Автоматизированный элеваторный тепловой пункт Советский патент 1982 года по МПК F24D7/00 G05D23/19 

(54) АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕВАТОРНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ Изобретение относится к теплоснабжению и может быть использовано преимущественно в системах отопления жилых и пругих зцаний. Известен автоматизированный элеваторный тепловой пункт, расположенный между теплосетью и системой отопления, содержащий подающий и обратный трубопроводы, нерегулируемый элеватор, рас,положенный на подающем трубопроводе, датчики температуры наружного воздуха, соединенные с регулятором температуры который у1фавлявт работой соленоидцого вентиля tlj, Наиболее близким к предлагаемому яв ляется автоматизированный элеваторный тепловой пункт, содержащий пр51МОй и обратнь1й трубопроводы, клапан с всполш - тельным механизмом, эпэватор, трубопро вод повторной циркуляшш, .подключенный к элеватору и обратному трубопровопу, регулятор температуры с датчиком температуры t2. Недостаток этих устройств состоит в значительном расходе теплоэнергетических затрат. Целью изобретения является экономия теплоэнергетических затрат. Поставленная цель достигается тем, что в автоматизированный элеваторный тепловой пункт, содержащий прямой и обратный, чрубопроводы, клапан с исгюлнительным механизмом, элеватор, трубопровод повторной циркуляции, подключенный к элеватору и обратному трубопроводу, регулятор температуры с датчиком температуры, дены исполнительный механизм и регулятор давления с датчиком перепада давления или регулятор расзсЬда ншдкости с датчиком расхода жидкости, причем датчик перепада давления или датчик расхода жидкости подклкм 4SH к прямому и обратному трубопроводдам, регулятор давления или регулятор расхода жидкости подключен к исполнительному механизму клапана, регулятор температуры поа;ключен к испо1гаительноMy механизму эпевагора, а Клапан установлэн в прямом или в обра гном трубопроввде или в грубопровоце повторной циркуляции., На фиг. I ггровецена блок-схема устройства с расположением клапана на подающем трубопроводе со стороны тепло сети, с использованием датчика перепаца дав лени я;на фиг. 2 - блок-схема устройства с расположением клапана на подающем трубопроводе со стороны теплосет, с использованием датчика расхода теплоносителя, расположенного на подающем трубопроводе со стороны системы отопления на фиг. 3 - блок-схема устройства с расположением клапана на пода ющем трубопроводе со стороны теплосети с использованием датчика расхода тепло носите ля, расположенного на обратном трубопроводе со стороны системы отопления; на фиг. 4 - блок-схема устройства с рас положением клапана на обратном трубопроводе со стороны теплосети, с исполь- зовашем датчика перепада давления;на фиг. 5 - блок-схема устройства с расположением клапана на обратном трубопроводе со стороны теплосети, с использованием датчика расхода теплоносителя, расположенного на подающем трубо проводе со стороны системы отопления; -на фиг. 6 - блок-ч;хема устройства с расположением клапана на обратном трубопроводе со стороны теплосети, с использованием датчика расхода теплоносителя, расположенного на обратном тр/бопроводе со стороны системы отопления; на фиг. 7блок-схема устройства с клапаном в трубопроводе повторной циркуляции, с использованием датчика перепада давления; на фиг. 8 - блок-схема устройства с кда .паном в грубопровоце повторной ияркупяции, с использованием датчика расхода теплоносителя, расположенного на подающем трубопроводе со стороны системы отопления на фиг. 9 - блок-схема уст ройства с Клапаном в трубопроводе по&тфной ниркуляшга, с использованием дагчийа расхода теплоносителя, расположенного на обратном трубопроводе со стороны системы отопления. Автоматизированный элеваторный тепЖ)вой пункт, расположенный между геплсг сетью 1 и системой отопления 2, содержит подающий 3 и обратный 4 трубогфоводы, регулируемый элеватор 5, располо женный на подающем трубопроводе 3, flai чики 6 температуры соединены с вхоаами регулятора 7 температуры. В .