КОТЕЛЬНАЯ Российский патент 2018 года по МПК F24D3/00 F24D17/00 

Описание патента на изобретение RU2652499C1

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в водогрейных котельных систем теплоснабжения для покрытия нужд горячего водоснабжения в межотопительный период.

Известна котельная (см. патент РФ №2137984, F24D 3/02, опуб. 20.09.1999 г.), содержащая по меньшей мере один водогрейный котел, водо-водяной теплообменник и циркуляционный насос, подающий и обратный сетевые трубопроводы, подключенные к водо-водяному теплообменнику, вакуумный деаэратор подпиточной воды с трубопроводами исходной воды, греющего агента и деаэрированной подпиточной воды, последний из которых подключен к обратному сетевому трубопроводу через бак-аккумулятор и подпиточный насос.

Недостатком известной котельной является перерасход топлива в межотопительный период, из-за необходимости поддерживать работу водогрейных котлов для обеспечения потребителей горячей водой на нужды горячего водоснабжения (ГВС).

Технически близкой к заявленной котельной является котельная (см. Ионин А.А. и др. Теплоснабжение. - М.: Стройиздат, 1982, рис. 12.7, с. 283), содержащая по меньшей мере один водогрейный котел, подающий и обратный сетевые трубопроводы, подающий и обратный трубопроводы горячего водоснабжения, водо-водяной теплообменник, подключенный по греющей среде между подающим и обратным сетевыми трубопроводами, а по нагреваемой между обратным и подающим трубопроводами горячего водоснабжения, сетевой насос, циркуляционный насос, подпиточные насосы, регулирующую перемычку, соединяющую обратный и подающий сетевые трубопроводы и аппараты химводоочистки, соединенные через подпиточные насосы с обратными трубопроводами сетевой воды и горячего водоснабжения.

Недостатком известной котельной также является перерасход топлива в межотопительный период, из-за необходимости поддерживать работу водогрейных котлов для обеспечения потребителей горячей водой на нужды ГВС.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является сокращение расхода топлива для водогрейных котлов в межотопительный период, за счет использования низкопотенциальной тепловой энергии, получаемой от теплоносителя, циркулирующего в замкнутом контуре тепловой сети.

Результат достигается тем, что котельная, содержащая по меньшей мере один водогрейный котел, подающий и обратный сетевые трубопроводы, подающий и обратный трубопроводы горячего водоснабжения, водо-водяной теплообменник, подключенный по греющей среде между подающим и обратным сетевыми трубопроводами, а по нагреваемой между обратным и подающим трубопроводами горячего водоснабжения, сетевой насос, циркуляционный насос, подпиточные насосы, регулирующую перемычку, соединяющую обратный и подающий сетевые трубопроводы, и аппараты химводо-очистки, соединенные через подпиточные насосы с обратными трубопроводами сетевой воды и горячего водоснабжения, согласно изобретению дополнительно снабжена теплонасосной установкой, при этом испаритель теплонасосной установки подключен к подающему сетевому трубопроводу, после регулирующей перемычки, а конденсатор теплонасосной установки подключен, после циркуляционного насоса, между обратным и подающим трубопроводами горячего водоснабжения.

Целью данного изобретения является сокращение расхода невозобновляемых топливных ресурсов при минимальных капитальных затратах. Экономия топлива достигается за счет использования вместо водогрейных котлов теплонасосной установки для подготовки воды на нужды ГВС в межотопительный период. Основной особенностью предлагаемой котельной является использование в качестве низкопотенциального источника энергии теплоносителя, который циркулирует в тепловой сети без подогрева в водогрейных котлах. Это решение позволяет исключить капитальные затраты на организацию самостоятельного источника низкопотенциальной энергии, кратно сокращая затраты на внедрение теплонасосной установки.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема котельной, где: 1 - водогрейный котел, 2 - регулятор температуры, 3 - водо-водяной теплообменник, 4 - регулирующая перемычка, 5 - регулятор подпитки, 6 - сетевой насос, 7 - аппараты химводоочистки, 8 - подпиточный насос, 9 - регулятор подпитки, 10 - циркуляционный насос, 11 - теплонасосная установка, 12 - испаритель теплонасосной установки, 13 - конденсатор теплонасосной установки, 14, 15 - запорная арматура, 16 - подающий сетевой трубопровод, 17 - обратный сетевой трубопровод, 18 - подающий трубопровод горячего водоснабжения, 19 - обратный трубопровод горячего водоснабжения.

