Комбинированная система теплоснабжения для производства бетонных изделий Советский патент 1993 года по МПК B28B11/00 F24D3/00 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к системам теплоснабжения гелиополигона для производства железобетонных изделий.

Целью изобретения является повышение качества изделий, производительности и сокращение энергозатрат.

Комбинированная система теплоснабжения для производства железобетонных

изделий представлена на чертеже и включает гелиоприемник 1,первый теплообменник 2, соединенные между собой трубопроводами 3, в которых установлены запорно-регу- лирующие органы 4 и первый циркуляционный насос 5, первую емкость 6 с жидкостью, которая через отводящий трубопровод 7 с эапорно-регулирующими органами 8 соединена с гелиотермоформами 9, гелиотермоформы 9 через подводящий трубопровод 10с соответствующими запорно- регулирующими органами 11, 12 и 13, второй циркуляционный насос 14 и первый теплообменник 2 соединены с первой емкостью 6. Первая емкость 6 соединена с входом первого теплообменника 2 первым дополнительным трубопроводом 15, в котором установлены соответствующий запор- но-регулирующий орган 16 и третий циркуляционный насос 17.

Вторая емкость 18 с жидкостью через отводящий трубопровод 19, запорно-регу- лирующие органы 20, 21 соединена с гелиотермоформами 9. Гелиотермоформы 9 через подводящий трубопровод 22 с запорно-ре- гулирующими органами 23, 24, 11 и 12; второй циркуляционный насос и первый теплообменник 2 соединены со второй емкостью 18.

Вторая емкость 18 соединена с вторым насосом 14 вторым дополнительным трубопроводом 25 с запорно-регулирующим органом 26. Второй теплообменник 27 посредством отводящего трубопровода 28 с эапорно-регулирующими органами 29 подключен к гелиотермоформам 9, которые через запорно-регулирующие органы 30 и четвертый циркуляционный насос 31, установленный в подводящем трубопроводе 32, связаны с вторым теплообменником 27,

При эксплуатации в системе могут быть образованы шесть замкнутых контур ов.

I контур включает гелиоприемник 1, первый теплообменник 2, первый циркуляционный насос 5, связанные трубопроводами 3 с запорно-регулирукщими органами 4. Контур заполнен теплоносителем - незамерзающей жидкостью и предназначен для нагрева солнечной энергией теплоносителя, циркулирующего в этом контуре.

И контур состоит из первого теплообменника 2, первой емкости 6 с жидкостью, третьего циркуляционного насоса 17, соединенных трубопроводом 15 с запорно-регулирующим органом 16. Контур заполнен водой и предназначен для накопления избытка солнечного тепла, поступающего от гелиоприемника 1 посредством теплообменника 2, в течение всего периода солнечного сияния.

III контур включает первый теплообменник 2, вторую емкость 18 с жидкостью, второй циркуляционный насос 14, связанные трубопроводами 19, 22 и 25 с запорно-регулирующими органами 23, 24 и 26. Контур заполнен водой и предназначен для однократного подогрева в первом теплообменнике 2 воды, циркулирующей в объеме этого контура, в начальные часы суточного сол0 нечного сияния.

IV контур состоит из разомкнутого III контура, образующегося перекрытием за- порно-регулирующего органа 26, и гелио- термоформ 9, связанных с разомкнутым III

5 контуром трубопроводами 7 и 10 с запорно- регулирующими органами 11 и 21. Контур заполнен водой и служит для подачи подогретой в первом теплообменнике 2 воды в гелиотермоформы 9. Объем циркулирующей

0 в IV контура воды постепенно увеличивается по мере подключения новых, подготовленных для тепловой обработки изделий, гелиотермоформ 9. Подключение гелиотер- моформ 9 выполняется открыванием запор5 но-регулирующего органа 21,

V контур состоит из.второго теплообменника 27, гелиотермоформ 9, четвертого циркуляционного насоса 31, связанных трубопроводами 28 и 32 с залорно-регулирую0 щими органами 29 и 20. Контур заполнен водой, подогреваемой во втором теплообменнике 27 паром от котельной, и предназначен для подогрева до более высоки-х температур изделий в гелиотермоформах 9,

5 предварительно подогретых солнечным теплом.

