RU2771202C1 - Heat supply system - Google Patents
Heat supply system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771202C1 RU2771202C1 RU2021136714A RU2021136714A RU2771202C1 RU 2771202 C1 RU2771202 C1 RU 2771202C1 RU 2021136714 A RU2021136714 A RU 2021136714A RU 2021136714 A RU2021136714 A RU 2021136714A RU 2771202 C1 RU2771202 C1 RU 2771202C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- pipeline
- supply
- zone
- heat consumption
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для передачи тепловой энергии. Технический результат – создание надежного, конкурентоспособного способа передачи тепловой энергии с наименьшими технологическими потерями тепла во время передач.The invention relates to the field of energy and can be used to transfer thermal energy. EFFECT: creation of a reliable, competitive method of heat energy transfer with the lowest technological heat losses during transfers.
Известна система теплоснабжения, содержащая источник теплоты, включенный с подающим и обратным трубопроводами тепловой сети, подключенными к теплообменнику через сетевой насос, установленный на обратном трубопроводе тепловой сети, и систему теплопотребления с разводящими подающим и обратным трубопроводами, присоединенными к тепловой сети по независимой схеме через теплообменник, самовозбуждаемый генератор гидравлического удара установлен в подающий или обратный трубопровод тепловой сети, а импульсный нагнетатель по одну сторону эластичной диафрагмы гидравлически связан с подающим или обратным трубопроводом тепловой сети и со второй ее стороны последовательно через обратные клапаны входа и выхода включен в разводящий подающий или обратный трубопровод системы теплопотребления (RU 98060, МПК F24D 3/00, опубл. 27.09.2010).Known heat supply system containing a source of heat included with the supply and return pipelines of the heat network connected to the heat exchanger through a network pump installed on the return pipeline of the heat network, and a heat consumption system with distributing supply and return pipelines connected to the heat network in an independent circuit through a heat exchanger , a self-excited hydraulic shock generator is installed in the supply or return pipeline of the heating network, and the impulse supercharger on one side of the elastic diaphragm is hydraulically connected to the supply or return pipeline of the heating network and, on its second side, is connected in series through the inlet and outlet check valves into the distributing supply or return pipeline heat consumption systems (RU 98060, IPC F24D 3/00, publ. 27.09.2010).
Среди недостатков известной системы теплоснабжения следует отметить, что она не предназначена для работы с зависимым присоединением абонентов к тепловой сети. Кроме того, работа насоса в контуре тепловой сети в условиях периодических гидравлических ударов, создаваемых самовозбуждаемым генератором гидравлического удара, характеризуется относительно низкой надежностью. Among the disadvantages of the known heat supply system, it should be noted that it is not designed to work with dependent connection of subscribers to the heat network. In addition, the operation of the pump in the heating network circuit under conditions of periodic hydraulic shocks created by a self-excited hydraulic shock generator is characterized by relatively low reliability.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является система передачи тепловой энергии, включающая источник теплоты, включенный с подающим и обратным трубопроводами тепловой сети, сетевой насос, установленный на обратном трубопроводе тепловой сети, систему теплопотребления с разводящими подающим и обратным трубопроводами, присоединенными к тепловой сети, ударный узел, установленный в подающий трубопровод тепловой сети, обратный клапан. Также содержит три гидравлических аккумулятора, регулятор давления и дополнительную зону тепловой нагрузки с разводящими подающим и обратным трубопроводами (RU 2698151, МПК F24D 3/02, опубл. 22.08.2019).The closest in technical essence to the proposed technical solution is a thermal energy transmission system, including a heat source connected to the supply and return pipelines of the heating network, a network pump installed on the return pipeline of the heating network, a heat consumption system with distributing supply and return pipelines connected to the heat networks, a shock assembly installed in the supply pipeline of the heating network, a check valve. It also contains three hydraulic accumulators, a pressure regulator and an additional heat load zone with distributing supply and return pipelines (RU 2698151, IPC F24D 3/02, publ. 22.08.2019).
