RU6041U1 - Автоматизированная котельная - Google Patents

Abstract

Автоматизированная котельная, содержащая циркуляционный контур нагрева воды с сетевым насосом и котловой группой, состоящей из нескольких котлоагрегатов, каждый из которых имеет автоматизированную горелку с блоком регулирования ее тепловой мощности, снабженным пусковым устройством, а также систему управления котловой группой, обеспечивающую требуемую температуру воды на ее выходе, отличающаяся тем, что котлоагрегаты котловой группы гидравлически соединены между собой последовательно, котловая группа снабжена шунтирующей ее гидромагистралью с автоматическим терморегулирующим делителем потока на ее входе и смесителем на ее выходе, а система управления котловой группы выполнена в виде звеньев блокировки пусковых устройств блока управления горелок смежных по потоку котлоагрегатов, каждое из которых состоит из командного, временной задержки и исполнительного элементов, причем командный элемент связан с управляющим им датчиком температуры воды на выходе предыдущего по потоку котлоагрегата и через элемент временной задержки и исполнительный элемент - с пусковым устройством блока управления горелки следующего по потоку котлоагрегата.

Description

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ КОТЕЛЬНАЯ

Полезная модель относится к. области теплоснабжения жилых и производственных объектов и может применяться для их отопления и/или горячего водоснабжения, например, на базе многокотловых мини-котельных крышного типа,

Известна автоматизированная котельная 111 типа ОТО-250 фирмы Юнкере, Германия, содержащая циркуляционный контур нагрева воды с сетевым насосом и котловой группой, состоящей из 3-х кофлоагрегатов С котлов). Каждый котлоагрегат имеет автоматизированную горелку с блоком регулирования ее тепловой мощности, снабженным

- 2

пусковым устройством. Котлоагрегаты в котловой группе соединены между собой гидравлически параллельно, а их совместная работа организуется системой (пультом) управления котловой группой типа Diematic С21. обеспечивающей требуемую температуру воды на ее выходе. Эта система достаточно сложна, что связано с сложностью управления С подключения, переключения, отключения) автономно автоматизированных, но независимых друг от друга в группе С из-за параллельности их включения в циркуляционный контур котельной) котлоагрегатов.

Сложность решения задачи такого управления подтверждается и ограничением количества котлоагрегатов в группе 3-мя единицами (что ограничивает мощность всей котловой группы) и значительной долей стоимости этой системы (пульта) в общей цене котельной С2.

Существо предлагаемого решения выражается в гидравлически последовательном соединении между собой (ив контуре) котлоагрегатов котловой группы со снабжением ее шунтирующей гидромагистралью с автоматическим терморегулирующим делителем потока на ее входе и смесителем на ее выходе.

Система управления котловой группы представляет собой относительно простые звенья блокировки пусковых устройств блоков управления горелок котлоагрегатов. Каждое такое звено содержит командный (сигнальный) элемент, связанный с управляющим им датчиком температуры воды на выходе ближайшего (смежного) предыдущего по потоку котлоагрегата, элемент временной задержки (реле времени) команды и исполнительный элемент, блокирующий пусковое устройство блока управления горелки котлоагрегата.

Таким образом, последовательное включение котлоагрегатов позволило резко упростить и унифицировать систему управления котловой группой, сведя ее к звеньям блокировки пусковых устройств горелок котлоагрегатов (кроме первого по потоку), что значительно удешевляет стоимость котельной, повышает ее надежность, упрощает монтаж и обслуживание, а также снимает ограничения по количеству

котлоагрегатов в котлогруппе, то есть, по мощности котельной.

Модель пояснена чертежом, на котором условно изображена котельная с подключенным потребителем тепла.

Автоматизированная котельная включает в себя циркуляционный сетевой насос 1, котловую группу из трех одинаковых отопительных водогрейных котлоагрегатов 2, 3, 4, прямую 5, обратную 6, межкотловые 7, 8 и шунтирующую 9 магистрали, терморегулирующий делитель 10 потока в виде трехходового крана с автоматическим электроприводом 11, смеситель 12 и систему 13 управления котловой группы.

Котлоагрегат 2, Скак и 3,4) состоит из котла 14, С15, 16) с автоматизированной горелкой 17, С18, 195,блока управления 20, (21,22)тепловой мощностью горелки 17,18,19, имеющего пусковое устройство Сна чертеже не изображено) для программного запуска и останова горелки, и датчика 23,С 24, 25) температуры воды на выходе котлоагрегата 2. СЗ, 4).

Система 13 управления котловой группы состоит из звеньев блокировки 26 и 27 пусковых устройств блоков управления 21 и 22 соответственно.

