RU223421U1 - Устройство защиты трубопроводов системы отопления от перегрева и избыточного давления - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области теплоснабжения многоквартирных домов, зданий и сооружений, в частности, к устройствам, исключающим неблагоприятные последствия от аварийных ситуаций при отказе штатного оборудования в составе тепловых пунктов. Технический результат заключается в оперативном автоматическом перекрытии (полностью или частично) трубопровода, в случае возникновения аварийной ситуации. Устройство защиты трубопроводов системы отопления от перегрева и избыточного давления представляет собой запорный механизм с приводом, с входным и выходным патрубками, с возможностью установки датчика достижения заданной температуры и датчика достижения заданного давления рабочей среды, и модуль связи, при этом в качестве запорного механизма установлено запорное устройство шиберного типа с линейным приводом с винтовой парой, при этом устройство содержит блоки подключения датчика достижения заданной температуры и датчика достижения заданного давления рабочей среды, а также блок внешней сигнализации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики (теплоснабжения многоквартирных домов, зданий и сооружений), в частности, к устройствам, исключающим неблагоприятные последствия от аварийных ситуаций при отказе штатного оборудования в составе тепловых пунктов.

Из уровня техники широко известны интеллектуальные системы защиты в системах отопления. При этом известно для таких систем сочетание работы клапанов в зависимости от показаний одновременно, и по меньшей мере, датчиков температуры и давления (CN 211316332 U, KR 102165227 B1, RU 2604469 C1, RU 2684035 C1).

Как правило, известные системы характеризуются высоким технологическим уровнем (повышенным функционалом, конструктивной сложностью), что ограничивает их распространение, например, в сфере массового бюджетного строительства.

В качестве наиболее близкого аналога выбрано интеллектуальное устройство регулировки гидравлического баланса сети теплопроводов (Патент КНР на полезную модель CN 211316332 U, МПК F16K 3/02; F16K 31/06; F16K 37/00; F24D 19/10, оп. 21.08.2020), содержащее датчик температуры, датчик давления, электромагнитный клапан и контроллер. Интеллектуальное регулирующее устройство гидравлического баланса трубопроводной сети теплоснабжения установлено на трубопроводе теплоснабжения со стороны пользователя, а контроллер содержит модуль связи. С помощью устройства можно разумно регулировать расход горячей воды, температуру воды, давление воды и другие параметры трубопроводной сети теплоснабжения, достигается эффект гидравлического баланса трубопроводной сети теплоснабжения и улучшается качество теплоснабжения, при этом экономятся трудовые и материальные ресурсы, повышается экономическая выгода теплоснабжающей компании.

Известное устройство-прототип в большей степени рассчитано на нормальные условия работы в сочетании с другими элементами системы теплоснабжения, не допуская повреждений в зоне его ответственности. Сведения о работе устройства при критических значениях давления и/или температуры отсутствуют.

Предлагаемая полезная модель решает задачу по исключению неблагоприятных последствий, которые могут возникнуть в ситуациях, когда отказывает стандартное оборудование тепловых пунктов. В последствии такого отказа стандартного оборудования теплового пункта происходит поступление теплоносителя с температурой более 100 градусов и давлением, значительно превышающим норму для многоквартирных жилых домов, зданий и сооружений.

Излишне перегретый теплоноситель приводит к тому, что зачастую применяемые во многих жилых домах полипропиленовые трубопроводы отопления не выдерживают температуры более 100 градусов и давления, превышающего норму, что приводит к разрыву трубопроводов, последствием которого может быть затопление помещений здания и травмы потребителей.

Кроме того, предлагаемое устройство может решать вопросы по защите магистральных теплотрасс от аварийного повышения давления и температуры.

Таким образом, достигаемый технический результат заключается в оперативном (автоматическом) перекрытии (полностью или частично) трубопровода, в случае возникновения аварийной ситуации.

Указанная задача (техническая проблема) решается устройством защиты трубопроводов системы отопления от перегрева и избыточного давления, представляющим собой запорный механизм с приводом, с входным и выходным патрубками, с возможностью установки датчика достижения заданной температуры и датчика достижения заданного давления рабочей среды, и модуль связи, в котором, согласно предложению, в качестве запорного механизма установлено запорное устройство шиберного типа с линейным приводом с винтовой парой, при этом устройство содержит блоки подключения датчика достижения заданной температуры и датчика достижения заданного давления рабочей среды и блок внешней сигнализации.

Целесообразно, в отдельных случаях, предусматривать возможность работы устройства от автономного источника питания (например, от аккумуляторной батареи (АКБ)).

Полезная модель поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан схематично состав устройства защиты трубопроводов системы отопления от перегрева и избыточного давления (с установленными датчиками температуры и давления), стрелками показано направление движения контролируемой среды.

На фиг. 2 показан общий вид устройства.

