RU21461U1 - Устройство для регулирования температуры воды перед котлами и расхода воды через котлы - Google Patents

Description

Крылов Ю.А. Вайнер И.Г. Синицин С.А.

УСТРОЙСТВО для РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ ПЕРЕД КОТЛАМИ И РАСХОДА ВОДЫ ЧЕРЕЗ

Устройство относится к области отопления и горячего водоснабжения промышленных и жилых объектов.

Известны и широко используются котельные с замкнутым контуром теплоносителя - воды, включаюпще водогрейные котлы типа ГТТВМ, сетевые насосы, напорный и обратный трубопроводы, линию перепуска и линию ре1щркуля1щи. Причем, тщтшя верепуска во 1 сжонм входом соединена с обратным трубопроводом, содержит насос перепуска, выход которого соединен с вшивным трубопроводом сетевой воды. Благодаря частотнорегулщ)уемому злектрогфиводу насоса перепуска регулируется температура воды в подающем трубощюводе за счет смешения с водой из обратного трубопровода.

Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности является устройство 2, оснащенное водо1рейными котлшли, выход которых соединен с напорным трубопроводом, вход - с выходом сетевых насосов, а обратный

КОТЛЫ.

содержащей регулирующий клапан, вход которого соединен с выходом сетевых насосов, а выход - с напорным трубопроводом, и линией рециркуляции, содержащей насос рециркуляции и регулирующий клапан, причем вход насоса рециркуляции соединен с выходным коллектором котлов, выход - со входом регулирующего клапана, а выход регулирующего клапана - со входом котлов.

Ручным дистанционным воздействием на регулирующие клапаны изменяется расход воды в линиях рециркуляции и перепуска. За счет этого регулируются температура воды на входе котлов, которая не должна быть менее , и температура воды в напорном трубопроводе, исходя из температурного графика тешюстанции. При этом, как следствие, может изменяться расход воды через котлы. Поэтому оператором выбирается такое соотнощение расходов в линиях рециркуляции и перепуска, чтобы расходы воды через котлы находились в пределах допустимых отклонений от номинальных значений.

Линия перепуска в устройстве 1 имеет преимущества перед 2 с точки зрения экономии электроэнергии. В 2 расход в линии создается сетевыми насосами, а регулируется клапаном, что неизбежно ведет к падению давления на клапане и, следовательно, дотюлнительному потреблению электроэнергии сетевыми насосами. Применение в 1 дополнительного насоса перепуска с регулированием частоты вращения устраняет этот недостаток.

Недостатком существующих систем является сложность регулирования взаимосвязанных технологических параметров и соблюдения технологического режима теплосети. Например, гфи температуре воды на входе котлов ниже на поверхности котельных труб может образовываться конденсат, и межремонтный срок службы котлов сокращается. Изменение расхода воды через кот.11Ы допустимо в огршшчешюм диапазоне.

.9.

Задача, решаемая пpeдлaгae fым устройством - непрерывное автоматическое регулирование температуры воды на входе котлов с одновременной стабилизацией расхода воды через котлы.

Указанная задача решается тем, что создается система автоматического регулирования, содержащая программируемый контроллер, один вход которого соединен с выходом датчика температуры воды перед котлами, установленного в общем коллекторе на входе котлов, другие входы по количеству котлов соединены с выходами датчиков расхода воды через каждый котел, один выход контроллера соединен с регулщ)ующим клапаном линии рециркуляхщи, а другой - с преобразователем частоты электродвигателя насоса перепуска.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, включающего котлы 1, соединенные выходами с подакшщм трубопроводом 2 теплосети. Обратный трубопровод теплосети 3 через сетевые насосы 4 и обпрй коллектор 5 соединен со входами котлов. ЛРШИЯ рециркуляции, состоящая из насоса 6 и регулирующего клапана 7, соединяет подающий трубопровод теплосети с общим коллективом котлов. Линия перепуска, включающая насос 8 перепуска с регулируемым приводом, соединяет обратный и подшощий трубопровода теплосети, причем в состав привода этого насоса входиг гфеобразовагель частоты 9. Нащ)авление потоков воды показано стрелками.

Вход 1 контроллера 10 соединен с выходом датчика 11 температуры, а выходы 2, 3, 4 - с выходами датчиков 12 расхода воды через котлы. Ключ 13 выбора режима соединен со входом 5 кошроллера.

Выход 1 контроллера 10 соединен с регулирующим клапаном 7 линии рециркуляции, а выход 2-е преобразовапгелем частоты 9.