Каждое из звеньев блокировки включает в себя командный С сигнальный), временной задержки и исполнительный элементы Сна чертеже не изображены).

Командный элемент звена 26 связан с датчиком 23 температуры воды на выходе котлоагрегата 2, а также через элемент временной задержки1 С реле времени) и через исполнительный элемент - с пусковым устройством блока управления 21 горелки 18 котлоагрегата 3, смежного с котлоагрегатом 2 в направлении потока воды,проходящего через котлоагрегаты.

Командный элемент звена 27 связан с датчиком 24 температуры воды на выходе котлоагрегата 3, а также через элемент временной задержки и исполнительный элемент - с пусковым устройством блока управления 22 горелки 19 котлоагрегата 4, смежного с котлоагрегатом 3 в направлении потока воды, проходящего через котлоагрегаты.

Котельная через прямую 28 и обратную 29 ветви теплотрассы образует с потребителем тепла циркуляционный контур системы тепло&№ №,

- 3 -

снабжения, содержащий отопительные приборы 30 с прямой 31 и обратной 32 магистралями.

Котельная работает следующим образом. Подается электропитание на насос 1, блоки управления 20, 21, 22 горелок, систему 13 управления котловой группы и автоматический электропривод 11 делителя потока 10.

Насос 1 прокачивает воду по образуемому котельной и потребителем тепла через прямую 28 и обратную 29 ветви теплотрассы циркуляционному контуру. При этом, вода с температурой ниже требуемой на выходе котловой группы С) подается насосом 1 через прямую ветвь 28 теплотрассы, прямую магистраль 31, отопительные приборы 30 и обратную ветвь 29 теплотрассы, делитель 10 потока, делящий воду на два потока: котловой - через магистраль 6, котлы 14, 15, 16 и магистраль 5, и возвратный - через шунтирующую 9 магистраль, которые через смеситель 12 поступают на вход насоса 1.

По сигналу датчика 23 температуры воды на выходе котла 14 пусковое устройство блока управления 20 запускает горелку 1 котлоагрегата 2 Спервого по потоку), так как эта температура ниже СТк - ДТЭ.где:

Тк ) - Требуемая заданная температура воды на выходе котловой группы и любого из ее котлоагрегатов Скотлов);

ДТ ) - допустимое предельное отклонение величины Тк от ее номинального значения.

После запуска горелки 17 блок управления 20 регулирует ее мощность по сигналу от датчика 23 температуры до уровня , обеспечивающего требуемую температуру воды на выходе котлоагрегата 2, равную СТк +ОТ), гдеОн 1°О - допустимое при стационарном режиме рабочее отклонение величины Тк от ее номинального значения, причем, .

При снижении температуры окружающего воздуха и соответственно теплопотребления отапливаемого объекта делитель 10 потока с помощью автоматического электропривода 11 по сигналу датчика Сне указанного на чертеже) температуры воздуха увеличивает котловой поток воды, а при увеличении температуры окружающего воздуха и

уменьшении теплопотребления отапливаемого объекта - наоборот.

При этом, блок управления 20 горелки 1 увеличивает (при увеличении теплопотребления объекта) или уменьшает Спри уменьшении теплопотребления объекта) ее мощность по сигналу от датчика 23 температуры до уровня, обеспечивающего температуру воды на выходе котлоагрегата 2 и котловой группы, равную Тк + и Т.

Пока теплопотребление объекта не превышает максимальную теплопроизводительность котлоагрегата 2 и температура воды на его выходе не снижается до величины (Тк -ДТ), командный элемент звена 26 блокировки с помощью его исполнительного элемента, блокирует включение пускового устройства блока управления 21 горелки 18 котлоагрегата 3, а командный элемент звена 27 блокировки, с помощью его исполнительного элемента, блокирует включение пускового устройства блока управления 22 горелки 19 котлоагрегата 4.

Если теплопотребление объекта в дальнейшем превысит максимальную теплопроизводительность первого по потоку котлоагрегата 2, то температура воды на его выходе, выходах остальных котлоагрегатов 3, 4 Сто есть, котловой группы) опустится ниже уровня СТк - ДТ). С этого момента элемент временной задержки звена 26 блокировки отсчитывает время, в течение которого температура воды на выходе котлоагрегата 2 находится на уровне, равным или ниже СЕк -Л1Р. Если это время преви.ысит его предельно допустимую Сзаданную) величину, заранее введенную в элемент задержки С уставку реле времени) звена 26 блокировки, этот элемент задержки пропустит на исполнительный элемент звена 26 управляющий сигнал командного элемента, вырабатываемый по сигналу датчика 23 темпера туры, и этот исполнительный элемент разблокирует пусковое устройство блока управления 21 горелки 18 второго по потоку котлоагрегата 3, и оно по сигналу датчика 24 температуры воды котлоагрегата 3, запустит его горелку 18, так как температура воды на выходе котлоагрегата 3 ниже СТк -AT).

