сетевой воды изменяют авторегуляторы (например, установки горячего водоснабжения, абонентские системы в целом, реализующие принцип связанного регулирования с использованием регуляторов отопления или дроссельных диафрагм), причем регулирование ведется до момента восстановления исходных (расчетных) давлений в точках подключения к сети перемычки; заметим при этом, что если подогреватели водопроводной воды установок горячего водоснабжения подключены к ответвлениям от сети к отопительным установкам, то все равно можно считать, что указанные подогреватели подключены к сети, так как ответвления от сети к отопительным установкам по отношению к подогревателям водопроводной воды являются фактически продолжением сети;
б) либо авторегулирующие органы по пункту а, либо запорная арматура (например, задвижки), если вменить в обязанность персонала, производящего изменения расходов через потребителей одновременно производить и изменение (регулировку) расходов воды по перемычкам, контролируя величины перепусков по показаниям манометров, устанавливаемых обязательно в сети в точках подключения к ней любого потребителя, тем более, что перемычки располагаются рядом с запорной арматурой вводов, с помощью которой осуществляют изменения расходов через самих потребителей, на перемычках к потребителям, расходы через которые изменяют вручную (например, отопительные или технологические установки).Implementation of the proposed technical solution is possible in heating systems in which there are jumpers with regulating bodies of the RO in their composition at the inlets of consumers in the places of network water bypasses, with which you can change the values of bypasses. As RO can be used:
a) auto-regulating bodies, like autoregulators of temperature of hot water supply plants, capable of changing water flows through themselves by receiving impulses about changes in pressure in the network at the points of connection of the corresponding consumers to it, at jumpers to consumers whose network water costs are changing by auto-regulators (for example, hot water installations, subscriber systems in general, implementing the principle of coupled regulation using heating regulators or orifice plates), and Maintenance is conducted until initial recovery (settlement) pressures at the points of connection to the network bridges; note that if the tap water heaters of the hot water supply systems are connected to the branches from the network to the heating plants, it can still be considered that these heaters are connected to the network, since the branches from the network to the heating plants with respect to the tap water heaters are continuation of the network;
b) either auto-regulating bodies under paragraph a, or shut-off valves (for example, gate valves), if it is the duty of personnel performing changes in costs through consumers to simultaneously change (adjust) water flows through jumpers, controlling the bypass values according to pressure gauges, established necessarily in the network at the points of connection of any consumer to it, especially since the jumpers are located next to the shut-off valves of the inputs, with the help of which they carry out cost changes through the cables themselves Users, at jumpers to consumers, through which costs are changed manually (for example, heating or process plants).

Пример системы, реализующей предлагаемое техническое решение, показан на чертеже, где изображены: источник теплоснабжения 1, представляемый сетевым насосом; абоненты 2, 3, 4, 6.11 (всего 9); потребитель 5; сеть 12, представляемая условно в виде выделенной из нее гидравлический цепи, соединяющей источник 1 с абонентом 11; и ответвлений от указанной гидравлической цепи, на которых находятся все остальные абоненты и потребитель; показано оборудование, необходимое на вводе к потребителю 5 для реализации предлагаемого технического решения, а именно: орган 13 на подающем трубопроводе ввода, позволяющий или производящий изменение расхода сетевой воды через любого абонента и потребителя (например, задвижка, в случае, если потребителем 5 является отопительная или технологическая установка; авторегулятор температуры, если это установка горячего водоснабжения; авторегулятор отопления или дроссельная диафрагма, если это абонентская система в целом, реализующая принцип связанного регулирования; задвижки, как запорные органы, устанавливаются на подающих и обратных трубопроводах любого ввода, что и показано на чертеже; перепускная перемычка 14; регулировочный орган 15, устанавливаемый на перемычке 14 и обеспечивающий изменение величины перепуска по этой перемычке. Показано также оборудование для реализации заимствованного из прототипа метода поддержания перепада давлений между внутренними полостями всасывающего и нагнетательного коллекторов источника, именно: импульсная перемычка 16, соединяющая внутренние полости нагнетательного 17 и всасывающего 18 коллекторов источника 1; регуляторы подпитки 19 и дренажа 20 сети 12; подпиточный насос 21; бак подпиточной воды 22. An example of a system that implements the proposed technical solution is shown in the drawing, which shows: heat supply 1, represented by a network pump; subscribers 2, 3, 4, 6.11 (9 in total); consumer 5; a network 12, represented conditionally in the form of a hydraulic circuit isolated from it, connecting the source 1 to the subscriber 11; and branches from the specified hydraulic circuit, on which all other subscribers and the consumer are located; The equipment required at the input to consumer 5 for the implementation of the proposed technical solution is shown, namely, body 13 on the input supply pipe, allowing or producing a change in the flow rate of network water through any subscriber and consumer (for example, a valve, if consumer 5 is a heating or technological installation; temperature autoregulator, if it is a hot water installation; heating autoregulator or orifice plate, if it is a subscriber system as a whole, implementing the principle related regulation; gate valves, as shutoff bodies, are installed on the supply and return pipelines of any input, as shown in the drawing; bypass jumper 14; regulating body 15, installed on jumper 14 and providing a change in the bypass value on this jumper. borrowed from the prototype method of maintaining the differential pressure between the internal cavities of the suction and discharge manifolds of the source, namely: pulse jumper 16 connecting the internal nnie discharge cavity 17 and the suction collector 18 source 1; regulators feed 19 and drain 20 network 12; make-up pump 21; make-up water tank 22.