Котельная осуществляет свою работу следующим образом. При переходе с отопительного периода на межотопительный производится останов водогрейных котлов 1, закрывается запорная арматура 14 и регулятор температуры 2, для отключения водо-водяного теплообменника 3 как по греющей, так и по нагреваемой среде, и производится переключение регулятора подпитки 5 в положение, исключающее циркуляцию теплоносителя через водогрейные котлы 1. Также производится открытие запорной арматуры 15 для обеспечения подачи теплоносителя тепловой сети с сети ГВС в теплонасосную установку 11.

После выполнения данных операций образуются два контура циркуляции. Первый контур - замкнутый контур циркуляции теплоносителя в тепловой сети, включающий: подающий и обратный сетевые трубопроводы 16 и 17 соответственно, регулирующую перемычку 4, сетевой насос 6 и испаритель теплонасосной установки 12. Второй контур - контур циркуляции горячей воды для ГВС, включающий: подающий и обратный трубопроводы горячего водоснабжения 18 и 19 соответственно, циркуляционный насос 10 и конденсатор теплонасосной установки 13.

Первый контур используется как источник низкопотенциальной тепловой энергии в межотопительный период. Достаточный приток теплоты обеспечивается за счет развитой системы сетевых трубопроводов, которые выступают в роли устройств теплообмена между теплоносителем и окружающей средой. Теплоноситель, циркулируя посредством сетевого насоса 6 в контуре, нагревается, воспринимая теплоту из окружающей среды, после чего охлаждается, передавая полученную теплоту хладагенту в испарителе 12.

Работа теплонасосной установки 11 обеспечивает передачу собранного тепла от испарителя 12 в конденсатор теплонасосной установки 13 с потенциалом, достаточным для подогрева воды во втором контуре до необходимой температуры.

Во втором контуре вода, возвращаемая посредством циркуляционного насоса 10 от потребителя, по обратному трубопроводу горячего водоснабжения 19 поступает в конденсатор теплонасосной установки 13 для нагрева и затем подается потребителю по подающему трубопроводу горячей воды 18.

Подпитка первого и второго контуров ведется по мере необходимости от аппаратов химводоочистки 7 посредством подпиточных насосов 8 через регуляторы подпитки 9.

Во время отопительного периода котельная работает по стандартной схеме без использования теплонасосной установки при открытой запорной арматуре 14 и закрытой арматуре 15.

Таким образом, использование тепловой сети в качества низкопотенциального источника для теплонасосной установки позволяет сократить расход топлива для водогрейных котлов котельной в межотопительный период при минимальных затратах на внедрение установки.

Похожие патенты RU2652499C1

название год авторы номер документа
СИСТЕМА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ 2020
  • Кобылкин Михаил Владимирович
  • Риккер Юлия Олеговна
  • Батухтин Андрей Геннадьевич
  • Батухтин Сергей Геннадьевич
RU2793831C2
СПОСОБ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ 2013
  • Батухтин Андрей Геннадьевич
  • Кобылкин Михаил Владимирович
  • Батухтин Сергей Геннадьевич
RU2561846C2
СПОСОБ ГЛУБОКОЙ УТИЛИЗАЦИИ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОГО ТЕПЛА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ АБСОРБЦИОННОГО ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРА С ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ АБСОРБЦИЕЙ 2020
  • Степанов Константин Ильич
  • Мухин Дмитрий Геннадьевич
RU2736965C1
СПОСОБ ТЕПЛОХЛАДОСНАБЖЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ АБСОРБЦИОННОГО ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРА С ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ АБСОРБЦИЕЙ 2020
  • Степанов Константин Ильич
  • Мухин Дмитрий Геннадьевич
RU2755501C1
ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА 2001
  • Арбузов М.Г.
  • Мурат С.Г.
  • Ткачев Е.Б.
  • Шеломков В.С.
  • Кирюхин А.А.
  • Круглов Г.Д.
RU2192547C1
Способ работы водогрейной котельной 2019
  • Новичков Сергей Владимирович
  • Ростунцова Ирина Алексеевна
RU2716202C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПАРОСИЛОВОЙ УСТАНОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2021
  • Стерлигов Владислав Викторович
  • Дробышев Владислав Константинович
  • Стерлигов Марк Владиславович
  • Пуликов Павел Сергеевич
RU2778190C1
СИСТЕМА ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА ДЛЯ ТОПЛИВОСЖИГАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ 2015
  • Батухтин Андрей Геннадьевич
  • Кобылкин Михаил Владимирович
  • Батухтин Сергей Геннадьевич
  • Иванов Сергей Анатольевич
RU2601401C1
КОНДЕНСАЦИОННАЯ КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА (ВАРИАНТЫ) 2012
  • Горшков Валерий Гаврилович
RU2489643C1
СИСТЕМА ОДНОТРУБНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 2006
  • Проценко Валентин Прокофьевич
RU2320930C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 652 499 C1

