RU2753094C1 - Method for heating supply ventilation air - Google Patents

Method for heating supply ventilation air Download PDF

Info

Publication number
RU2753094C1
RU2753094C1 RU2020128229A RU2020128229A RU2753094C1 RU 2753094 C1 RU2753094 C1 RU 2753094C1 RU 2020128229 A RU2020128229 A RU 2020128229A RU 2020128229 A RU2020128229 A RU 2020128229A RU 2753094 C1 RU2753094 C1 RU 2753094C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
aahe
gas
supply
discharged
Prior art date
Application number
RU2020128229A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Ленюский
Алексей Иванович Бойко
Иван Александрович Черничкин
Сергей Владимирович Бегинин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта"
Priority to RU2020128229A priority Critical patent/RU2753094C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2753094C1 publication Critical patent/RU2753094C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

FIELD: gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of gas industry and can be used in a system for heating the air entering the supply ventilation of an individual shelter or other facilities with installed gas pumping aggregates (GPA) or other technological apparatuses with gas turbine drives (GTD) with cycle air discharge. The technical result is achieved in direct heating of the supply air by the heat discharged with the blowoff air of the air-to-air heat exchanger (AAHE), by mounting an air gas modular duct from the AAHE to the aggregate, containing a two-position air valve, a frequency controlled fan, a pressure measurement sensor and by integrating a linear algorithm for maintaining the temperature of the measured air into the automatic control system by changing the amount of warm air supplied from the AAHE by means of changing the fan rate. The air discharged from the AAHE is pre-purified from mechanical impurities, traces of natural gas and combustion products are not present therein.
EFFECT: provided is direct heating of the supply air entering the individual shelter of the GPA by returning the air discharged from the GTD into the atmosphere via the air-to-air heat exchanger (AAHE) unit into the operating cycle.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано в системе подогрева воздуха, поступающего в приточную вентиляцию индивидуального укрытия или иных помещений с установленными газоперекачивающими агрегатами (далее - ГПА) или другими технологическими устройствами с газотурбинными приводами (далее - ГТД), имеющими сброс циклового воздуха.The invention relates to the field of the gas industry and can be used in a heating system for air entering the supply ventilation of an individual shelter or other rooms with installed gas pumping units (hereinafter referred to as GPU) or other technological devices with gas turbine drives (hereinafter referred to as GTE) having a cycle air discharge ...

В соответствии с техническими требованиями стандарта [1] в индивидуальных укрытиях ГПА должен быть обеспечен трехкратный воздухообмен в час. Температуру приточного воздуха, поступающего в индивидуальное укрытие работающего ГПА, необходимо поддерживать на уровне не ниже +15°С [2].In accordance with the technical requirements of the standard [1], three times air exchange per hour must be provided in the individual GPA shelters. The temperature of the supply air entering the individual shelter of the operating GPU must be maintained at a level not lower than + 15 ° С [2].

Известно устройство отопления индивидуальных укрытий ГПА [3], состоящее из сборного корпуса коробчатого типа, вентиляторов, системы автоматического регулирования, воздухозаборного блока, установленного на входе, блока нагрева и коллекторов. Недостатком данного устройства является способ поддержания температуры в индивидуальном укрытии ГПА, который предусматривает сжигание природного газа и непрямой нагрев приточного воздуха, вследствие чего с отходящими газами в атмосферу сбрасывается часть тепла и вредные вещества, образуемые в процессе горения газа.Known heating device for individual shelters GPA [3], consisting of a prefabricated box-type housing, fans, automatic control system, an air intake unit installed at the inlet, a heating unit and collectors. The disadvantage of this device is the method of maintaining the temperature in the individual shelter of the GPU, which provides for the combustion of natural gas and indirect heating of the supply air, as a result of which part of the heat and harmful substances formed during the combustion of gas are discharged into the atmosphere with the exhaust gases.