Например, при уменьшении с помощью органа 13 расхода, пропускаемого через потребителя 5 (пусть им является, например, технологическая установка и потому орган 13 это задвижка), график давлений перемещается из исходного положения 1 в положение 2(б) и давление в точке подключения к сети рассматриваемого потребителя (точка а на чертеже) увеличится (в точке б уменьшится). Для восстановления исходных давлений в точках а и б, а с этим и возвращения графика давлений из положения 2 в положение 1, производят перепуск части расчетного расхода потребителя 5 по перемычке 14, регулируя величину перепуска с помощью органа 15 (пусть в качестве его также используется задвижка) до восстановления исходных давлений в точках а и б; при этом сохраняется расход, отпускаемый от источника в сеть, а суммарный расход, составленный из расхода, проходящего через потребителя 5 и перепускаемого по перемычке 14, остается равным расчетному расходу через потребителя 5, т.е. когда перемычка 14 полностью закрыта. Восстанавливается также и расчетный перепад давлений на источнике. Благодаря стабилизации графика давлений в сети устраняется необходимость оснащения авторегуляторами расхода всех абонентов данной теплоснабжающей системы. For example, when the flow rate passed through the consumer 5 with the help of the organ 13 is reduced (let it be, for example, a technological unit and therefore the organ 13 is a valve), the pressure graph moves from the initial position 1 to position 2 (b) and the pressure at the point of connection to the network of the consumer in question (point a in the drawing) will increase (at point b it will decrease). To restore the initial pressures at points a and b, and with this and return the pressure schedule from position 2 to position 1, part of the calculated flow rate of consumer 5 is bypassed via jumper 14, adjusting the bypass value using organ 15 (let it also use a valve ) until the initial pressure is restored at points a and b; at the same time, the flow rate released from the source to the network is preserved, and the total flow rate, composed of the flow rate passing through the consumer 5 and bypassed via the jumper 14, remains equal to the estimated flow rate through the consumer 5, i.e. when jumper 14 is fully closed. The calculated pressure difference at the source is also restored. Thanks to the stabilization of the pressure schedule in the network, the need to equip all the subscribers of this heat supply system with automatic flow controllers is eliminated.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения связан со стабилизацией гидравлического режима теплоснабжающих систем, в результате чего упрощается их обслуживание, поскольку устраняется необходимость проведения любых переналадок при изменениях их режимных состояний. The technical and economic effect of the use of the present invention is associated with stabilization of the hydraulic mode of heat supply systems, as a result of which their maintenance is simplified, since the need for any readjustments when changing their operating conditions is eliminated.

Одновременно повышается надежность работы систем по причинам стабилизации графиков и снижения среднегодовых величин давлений в подающих трубопроводах сетей, а также возможности отключения от сетей потребителей при возникновении у них аварийных ситуаций без нарушения гидравлического режима той или иной теплофикационной системы (в аварийных ситуациях внутри того или иного потребителя расчетный расход этого потребителя полностью пропускается по перемычке). At the same time, the reliability of the systems increases due to stabilization of schedules and a decrease in the average annual pressure in the supply piping of the networks, as well as the ability to disconnect consumers from the network in the event of an emergency without disrupting the hydraulic mode of a heating system (in emergency situations within a consumer the estimated consumption of this consumer is completely skipped over the jumper).