Возможно иное исполнение линии перепуска: вместо насоса 8 устанавливается регулирующий клапан 14, соединенный своим входом с выходом сетевых насосов, а выходом - с подающЕим трубопроводом сетевой

воды, при таком исполнении выход 2 контроллера 10 соединяется с ююпаном 14 (показано прерывистой линией).

Устройство работает следующим образом. Для установки заданного режима оператор ключом 13 переводит систему управления в ручной режим. Дистанционным воздействием на задвижки сетевых насосов и каждого котла (на фиг.1 условно не показаны), а также на клапан 7 и частоту вращения насоса 8, устанавливается требуемый расход воды через котлы. Суммарный расход через котлы автоматически становится заданием на расход (записьгаается в память контроллера 10) в момент перевода ключа 13 в положение, соответствующее автоматическому режиму. Задание на величину температуры перед котлами заранее сформировано программно.

При переводе в автоматический режим контроллером 10 регулируются оба заданных параметра. Например, при температуре воды перед котлами ниже заданной (60°С) за счет воздействия по выходу 1 от1фывается на бо.тЕ,шой угол клапан 7, чем обеспечивается больший объем горячей воды, подмешиваемой к воде в обратной линии тепловой сети. Как следствие, температура перед котлами повышается, но появляется тенденция увеличения расхода воды через котлы. Поэтому за счет воздействия по выходу 2 на гфеобразователь частоты 9 повьппается частота вращения насоса 8, и избыток расхода воды через котлы, обусловленный линией ре1щркуля1цш., ликвидаруется увеличением расхода в линии перепуска.

Линия перепуска может служить и для регулирования температуры воды в подающей теплосети. Поэтому для изменения режима всей теплосети оператором повторяется описанная операция.

Д.1Ы случая выполнения лишш перепуска согласно прерывистым линиям фиг.1 воздействие контроллера по выходу 2 осуществляется на регулирующий клагшн 8, а работа системы регулирования не отличается от описанной.

Ш / д99

клапоном 14. В этом случае одна часть системы (насос или регулирующий клапан) включена в схему автоматического регулирования, а другая находится в режиме ручного управления.

Опытно-промышленная эксплуатация предлагаемой полезной модели осуществлена на районной тепловой станции «Рублево, имеющей в своем составе четыре котла типа 11 IBM - 50. За счет обеспечения качественного тепло-водяного баланса станции и теплосети при практически отсутствующем вмещательстве в процесс регулирования межремонтный срок службы котлов возрос на 20%.

Использование регулируемого привода насоса перепуска вместо регулирующего клапана обеспечивает существенную экономию электроэнергии. Так, например, при расходе по линии перепуска 1000 и перепаде давлений на клагтне равном гидравлическому сопротивлению котлов 30 м.вод.ст. потери мопщости в нем составляют 82 кВт. Экономия потребляемой МОЕЦЮСТИ с учетом к.п.д. сетевых насосов 70% составляет 117кВт.

.9

список ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1.Аксенов М.И., Верес А.А., Лукаш Д.В., Онищенко Г.Б. Пути снижения расхода электроэнергии в районных котельных. Ж)фнал «Промышленная энергетика, № 5, 1999 г., стр. 2 - 4.

2.Соловьев Ю.П., Михельсон А.И.

Вспомогательное оборудование ТЭЦ, центральных котельных и его автоматизация. «Энергия, Москва, 1972 г., стр. 23-24.

Claims (1)

1. Котельная для теплообеспечения городского хозяйства, содержащая котлы, выходы которых соединены с подающим трубопроводом тепловой сети, сетевые насосы, входы которых соединены с обратным трубопроводом теплосети, а выходы - со входом котлов, линию рециркуляции, состоящую из насоса рециркуляции и регулирующего клапана, причем вход насоса соединен с выходом котлов, а выход - со входом регулирующего клапана, соединенного своим выходом со входом котлов, и линию перепуска, содержащую насос перепуска, соединенный входом с обратным, а выходом - с подающим трубопроводами сети, причем электродвигатель насоса перепуска соединен с преобразователем частоты, отличающаяся тем, что она содержит программируемый контроллер, один вход которого соединен с выходом датчика температуры воды перед котлами, установленного в общем коллекторе на входе котлов, другие входы по количеству котлов соединены с выходами датчиков расхода воды через каждый котел, один выход контроллера соединен с регулирующим клапаном линии рециркуляции, а другой - с преобразователем частоты электродвигателя насоса перепуска.