RU2502016C2 - Power saving system of hot steam and water supply - Google Patents
Power saving system of hot steam and water supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502016C2 RU2502016C2 RU2012101857/06A RU2012101857A RU2502016C2 RU 2502016 C2 RU2502016 C2 RU 2502016C2 RU 2012101857/06 A RU2012101857/06 A RU 2012101857/06A RU 2012101857 A RU2012101857 A RU 2012101857A RU 2502016 C2 RU2502016 C2 RU 2502016C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- steam
- heater
- valve
- water heater
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для одновременного получения пара и горячей воды в одной установке при работе в открытых системах горячего паро- и водоснабжения и может быть использовано для пропаривания и промывки молокопроводов, молочного оборудования, тары, пастеризации молока, приготовления и запарки кормов, термической обработки овощей и фруктов, санитарно-гигиенических нужд и в других технологических процессах на животноводческих фермах, линиях и цехах по переработке с.-х. продукции.The invention relates to agriculture and is intended for the simultaneous production of steam and hot water in one installation when working in open systems of hot steam and water supply and can be used for steaming and washing milk pipelines, dairy equipment, containers, pasteurization of milk, preparation and storage of feed, thermal processing of fruits and vegetables, sanitary and hygienic needs and other technological processes on livestock farms, lines and workshops for processing agricultural products products.
Известны установки для производства пара и горячей воды электродного типа разработок ВНИИЭТО типа КЭПР, ЭПЗ, КЭВ (см. книгу Н.Б. Каган и др. "Электротермическое оборудование для сельско-хозяйственного производства" 1980 г. стр.84-107), однако они не позволяют в одном устройстве вырабатывать пар и горячую воду.There are known installations for the production of steam and hot water of the electrode type developed by VNIIETO of the type KEPR, EPZ, KEV (see the book by NB Kagan et al. "Electrothermal equipment for agricultural production" 1980, pp. 84-107), however they do not allow steam and hot water to be generated in one device.
Передвижной пароводонагреватель электродного типа, разработанный НПО "Казсельхозмеханизация" (см. научно-теоретический журнал "Техника в сельском хозяйстве", №4, 1991 г., с.37-38), позволяет получить пар и горячую воду в одном устройстве. Недостатками этого устройства являются низкая температура пара - до 107°C, большие массогабаритные показатели, ограниченность применения. Его основное назначение - санитарная обработка помещений.A portable electrode-type steam heater developed by the Kazselkhozmekhanizatsiya Scientific Production Association (see the scientific and theoretical journal Engineering in Agriculture, No. 4, 1991, pp. 37-38), allows one to obtain steam and hot water. The disadvantages of this device are the low temperature of steam - up to 107 ° C, large weight and size indicators, limited application. Its main purpose is sanitary treatment of premises.
В целом для электродных установок, ввиду зависимости теплопроизводительности от удельного электрического сопротивления нагреваемой воды и ограничение по удельной напряженности поля вследствие возможного электрического пробоя и разложения воды, характерны нестабильность работы, необходимость химической подготовки и постоянного контроля качества воды. В условиях сельского хозяйства это приводит к серьезным проблемам при их эксплуатации. Для приготовления горячей воды и ее разбора, как правило, требуются дополнительные теплообменные устройства.In general, for electrode installations, due to the dependence of heat production on the electrical resistivity of heated water and the limitation on specific field strength due to possible electrical breakdown and decomposition of water, instability of work, the need for chemical preparation and constant monitoring of water quality are characteristic. In agriculture, this leads to serious problems in their operation. For the preparation of hot water and its analysis, as a rule, additional heat exchange devices are required.
Известна электрическая пароводогрейная установка для выработки пара и горячей воды в одном устройстве, содержащая корпус с коаксиально расположенным внутри цилиндром, нагревательное устройство, датчик уровня с усилителем, поплавковый регулятор подпитки, электромагнитный клапан, патрубки подвода холодной воды и отбора пара и горячей воды, вентили, терморегулятор, бойлер, циркуляционный насос, манометр (а.с. СССР №1437608, МКИ F22B 1/28, БИ №42 88 г.).Known electric steam heating installation for generating steam and hot water in one device, comprising a housing with a cylinder coaxially located inside the cylinder, a heating device, a level sensor with an amplifier, a float make-up regulator, an electromagnetic valve, pipes for supplying cold water and steam and hot water, valves, temperature regulator, boiler, circulation pump, pressure gauge (AS USSR No. 1437608, MKI F22B 1/28, BI No. 42 88).
