Тепловой пункт Советский патент 1992 года по МПК F24D19/00 F24D17/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к системам снабжения горячей и холодной водой жилых, общественных и промышленных здачий может быть использовано при закрытых системах центрального теплоснабжения потребителей со смешанной тепловой нагрузкой, имеющих центральные или местные тепловые пункты (ЦТП и ИТП), и яяпя- ется усовершенствованием устройства по авт.св. № 1606818.

Известен тепловой пункт закрытой системы теплоснабжения, содержащий подающий и обратный трубопроводы тепловой сети, теплообменники горячего водоснабжения первой и второй ступеней с греющими и нагреваемыми линиями, трубопровод ввода хозяйственно питьевого водопроро- дз, трубопроводы горячей, циркуляционной и холодной воды тепловой насос, регуляторы, дополнительный теплообменник у первой ступени, бак-аккумулятор, подключенный к трубопроводу ввода, к трубопроводу холодной воды и к нагреваемой ль ии между дополнительным теплообменником и теплообменником первой ступени

Недостатком такого технического решения являются повышенные энергетические и эксплуатационные затраты, обусловленные следующими факторами сезонные колебания температуры хоподной поды а источниках приводят к аналогичным колебаниям расходов горячей воды и теплоносителя у потребителей, к завышению поверхности теплообменников, к образора- нию конденсата на поверхности труб холодной воды в отопительном сезоне, к увеличению металлоемкости и эксплуатационных затрат по системам (нзприг/ер, а открытых источниках температура холодной воды в отопительном сезоне 0,Б-1,0°С, летом 20-25°С на диапазоне срезки температурного графика. Кроме того, имеют место потери теплоты до 10-15% на перетопь; с ухудшением при этом санитарка ги- гиенических условий отапливаемых помещений. Устранить перетопы возможно лишь путем усложнения и удорожаний тепловых пунктов за счет применения специального оборудования, в состав которого входят сложные смесительные установ п и электронные приборы средств автоматизации,

Целью изобретения является снижение эксплуатационных и энергетических затрат путем исключения сезонных колебаний температуры потребляемой холодной воды и колебаний расходов горячей воды и теплоносителя.

Постаэленная цель достигается тем что тепловой пункт закрытой системы теплоснабжения, включающий подающий и обратный трубопроподы тепловой сети

теплообменники горячего водоснабжения

первой и второй ступеней с греющими и

нагреваемыми линиями трубопровод БРОДЭ

хозяйственно-питьевого водопровода труt бопрпводы горячей циркуляционной и хо0 ло/ч-юй воды, тепловой насос регуляторы дополнительный теплообменник первой ступени, подключенный v трубопроводу ввода перед основным теплообменником первой ступени бак-аккумулятор по,оклю

5 чеьныг, к трубопроводу ввода хозяйствен но питьевой воды, ,трубопроводу холодной РОДЫ и к нагреваемой линии между теплообменниками -дополнительном и червой ступени, обводной трубопровод холодной

0 води, содержит дополнительный бак аккумулятор подключенным г одной стороны ч трубопроводу ввода хозяйственно-пчтьево Р водопровода, а с другой - к линии под- ключечия основного бака-яккумулятора к

5 H3t ревааиой линии на выходе из допопни- телоного теплообменника и к трубопроводу орячего водоснабжения до датчика температурь регулятора температуры воды посредством соединительного трубопровода

0 а обводной трубопровод подсоединен co- единитэл ному с помощью перемычки с установленный на ней регулятором температуры, i 1еющим датчик темпсрчгу- ры расположенный на подающем тр/боп

5 роводе тепловой сети погле теплообменника второй ступени

На чертеже представлена схегп тепло- во о пункта

Тепловой пункт содержит подающий 1 с

0 датчиком 2 температуры теплоносителя и обрелнмй 3 трубопроводы тепловой сети дополнительный А и основной 5 теплообменники первой ступени тепловой насос G с испзритечем 7 и конденсатором 8 тепло5 обмонник 9 второй ступени трубопровод1) ввода хозяйственно-питьевого4 водопровода трубопроводы горяией 11 с датчиком 12 температуры воды циркуляционной 13 и холодной 14 воды основной 15 и дополни

О тельный 1C баки-акг умуляторы обводной трубопровод 17 холодной воды с регулятором 18 температуоы холодной воды соеди нительный трубопровод 19 выхода из дополнительного бака-аккумулятора при5 соединенный к трубопроводу горячей воды перемычку 20 с регулирующим клапаном 21 и имгульснв м труботроводом 22 задвижки 23 и 24, обратные клапаны 25 и 26 на тру бопрозоде холодной РОДЫ и на перемычке соединяющей -рубопровод 19 и лин-лю под

ключения основного бака-аккумулятора к

нагреваемой линии 27 и 28

В целях повышения НДДРЖНОСТИ работы и исключения возможности перетока греющей среды в нагреваемую в качестве дополнительного теплообменника 4 целесообразно использовать теплообменники пластинчатого типа

Работа теплового пункта осуществляется при включенном тепловом насосе б При срезке температурного графика в тепловой сети задвижка 24 закрыта, а задвижка 23 открыта. В остальные периоды отопительного сезона закрыта задвижка 23, а открыта задвижка 24

В дополнительном теплообменнике 4 осуществляется сезонный подогрев {в отопительной сезоне) холодной воды в трубопроводе 10 ввода хозяйственно-питьевого водопровода теплотой обратного трубопровода 3 тепловой сети Затем холодная вода поступает в основной 15 и дополнительный 16 баки-аккумуляторы, а также в системы приготовления горячей воды и системы холодной воды, о затем к потребителям на водоразбор Благодаря сезонному подогреву холодной воды в теплообменнике 4 достигаются исключение сезонных колебаний температуры холодной воды и связанные с последними снижение на 25-35% и стаби- лизаиин расходов горячей воды и теплоно- смеля в отопительном сезоне