Если теплофикационная система содержит большое количество абонентов, тогда появляется дополнительный и весьма значительный эффект, связанный с устранением необходимости оснащения абонентов авторегуляторами расхода; к этому добавляется еще и то обстоятельство, что, как уже говорилось, можно обойтись без авторегулирующих органов и на перемычках к потребителям, если вменить в обязанность персонала производить вручную вместе с изменением расходов через потребителей и изменение перепусков помимо них. Это резко удешевляет теплофикационную систему, снижает трудозатраты на ее обслуживание, дополнительно повышает надежность, в связи с уменьшением количества сложных элементов, какими, в принципе, являются устройства автоматического регулирования. If the heating system contains a large number of subscribers, then there is an additional and very significant effect associated with the elimination of the need to equip subscribers with automatic flow control; to this is added the fact that, as already mentioned, it is possible to do without auto-regulating authorities and on the jumpers to consumers, if it is imputed to the duty of personnel to carry out manually along with changing costs through consumers and changing bypasses besides them. This dramatically reduces the cost of the heating system, reduces the labor costs for its maintenance, and further increases the reliability, due to the reduction in the number of complex elements, which, in principle, are automatic control devices.

В теплофикационных системах, которые содержат только абонентские системы, причем установки горячего водоснабжения в них реализуют параллельную или двухступенчатую смешанную схемы включения подогревателей водопроводной воды, а отопительные установки являются абонентами, количество авторегулирующих органов остается таким же, как в прототипе (если предположить наличие в прототипе на вводах ко всем отопительным установкам авторегуляторов РР, как в аналоге, что, как уже подчеркивалось выше, для прототипа остается необходимым условием сохранения расчетных расходов воды у абонентов), так как эти авторегулирующие органы при использовании предлагаемого изобретения, оказываясь не нужными на вводах в отопительных установках, необходимо устанавливать на вводах к установкам горячего водоснабжения. Это, однако, не умаляет других перечисленных выше достоинств изобретения. In heating systems that contain only subscriber systems, and hot water supply systems in them implement a parallel or two-stage mixed circuit for switching on tap water heaters, and heating systems are subscribers, the number of auto-regulating bodies remains the same as in the prototype (assuming the prototype contains inputs to all heating installations of PP autoregulators, as in the analogue, which, as already mentioned above, for the prototype remains a necessary condition with storage of estimated water consumption by subscribers), since these auto-regulating bodies, when using the present invention, being unnecessary at the inlets in heating installations, must be installed at the inlets to the hot water supply units. This, however, does not detract from the other advantages of the invention listed above.

Предлагаемое решение не увеличивает затраты на перекачку воды в теплоснабжающей системе, по сравнению с прототипом, в двух случаях, наиболее, кстати, характерных для практики, а именно:
1) если в прототипе стабилизация перепада давлений на источнике c использованием для этого всех известных методов не сопровождается оснащением всех абонентов авторегуляторами расхода РР;
2) если в прототипе стабилизация перепада давлений на источнике обеспечивается дроссельным методом (например, с помощью задвижки на подающем трубопроводе и автоматической подпитки в обратный трубопровод сети), а все абоненты снабжены авторегуляторами расхода РР.The proposed solution does not increase the cost of pumping water in the heat supply system, compared with the prototype, in two cases, the most, by the way, characteristic of practice, namely:
1) if in the prototype the stabilization of the differential pressure at the source using all known methods for this is not accompanied by equipping all subscribers with PP flow controllers;
2) if in the prototype stabilization of the differential pressure at the source is provided by the throttle method (for example, by means of a valve on the supply pipe and automatic feed into the return pipe of the network), and all subscribers are equipped with PP flow control.

