Система утилизации теплоты Советский патент 1990 года по МПК F24F5/00 

Изобретение относится к технике утилизации теплоты вторичных энергетических ресурсов и может быть использовано, в частности, для утилизации теплоты системы оборотного водоснабжения .

Целью изобретения является повышение надежности работы в различные .периоды года.

На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные схемы системы утилизации теплоты, имеющей перепускной и байпас- ный трубопроводы и перемычку с теплообменником и охладитель соответственно.

Система утилизации теплоты содержит источник 1 теплоты вторичных энергетических ресурсов, подключенный подающим трубопроводом 2 циркуляционного контура 3 через подогреватель 4 с регулятором 5 расхода теплоносителя к входу 6 потребителя 7 теплоты и возвратным трубопроводом 8 - к выходу 9 потребителя 7 теплоты.

Обводной трубопровод 10 с регулируемым элементом 11 сообщен с входом 12 подогревателя 4 и возвратным трубопроводом 8. Датчик 13 температуры воды установлен в циркуляционном контуре 3 и связан с регулятором 5

СП

|

ОЭ 00

to

расхода теплоносителя. К циркуляционному контуру 3 подключен через запорный элемент 14 трубопровод 15 подпитки

Дополнительный обводной трубопровод 16 с теплообменным аппаратом 17 воздушного охлаждения и запорными элементами 18 и 19 на его входе 20 и выходе 21 подключен соответственно к подающему 2 и возвратному 8 трубопроводам циркуляционного контура 3. Перепускной трубопровод 22 с дополнительным регулируемым элементом 23 подключен к циркуляционному контуру 3, параллельно основному обводному трубопроводу 10, причем вход 24 перепускного трубопровода 22 подключен к циркуляционному контуру 3 со стороны потребителя 7 теплоты, а выход 25 - со стороны подогревателя 4.

Дополнительный регулируемый эле-г мент 23 связан с датчиком 13 температуры воды и сблокирован с регулируе мым элементом 11 основного обводного трубопровода 10.

Байпасный трубопровод 26 с дополнительным теплообменным аппаратом 27 воздушного охлаждения, который мо- жет быть выполнен в виде градирни, имеет на входе по воздуху дополнительный регулятор 28 расхода, подключенный к расположенному в возвратном трубопроводе 8 дополнительному датчику 29 температуры воды.

Перемычка 30 с теплообменником 31 подключена к входу 12 и выходу 32 подогревателя 4.

На основном обводном трубопрово- де 10 установлен охладитель 33, при этом теплообменный аппарат 17 снабжен контуром 34 циркуляции, а теплообменник 3-1 и охладитель 33 подключены к последнему параллельно через установленные в контуре 34 циркуляции регулируемые клапаны 35 и 36.

Регулируемый клапан 35 со стороны охладителя 33 подключен к установленному в возвратном трубопроводе 8 датчику-29 температуры воды, а клапан 36 - к основному датчику 13 тем- |пературы воды.

Регулируемый элемент- 11 обводного трубопровода 10 может быть выполнен в виде дроссельной шайбы (фиг. 2), а на входе 12 подогревателя 4 может быть установлена дополнительная дроссельная шайба 37.

В циркуляционном контуре 3 могут быть установлены запорные элементы 38 и 39. Контур 34 циркуляции (фиг. 2) может иметь запорные элементы 40-42. На- основном обводном трубопроводе 10 и перепускном трубопроводе 22 (фиг.1) могут быть установлены запорные элементы.

Обводной 10 и перепускной 22 трубопроводы могут иметь соответственно переключаемые клапаны 43 и 44 (фиг. 1). Регулируемые элементы 11 и 23 могут быть подключены к задат- чику 45 температуры.

Система утилизации теплоты работает следующим образом.

В холодный период Года теплая вода от источника 1 вторичных энергетических ресурсов (например, вода системы охлаждения технологического оборудования) через подающий трубопровод 2, открытый запорный элемент 38 и подогреватель 4 поступает к потребителю 7 теплоты (например, системе кондиционирования воздуха и отопления) . После охлаждения вода через возвратный трубопровод 8 при открытом запорном элементе 39 возвращается к источнику 1. Запорные элементы 18 и 19 и переключаемые клапаны 43 и 44 находятся в закрытом положении.

При этом через теплообменный аппарат 27 пропускается со стороны подающего трубопровода 2 в возвратный трубопровод 8 постоянный расход воды, достаточный для обеспечения охлаждения основного расхода воды при его пропускании через потребитель 7 теплоты.

При пониженных температурах наружного воздуха и/или снижении, мощности теплового потока от технологического оборудования возможен дополнительный подогрев воды путем соответствующего регулирования с помощью регулятора 5 расхода пропускаемого через подогреватель 4 теплоносителя .

В теплый период года в системе утилизации теплоты возможна подача теплой воды к потребителю 7 без осуществления ее дополнительного подогрева в подогревателе 4 путем прекращения подачи теплоносителя в последний.

При дальнейшем повышении температуры наружного воздуха и/или увеличении мощности теплового потока от

5

технологического оборудования пере- ключаемые клапаны 43 и 44 устанавливаются в открытое положение.

Часть охлажденной воды из возвратного трубопровода 8 (от выхода 9 потребителя 7 теплоты) через перепусной трубопровод 22 подается снова на вход 12 подогревателя 4.

Такая же часть воды из подающего трубопровода 2 через обратный трубопровод 10 поступает в возвратный трубопровод 8,

Равенство расходов перетекаемых по трубопроводам 10 и 22 потоков воды обеспечивается в результате использования сблокированных между собой регулируемьгх элементов 11 и 23, которые осуществляют регулирование в зависимости от температуры наружного воздуха с использованием задатчика 45 температуры.