Известна система воздушного отопления [4], состоящая из воздухозаборной шахты, вентиляторов, приточных и вытяжных воздуховодов, воздухонагревателя смесительного типа, установленного в приточном воздуховоде, автоматического регулятора подачи топлива. Недостатками данной системы являются:Known air heating system [4], consisting of an air intake shaft, fans, supply and exhaust air ducts, a mixing-type air heater installed in the supply air duct, an automatic fuel supply regulator. The disadvantages of this system are:

- выбросы вредных веществ, образующихся в процессе горения газа, в атмосферу;- emissions of harmful substances formed during the combustion of gas into the atmosphere;

- попадание вредных веществ, образующихся в процессе горения газа, в рабочую зону;- ingress of harmful substances formed during gas combustion into the working area;

- возможность попадания природного газа в рабочую зону при погасании факела горелки.- the possibility of natural gas entering the working area when the torch is extinguished.

Известно устройство приточной вентиляции с подогревом [5], состоящее из воздухозаборного патрубка, расположенного в стене здания, и воздушного канала с помещенным внутри него нагревательным элементом, расположенного вдоль внутренней стены здания, заборной решетки, глушителя-пылеуловителя, состоящего из не менее двух концентрических патрубков из мягкого пористого материала соединенных двумя и более спиралевидными вставками из того же материала, анемостата, автоматического сбросника воздуха и задвижки. Недостатками данного устройства являются:Known device for supply ventilation with heating [5], consisting of an air intake pipe located in the wall of the building, and an air channel with a heating element placed inside it, located along the inner wall of the building, an intake grill, a muffler-dust collector, consisting of at least two concentric pipes made of soft porous material connected by two or more spiral inserts made of the same material, anemostat, automatic air vent and valve. The disadvantages of this device are:

- низкий коэффициент полезного действия, обусловленный использованием промежуточного теплоносителя;- low efficiency due to the use of an intermediate heat carrier;

- возможностью замерзания теплоносителя в теплообменнике с последующим трудоемким размораживанием.- the possibility of freezing of the coolant in the heat exchanger, followed by laborious defrosting.

Задачей изобретения является снижение выбросов вредных веществ в атмосферу, теплового загрязнения атмосферы и количества энергоресурсов, затрачиваемых на нагрев приточного воздуха, поступающего в систему вентиляции индивидуального укрытия.The objective of the invention is to reduce emissions of harmful substances into the atmosphere, thermal pollution of the atmosphere and the amount of energy spent on heating the supply air entering the ventilation system of the individual shelter.

Техническим результатом изобретения является обеспечение прямого нагрева приточного воздуха, поступающего в индивидуальное укрытие ГПА, путем возврата в цикл работы воздуха, сбрасываемого с ГТД в атмосферу через блок воздухо-воздушных теплообменников (далее - БВВТ).The technical result of the invention is to provide direct heating of the supply air entering the individual shelter of the gas compressor unit by returning the air discharged from the gas turbine engine into the atmosphere through the air-to-air heat exchanger unit (hereinafter referred to as BVVT).

Поставленная задача решается, а технический результат достигается в прямом нагреве приточного воздуха теплом, сбрасываемым с воздухом продувки БВВТ, путем монтажа от БВВТ до агрегата воздушного газового модульного (далее - АВГМ) воздуховода, содержащего клапан воздушный двухпозиционный, вентилятор с частотным регулированием, датчик измерения давления и интеграции в систему автоматического управления (далее - САУ) линейного алгоритма поддержания температуры измеряемого воздуха изменением количества подаваемого от БВВТ теплого воздуха путем изменения частоты вращения вентилятора. Воздух, сбрасываемый с БВВТ, предварительно проходит очистку от механических примесей, в нем отсутствуют следы природного газа и продуктов горения.The problem is solved, and the technical result is achieved in the direct heating of the supply air by the heat discharged with the purge air of the BVVT, by mounting from the BVVT to the air gas modular unit (hereinafter referred to as AVGM) air duct containing a two-position air valve, a frequency-controlled fan, a pressure measurement sensor and integration into the automatic control system (hereinafter - ACS) of the linear algorithm for maintaining the temperature of the measured air by changing the amount of warm air supplied from the BVVT by changing the fan speed. The air discharged from the BVVT is preliminarily cleaned from mechanical impurities, there are no traces of natural gas and combustion products in it.