Недостатками ее являются низкая температура пара на выходе, которая не превышает 107°C, что для некоторых технологических процессов сельского хозяйства недостаточно, невысокая надежность поплавкового регулятора подпитки воды, длительный по времени переход с режима генерации пара к режиму приготовления горячей воды, достаточно высокая скорость образование накипи на нагревательных элементах без предварительной водоподготовки, высокий уровень тепловых потерь.Its disadvantages are the low temperature of the steam at the outlet, which does not exceed 107 ° C, which is not enough for some technological processes, the low reliability of the float regulator for water recharge, the long transition from the steam generation mode to the hot water preparation mode, and a rather high rate of formation scale on heating elements without preliminary water treatment, high level of heat loss.
Известен электропароводонагреватель, содержащий пароводонагреватель, соединенный трубопроводами с предварительным подогревателем воды и электрическим пароперегревателем, патрубки отбора теплоносителей и использующий в качестве нагревательных элементов - трубчатые электронагреватели (патент RU №2147101 C1, 7 F22B/28 от 26.05.99). Одновременно электропароводонагреватель снабжен необходимой контрольно-измерительной и защитной аппаратурой, а также элементами автоматического управления, позволяющими управлять процессом получения пара и горячей воды в установке.Known electric steam heater containing a steam heater connected by piping to a water pre-heater and an electric superheater, heat transfer pipes and using tubular electric heaters as heating elements (patent RU No. 2147101 C1, 7 F22B / 28 of 05.26.99). At the same time, the electric steam heater is equipped with the necessary control and measuring and protective equipment, as well as automatic control elements that allow controlling the process of receiving steam and hot water in the installation.
Недостатками этого электропароводонагревателя являются: пониженный уровень энергосбережения, вызванный наличием выносного пароперегревателя, что создает дополнительные потери тепла в окружающую среду; низкий уровень удельных тепловых нагрузок нагревательных элементов в процессе кипения жидкости в пароводонагревателе; недостаточная компактность и жесткость конструкции установки; повышенное время выхода на режим электрического пароперегревателя (8-10 мин).The disadvantages of this electric steam heater are: reduced energy saving caused by the presence of an external superheater, which creates additional heat loss to the environment; low specific heat loads of the heating elements during the boiling of the liquid in the steam heater; insufficient compactness and rigidity of the installation design; increased time to enter the electric superheater mode (8-10 min).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является электропароводонагреватель, содержащий предварительный подогреватель, соединенный трубопроводом с пароводонагревателем, включающим в себя емкость нагрева воды и образования пара, механический сепаратор, встроенную секцию перегрева пара, трубопровод отбора теплоносителей, и использующий в качестве нагревательных элементов трубчатые электронагреватели, снабженный контрольно-измерительной и запорной аппаратурой и элементами автоматического управления (патент RU №2184904, С2 F22B 1/28).The closest in technical essence to the present invention is an electric steam heater containing a pre-heater connected by a pipe to a steam heater, including a tank for heating water and steam formation, a mechanical separator, an integrated section for steam overheating, a pipe for selecting heat carriers, and using tubular electric heaters as heating elements equipped with instrumentation and locking equipment and automatic control elements ( Patent RU No. 2184904, C2 F22B 1/28).
Недостатками вышеуказанного электропароводонагревателя являются то, что установка не приспособлена для работы по дифференцированному тарифу в течение суток на электроэнергию, что не позволяет потребителю существенно снизить затраты на электроэнергию, а также отсутствие возможности одновременного потребления пара и горячей воды.The disadvantages of the above electric steam heater are that the installation is not adapted to operate at a differentiated tariff for electricity for a day, which does not allow the consumer to significantly reduce electricity costs, as well as the inability to simultaneously consume steam and hot water.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение снижения затрат на электроэнергию при производстве пара и горячей воды до 40%, создание возможности одновременного потребления пара и горячей воды на технологические нужды, снизить пиковую мощность установки.The objective of the invention is to reduce energy costs in the production of steam and hot water up to 40%, creating the possibility of simultaneous consumption of steam and hot water for technological needs, to reduce the peak power of the installation.