В период отсутствия потребности в телоте запорные элементы 38 и 39 перекрываются и дополнительное охлаждение воды осуществляется с использованием теплообменного аппарата 17 при открытых запорных элементах 18 и 19.

Регулирование температуры охлажденной воды производится путем исползования регулятора 28 расхода, регулирующего расход подаваемого в теп- лообменный аппарат 27 потока воз- духа.

В холодный период года запорные элементы 38, 39, 40 и 42 открыты, а элементы 18 и 19 закрыты (фиг. 2).

Теплая вода от источника 1 вторичных энергетических ресурсов через подающий трубопровод 2, открытый запорный элемент 38 и подогреватель поступает к потребителю 7 теплоты. После охлаждения вода через возвратный трубопровод 8 при открытом запорном элементе 39 возвращается к источнику 1.

Через обводной трубопровод 10 с регулируемым элементом (дроссельной шайбой) 11 пропускается постоянный расход воды, -который предотвращает замерзание воды в теплообменном аппарате 17, который может быть выполнен в виде градирни с контуром 34 циркуляции.

При понижении температуры наружного воздуха и/или снижении мощно- сти теплового потока от технологического оборудования возможен дополнительный подогрев воды путем соответствующего регулирования с по

5

3

0

5

5

0 5

0

12 -6

мощью регулятора 5 расхода пропускаемого чгерез .подогреватель 4 теплоносителя, при этом расход воды через подогреватель 4 может регулироваться с помощью дополнительной дроссельной шайбы 37.

При повышении температуры наружного воздуха запорный элемент 41 открывается и в теплообменник 31 от градирни 17 через контур 34 циркуляции и регулируемый клапан 36 поступает вода, которая дополнительно охлаждает часть воды , поступающей к потребителю 7 теплоты.

При необходимости в работу может быть подключен охладитель 33 путем регулирования расхода охлаждающей воды с использованием регулируемого клапана 35, которая поступает в охладитель 33 от градирни 17 через контур 34циркуляции.

В период отсутствия потребности в теплоте запорные элементы 38, 39, 40 и 42 закрыты, а элементы 18 и 19 открыты.

Охлаждение воды осуществляется только с использованием градирни 17.

Формула изобретения

1. Система утилизации теплоты, содержащая источник теплоты вторичных энергетических ресурсов, подключенный подающим трубопроводом циркуляционного контура через подогреватель с регулятором расхода теплоносителя к входу потребителя теплоты и возвратным трубопроводом - к выходу последнего, обводной трубопровод с регулируемым элементом, сообщенный с входом подогревателя и возвратным трубопроводом, датчик температуры воды, связанный с регулятором расхода, и трубопровод подпитки, подключенный к циркуляционному контуру, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы в различные периоды года, система снабжена дополнительным обводным трубопроводом с теплообменным аппаратом воздушного охлаждения и запорными элементами на его входе и выходе, подключенными соответственно к подающему и возвратному трубопроводам циркуляционного контура.

2. Система по п. отличающаяся тем, что она снабжена перепускным трубопроводом с дополнительным регулируемым элементом, связанным с

датчиком температуры воды .и сблокированным с регулируемым элементом -основного обводного трубопровода, при этом перепускной трубопровод .подключен к циркуляционному контуру параллельно основному обводному трубопроводу, причем вход перепускного трубопровода подключен к циркуляционному -контуру со стороны потребителя, а выход - со стороны подогревателя.

3. Система по пп, 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена байпасным трубопроводом с дополнительным теплообменным аппаратом воздушно- го охлаждения, на входе которого по воздуху установлен дополнительный регулятор расхода, и дополнительным датчиком температуры воды, расположенным в возвратном трубопроводе и

5 0

подключенным к дополнительному регулятору расхода.

А. Система по п. 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что она снабжена перемычкой с теплообменником, подключен-1 ной к входу и выходу подогревателя, и охладителем, установленным на основном обводном трубопроводе, при этом теплообменный аппарат снабжен контуром циркуляции, а теплообменник и охладитель подключены к последнему параллельно через дополнительно устайовленные в контуре циркуляции регулируемые клапаны, один из которых со стороны охладителя подключен к дополнительно установленному в возвратном трубопроводе датчику температуры воды, а другой - к основному датчику температуры.

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и позволяет повысить надежность работы системы утилизации теплоты в различные периоды года. Система утилизации теплоты имеет источник 1 теплоты вторичных энергетических ресурсов, подключенный циркуляционным контуром 3 через подогреватель 4 к потребителю 7 теплоты. Обводной трубопровод 10 с регулируемым элементом 11 сообщен с входом 12 подогревателя 4 и возвратным трубопроводом 8. Дополнительный обводной трубопровод 16 с теплообменным аппаратом 17 воздушного охлаждения подключен к подающему и возвратному трубопроводам 2 и 8. Перепускной трубопровод 22 с дополнительным регулируемым элементом 23 подключен к циркуляционному контуру 3 параллельно основному обводному трубопроводу 10. Система утилизации теплоты, кроме того, может иметь байпасный трубопровод 26 с дополнительным теплообменным аппаратом 27 воздушного охлаждения и перемычку 30 с теплообменником 31, подключенную к входу 12 и выходу 32 подогревателя 4, при этом на основном обводном трубопроводе 10 может быть установлен охладитель 33, который совместно с теплообменником 31 может быть подключен к контуру 34 циркуляции теплообменного аппарата 17.

фиг.1