Суммарный объем оснопного 15 и дополнительного 16 баков-аккумуляторов рассчитан на покрытие неравномерности потребления систем горячей и холодной воды потребителей При этом основной бак- аккумулятор учитывает покрытие 100% неравномерности потребления системами холодной воды и приблизительно 50% неравномерности систем горячего водоснабжения. Емкость дополнительного бака-аккумулятора учитывает покрытие остальных 50% неравномерности потребления горячей воды

Сетевая водэ от ТЭЦ поступает в тепловой пункт по т рубопроводу 1, а возвращает- ся от местных теплопогребляющих установок по трубопроводу 3. При суммарном расходе горячей и холодной воды потребителями не выше среднечасового холодная вода с температурой 4 tx из трубопровода 10 ввода хозяйственно-питьевого водопровода поступает в дополнительный теплообменник 4, в котором подогревается до температуры t Xj затем идет в трубопровод 14 холодной воды, а также после предварительного подогрева до температуры горячей воды т.г в теплообменниках 5 и 9 в трубопровод 11 горячего

водоснабжения При этом температура хо лодной воды в трубопроводе 14 ре(улирует- ся регулятором 18 на уровне - t% которая выше температуры точки росы tp - окружа- ющего воздуха (обычно в местах прокладки трубопровода 14 составляет 12-18°С, что исключает образование конденсата на поверхности труб, подающих холодную воду потребителям)

0 При минимальном водоразборе или его отсутствии осуществляется зарядка баков- аккумуляторов 15 и 16. При водоразборе выше среднечасового баки-эккумулчторы 15 и тб разряжаются, При этом основной

5 бак-аккумулятор 15 разряжается в трубопровод 14 холодной воды и в трубопровод 11 горячей воды врез теплообменники 5 и 9

При разрядке дополнительного бака аккумулятора 16 еода из него подается следу0 ющим образом.

При закрытой задвижке 24 (период срезки температурного графика в тепловой сети) вода поступает в теплообменник 9 через задвижку 23 При этом, если темпера5 тура теплоносителя в трубопроводе 1 на выходе из теплообменника 9 второй ступени отличается от графика качественного4 регулирования сезонной теплоты нагрузки то от датчика 2 температуры теплоносителя по

0 импульсной трубке подается сигнал па регулирующий клапзн 21 на перемычке 20, который изменяет расход холодной воды, перепускаемой из трубопровода 10 ввода на вход ьтеплообменник 9. Благодаря этому не

5 только поддерживается температура сетевой воды в трубопроводе 1 за теплообменником 9 в соответствии с графиком качественного регулирования, но и снижаются затраты на перекачку, так как умень0 шзется суммарное гидравлическое сопротивление в теплообменниках горячего водоснабжения.

В остальные периоды отопительного сезона разрядка из дополнительное бака-ак5 кумулятора 16 осуществляется в трубопроводе 11 горячей воды за теплообменником 9 до датчика 12 температуры воды Благодаря этому снижается требуемая поверхность теплообменников горячего во0 доснабжения, так как догрев воды из бака- аккумулятора 16 осуществляется в теплообменнике 9 (вместо теплообменника 5) при более высоком температурном напоре, а также дополнительно снижается тем5 пература сетевой воды

Тепловой пункт в сочетании с основной схемой дает возможность повысить эффективность всего комплекса систем централизованного тспловодо- и энергоснабжения потребителей. При этом полностью исключаются сезонные колебания температуры потребляемой холодной воды, что приводит к исключению колебаний расходов теплоносителя и горячей воды, а также к их снижению на 25-35 %, исключаются потери теплоты на перетопи, снижается металлоемкость трубопроводов тепловых сетей и систем горячего водоснабжения, снижается поверхность теплообменников, исключается конденсат на поверхности труб холод- ной воды и связанные с этим дополнительные затраты на тепловую изоляцию трубопроводов холодной води, исключается увлажнение строительных конструкций от конденсата труб холодной воды, снижаются капитальные и эксплуатационные затраты по тепловым сетям, стационарным подогревательным установкам и системе технического водоснабжения ТЭЦ, снижается расход электроэнергии электро- плитами и расход газа газовыми плитами а жилищно-коммунальном секторе, возрастает удельная теплофикационная выработка электроэнергии на ТЭЦ, что приводит к снм- ЖРНИЮ расхода топлива на станции, умень- ша;гся загрязнение окружающей среды

тепловыми отходами и продуктами сгорания топлива ТЭЦ (в том числе и токсичными газовыми отходами).

Формула изобретения Тепловой пункт по авт.св. № 1606818, отличающийся тем. что. с целью снижения эксплуатационных и энергетических затрат путем исключения сезонных колебаний температуры холодной воды и колебаний расходов горячей воды и теплоносителя, тепловой пункт содержит дополнительный бак-аккумулятор, подключенный с одной стороны к трубопроводу хозяйственно-питьевого водопровода, а с другой - к линии подключения основного бака-аккумулятора к нагреваемой линии и к трубопроводу горячего водоснабжения до датчика температуры регулятора температуры посредством соединительного трубопровода, обводной трубопровод подсоединен к соединительному с помощью перемычки с уста- новленным на ней регулятором температуры, имеющим датчик температуры, расположенный на подающем трубопроводе после теплообменника второй ступени