Реферат патента 2018 года КОТЕЛЬНАЯ

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в водогрейных котельных для покрытия нужд горячего водоснабжения в межотопительный период. Котельная содержит по меньшей мере один водогрейный котел, подающий и обратный сетевые трубопроводы, подающий и обратный трубопроводы горячего водоснабжения, водо-водяной теплообменник, подключенный по греющей среде между подающим и обратным сетевыми трубопроводами, а по нагреваемой между обратным и подающим трубопроводами горячего водоснабжения, сетевой насос, циркуляционный насос, подпиточные насосы, регулирующую перемычку, соединяющую обратный и подающий сетевые трубопроводы, и аппараты химводоочистки, соединенные через подпиточные насосы с обратными трубопроводами сетевой воды и горячего водоснабжения, при этом котельная дополнительно снабжена теплонасосной установкой, при этом испаритель теплонасосной установки подключен к подающему сетевому трубопроводу, после регулирующей перемычки, а конденсатор теплонасосной установки подключен, после циркуляционного насоса, между обратным и подающим трубопроводами горячего водоснабжения. Это позволяет сократить расход топлива для водогрейных котлов в межотопительный период за счет использования низкопотенциальной тепловой энергии, получаемой от теплоносителя, циркулирующего в замкнутом контуре тепловой сети. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 652 499 C1

Котельная, содержащая по меньшей мере один водогрейный котел, подающий и обратный сетевые трубопроводы, подающий и обратный трубопроводы горячего водоснабжения, водо-водяной теплообменник, подключенный по греющей среде между подающим и обратным сетевыми трубопроводами, а по нагреваемой между обратным и подающим трубопроводами горячего водоснабжения, сетевой насос, циркуляционный насос, подпиточные насосы, регулирующую перемычку, соединяющую обратный и подающий сетевые трубопроводы, и аппараты химводоочистки, соединенные через подпиточные насосы с обратными трубопроводами сетевой воды и горячего водоснабжения, отличающаяся тем, что котельная дополнительно снабжена теплонасосной установкой, при этом испаритель теплонасосной установки подключен к подающему сетевому трубопроводу, после регулирующей перемычки, а конденсатор теплонасосной установки подключен, после циркуляционного насоса, между обратным и подающим трубопроводами горячего водоснабжения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2652499C1

Тепловой пункт 1982
  • Кравченко Юлий Яковлевич
  • Роговой Виталий Трофимович
SU1038733A1
Система теплоснабжения 1984
  • Кравченко Юлий Яковлевич
  • Роговой Виталий Трофимович
SU1160190A1
СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ 2004
  • Шарапов В.И.
  • Шепелев И.Н.
RU2265776C1
Тепловой пункт 1988
  • Рузавин Георгий Степанович
SU1606818A1
СПОСОБ РАБОТЫ ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ 2013
  • Ротов Павел Валерьевич
  • Орлов Михаил Евгеньевич
  • Шарапов Владимир Иванович
  • Сивухин Андрей Александрович
RU2554014C1
Система горячего водоснабжения 1947
  • Куранов И.Н.
SU76726A1
Взрывобезопасный светильник 1936
  • Лейбов Р.М.
SU51886A1

RU 2 652 499 C1

Авторы

Батухтин Андрей Геннадьевич

Иванов Сергей Анатольевич

Кобылкин Михаил Владимирович

Риккер Юлия Олеговна

Барановская Марина Геннадьевна

Батухтин Сергей Геннадьевич

Даты

2018-04-26Публикация

2017-03-29Подача