RU46836U1

RU46836U1 - HEATING SYSTEM

Info

Publication number: RU46836U1
Application number: RU2005109674/22U
Authority: RU
Inventors: Г.А. Коржавин; Г.Н. Гарбузов; Е.П. Кравченко; С.А. Ловкис; В.Г. Сеньков; В.Я. Цвинтарный
Original assignee: Коржавин Георгий Анатольевич; Гарбузов Гарри Николаевич; Кравченко Евгений Порфирьевич; Ловкис Станислав Александрович; Сеньков Владимир Григорьевич; Цвинтарный Вадим Яковлевич
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2005-07-27

Abstract

Полезная модель относится к системам отопления, преимущественно, к системам отопления с автономной котельной установкой. Технический результат заключается в обеспечении своевременного выявления нарушения целостности системы отопления и исключении ложной тревоги при незначительных колебаниях значения расхода воды на подпитку водогрейного котла. Сущность полезной модели заключается в том, что в систему отопления комплекса производственных сооружений, содержащую водогрейный котел с блоком газовых горелок, подающий и обратный трубопроводы сетевой воды с насосами, подключенные соответственно к выходу и входу водогрейного котла, и трубопровод подпиточной воды с насосом, соединенный через управляемую задвижку с обратным трубопроводом сетевой воды, дополнительно введены расходомер лодпиточной воды, установленный между управляемой задвижкой и местом подключения трубопровода подпиточной воды к обратному трубопроводу сетевой воды, и контроллер, вход которого подключен к выходу расходомера подпиточной воды, а выход - к входу блока аварийно-предупредительной сигнализации, при этом контроллер выполнен с возможностью формирования на выходе короткого предупредительного сигнала в случае превышения измеренным текущим значением расхода подпиточной воды величины допустимого расхода подпиточной воды, после чего в контроллере в течение заданного интервала времени производится определение скорости изменения расхода подпиточной воды, и если она превышает величину допустимого значения, формируется длительный аварийный сигнал.The utility model relates to heating systems, mainly to heating systems with an autonomous boiler installation. The technical result consists in ensuring the timely detection of violations of the integrity of the heating system and the elimination of false alarms with slight fluctuations in the value of water flow for replenishment of the boiler. The essence of the utility model lies in the fact that the heating system of a complex of production facilities containing a hot water boiler with a gas burner block, supply and return piping of network water with pumps connected respectively to the outlet and inlet of the boiler, and a make-up water pipe with a pump connected through a controlled valve with a return pipe for network water; an additional meter for booster water installed between the controlled valve and the connection point of the sub-pipeline water to the return line of the mains water, and the controller, the input of which is connected to the output of the make-up water flow meter, and the output to the input of the alarm block, while the controller is configured to generate a short warning signal at the output if the measured current value exceeds the current value make-up water of the value of the allowable make-up water flow, after which the rate of change in flow rate is determined in the controller for a given time interval feed water, and if it exceeds the allowable value, a long alarm is generated.

Description

Полезная модель относится к системам отопления, преимущественно, к системам отопления с автономной котельной установкой, которая соединена с отапливаемыми сооружениями внутриплощадочной сетью трубопроводов, по замкнутому контуру которых горячая вода подается в стояки отопления зданий и возвращается обратно в котельную установку.The utility model relates to heating systems, mainly to heating systems with an autonomous boiler installation, which is connected to heated structures by an on-site network of pipelines, through a closed circuit of which hot water is supplied to the heating pipes of buildings and returned to the boiler installation.

Известны системы отопления [1], [2], [3] аналогичного назначения содержащие, по меньшей мере, один котел с газовой горелкой, соединенный с подающим и обратным трубопроводами сетевой воды, оснащенными насосными установками. В зданиях к отводам подающего трубопровода подключены входы стояков с последовательно установленными радиаторами отопления, а выходы стояков подключены к обратному трубопроводу, по которому сетевая вода возвращается в котел.Known heating systems [1], [2], [3] for similar purposes containing at least one boiler with a gas burner connected to the supply and return pipelines of network water, equipped with pumping units. In buildings, the entrances of the risers with sequentially installed heating radiators are connected to the branches of the supply pipeline, and the outputs of the risers are connected to the return pipe through which the mains water is returned to the boiler.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является система отопления и горячего водоснабжения [2], принятая в качестве прототипа. Система по прототипу содержит водогрейный котел с блоком газовых горелок, подающий и обратный трубопроводы сетевой воды с насосами, подключенные соответственно к выходу и входу водогрейного котла, трубопровод подпиточной воды с Closest to the technical nature of the proposed utility model is a heating system and hot water supply [2], adopted as a prototype. The prototype system comprises a hot water boiler with a block of gas burners, supply and return pipelines of network water with pumps connected respectively to the outlet and inlet of the boiler, a make-up water pipeline with

насосом, подключенный через управляемую задвижку к обратному трубопроводу сетевой воды и автоматику безопасности.a pump connected through a controlled valve to the return pipe of the mains water and safety automatics.