В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность снизить затраты на электроэнергию до 40% за счет предварительного нагрева воды по сниженному тарифу на электроэнергию (который в непиковые часы в среднем дешевле в 3 раза) и ее аккумуляции; одновременно использовать вырабатываемые установкой пар и горячую воду для различных технологических процессов сельско-хозяйственного производства; снизить пиковую мощность установки в дневные часы на 12…15%.As a result of using the present invention, it is possible to reduce electricity costs by up to 40% by pre-heating water at a reduced electricity tariff (which is off-peak on
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что энергосберегающая система горячего паро- и водоснабжения, содержащая трубопровод холодной воды, электромагнитный клапан автоматической подачи воды, пароводонагреватель, включающий емкость нагрева воды и образования насыщенного пара, механический сепаратор, съемную секцию перегрева пара, расположенные в едином теплоизолированном корпусе, трубопровод отбора теплоносителя, и использующий в качестве нагревательных элементов трубчатые электронагреватели, одновременно снабженный контрольно-измерительной аппаратурой, предохранительной и запорной арматурой, а также элементами автоматического управления, содержит электрический аккумуляционный водонагреватель, включающий металлический корпус с теплоизоляцией, обеспечивающей скорость остывания воды, нагретой до 80°C в аккумуляционном водонагревателе не более 1°C/ч, блок электрических нагревателей, датчик температуры, верхний патрубок, при этом аккумуляционный водонагреватель соединен через верхний патрубок трубопроводом, с установленными на нем при помощи тройника вентилем отбора горячей воды и электромагнитным клапаном подпитки водой пароводонагревателя, с пароводонагревателем, причем в трубопровод подачи холодной воды между электромагнитным клапаном автоматической подачи воды и аккумуляционным водонагревателем установлены с помощью муфты обратный клапан, а посредством крестовины - боковой патрубок, предохранительный клапан и сливная пробка.The above technical result is achieved in that an energy-saving hot steam and water supply system comprising a cold water pipe, an automatic water supply solenoid valve, a steam heater including a tank for heating water and generating saturated steam, a mechanical separator, a removable steam superheat section located in a single heat-insulated casing , a coolant extraction pipeline, and using tubular electric heaters as heating elements, is simultaneously equipped control and measuring equipment, safety and shutoff valves, as well as automatic control elements, contains an electric storage water heater, including a metal casing with heat insulation, ensuring the cooling rate of water heated to 80 ° C in the storage water heater not more than 1 ° C / h, block electric heaters, temperature sensor, upper pipe, while the storage water heater is connected through the upper pipe to a pipe, installed on it with a pipe ynika valve selecting hot water and a solenoid valve feeding water parovodonagrevatelya with parovodonagrevatelem, wherein the pipeline for supplying cold water between the solenoid valve of automatic water supply and Accumulation heater installed via coupling the check valve, and by cross - side tube, the safety valve and the drain plug.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема устройства энергосберегающей системы горячего паро- и водоснабжкения.The invention is illustrated by the drawing, which shows a General diagram of the device energy-saving system of hot steam and water supply.
Энергосберегающая система горячего паро- и водоснабжения включает в себя пароводонагреватель 1, который содержит, размещенные в одном теплоизолированном цилиндрическом корпусе 2: емкость нагрева воды и образования насыщенного пара 3 и секцию перегрева пара 4 (электрический пароперегреватель). В нижней части емкости 3 для нагрева воды и образования насыщенного пара размещен блок трубчатых электронагревателей 5. Для уменьшения влажности пара применен механический сепаратор 6. В секции перегрева пара 4 установлены оребренные трубчатые электронагреватели 7. На трубопроводе 8 установлены: устройство для сброса пара и выпуска воздуха 9, электроконтактный манометр 10 для контроля и регулирования давления пара, предохранительный клапан 11, указатель температуры пара 12, вентиль 13 для отбора пара потребителем. На корпусе 2 установлены: водомерная колонка 14 для визуального контроля уровня воды, датчик 15 для отключения нагревателей во всех режимах при аварийном снижении уровня воды, верхний 16 и нижний 17 датчики уровня воды для управления электромагнитными клапанами автоматической подачи воды 18 и подпитки водой пароводонагревателя 19. Для контроля температуры воды в корпусе 2 установлен датчик температуры 20. На трубопроводе холодной воды 21 установлены: вентиль подачи холодной воды из магистрали 22, вентиль 23 на байпасной линии 24, электромагнитный клапан автоматической подачи воды 18, обратный клапан 25, крестовина 26, предохранительный клапан 27, сливная пробка 28, боковой патрубок 29 для подачи холодной воды в аккумуляционный водонагреватель 30, включающий металлический корпус 31, теплоизоляцию 32, блок электрических нагревателей 33, датчик температуры 34 и верхний патрубок 35. Аккумуляционный водонагреватель 30 через патрубок 35 соединен с пароводонагревателем 1 трубопроводом 36, на котором расположены: тройник 37 с вентилем отбора горячей воды 38, электромагнитный клапан подпитки водой пароводонагревателя 19, обратный клапан 39, пробка слива воды 40 из пароводонагревателя 1, предохранительный клапан 41 и запорный вентиль 42.An energy-saving system for hot steam and water supply includes a
Энергосберегающая система горячего паро- и водоснабжения работает следующим образом.Energy-saving system of hot steam and water works as follows.
