Система теплоснабжения Российский патент 2023 года по МПК F24D3/02 

Изобретение относится к энергетике, в частности к системам теплоснабжения.

Известен индивидуальный тепловой пункт для организации в нем импульсного режима течения с применением мембранного насоса для смешения теплоносителя, который является близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению. Индивидуальный тепловой пункт с мембранным насосом содержит подающий и обратный трубопроводы, два односекционных мембранных насоса, состоящие из насосной и рабочей камер, соединенные жестким штоком и являющихся левой и правой секциями мембранного насоса. Механический механизм переключения ударных клапанов с одной стороны соединен с жестким штоком, а с другой стороны – с правым и левым ударными клапанами. Отопительный прибор в виде пластинчатого теплообменника. На входе индивидуального теплового пункта установлен импульсный распределитель потока, включающий правый и левый клапаны импульсного распределителя потока, правый и левый штоки импульсного распределителя потока, кулачек импульсного распределителя потока, соединенный не жестко с электроприводом. К входу импульсного распределителя потока подключен подающий трубопровод, а его выходы соединены с рабочими камерами левой и правой секции мембранного насоса через подающие патрубки. Дополнительно введен второй отопительный прибор в виде пластинчатого теплообменника. Каждая секция мембранного насоса связана только со своим отопительным прибором. К правой секции мембранного насоса подключен первый отопительный прибор. К левой секции мембранного насоса - второй отопительный прибор. Вход первого отопительного прибора подключен одновременно к рабочей камере правой секции мембранного насоса через правый ударный клапан и насосной камере правой секции мембранного насоса через нагнетательный обратный клапан правой секции. Вход второго отопительного прибора подключен одновременно к рабочей камере левой секции мембранного насоса через левый ударный клапан и насосной камере левой секции мембранного насоса через нагнетательный обратный клапан левой секции. Выходы отопительных приборов подключены одновременно к обратному трубопроводу и соответственно к насосным камерам правой или левой секциям мембранного насоса через нагнетательные обратные клапаны рециркуляции и всасывающие обратные клапаны правой или левой секций (RU 183885, МПК F24D 3/02, опубл. 08.10.2018).

Недостатками индивидуального теплового пункта является ограниченное применение (только в системах отопления, имеющих два симметричных контура) и узкий диапазон регулирования расхода теплоносителя.

Известен индивидуальный тепловой пункт для организации в нем импульсного режима течения с применением мембранного насоса для смешения теплоносителя, который является близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению. Индивидуальный тепловой пункт с мембранным насосом содержит подающий и обратный трубопроводы, два односекционных мембранных насоса, состоящие из насосной и рабочей камер, соединенные жестким штоком и являющихся левой и правой секциями мембранного насоса. Механический механизм переключения ударных клапанов с одной стороны соединен с жестким штоком, а с другой стороны – с правым и левым ударными клапанами. Отопительный прибор в виде пластинчатого теплообменника. На входе индивидуального теплового пункта установлен импульсный распределитель потока, включающий правый и левый клапаны импульсного распределителя потока, правый и левый штоки импульсного распределителя потока, кулачек импульсного распределителя потока, соединенный не жестко с электроприводом. К входу импульсного распределителя потока подключен подающий трубопровод, а его выходы соединены с рабочими камерами левой и правой секции мембранного насоса через подающие патрубки. Дополнительно введен второй отопительный прибор в виде пластинчатого теплообменника. Каждая секция мембранного насоса связана только со своим отопительным прибором. К правой секции мембранного насоса подключен первый отопительный прибор. К левой секции мембранного насоса - второй отопительный прибор. Вход первого отопительного прибора подключен одновременно к рабочей камере правой секции мембранного насоса через правый ударный клапан и насосной камере правой секции мембранного насоса через нагнетательный обратный клапан правой секции. Вход второго отопительного прибора подключен одновременно к рабочей камере левой секции мембранного насоса через левый ударный клапан и насосной камере левой секции мембранного насоса через нагнетательный обратный клапан левой секции. Выходы отопительных приборов подключены одновременно к обратному трубопроводу и соответственно к насосным камерам правой или левой секциям мембранного насоса через нагнетательные обратные клапаны рециркуляции и всасывающие обратные клапаны правой или левой секций (RU 183885, МПК F24D 3/02, опубл. 08.10.2018).