Среди недостатков данной системы, стоит отметить существенные потери тепла, при передачи тепловой энергии по двум трубопроводам в зону дополнительной нагрузки, из-за чего радиус действия контура ограничен.Among the shortcomings of this system, it is worth noting significant heat losses during the transfer of thermal energy through two pipelines to the zone of additional load, due to which the radius of the circuit is limited.
Задача изобретения заключается в создании надежного и конкурентоспособного способа передачи тепловой энергии, а также теплоснабжение удаленных потребителей с возможностью организации импульсной и пульсирующей циркуляцией теплоносителя. The objective of the invention is to create a reliable and competitive way to transfer thermal energy, as well as heat supply to remote consumers with the possibility of organizing a pulsed and pulsating circulation of the coolant.
Технический результат достигается путем сокращения тепловых потерь при передачи тепловой энергии, за счет реверсивного движения теплоносителя, по одному трубопроводу, повышению теплопередачи в источнике и снижению отложений на его теплопередающих поверхностях.The technical result is achieved by reducing heat losses during the transfer of thermal energy, due to the reverse movement of the coolant through one pipeline, increasing heat transfer in the source and reducing deposits on its heat transfer surfaces.
Сущность изобретения заключается в том, что система теплоснабжения включает источник, соединенный с подающим и обратным трубопроводами, сетевой насос, установленный на обратном трубопроводе, двухзонную систему теплопотребления, ударный узел, установленный на подающем трубопроводе, обратный клапан, установленный на подающем трубопроводе второй зоны системы теплопотребления, гидравлические аккумуляторы. Вторая зона теплопотребления соединена с источником по одному реверсивному трубопроводу, ударный узел оснащен электроприводом. Дополнительно введены два трехходовых крана, соединенные через боковые отводы соединительным трубопроводом, которые периодически обеспечивают соединение сетевого насоса с двумя гидравлическими аккумуляторами, включенными в первую и вторую зону системы теплопотребления. На выходе сетевого насоса установлен обратный клапан, а параллельно гидравлическому аккумулятору включен входной вентиль. The essence of the invention lies in the fact that the heat supply system includes a source connected to the supply and return pipelines, a network pump installed on the return pipeline, a two-zone heat consumption system, a shock assembly installed on the supply pipeline, a check valve installed on the supply pipeline of the second zone of the heat consumption system , hydraulic accumulators. The second heat consumption zone is connected to the source through one reversible pipeline, the impact unit is equipped with an electric drive. Additionally, two three-way valves are introduced, connected through the side outlets by a connecting pipeline, which periodically provide a connection between the network pump and two hydraulic accumulators included in the first and second zones of the heat consumption system. A check valve is installed at the outlet of the network pump, and an inlet valve is connected in parallel with the hydraulic accumulator.
На фиг.1 представлена схема системы теплоснабжения, когда горячий теплоноситель от теплоисточника перераспределяется между зонами теплопотребления (контур I); на фиг.2 представлена схема системы теплоснабжения, когда зоны теплопотребления не связаны между собой гидравлически (контур II). Figure 1 shows a diagram of the heat supply system, when the hot coolant from the heat source is redistributed between the zones of heat consumption (loop I); figure 2 shows a diagram of the heat supply system, when the zones of heat consumption are not interconnected hydraulically (circuit II).