После запуска горелки 18 блок управления 21 регулирует ее мощность по сигналу от датчика 24 температуры до уровня, обеспечивающего требуемую температуру воды на выходе второго по потоку

/frfjftPW/

- 5 котлоагрегата 3 и котловой группы, равную СТк + ОТ).

Далее процесс поддержания температуры воды на выходе котлоагрегата 3 и котловой группы на уровне СТк ±ОТ) при изменении теплопотребления объекта в пределах суммы максимальной теплопроизводительности котлоагрегатов 2 и 3 полностью идентичен; аналогичному процессу, описанному выше для котлоагрегата 2.

При этом, командный элемент звена 27 блокировки с помощью его исполнительного элемента попрежнему блокирует включение пускового устройства блока управления 22 горелки 19 третьего по потоку котлоагрегата 4.

Если теплопотребление объекта в дальнейшем превысит сумму максимальной теплопроизводительности котлоагрегатов 2 и 3, температура воды на выходе котлоагрегата 3 и котловой группы опустится ниже уровня СТк -ДТ). С этого момента элемент временной задержки звена 27 блокировки отсчитывает время, в течение которого температура воды на выходе котлоагрегата 3 находится на уровне, равном или ниже СТк -ДТЭ. Если это время превысит его предельно допустимую величину, заранее введенную в элемент задержки звена 27 блокировки, происходит запуск горелки 19 котлоагрегата 4 и регулирование ее мощности аналогично процессу, описанному для котлоагрегата 3, при этом, котлоагрегаты 2 и 3 работают с максимальной теплопроизводительностыо.

При уменьшении теплопотребления объекта до уровня ниже суммы

максимальной теплопроизводительности котлоагрегата 4 температура

воды на выходе котлоагрегата 4 и котловой группы поднимается до уровня СТк +&Т) и блок управления 22 по сигналу оавмшввввввАЩ&г йававййсввасшм-от датчика 25 температуры выключает горелку 19 котлоагрегата4, а горелка 18 котлоагрегата 3 переходит в режим регулирования мощности по сигналу аавсвамгаашайгййчваамавйкаптвжи от датчика 24 температуры.

При дальнейшем уменьшении теплопотребления объекта до уровня ниже суммы максимальной теплопроизводительности котлоагрегата 2 и минимальной теплоп-роизводительности котлоагрегата 3 температура воды на выходе котлоагрегата 3 и котловой группы поднимается до

- 6 уровня СТк +ДТЗ и блок управления 21 по сигналу ааяааа шан ааёз VjHfagS&eSStB&r от датчика 24 температуры выключает горелку 18 котлоагрегата 3, а горелка котлоагрегата 2 переходит в режим регулирования мощности по сигналу отрицательной обратной связи от датчика 23 температуры.

При уменьшении теплопотребления объекта до уровня ниже минимальной теплопроизводительности котлоагрегата 2 температура воды на выходе котлоагрегата 2 и котловой группы поднимается до уровня СТк +/vn, и блок управления 20 по сигналу eeteaaasogsaaesssi s eaasот датчика 23 температуры выключает горелку 17 котлоагрегата 2 и котловая группа приходит в исходное состояние С все горелки выключены.

Согласно заявляемому предложению, разработана проектная документация котельных, успешно испытан экспериментальный образец котлоагрегата для них, на 1997 год намечен монтаж и запуск в эксплуатацию нескольких экспериментальных котельных.

Claims (1)

1. Автоматизированная котельная, содержащая циркуляционный контур нагрева воды с сетевым насосом и котловой группой, состоящей из нескольких котлоагрегатов, каждый из которых имеет автоматизированную горелку с блоком регулирования ее тепловой мощности, снабженным пусковым устройством, а также систему управления котловой группой, обеспечивающую требуемую температуру воды на ее выходе, отличающаяся тем, что котлоагрегаты котловой группы гидравлически соединены между собой последовательно, котловая группа снабжена шунтирующей ее гидромагистралью с автоматическим терморегулирующим делителем потока на ее входе и смесителем на ее выходе, а система управления котловой группы выполнена в виде звеньев блокировки пусковых устройств блока управления горелок смежных по потоку котлоагрегатов, каждое из которых состоит из командного, временной задержки и исполнительного элементов, причем командный элемент связан с управляющим им датчиком температуры воды на выходе предыдущего по потоку котлоагрегата и через элемент временной задержки и исполнительный элемент - с пусковым устройством блока управления горелки следующего по потоку котлоагрегата.