Недостатком устройства по прототипу является то обстоятельство, что в нем приняты только меры по обеспечению надежной работы собственно водогрейного котла и отсутствует контроль целостности внутриплощадочных сетей, по которым сетевая вода поступает в стояки отопления производственных сооружений, тогда как высокая степень изношенности внутриплощадочных сетей, связанная со значительной стоимостью их замены и ограниченностью финансовых средств промышленных предприятий, делают актуальным вопрос о своевременном выявлении нарушения целостности сетей отопления.The disadvantage of the prototype device is that it only takes measures to ensure the reliable operation of the boiler itself and there is no integrity control of the on-site networks through which the network water enters the risers of industrial buildings, while the high degree of deterioration of the on-site networks is associated with a significant the cost of their replacement and the limited financial resources of industrial enterprises make the issue of timely detection of violations of integral domain of heating networks.

Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение своевременного выявления протечек в трубопроводах внутриплощадочных сетей отопления.The objective of the proposed utility model is to ensure timely detection of leaks in pipelines of on-site heating networks.

Сущность полезной модели заключается в том, что в систему отопления комплекса производственных сооружений, содержащую водогрейный котел с блоком газовых горелок, подающий и обратный трубопроводы сетевой воды с насосами, подключенные соответственно к выходу и входу водогрейного котла, и трубопровод подпиточной воды с насосом, соединенный через управляемую задвижку с обратным трубопроводом сетевой воды, дополнительно введены расходомер подпиточной воды, установленный между управляемой задвижкой и местом подключения трубопровода подпиточной воды к обратному трубопроводу сетевой воды, и контроллер, вход которого подключен к выходу расходомера подпиточной воды, а выход - к входу блока аварийно-предупредительной сигнализации, при этом контроллер выполнен с возможностью формирования на выходе короткого предупредительного сигнала в случае превышения измеренным текущим The essence of the utility model lies in the fact that the heating system of a complex of production facilities containing a hot water boiler with a gas burner block, supply and return piping of network water with pumps connected respectively to the outlet and inlet of the boiler, and a make-up water pipe with a pump connected through a controlled valve with a return line for network water; an additional make-up water flow meter installed between the controlled valve and the connection point of the sub-pipe water to the return line of the mains water, and the controller, the input of which is connected to the output of the make-up water flow meter, and the output to the input of the alarm block, while the controller is configured to generate a short warning signal if the measured current is exceeded

значением расхода подпиточнои воды величины допустимого расхода подпиточной воды, после чего в течение заданного интервала времени производит определение скорости изменения расхода подпиточной воды и если она превышает величину допустимого значения, формирует длительный аварийный сигнал.the value of the make-up water flow rate of the allowable make-up water flow rate, after which, within a specified time interval, it determines the rate of change of the make-up water flow rate and, if it exceeds the value of the allowable value, generates a long alarm.

Благодаря введению в систему отопления автоматического контроля за расходом подпиточной воды и скоростью изменения этого расхода, обеспечивается своевременное предупреждение дежурного оператора о нарушении целостности трубопроводов или несанкционированном заборе воды из системы отопления, что позволяет принять незамедлительные меры по уменьшению ущерба по потере воды и избежать выхода из строя водогрейного котла.Thanks to the introduction of automatic control of the make-up water flow rate and the rate of change of this flow rate into the heating system, a timely warning of the duty operator on the violation of the integrity of the pipelines or unauthorized intake of water from the heating system is provided, which allows you to take immediate measures to reduce damage due to water loss and avoid failure hot water boiler.

Сущность полезной модели поясняется чертежом структурной схемы системы отопления.The essence of the utility model is illustrated by a drawing of a structural diagram of a heating system.

Система содержит водогрейный котел 1 с блоком газовых горелок, подающий 2 и обратный 3 трубопроводы сетевой воды с насосами 4, 5 и трубопровод 6 подпиточной воды с насосом 7, между выходом которого и местом подключения трубопровода 6 к обратному трубопроводу 3 сетевой воды последовательно установлены управляемая задвижка 8 и расходомер 9 подпиточной воды, выход которого подключен к входу контроллера 10, а выход последнего подключен к входу блока 11 аварийно-предупредительной сигнализации.The system comprises a hot water boiler 1 with a gas burner block, supplying 2 and return 3 network water pipelines with pumps 4, 5 and make-up water pipe 6 with pump 7, between the outlet of which and the connection point of pipeline 6 to the return pipe 3 of the network water, a controlled valve is installed in series 8 and a make-up water meter 9, the output of which is connected to the input of the controller 10, and the output of the latter is connected to the input of the alarm block 11.