Недостатками индивидуального теплового пункта является ограниченное применение (необходимо два симметричных контура отопления), постоянный коэффициент смешения, а также возможность попадания горячего теплоносителя в систему отопления при нарушении герметичности диафрагмы.

Технический результат заключается в повышении эффективности работы отопительных приборов потребителей за счет более глубокого использования потенциала теплоносителя (температура и давление) на частоте пульсаций двухсекционного мембранного насоса, регулированием коэффициента смешения в зависимости от установленного графика качественного регулирования.

Сущность изобретения заключается в том, что система теплоснабжения включает отопительные приборы, подающий и обратный трубопроводы, два односекционных мембранных насоса, причем одна секция является рабочей, а вторая насосной, каждая секция разделена диафрагмами на активные и пассивные камеры, диафрагмы соединены между собой жестким штоком, в средней части которого со стороны пассивной рабочей камеры на шток установлен жестко упор, опирающийся на пружину, активная рабочая камера оборудована впускным и выпускным клапаном, связанным с переключающими устройствами, механически связанными с диафрагмой, активная насосная секция параллельно гидравлически связана через нагнетательный обратный клапан с отопительными приборами и выпускным клапаном, а через всасывающий обратный клапан - параллельно с обратным трубопроводом и выходом отопительного прибора, на подающем трубопроводе установлен погодный регулятор прямого действия, гидравлически связанный с контрольным теплообменником, установленным на обводной линии обратного трубопровода.

На чертеже изображена схема системы теплоснабжения.

Система теплоснабжения включает потребитель в виде отопительных приборов 1, подающий трубопровод 2, по которому горячий теплоноситель из теплосети подается потребителю, обратный трубопровод 3, по которому охлажденный теплоноситель возвращается в тепловую сеть, мембранный насос 4 состоящий из двух секций, причем одна секция является рабочей 5, а вторая насосной 6, каждая секция разделена диафрагмами 7, 8 на рабочую активную 9 и рабочую пассивную 10, насосную активную 11 и насосную пассивную 12, диафрагмы 7, 8 соединены между собой штоком 13 в средней части которого со стороны пассивной рабочей камеры 10 установлен жестко упор 14 опирающийся на пружину 15. Активная рабочая камера 9 оборудована впускным 16 и выпускным 17 клапаном переключающими устройствами 18, механически связанными с диафрагмой 7. Активная насосная секция 11 параллельно гидравлически связана через нагнетательный обратный клапан 19 с отопительными приборами 1 и выпускным клапаном 17, а через всасывающий обратный клапан 20 параллельно с обратным трубопроводом 3 выходом отопительного прибора 1. На подающем трубопроводе 2 установлен погодный регулятор прямого действия 21, гидравлически связанный с контрольным теплообменником 22, установленным на обводной линии 23 обратного трубопровода 2.

Система теплоснабжения работает следующим образом. Перед началом работы устройство заполняется теплоносителем из обратного трубопровода 3 через открытый впускной клапан 17 и выравнивания давления в системе. Под действием пружины 15, воздействующей на упор 14, связанной со штоком 13 мембраны 7, 8 будут перемещаться справа-налево. Холодный теплоноситель, находящийся в активной рабочей секции 9 будет всасываться через всасывающий обратный клапан 20 активной насосной камерой 11. При достижении мембран 7, 8 крайнего левого положения произойдет переключение клапанов под действием механизма переключения 18, так что выпускной клапан 17 закроется, а впускной клапан 16 откроется. При таком положении клапанов 16, 17 мембраны 7, 8 связанные штоком 13 под действием разности давления между подающим 2 и обратным трубопроводом 3 будут перемещаться слева-направо, сжимая пружину 15 через упор 14. Охлажденный теплоноситель, находящийся в активной насосной камере 11, будет вытесняться через нагнетательный обратный клапан 19 в отопительные приборы 1, где он будет отдавать тепло воздуху в помещении. При достижении мембран 7, 8 крайнего правого положения произойдет переключение клапанов под действием механизма переключения 18, так что выпускной клапан 17 закроется, а впускной клапан 16 откроется. Под действием сжатой пружины 15, воздействующей на упор 14, связанной со штоком 13 мембраны 7, 8 будут перемещаться справа-налево. Горячий теплоноситель, находящийся в активной рабочей секции 9 будет вытесняться через открытый выпускной клапан 17 в отопительные приборы 1, где он будет отдавать тепло воздуху в помещении. Далее цикл повториться, при периодическом совершении цикла будет происходить частичное смешение горячего и охлажденного теплоносителей в трубопроводах. При отклонении температуры охлажденного теплоносителя, возвращаемого через контрольный теплообменник 22 в обратный трубопровод 2 по обводной линии 23, будет осуществляться корректировка расхода горячего теплоносителя с помощью погодного регулятора прямого действия 21. Так, при завышении температуры охлажденного теплоносителя по отношению к графику качественного регулирования произойдет увеличение давления в термобаллоне погодного регулятора прямого действия 21, и он прикроет проходное сечение. При этом уменьшиться расход горячего теплоносителя через него и увеличиться падение давления на нем. Снижение располагаемого давления между подающим 2 и обратным 3 трубопроводами увеличит время порции горячего теплоносителя в общем цикле, что уменьшит коэффициент смешения теплоносителей.