В режиме генерации пара холодная вода из магистрального водопровода через вентиль 22 и открытый электромагнитный клапан автоматической подачи воды 18 по трубопроводу подачи холодной воды 21 и боковой патрубок 29 поступает в аккумуляционный водонагреватель 30, где происходит вытеснение нагретой (в период действия пониженного тарифа на электроэнергию) воды через верхний патрубок 35 в трубопровод 36. Вентиль 23 в этом режиме закрыт.Поступая по трубопроводу 36 через тройник 37, открытый электромагнитный клапан подпитки водой пароводонагревателя 19, обратный клапан 39 и открытый запорный вентиль 42 в пароводонагреватель 1, вода заполняет его. При этом, по достижении водой нижнего датчика уровня 17, включаются электронагревательные элементы 5, а при достижении водой положения верхнего датчика уровня 16 автоматически отключаются электромагнитные клапаны 18 и 19, перекрывая подачу воды в пароводонагреватель 1.In the steam generation mode, cold water from the main water supply through
Работа пароводонагревателя основана на косвенном нагреве воды и превращении ее в пар. При этом нагрев и испарение воды производится посредством передачи теплоты от нагревательных элементов сопротивления, помещенных в нагреваемую жидкость внутри пароводонагревателя 1. В нем происходит нагрев воды и выработка насыщенного пара с температурой до 110°C и его сепарация. Выработка пара осуществляется при рабочем давлении до 0,07 МПа. Для повышения температуры пара служит электрический пароперегреватель 4. Поступающий в него насыщенный пар из емкости 3 проходит вдоль ребер нагревательных элементов 7, нагревается до заданной температуры и отводится к потребителю по трубопроводу 8 через открытый паровой вентиль 13. Контроль за давлением и температурой пара осуществляется по манометру 10 и указателю температуры 12. Аккумуляционный водонагреватель 30 всегда заполнен водой, нагрев которой происходит в автоматическом режиме в периоды действия пониженного тарифа на электроэнергию. При этом его емкость и мощность определяются исходя из суточного потребления пара и горячей воды на объекте сельскохозяйственного производства. Теплоизоляция корпуса водонагревателя должна обеспечивать среднюю скорость остывания воды, нагретой до 80°C, не более 1°C/ч. Во время работы пароводонагревателя нагревательные элементы аккумуляционного водонагревателя как правило отключены, что снижает общую пиковую мощность системы и выравнивается нагрузка на электрическую сеть в течение суток.The operation of a steam heater is based on indirect heating of water and turning it into steam. In this case, the heating and evaporation of water is carried out by transferring heat from resistance heating elements placed in a heated liquid inside the
Для отбора горячей воды открывают вентиль 23 на байпасной линии 24 и вентиль отбора горячей воды 38. Электромагнитные клапаны 18 и 19 - закрыты. Контроль за температурой воды в аккумуляционном водонагревателе осуществляется с помощью датчика температуры 34.To select hot water, open the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012101857/06A RU2502016C2 (en) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Power saving system of hot steam and water supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012101857/06A RU2502016C2 (en) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Power saving system of hot steam and water supply |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012101857A RU2012101857A (en) | 2013-07-27 |
RU2502016C2 true RU2502016C2 (en) | 2013-12-20 |
Family
ID=49155348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012101857/06A RU2502016C2 (en) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Power saving system of hot steam and water supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2502016C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1041794A2 (en) * | 1982-04-21 | 1983-09-15 | Одесское Специальное Конструкторско-Проектное И Технологическое Бюро Научно-Производственного Объединения "Агроприбор" | Electrode boiler |