Схема подвода тепла сбрасываемого с воздухом продувки БВВТ в систему вентиляции индивидуального укрытия ГПА представлена на фиг.1. Тепло, штатно сбрасываемое с ГТД 17 с воздухом продувки от БВВТ 1 через установленный воздуховод 2, перенаправляется в воздуховод 5. Воздуховод 5 связывает БВВТ 1 и АВГМ 6. Для регулировки количества тепла, поступающего в индивидуальное укрытие ГПА 9, в воздуховоде 5 установлены клапан воздушный 3 двухпозиционный и вентилятор 4 с частотным регулированием. Регулирование количества тепла сбрасываемого с воздухом продувки БВВТ 1 осуществляется изменением частоты вращения вентилятора 4. Количество тепла, подающееся в АВГМ 6 от БВВТ 1, имеет прямо пропорциональную зависимость от частоты вращения вентилятора 4. Полное перекрытие подачи тепла с воздухом продувки БВВТ 1 в АВГМ 6 осуществляется закрытием клапана воздушного 3. Для подачи приточного воздуха в индивидуальное укрытие ГПА 9 в АВГМ 6 происходит забор атмосферного воздуха, очищение, прямой подогрев теплом, сбрасываемым с воздухом продувки БВВТ 1, и нагнетание в штатно установленный воздуховод приточной вентиляции 7 с противопожарным клапаном 8. Для контроля температуры (далее - Та) внутри индивидуального укрытия ГПА установлен термометр сопротивления 10, связанный каналом измерения 11 с системой автоматического управления (далее - САУ) 12. САУ 12 содержит контроллер, каналы управления 13 и 14 и канал измерения 16 с датчиком измерения давления 15. САУ 12 осуществляет управление положением клапана воздушного двухпозиционного 3 через канал управления 13 и частотой вращения вентилятора 4 через канал управления 14.The scheme for supplying the heat discharged with the blowing air of the BVVT into the ventilation system of the GPA individual shelter is shown in Fig. 1. The heat normally discharged from the gas turbine engine 17 with the purge air from the BVVT 1 through the installed air duct 2 is redirected to the air duct 5. The air duct 5 connects the BVVT 1 and the AVGM 6. To regulate the amount of heat entering the individual shelter of the GPA 9, an air valve is installed in the air duct 5 3 two-position and 4 frequency-controlled fan. Regulation of the amount of heat discharged with the purge air BVVT 1 is carried out by changing the frequency of rotation of the fan 4. The amount of heat supplied to the AVGM 6 from the BVVT 1 is directly proportional to the frequency of rotation of the fan 4. Complete overlap of the heat supply with the purge air BVVT 1 in the AVGM 6 is carried out closing the air valve 3. To supply the supply air to the individual shelter of the GPA 9 in the AVGM 6, atmospheric air is taken, purified, directly heated by the heat discharged with the purge air BVVT 1, and injection into the normally installed supply ventilation duct 7 with a fire valve 8. For temperature control (hereinafter - Ta) a resistance thermometer 10 is installed inside the individual shelter of the GPA, connected by measurement channel 11 with an automatic control system (hereinafter - ACS) 12. ACS 12 contains a controller, control channels 13 and 14 and a measurement channel 16 with a pressure measurement sensor 15 ACS 12 controls the position On-off air valve 3 through control channel 13 and fan speed 4 through control channel 14.