VI контур состоит из первой емкости-, гелиотермоформ 9, второго циркуляционного насоса 14, первого теплообменника 2,

0 связанных трубопроводами 7 и 10 с запор- но-регулирующими органами 8, 21,11,12 и 13. VI контур образуется размыканием II контура, выполненным путем отключения третьего циркуляционного насоса 17 и пере5 крыванием запорно-регулирующего органа9 16 и подключением к разомкнутому II контуру части IV контура, выполняемым перекры- запорно-регулирующих органов 20 и 23 и открыванием запорно-регулирующих

0 органов 8. и 13. VI контур заполнен водой и предназначен для подачи нагретой за день солнечным теплом воды в первой емкости 6 в гелиотермоформы 9 во вторую рабочую смену, когда солнечной радиации нет.

5 Работает система следующим образом.

Работа на гелиополигоне начинается в

.6 час. Включают I. II. Ill КОНТУОЫ системы и

подают пар в теплообменник 27 V контура.

Выполняют работы по распалубке, чистке,

смазке первой гелиотермоформы 9, установке арматуры, укладке бетонной смеси и утеплителя и прочие. Эти работы завершаются в 7ч, К этому времени солнечное тепло не успевает нагреть воду в III контуре до требуемой температуры (60-70°С), Поэтому в первую гелиотермоформу 9 в 7 ч. 30 мин подают воду из теплообменника 27, в котором к 6 ч 30 мин вода успевает нагреться до 60-70°С. Горячую еоду из теплообменника 27 подают по части У контура, включающей теплообменник 27, первую гелиотермоформу 9, циркуляционный насос 31 при открытых примыкающих к первой гелиотермоформе 9 запорно-регулирующих органах29. Запорно-регулирующие органы, относящиеся к другим гелиотермоформам 9, закрыты. Начинается процесс разогрева бетона в первой гелиотермоформе 9 горячей водой со стороны поддона и солнцем чере.з re л ио крышку, оборудованную свето- прозрачным покрытием.

Через каждые 60 мин (ритм работы на технологической линии) необходимо начинать тепловую обработку бетона в очередных гелиотермоформах. Если к 8 ч вода в III контуре еще не нагрелась до 60-70 0, горячую воду во вторую гелиотермоформу 9 так же, как и в первую подают из теплообменника 27, открывая принадлежащие второй гелиотермоформе 9 запорно-регулирующие органы 29. Теперь горячая вода в V контуре циркулирует, проходя одновременно через термоподдон двух гелиотермоформ 9,

Если к 9 ч вода в II) контуре подогревалась до 60-70°С, ее подают в третью гелио- термоформу 9 по IV контуру. Для этого размыкают III контур, перекрывая запорно- регулирующий орган 26, открывают запорно-регулирующие органы 12, 20 и 21, принадлежащие третьей гелиотермоформе 9, Нагретая в III контуре вода вытесняет холодную воду из термоподдона третьей re-, лиотермоформы 9.

Через каждый час по мере готовности к тепловой обработке изделий к IV контуру подключают новые гелиотермоформы 9. Скорость нагрева в теплообменнике 2 воды, циркулирующей по IV контуру, такова, что к моменту подключения очередной гелиотермоформы 9 температура воды в трубопрово- де 7 достигает первоначальных значений (в пределах 60-70°С). Циркуляцию воды сначала в третьей гелиотермоформе 9, а затем последовательно в остальных гелиотермоформах прекращают, когда разность темпе- ратур воды на выходе из поддона гелиотермоформы 9 и бетона на расстоянии 5-7 см от верхней поверхности поддона гелиотермоформы 9 уменьшиться до 5°С, что :;.со.исходит через 2-2,5 ч после подключения гелиотермоформы 9 к IV контуру. Дальнейший прогрев бетона, теплоносителем IV контура нецелесообразен в связи с резким уменьшением в дальнейшем скорости подь- ема температуры прогреваемых изделий. Поэтому по мере достижения указанной разности температур гелиотермоформы 9 отключают от IV контура путем закрывания запорно-регулирующего органа 21 и подключения к V контуру открывания запорно- регулирующего органа 30. Температура воды в этом контуре составляет 85-90°С и обеспечивает интенсивный догрев изделий до и изотермический прогрев бетона при этих температурах.