Причины в том, что в первом случае в прототипе сохраняется не только перепад давлений на источнике, но и расход сетевой воды, отпускаемой с источника, т. е. также, как в предлагаемом изобретении, так как, например, отключение какого-либо потребителя системы сопровождается в прототипе увеличением расходов у всех находящихся в работе абонентов; во втором случае в прототипе отключение потребителя означает снижение на величину расхода отключенного потребителя величины расхода, отпускаемого в сеть от источника, так как авторегуляторы расхода РР у всех абонентов сохраняют расходы через них, однако при этом возрастает перепад давлений, который вынуждается развивать сетевой насос источника, так как авторегуляторы расхода РР у абонентов прикроются и увеличат сопротивление сети; в связи с этим возникающий излишек перепада давлений, развиваемого сетевым насосом, приходится срабатывать на дроссельном органе источника; в результате, при снижении расхода, отпускаемого в сеть, но при росте развиваемого перепада давлений на сетевом насосе, затраты энергии на перекачку воды в прототипе сохраняются, т.е. также, как и в предлагаемом решении. The reasons are that in the first case, the prototype stores not only the pressure drop at the source, but also the flow rate of the network water discharged from the source, i.e., also as in the present invention, since, for example, shutting down any consumer of the system accompanied by a prototype increase in costs for all subscribers in the work; in the second case, in the prototype, turning off the consumer means reducing the flow rate released to the network from the source by the amount of the disconnected consumer’s flow, since the PP automatic flow controllers at all subscribers save expenses through them, however, the pressure drop increases, which forces the network pump of the source to develop, since the PP auto-regulators of the flow rate for subscribers will hide and increase the network resistance; in this regard, the resulting excess pressure drop developed by the network pump has to be triggered on the throttle body of the source; as a result, with a decrease in the flow rate supplied to the network, but with an increase in the developed differential pressure at the network pump, the energy costs for pumping water in the prototype are saved, i.e. as well as in the proposed solution.

Затраты на перекачку при использовании предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом возрастут только в одном случае, а именно: при использовании в прототипе метода стабилизации перепада давлений на источнике изменением частоты вращения сетевого насоса, но опять же при оснащении всех абонентов авторегуляторами расхода, без чего нельзя обойтись и в этом случае; однако это значительно усложняет источник, увеличивает стоимость установленного на нем оборудования при одновременном возрастании трудозатрат на обслуживание, и все это при дефиците необходимого соответствующего оборудования (по этим причинам метод регулирования частотой вращения насоса не получил сколько-нибудь широкого использования). The cost of pumping when using the invention in comparison with the prototype will increase in only one case, namely: when using the prototype method of stabilizing the pressure drop at the source by changing the speed of the network pump, but again when equipping all subscribers with flow controllers, you can’t do without it and in this case; however, this significantly complicates the source, increases the cost of the equipment installed on it, while increasing the labor costs for maintenance, and all this with a shortage of necessary equipment (for these reasons, the method of controlling the speed of the pump has not received any widespread use).

Не увеличиваются затраты энергии на перекачку и по сравнению с аналогом, поскольку при использовании аналога снижение расхода, отпускаемого в сеть от источника при отключении какого-либо потребителя (снижение расхода происходит по причине действия авторегуляторов расхода у абонентов), сопровождается одновременным возрастанием перепада давлений на источнике, по причине указанного при описании аналога характера действий авторегуляторов расхода РР у абонентов; в результате эффект от снижения отпускаемого с источника расхода гасится увеличением на источнике перепада давлений. The energy consumption for pumping does not increase compared to the analogue, since when using an analogue, a decrease in the flow rate supplied to the network from the source when a consumer is disconnected (a decrease in flow rate occurs due to the action of automatic flow controllers at the subscribers) is accompanied by a simultaneous increase in the pressure drop at the source , due to the nature of actions of PP flow rate auto regulators for subscribers indicated in the description of the analogue; as a result, the effect of reducing the discharge from the flow source is suppressed by an increase in the pressure differential at the source.

Claims

A method of maintaining the estimated water flow rates for subscribers of a closed two-pipe district heating system with changes in water flow rates for consumers of the same system, including maintaining a pressure differential between the internal cavities of the discharge and suction collectors of the heat supply source, characterized in that the pressure drops in the network are maintained at the points of connection to it all consumers, for which, when changing the flow rate of water through one or another of the consumers, part of the calculated ode of the consumer in addition to it from a supply pipeline network in reverse on the input network to the user by increasing or reducing the amount of bypass is smooth so as correspondingly reduce or increase the flow through the consumer himself.