Алгоритм управления отоплением индивидуального укрытия при работающем ГПА представлен на фиг. 2. Блок 101 проверяет состояние ГПА. Если ГПА находится не в работе (блок 102), закрывается клапан воздушный 3 и отключается питание вентилятора 4. Отопление индивидуального укрытия ГПА осуществляется АВГМ 6. Блоком 103 осуществляет контроль температуры воздуха в индивидуальном укрытии ГПА:The algorithm for controlling the heating of an individual shelter when the GPU is running is shown in Fig. 2. Block 101 checks the state of the GPU. If the GPA is not in operation (block 102), the air valve 3 is closed and the power supply to the fan 4 is turned off.

1. Если Та>16°С, алгоритм переходит к блоку 104. Блок 104 осуществляет контроль Та. Если Та<35°С, алгоритм переходит к блоку ПО. Если Та>35°С, алгоритм переходит к блоку 107. Согласно блоку 107 на автоматизированное рабочее место (далее - АРМ) оператора выводится предупреждение о высокой Та. Если Та<35°С, алгоритм переходит к блоку ПО.1. If Ta> 16 ° C, the algorithm goes to block 104. Block 104 monitors Ta. If Ta <35 ° C, the algorithm goes to the PO block. If Ta> 35 ° C, the algorithm goes to block 107. According to block 107, a warning about high Ta is displayed at the operator's automated workstation (hereinafter - AWP). If Ta <35 ° C, the algorithm goes to the PO block.

2. Если Та<16°С, алгоритм переходит к блоку 105. Блок 105 определяет состояние АВГМ 6. Если АВГМ 6 находится в работе, алгоритм переходит к блоку 106. Согласно блоку 106 на АРМ оператора выводится предупреждение о низкой Та. Если АВГМ 6 находится не в работе, происходит пуск АВГМ 6 и управление им по штатному алгоритму. После пуска АВГМ 6 в работу, согласно блоку 109, происходит 300 секундная задержка и переход к блоку ПО. Блок ПО осуществляет контроль Та. Если Та=20°С, то алгоритм переходит к блоку 113. Если Та=20°С, осуществляется частотное регулирование вентилятора 4 по условиям, прописанным в блоке 112. Блоком 112 осуществляется контроль частот вращения вентилятора 4 для поддержания Та=20, но не более частоты вращения обеспечивающей Ризб=0 Па. Блок 113 контролирует частоту вращения вентилятора 4 и нахождение в работе АВГМ 6. Если частота вращения вентилятора 4 менее 50% от максимальной и АВГМ 6 находится в работе, алгоритм переходит к блоку 114, где происходит останов АВГМ 6. Если условия, прописанные в блоке 113, не выполняются, то после окончания 60 секундной задержки, согласно блоку 115, алгоритм переходит к блоку 101.2. If Ta <16 ° C, the algorithm goes to block 105. Block 105 determines the state of the AVGM 6. If the AVGM 6 is in operation, the algorithm goes to block 106. According to block 106, a warning about low Ta is displayed on the operator's workstation. If AVGM 6 is not in operation, AVGM 6 is started and controlled according to the standard algorithm. After starting AVGM 6 into operation, according to block 109, there is a 300 second delay and a transition to the software block. The software block monitors Ta. If Ta = 20 ° C, then the algorithm goes to block 113. If Ta = 20 ° C, frequency regulation of fan 4 is carried out according to the conditions prescribed in block 112. Block 112 monitors the rotation frequency of fan 4 to maintain Ta = 20, but not more than the rotation frequency providing Rizb = 0 Pa. Block 113 controls the rotational speed of fan 4 and the AVGM 6 being in operation. If the fan speed 4 is less than 50% of the maximum and AVGM 6 is in operation, the algorithm goes to block 114, where the AVGM 6 stops. If the conditions specified in block 113 are not executed, then after the end of the 60 second delay, according to block 115, the flow goes to block 101.