II контур системы гелиоснабжения работает в течение периода солнечного сияния с 8 до 18 ч. За это время в первой емкости накапливается тепло солнечной радиации, отбираемой из I контура через теплообменник 2. Температура воды в первой емкости 6 достигает 60-70°С. После этого отключают насос 17 и закрывают запорно- регулирующий орган 16. Для начального нагрева железобетонных изделий в гелиотермоформах 9 после 18.ч используется нагретая вода из первой емкости б. Для этого включают в работу VI контур путем открывания запорно-регулирующих органов 8 и 13, включ-эния насоса 16 (запорно- регулирующие органы 20 и 23 при этом закрыты) и открывания запорно-регулирующего органа 21 сначала первой гелиотермоформы 9, а затем с ритмом 1 ч последовательно открывают запорно-регу- лирующий орган 21, относящийся к другим гелиотермоформам.

. По окончании процесса эффективного теплообмена между циркулирующей в IV контуре водой и нагреваемым изделием так же, как это происходит при работе системы в первую рабочую смену, гелиотермоформц 9 последовательно отключают от IV контура и подключают к V контуру, температура нагрева воды в котором составляет 90-95°С, т.е. на 10°С выше температуры нагрева воды в этом контуре в первую смену работы гелиополигона. Повышение температуры воды во вторую смену необходимо для компенсации тепла на прогрев бетона изделий в связи с отсутствием дополнительного солнечного тепла, поступающего через гелио- крышки гелиотермоформ.

Данная система позволит осуществить комбинированную гелиотермообработку изделий при различном сочетании видов тепла, поступающего к изделиям, в том числе при одновременном использовании всех источников тепла, и обеспечить постоянный оптимальный режим тепловой обработки в

течение всего года, что позволит стабилизировать ритм работы, высокую производительность и качество продукции. Формула изобретения Комбинированная система теплоснаб- жения для производства железобетонных изделий, включающая гелиоприемник и первый теплообменник, которые соединены между собой трубопроводами, в которых установлены соответствующие запорно-регули- рующие органы и первый циркуляционный насос, первую емкость с жидкостью, которая через отводящий трубопровод с соответствующим регулирующим органом соединена с соответствующими гелиотермоформами, ко- торые через подводящий трубопровод с соответствующими запорно-регулирующими органами и второй циркуляционный насос соединены через первый теплообменник с первой емкостью, которая соединена с вхо- дом первого теплообменника первым дополнительным трубопроводом, в котором установлены соответствующий запорно-ре- гулирующий орган и третий циркуляционный насос, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изделий, производительности и сокращения энергозатрат, она

снабжена второй емкостью с.жидкостью и вторым теплообменником с соответствующими отводящими и подводящими трубопроводами, в которых установлены соответствующие запорно-регулирующие органы, четвертым циркуляционным насосом, который установлен в подводящем тру- бопроводе второго теплообменника, и вторым дополнительным трубопроводом, с соответствующим запорно-регулирующим органом, причем отводящий трубопровод с соответствующими запорно-регулирующими органами второй емкости соединен с соответствующими гелиотермоформами, которые через соответствующий подводящий трубопровод.с соответствующими запорно-регулирующими органами, второй циркуляционный насос и первый теплообменник соединены с второй емкостью, которая соединена с вторым насосом вторым дополнительны трубопроводом, отводящий трубопровод второго теплообменника подключен к соответствующим гелиотермо- формам, которые соединены через соответствующие заперно-регулирующие органы и четвертый циркуляционный насос с вторым теплообменником.

Использование: промышленность строительных материалов, в частности теплоснабжение гелиополигона для производства железобетонных изделий. Сущность изобретения: система содержит гелиоприемник 1, теплообменники 2 и 27, емкости 6 и 18 с жидкостью, циркуляционные насосы 5, 14- 17, 31, гелиотермоформы 9, трубопроводы 3, 7, 10, 15, 19, 22, 25 и 32 с соответствующими запорно-регулирую- щими органами 8, 11, 12, 13, 16, 20, 21, 23, 24, 25, 29 и 30. 1 ил. со с «гЛ со О FO Ю О) 00 ы