Эффективность системы теплоснабжения определяется соотношением времени порции горячего и охлажденного теплоносителей в единице времени периода, при котором будет повышаться теплоотдача отопительных приборов и рационально использоваться теплоноситель. Соотношение между временем порции горячего и охлажденного теплоносителей в единице времени периода может изменяться в диапазоне 1:2,5.

По сравнению с известным решением заявленное изобретение позволяет повысить эффективность работы отопительных приборов потребителей за счет более глубокого использования потенциала теплоносителя (температура и давление) на частоте пульсаций двухсекционного мембранного насоса, регулированием коэффициента смешения в зависимости от установленного графика качественного регулирования.

Изобретение относится к энергетике, в частности к системам теплоснабжения. Система теплоснабжения включает отопительные приборы, подающий и обратный трубопроводы, два односекционных мембранных насоса, причем одна секция является рабочей, а вторая - насосной. Каждая секция разделена диафрагмами на активные и пассивные камеры, диафрагмы соединены между собой жестким штоком, в средней части которого со стороны пассивной рабочей камеры на шток установлен жестко упор, опирающийся на пружину. Активная рабочая камера оборудована впускным и выпускным клапаном, связанным с переключающими устройствами, механически связанными с диафрагмой. Активная насосная секция параллельно гидравлически связана через нагнетательный обратный клапан с отопительными приборами и выпускным клапаном, а через всасывающий обратный клапан - параллельно с обратным трубопроводом и выходом отопительного прибора. На подающем трубопроводе установлен погодный регулятор прямого действия, гидравлически связанный с контрольным теплообменником, установленным на обводной линии обратного трубопровода. Технический результат заключается в эффективности работы отопительных приборов потребителей за счет более глубокого использования потенциала теплоносителя на частоте пульсаций двухсекционного мембранного насоса, регулированием коэффициента смешения в зависимости от установленного графика качественного регулирования. 1 ил.

Система теплоснабжения, включающая отопительные приборы, подающий и обратный трубопроводы, два односекционных мембранных насоса, каждая секция разделена диафрагмами на камеры, диафрагмы соединены между собой жестким штоком, каждая секция мембранного насоса связана с отопительными приборами, вход отопительных приборов подключен к насосной камере секции мембранного насоса через нагнетательный обратный клапан, выход отопительных приборов подключен одновременно к обратному трубопроводу и насосной камере мембранного насоса, а на входе подающего трубопровода установлен регулятор погодного регулирования прямого действия, связанного с контрольным теплообменником, установленным на обводной линии обратного трубопровода, отличающаяся тем, что одна секция мембранного насоса является рабочей, а вторая - насосной, причем каждая секция разделена диафрагмами на активные и пассивные камеры, со стороны пассивной рабочей камеры на шток установлен жестко упор, опирающийся на пружину, активная рабочая камера оборудована впускным и выпускным клапаном, связанным с переключающими устройствами, механически связанными с диафрагмой, активная насосная секция параллельно гидравлически связана через нагнетательный обратный клапан с отопительными приборами и выпускным клапаном, а через всасывающий обратный клапан - параллельно с обратным трубопроводом и выходом отопительного прибора.