Устройство защиты трубопроводов системы отопления от перегрева и избыточного давления представляет собой запорный механизм 1 с электрическим приводом (электродвигателем) 2, с входным 3 и выходным 4 патрубками с фланцами установки в трубопровод. Устройство содержит также блоки: 5 подключения датчика достижения заданной температуры и 6 подключения датчика достижения заданного давления рабочей среды, блок внешней сигнализации 7 и модуль связи 8. На запорный механизм 1 устанавливаются установки датчик 9 достижения заданной температуры и датчик10 достижения заданного давления рабочей среды.

В качестве основного элемента запорного механизма 1 наилучшим образом подходит дросселирующая межфланцевая шайба с изменяемым проходным сечением (см. патент РФ RU213889U1), содержащая корпус, снабженный входным и выходным отверстиями и регулирующий элемент, отличающаяся тем, что корпус состоит из крышки корпуса передней и крышки корпуса задней с уплотнением между ними, в корпусе имеется проходное отверстие, регулирующий элемент выполнен в виде расположенной в корпусе заслонки, состоящей из металлического вкладыша и 2-х пластиковых обойм, с присоединенным штоком и уплотнительным устройством, в корпусе имеет полость с камерой, выполненной из пластикового материала, для перемещения заслонки, с возможностью соединения или разъединения входного и выходного отверстий корпуса при перемещении заслонки внутри корпуса.

В качестве датчика 9 достижения заданной температуры может быть применено термореле серии KSD (см., например: https://go-radio.ru/termorele.html?ysclid=lp6ou9dpt6371146559). Нормально разомкнутое термореле (НРТ). Термореле имеет фиксированную температуру срабатывания в диапазоне от 40 до 150 ° с шагом 5 градусов. Температура срабатывания имеет допустимое отклонение +/- 5%, от номинала, а температура возврата ниже температуры срабатывания на 10-15 градусов, в зависимости от номинала. Ресурс работы термореле 100 000 циклов.

В качестве датчика 10 достижения заданного давления рабочей среды может быть применено реле давления для жидких и газообразных неагрессивных сред РД-2Р (см., например: https://kipservis.ru/rosma/rele_davlenia_rd.htm?ysclid=lp6oqwrqwy513895747). Реле имеет нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты, что позволяет срабатывать, как при превышении, так и при понижении давления от заданного. Реле имеет диапазон настройки предела срабатывания 0,5-2,4 МПа.

Блок внешней сигнализации 7 состоит из двух реле с перекидными нормально разомкнутыми (NO) и нормально замкнутыми (NC) контактами, выведенными на шестипиновую клемму с двумя общими, двумя NO и двумя NC контактами. Блок 7 позволяет подключать внешние устройства мониторинга. Одно реле переключает контакты по датчику 9 температуры, другое по датчику 10 давления.

Блоки 5 и 6 осуществляют коммуникацию с блоком 7.

Модуль связи 8 является GSM-модемом, который можно настроить на отправку СМС-уведомлений при достижении критического значения температуры или давления, а так же уведомлений о полном закрытии клапана.

Устройство работает следующим образом.

Датчика 9 достижения заданной температуры установлен до дросселирующей межфланцевой шайбы запорного механизма 1. При достижении температуры теплоносителя равной температуре срабатывания, датчик 9 (термореле) переходит из состояния NO в состояние NC, после чего замыкается цепь питания и устройство переходит из спящего режима в рабочий режим, и привод 2 начинает перемещать клапан в закрытое состояние. Привод 2 может работать без ограничений хода, а так же с ограничением хода, которое настраивается. Блок внешней сигнализации 7 перекидывает контакты и клеммы блока переходят: в состояние NC контакты в NO и NO контакты в NC. Одновременно с этим модуль связи 8 переходит в рабочее состояние, находит сотовый сигнал, считывает состояние блока внешней сигнализации 7 и направляет соответствующие СМС-сообщения в соответствии с базой предварительно внесенных получателей. Далее устройство может перейти в режим ожидания инженера, для возврата устройства в открытое состояние, либо оно откроется автоматически по достижению допустимых параметров (данный функционал определяет соответствующий переключатель на плате управления).

Алгоритм работы при превышении параметров давления (по датчику 10) аналогичен работе датчика 9.

Устройство непрерывно контролирует давление и температуру в трубопроводе. В случае превышения одного из параметров, производит плавное закрытие в течении 20-120 секунд (настраивается отдельно). Закрытие можно производить на 100%, но также можно установить минимальную протечку клапана.

Потребление устройства в режиме ожидания 0 ватт, а в режиме перемещения 24 ватт. Заряда стандартных АКБ хватает на 100 циклов закрытия и 100 циклов открытия запорного механизма 1.

Claims (2)

1. Устройство защиты трубопроводов системы отопления от перегрева и избыточного давления, представляющее собой запорный механизм с приводом, с входным и выходным патрубками, с возможностью установки датчика достижения заданной температуры и датчика достижения заданного давления рабочей среды, и модуль связи, отличающееся тем, что в качестве запорного механизма установлено запорное устройство шиберного типа с линейным приводом с винтовой парой, при этом устройство содержит блоки подключения датчика достижения заданной температуры и датчика достижения заданного давления рабочей среды, а также блок внешней сигнализации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью работы от автономного источника питания.