Вход подающего трубопровода 2 и выход обратного трубопровода 3 подключены соответственно к выходу и входу водогрейного котла 1.The input of the supply pipe 2 and the output of the return pipe 3 are connected respectively to the output and input of the boiler 1.

Для контроля напора возвратной сетевой воды в обратном трубопроводе 3 установлен датчик 12 давления, выход которого соединен с исполнительным механизмом 13 отработки показаний датчика, To control the pressure of the return network water in the return pipe 3, a pressure sensor 12 is installed, the output of which is connected to an actuator 13 for processing the sensor readings,

электропривод которого приводит в действие механизм открывания-закрывания управляемой задвижки 8.the electric drive of which drives the opening-closing mechanism of the controlled gate valve 8.

Предлагаемая система отопления работает следующим образом. Горячая вода с выхода водогрейного котла 1 посредством насоса 4 закачивается в подающий трубопровод 2 и под давлением подается к входам распределительных сетей обслуживаемых зданий, где запитывает стояки отопления. Отработанная сетевая вода по обратному трубопроводу 3 с насосом 5 возвращается на вход водогрейного котла 1, в котором она нагревается до требуемой температуры и вновь поступает на вход подающего трубопровода 2.The proposed heating system works as follows. Hot water from the outlet of the boiler 1 through the pump 4 is pumped into the supply pipe 2 and under pressure is supplied to the inlets of the distribution networks of the buildings served, where it feeds the risers. Waste network water through the return pipe 3 with the pump 5 is returned to the inlet of the boiler 1, in which it is heated to the required temperature and again enters the inlet of the supply pipe 2.

Для компенсации потерь воды, циркулирующей в системе отопления, в ней предусмотрена подача на вход водогрейного котла 1 воды из подпиточного трубопровода 6, которая осуществляется по показаниям датчика 12 давления. При снижении напора воды в трубопроводе 3 исполнительный механизм 13 отработки показаний датчика осуществляет регулировку положения управляемой задвижки 8 через которую подпиточная вода поступает в водогрейный котел 1.To compensate for the losses of water circulating in the heating system, it provides for the supply of water from the make-up pipe 6 to the input of the hot water boiler 1, which is carried out according to the readings of the pressure sensor 12. With a decrease in the pressure of water in the pipeline 3, the actuator 13 for processing the sensor readings adjusts the position of the controlled valve 8 through which make-up water enters the boiler 1.

Кроме этого, в системе производится измерение расхода воды (Q_п), поступающей на подпитку водогрейного котла в обратный трубопровод 3.In addition, the system measures the flow of water (Q _p ) supplied to the recharge of the boiler in the return pipe 3.

Необходимость подпитки водогрейного, котла 1 в замкнутой системе отопления объясняется наличием естественной утечки в стыковочных узлах и задвижках трубопровода сетевой воды. В зависимости от длины внутриплощадочных сетей устанавливается допустимое значение расхода сетевой воды (Q_доп). Обычно допустимое значение расхода Q_доп лежит в пределах 1÷3 (м³/час).The need to feed the boiler 1 in a closed heating system is explained by the presence of natural leakage in the connecting nodes and valves of the network water pipeline. Depending on the length of the on-site networks, the permissible value of the flow rate of the network water (Q _add ) is set. Typically, the allowable flow rate Q _add lies in the range 1 ÷ 3 (m ³ / h).

Однако из-за изношенности тепловых сетей при резких изменениях температуры окружающего воздуха происходит нарушение целостности трубопроводов, происходит потеря воды и начинает возрастать расход However, due to the deterioration of heating networks with sharp changes in ambient temperature, the integrity of pipelines is violated, water is lost, and consumption begins to increase.

воды на подпитку котла. Контроль за величиной расхода (Q_п) и одновременно за скоростью изменения расхода dQ_п(t)/dt позволяет своевременно выявить факт аварии, избежав ложных тревог. В рассматриваемой системе значение расхода воды, идущей на подпитку, измеряется с помощью расходомера 9.water to feed the boiler. Monitoring the flow rate (Q _p ) and at the same time the rate of change of flow dQ _p (t) / dt allows you to timely identify the fact of an accident, avoiding false alarms. In the system under consideration, the value of the flow rate of water going to make-up is measured using a flow meter 9.