SU1437608A1 (en) * | 1985-11-06 | 1988-11-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Electric steam water-heating plant |
FR2603976B1 (en) * | 1986-09-16 | 1990-01-05 | Skaf Pierre | PROCESS AND MACHINE FOR PRODUCING STEAM AND / OR HOT WATER |
RU2147101C1 (en) * | 1999-05-26 | 2000-03-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Electric steam and water heater |
RU2184904C2 (en) * | 2000-07-11 | 2002-07-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Electric steam water heater |
-
2012
- 2012-01-20 RU RU2012101857/06A patent/RU2502016C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1041794A2 (en) * | 1982-04-21 | 1983-09-15 | Одесское Специальное Конструкторско-Проектное И Технологическое Бюро Научно-Производственного Объединения "Агроприбор" | Electrode boiler |
SU1437608A1 (en) * | 1985-11-06 | 1988-11-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Electric steam water-heating plant |
FR2603976B1 (en) * | 1986-09-16 | 1990-01-05 | Skaf Pierre | PROCESS AND MACHINE FOR PRODUCING STEAM AND / OR HOT WATER |
RU2147101C1 (en) * | 1999-05-26 | 2000-03-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Electric steam and water heater |
RU2184904C2 (en) * | 2000-07-11 | 2002-07-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Electric steam water heater |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012101857A (en) | 2013-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20160003468A1 (en) | Indirectly Heated, Storage Water Heater System | |
CN202932762U (en) | Circulating heating type water boiler device | |
CN108592146A (en) | A kind of electric heating phase-changing energy-storing thermal power plant unit and its variable working condition energy adjustment method | |
CN204329127U (en) | Residential building solar energy/trough-electricity hot water shared system | |
EP3254034B1 (en) | Capillary proximity heater with high energy saving equipped upstream of a microfiltration apparatus for the elimination of calcareuos particles present in fluids and downstream of a nozzle or closed circuit | |
RU2502016C2 (en) | Power saving system of hot steam and water supply | |
Tikhomirov et al. | An energy-efficient electric plant for hot steam and water supply of agricultural enterprises | |
RU2147101C1 (en) | Electric steam and water heater | |
RU2184904C2 (en) | Electric steam water heater | |
CN203163222U (en) | Cold and hot water system for detecting and testing washing machine | |
US20180340708A1 (en) | System and method for generating heated water and distilled water | |
KR101187929B1 (en) | Steam boiler | |
KR101168539B1 (en) | Method for supplying heat and preventing over heat in the apartment house solar thermal energy hot water system equipped communal heat storage tank | |
CN110173749B (en) | Off-peak electricity heat storage house type heating system | |
RU105721U1 (en) | AUTONOMOUS WATER HEATING SYSTEM FOR USE IN THE SYSTEM OF CONSUMPTION, PREVIOUSLY HEATING AND / OR HOT WATER SUPPLY | |
CN207299576U (en) | A kind of industry solar furnace | |
WO2016088113A1 (en) | System for, and method of increasing the efficiency of a solar heat pump | |
CN112041613A (en) | Independent heating substation of negative pressure heating system | |
RU2455572C1 (en) | Self-contained heating system of water to be used in consumption system, mainly of heating and/or hot water supply | |
CN205690744U (en) | A kind of high-temperature steam-generating heat pump system | |
US20210172650A1 (en) | Capillary Proximity Heater | |
RU126097U1 (en) | DIAGRAM OF THE HEAT ITEM OF THE CENTRALIZED HEAT SUPPLY SYSTEM FOR CONNECTING CONSUMERS WITH AN INSUITABLE HEATING HEAD | |
CN201772622U (en) | Energy-saving hot water heat exchange unit | |
CN210197737U (en) | Continuous balanced quick-heating water boiler | |
RU72120U1 (en) | INSTALLATION FOR PASTERIZATION OF LIQUID FOOD PRODUCTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140121 |