Система теплоснабжения содержит источник 1, соединенный с подающим 2 и обратным 3 трубопроводами, сетевой насос 4, установленный на обратном трубопроводе 3, перед сетевым насосом 4 установлен обратный клапан 5, двухзонная система теплопотребления 6 и 7, ударный узел с электроприводом 8, установленный на подающем трубопроводе 2, обратный клапан 9, установленный на подающем трубопроводе 2 второй зоны системы теплопотребления 7, гидравлические аккумуляторы 10, 11, включенные в первую 6 и вторую 7 зону системы теплопотребления, причем вторая зона 7 тепловой нагрузки соединена с источником 1 по одному реверсивному трубопроводу 12, два трехходовых крана 13, 14, соединенные через боковые отводы соединительным трубопроводом 15, которые периодически обеспечивают соединение сетевого насоса 4 с двумя гидравлическими аккумуляторами 10, 11, кроме того, на выходе сетевого насоса 4 установлен обратный клапан 5, а параллельно гидравлическому аккумулятору 10 включен входной вентиль 16.The heat supply system contains a
Система теплоснабжения работает следующим образом. Предварительно в системе создается давление, путем заполнения теплоносителя через входной вентиль 16 до полного удаление воздуха, при этом диафрагма гидравлического аккумулятора 10 сжимает воздух и он заполняется теплоносителем, далее включается сетевой насос 4, который всасывает теплоноситель из гидравлического аккумулятора 10 через открытый во всех направлениях трехходовой кран 13 и нагнетает его через обратный клапан 5, обратный трубопровод 3 в источник 1. В источнике 1 теплоноситель подогревается и по подающему трубопроводу 2 через открытый клапан ударного узла с электроприводом 8 поступает в первую зону системы теплопотребления 6, отдав тепло, теплоноситель при таком положении трехходового крана 13 снова поступит на вход сетевого насоса 4 и цикл повторится. При включении электропривода ударного узла 8 в контуре I (фиг.1), клапан его резко закрывается с образованием гидравлического удара. При этом кинетическая энергия потока превращается в потенциальную, сопровождающаяся многократным повышением давления перед клапаном ударного узла с электродвигателем 8. Далее обратная волна гидроудара продавливает порцию теплоносителя через обратный клапан 9, которая далее при открытом в прямом направлении трехходовом кране 14 идет по реверсивному трубопроводу 12 во вторую зону теплопотребления 7, где он отдает первую часть тепла, а далее поступает в гидравлический аккумулятор 11 и накапливается. Так происходит несколько циклов работы ударного узла с электродвигателем 8 в контуре I пока давление в гидравлическом аккумуляторе 11 не достигнет предельного. При этом в первой зоне теплопотребления 6 обеспечивается импульсный режим движения теплоносителя, а во второй зоне теплопотребления 7 пульсирующий режим движения теплоносителя (скорость теплоносителя более плавная). При достижении предельного давления в гидравлическом аккумуляторе 11, трехходовые краны 13 и 14 переключаются на верхнее и правое открытое положение и запасенный расход теплоносителя из гидравлического аккумулятора 11 пойдет по контуру II (фиг.2) по цепи: вторая зона тепловой нагрузки 7, трехходовой кран 14, соединительный трубопровод 15, трехходовой кран 13, гидравлический аккумулятор 10. При этом теплоноситель, проходя вторую зону теплопотребления 7, отдает часть тепла потребителю. В этом режиме источник 1 будет обеспечивать импульсный режим для первой зоны теплопотребления 6 по цепи: сетевой насос 4, обратный клапан 5, обратный трубопровод 3, источник 1, подающий трубопровод 2, открытый клапан ударного узла с электроприводом 8, первая зона теплопотребления 6. Теплоноситель проходя источник 1 будет подогреваться, а проходя первую зону теплопотребления 6, охлаждаться, отдавая тепло окружающему воздуху в помещениях этой зоны. При резком закрытии клапана ударного узла с электродвигателем 8, обратная волна повышенного давления будет направлена в источник 1, что будет способствовать повышению теплопередачи и снижению отложений на теплопередающих поверхностях источника 1. Как только давление теплоносителя в гидравлическом аккумуляторе 11 снизится до расчетного значения, произойдет переключение трехходовых кранов 13, 14 в первоначальное положение и схема возвратиться в исходное состояние. The heating system works as follows. Preliminarily, pressure is created in the system by filling the coolant through the