Данная схема подвода воздуха продувки БВВТ в АВГМ обладает наибольшей надежностью в связи с отсутствием возможности запирания воздуха, сбрасываемого с БВВТ, и способностью нивелирования чрезмерного отбора воздуха от БВВТ через связанный с атмосферой штатный воздуховод сброса воздуха с БВВТ. В случае отказа системы регулирования и достижения температуры в ангаре менее 16°С - произойдет пуск АВГМ и работа по штатному алгоритму АВГМ. В случае подачи чрезмерного количества тепла от БВВТ - на АРМ оператора будет выведено предупреждение, вручную будет закрыта воздушная заслонка и отключено питание на вентилятор напорный. В случае возникновения нештатных ситуаций, требующих прекращение подачи приточного воздуха в индивидуальное укрытие ГПА, это будет выполнено штатными средствами автоматизации АВГМ.This scheme of air supply for blowing BVVT into AVGM has the greatest reliability due to the absence of the possibility of blocking the air discharged from the BVVT and the ability to level the excessive air intake from the BVVT through the standard air discharge duct from the BVVT connected to the atmosphere. If the control system fails and the temperature in the hangar reaches less than 16 ° C, the AVGM will start up and work according to the standard AVGM algorithm. If an excessive amount of heat is supplied from the BVVT, a warning will be displayed on the operator's workstation, the air damper will be manually closed and the power to the pressure fan will be disconnected. In the event of emergency situations requiring interruption of the supply air supply to the individual shelter of the gas compressor unit, this will be performed by the standard automation equipment of the AVGM.

Эффект изобретения проявляется в том, что при работе ГПА минимизируется время работы горелок АВГМ.The effect of the invention is manifested in the fact that during the operation of the GPU, the operating time of the AVGM burners is minimized.

Существенными признаками изобретения являются:The essential features of the invention are:

- сокращение экономических затрат, связанных с затратами природного газа на отопление;- reduction of economic costs associated with the cost of natural gas for heating;

- снижение выброса вредных веществ в атмосферу;- reducing the emission of harmful substances into the atmosphere;

- снижение выброса теплового загрязнения в атмосферу;- reducing the emission of thermal pollution into the atmosphere;

Список источниковList of sources

1. ВРД 39-1.8-055-2002. Типовые технические требования на проектирование КС, ДКС и КС ПХГ. - ОАО «Газпром», Москва 2002.1. WFD 39-1.8-055-2002. Typical technical requirements for the design of compressor stations, booster compressor stations and compressor stations of an UGS facility. - JSC "Gazprom", Moscow 2002.

2. Агрегат газоперекачивающий ГПА-25М-02 «Урал». Руководство по эксплуатации. - ОАО НПО «Искра», 2010.2. Gas-pumping unit GPA-25M-02 "Ural". Manual. - JSC NPO Iskra, 2010.

3. Патент РФ на полезную модель №100196, F24H 3/00, 2010.3. RF patent for utility model No. 100196, F24H 3/00, 2010.

4. Патент РФ на изобретение №2230259, F24D 5/00, 2004.4. RF patent for invention No. 2230259, F24D 5/00, 2004.

5. Патент РФ на полезную модель №184580, F24F 7/00, 2018.5. RF patent for utility model No. 184580, F24F 7/00, 2018.

Claims (1)

Способ нагрева воздуха приточной вентиляции, заключающийся в прямом нагреве приточного воздуха теплом, сбрасываемым с воздухом продувки блока воздухо-воздушных теплообменников, путем монтажа от блока воздухо-воздушных теплообменников до агрегата воздушного газового модульного воздуховода, содержащего клапан воздушный двухпозиционный, вентилятор с частотным регулированием и датчик измерения давления, отличающийся тем, что системой автоматического управления контролируют поддержание температуры измеряемого воздуха и управляют изменением количества подаваемого от блока воздухо-воздушных теплообменников теплого воздуха путем изменения частоты вращения вентилятора.The method of heating the supply ventilation air, which consists in direct heating of the supply air with the heat discharged with the purge air of the air-air heat exchanger block, by mounting from the air-air heat exchanger block to the air-gas modular air duct unit containing a two-position air valve, a frequency-controlled fan and a sensor pressure measurement, characterized in that the automatic control system controls the maintenance of the temperature of the measured air and controls the change in the amount of warm air supplied from the unit of air-air heat exchangers by changing the fan speed.
RU2020128229A 2020-08-25 2020-08-25 Method for heating supply ventilation air RU2753094C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128229A RU2753094C1 (en) 2020-08-25 2020-08-25 Method for heating supply ventilation air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128229A RU2753094C1 (en) 2020-08-25 2020-08-25 Method for heating supply ventilation air