Опыт эксплуатации систем отопления показывает, что в качестве расходомеров целесообразно использовать электромагнитные расходомеры, обеспечивающие высокоточное измерение расхода жидкости, не требующие проверок и калибровок в течение 4-х лет эксплуатации, имеющие импульсный выходной сигнал, легко обрабатываемый современными вычислительными устройствами.Operating experience of heating systems shows that it is advisable to use electromagnetic flowmeters as flowmeters, which provide high-precision measurement of fluid flow, do not require checks and calibrations during 4 years of operation, and have a pulse output signal that is easily processed by modern computing devices.

Выходной сигнал расходомера 9 поступает на вход контроллера 10, представляющего собой электронное программируемое вычислительное устройство. В контроллере 10 проверяется неравенство Q_п>Q_доп. При выполнении этого неравенства в контроллере формируется короткий предупредительный сигнал, поступающий на вход блока 11 аварийно-предупредительной сигнализации. По этому сигналу дежурный оператор должен находится в режиме повышенного внимания. Далее в контроллере 10 вычисляется скорость изменения расхода воды, идущей на подпитку котла по формуле: The output signal of the flow meter 9 is fed to the input of the controller 10, which is an electronic programmable computing device. In the controller 10, the inequality Q _p > Q _add . When this inequality is fulfilled, a short warning signal is generated in the controller, which is fed to the input of the alarm block 11. At this signal, the operator on duty should be in the mode of increased attention. Next, in the controller 10, the rate of change of the flow rate of the water going to feed the boiler is calculated according to the formula:

где ΔТ=t₁-t₀ - интервал наблюдения.where ΔТ = t ₁ -t ₀ is the observation interval.

При выполнении неравенства , где предельно допустимое значение скорости изменения расхода воды на подпитку, контроллер формирует длительный аварийный сигнал, поступающий на вход блока 11 аварийной сигнализации. По этому сигналу дежурный оператор принимает меры по обнаружению протечки и обеспечения требуемого режима работы водогрейного котла 1.When inequality where the maximum permissible value of the rate of change of water flow to make-up, the controller generates a long-term alarm signal, which is input to the alarm unit 11. At this signal, the operator on duty takes measures to detect leaks and ensure the required operating mode of the boiler 1.

Таким образом, благодаря контролю за расходом подпиточной воды и скорости его изменения обеспечивается своевременное выявление нарушения целостности системы отопления и исключается ложная тревога при незначительных колебаниях значения расхода воды на подпитку водогрейного котла.Thus, due to the control of the make-up water consumption and the rate of its change, timely detection of violations of the integrity of the heating system is ensured and false alarms are eliminated with slight fluctuations in the value of the water flow for replenishment of the boiler.

Промышленная применимость полезной модели определяется возможностью изготовления предлагаемого устройства при использовании известных материалов. Полезная модель используется в системах отопления промышленных зданий и сооружений.The industrial applicability of the utility model is determined by the possibility of manufacturing the proposed device using known materials. The utility model is used in heating systems of industrial buildings and structures.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫLIST OF REFERENCES

1. Способ отопления помещений многоэтажных зданий и устройство, его реализующее. - Патент РФ №2154239, МПК F 24 D 3/02, 19/10, публикация 10.08.2000 г.1. The method of heating the premises of multi-storey buildings and the device that implements it. - RF patent No. 2154239, IPC F 24 D 3/02, 19/10, publication 10.08.2000

2. Система отопления и горячего водоснабжения. - Свидетельство на полезную модель РФ №16619, МПК F 24 D 3/08, публикация 20.01.2001 г., прототип.2. Heating system and hot water supply. - Certificate for utility model of the Russian Federation No. 16619, IPC F 24 D 3/08, publication January 20, 2001, prototype.

3. Водогрейный котлоагрегат. свидетельство на полезную модель РФ №23190, МПК F 24 D 3/02, публикация 27.05.2002 г.3. Hot water boiler. Utility Model Certificate of the Russian Federation No. 23190, IPC F 24 D 3/02, publication May 27, 2002

Claims

A heating system comprising a boiler with a gas burner unit, supply and return pipelines of network water with pumps connected respectively to the outlet and inlet of the boiler, and a make-up water pipeline with a pump connected through a controlled valve to the return piping of network water, characterized in that additionally, a make-up water flow meter installed between the controlled valve and the connection point of the make-up water pipe to the return network water pipe is introduced, and control an input whose input is connected to the output of the make-up water flow meter and the output to the input of the alarm block, the controller is configured to generate a short warning signal at the output if the measured current value of the make-up water exceeds the allowable make-up water flow, after what in the controller for a given time interval determines the rate of change of the flow rate of makeup water, and if it exceeds the value of the permissible eniya formed long alarm.