Эффективность работы данной системы теплоснабжения зависит от величины приращения давления перед гидравлическим аккумулятором второй зоны теплопотребления, которое зависит как от частоты прерывания потока теплоносителя, так и от соотношения гидравлических сопротивлений, инерционных и податливых свойств системы теплоснабжения. Наибольшая эффективность работы данной системы теплоснабжения достигается на частотах прерывания потока теплоносителя около 1 Гц и соотношения масс теплоносителя первой и второй зоны тепловой нагрузки, как 5:1. То есть мощность второй зоны теплопотребления должна быть не более 20% от первой. The efficiency of this heat supply system depends on the magnitude of the pressure increase in front of the hydraulic accumulator of the second heat consumption zone, which depends both on the frequency of interruption of the heat carrier flow and on the ratio of hydraulic resistance, inertial and compliant properties of the heat supply system. The highest efficiency of this heat supply system is achieved at frequencies of coolant flow interruption of about 1 Hz and the mass ratio of the coolant in the first and second heat load zones is 5:1. That is, the power of the second heat consumption zone should be no more than 20% of the first.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021136714A RU2771202C1 (en) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | Heat supply system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021136714A RU2771202C1 (en) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | Heat supply system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2771202C1 true RU2771202C1 (en) | 2022-04-28 |
Family
ID=81458902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021136714A RU2771202C1 (en) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | Heat supply system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2771202C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101761972A (en) * | 2008-10-29 | 2010-06-30 | 张明亮 | Non-negative pressure hot water supply system for domestic use |
RU98060U1 (en) * | 2010-05-31 | 2010-09-27 | Негосударственное научно-образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (ННОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | HEAT SUPPLY SYSTEM |
RU2698151C1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Heat supply system |
RU2716545C1 (en) * | 2019-10-03 | 2020-03-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Heat supply system and method of its operation organization |
-
2021
- 2021-12-13 RU RU2021136714A patent/RU2771202C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101761972A (en) * | 2008-10-29 | 2010-06-30 | 张明亮 | Non-negative pressure hot water supply system for domestic use |
RU98060U1 (en) * | 2010-05-31 | 2010-09-27 | Негосударственное научно-образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (ННОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | HEAT SUPPLY SYSTEM |
RU2698151C1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Heat supply system |
RU2716545C1 (en) * | 2019-10-03 | 2020-03-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Heat supply system and method of its operation organization |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2558990C (en) | Thermal conversion device and process | |
CN212227829U (en) | Adjustable step phase change heat storage device | |
RU2771202C1 (en) | Heat supply system | |
CN107313819A (en) | A kind of integrated heat pump and the thermal energy of generating function utilize system | |
Dumont et al. | Modelling of a thermally integrated Carnot battery using a reversible heat pump/organic Rankine cycle | |
EP4130468A1 (en) | Cooling system and wind power generator set | |
CN219530973U (en) | Combined heat supply unit of geothermal source and air heat source | |
CN111927588A (en) | Organic Rankine cycle power generation system and method for realizing cascade utilization of waste heat of multi-energy complementary distributed energy system | |
US20230137320A1 (en) | Renewable energy and waste heat harvesting system | |
CN203850094U (en) | Main transformer oil flow guide micro circulation device with photovoltaic frequency conversion function | |
CN108301887B (en) | Combined cooling, heating and power generation and organic Rankine cycle combined system | |
WO2016134440A1 (en) | Thermal εngiνε | |
CN209744768U (en) | cold-hot and electricity multipurpose distributed energy storage system | |
RU151790U1 (en) | SOURCE OF ELECTRIC SUPPLY BASED ON HYDRAULIC ELECTRIC STATION | |
CN203248206U (en) | Primary and secondary structure composite regulating valve used for bypass regulating of steam turbine set surpassed force | |
CN112977782A (en) | Pulsating flow enhanced heat exchange ship cooling water system | |
CN101070866B (en) | Hydraulic system heat-energy recovering and utilizing method and apparatus | |
CN109099743B (en) | Multi-heat-source waste heat recovery system | |
CN103180552A (en) | Coupling system for a hybrid energy installation | |
RU2698151C1 (en) | Heat supply system | |
CN110259631A (en) | A kind of raft formula wave energy generating set and control method | |
CN212081393U (en) | Double-series efficient heat pump heating unit | |
RU2813968C1 (en) | Thermoelectric pulse generator | |
WO2023206816A1 (en) | Electric heating energy storage system, and heat exchange method | |
Do et al. | Application of secondary control hydrostatic transmission in a multi-point absorbing wave energy converter |