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2753094C1 true RU2753094C1 (en) 2021-08-11

Family

ID=77349177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020128229A RU2753094C1 (en) 2020-08-25 2020-08-25 Method for heating supply ventilation air

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2753094C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1695078A1 (en) * 1989-05-12 1991-11-30 В.В.П тин Room heating system
DE19600455A1 (en) * 1996-01-09 1997-07-17 Oliver Kudera Starting a pump in a circulation line, pref. hot water line
RU2230259C2 (en) * 2001-10-12 2004-06-10 Открытое акционерное общество "Промгаз" Air heating system
RU100196U1 (en) * 2010-04-29 2010-12-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Теплоэнергопром" UNIT AIR-HEATING GAS MODULAR
RU184580U1 (en) * 2018-03-20 2018-10-30 Александр Николаевич Инягин HEATED SUPPLY VENTILATION DEVICE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1695078A1 (en) * 1989-05-12 1991-11-30 В.В.П тин Room heating system
DE19600455A1 (en) * 1996-01-09 1997-07-17 Oliver Kudera Starting a pump in a circulation line, pref. hot water line
RU2230259C2 (en) * 2001-10-12 2004-06-10 Открытое акционерное общество "Промгаз" Air heating system
RU100196U1 (en) * 2010-04-29 2010-12-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Теплоэнергопром" UNIT AIR-HEATING GAS MODULAR
RU184580U1 (en) * 2018-03-20 2018-10-30 Александр Николаевич Инягин HEATED SUPPLY VENTILATION DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102269446A (en) Air conditioning method for achieving heat-wet treatment by utilizing indoor air exhaust to absorb outdoor air
CN103922575B (en) Energy-saving system of cooling air hose of glass annealing kiln and cooling method of glass tape
CN112361593A (en) Hot blast stove system
RU190872U1 (en) Oil cooler
RU2753094C1 (en) Method for heating supply ventilation air
CN103528133B (en) Integral air conditioner unit
JP2899247B2 (en) Gas turbine inlet heating and cooling system
JP2005207674A (en) Ventilation air conditioning equipment of building
CN208794444U (en) A kind of power plant boiler fire detecting probe cooling device
RU2599764C2 (en) Gas coil unit
KR101479809B1 (en) Method For Improving Performance Of Heating And Cooling System And Heating and Cooling System Using The Method
RU100196U1 (en) UNIT AIR-HEATING GAS MODULAR
CN2150929Y (en) Hot air drier for coating
JP2009168367A (en) Ventilating air conditioning facility in nuclear power plant
RU2573437C1 (en) Antiicing system of gas transfer unit with gas turbine drive
FI96359C (en) Method and apparatus for regulating combustion air in a boiler plant
RU213381U1 (en) CONVECTION GAS BOILER AIR INLET REGULATOR
RU190359U1 (en) ANTI-AGING GAS TURBINE SYSTEM
RU2745057C1 (en) Object heating installation
RU151606U1 (en) GAS AIR HEATER
CN216204074U (en) Air supply and exhaust system and workshop with same
RU2744307C1 (en) Heating and ventilation unit
CN214791699U (en) Circulating ventilation system for improving temperature field distribution of boiler room in winter
RU2790109C1 (en) Autonomous de-icing system of the gas turbine unit air purifier (options)
CN219121174U (en) Air conditioner anti-freezing equipment for coating workshop