качествег датчиков гемггературы могут быть испо- . льзованы цатчики, которые могут измерять температуру наружного воздуха, тем- i пературу отапливаемых помещений, температуру теплоносителей в подающем 3 и обратном 4 трубопроводах или их комбинации. В качестве датчиков температуры используются датчики 6 температуры, расположенные внутри отапливаемых помещений, фиксирующие температуру И1утри помещений. Регулятор 7 температуры производит сравнение сигнала с датчиков 6 температуры с заданным и вырабатывает управляющий сигнал. Выход регулятора 7 температуры соединен с исполнительным механизмом 8, который служит для преобразования электрического сигнала в механическое перемещение и который соединен с управляющим входом регулируемого элеватора 5, Датчий 9 перепада давления, фиксирующий изменение перепада давления, расположен на выходе теплового пункта (со стороны системы отопления) и соединен с входом регулятора 1О давления.. Регулятор Ю давления сравнивает сигнал с датчиком 9 перепада давления с заданным и вырабатывает управляющий сигнал. Выход регулятора Ю давления соединен с исполнительным механизмом 11, преобразующим электрический Ъигнал в механическое перемещение клапана 12, регулирующим расход теплоносителя в подающем трубопроводе 3. Устройство также содержит дат чик 13 расхода жидкости и регулятор 14 расхода жидкости. Автоматизированный элеваторный тепловой пункт работает следующим образом. При повыщении температуры в помещении, что фиксируется датчиками 6 температуры, сигнал с датчиков 6 температуры поступает в регулятор 7 температуры. В регуляторе 7 температуры этот сигнал сравнивается с заданным и вырабатывается управляющий сигнал, который подавался в исполнительный механизм 8, преобразующий этот сигнал в механическое перемещение нгпы регулируемого элеватора 5, направленное на уменьщение диаметра входного отверстия со стороны подающего трубопровода 3.: При этом увеличивается коэффициент смещения элеватора 5, что приводит к понижению температуры теплоносителя в подающем труботфоводе 3 на выходе регулируемого элеватора S и способствует восстановлению прежней температуры внутри помещений. Однако при увеличении коэффициента смещения уменьщается и количество тегьлоносигеля в подающем трубопроводе 3 на выходе регупируемогх элевртора 5, следовательно, уменьшается перепад дав пения в тепловом пункте со стороны сяотемы отопления 2, что приводит к нарушению пропорционального рас преде; пения тепла вОтапливаемых помещениях. Это уменьшение перепада давления фиксируется датчиком 9 перепада давления. Сигнал с датчика 9 перепада давления поступает на регулятф Ю давления, который сравнивает подученный сигаал с заданным и вырабатывает управляющий сигнал. Последний поступает на исполнительный механизм 11, где преобрадуется в механическое перемещение клапана 12 , Клапан 12 увеличиваетколичество теплоносителя в подающем трубопроводе.З перед регулируемым элеватором 5, что приводит к повышению давления теплсносителя в подающем трубопроводе 3 на выходе регулируемого элеватора 5, и восстанавливается прежний перепад давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, т.е. стабилизируется гидравлический режим в тепловом пункте со стороны системы отопления 2 и, так-кщ образом, обеспечивается пропорциональное распределеаие тепла в отапшваемых помещениях, В дальнейшем вся система работает без изменений до следующего измешяия температуры или перепада давления, При понижений температуры в .помещении, что фиксируется датчиками 6 температуры, сигнал с датчиков 6 температуры посЕупает в регулятор 7 температуры, В регуляторе 7 температуры этот сигнал сравнивается с заданным и вырабатывается уг завляющий сигнал, который подается в исполнительный механизм 8, Последний преобра ет этот сигнал в механическое перемещение иглы регулируемого элеватора 5, направленное на уве личение диаметра входного отверстия регулируемого элеватора стороны по- дающего трубопровода 3, При это(л умет ньшаетоя коэффициент смещения элеватфа В результате этого повьпиается темиера- тура тепждаосителя в подающем ipySotipo- воде 3 на выходе регулируемого элвватора 5. Это способствует восстановлейию заданной температуры внутри помещеш, Однако при уменьшении коэффициента смещения регулируемого элеватора 5 увеличивается и количество теплоносителя в подакмцем трубопроводе 3 на вессопэ рету лируемого элеватора 5, и, спедовательно, увеличивается перепад давления в тепловом пункте со сторшы системы отовл и 2, что приводит к нарушению пропорционального распределения тепла в отапливаемых помещениях. Это увеличение перепада давления фиксируется датчиком 9 перепада давления. Сигнал с датчика 9 перепада давления поступает на регулятор. 10 дав летгая, который сравнивает по;ученный сигнал с задашшм и вырабатывает упра& ляющий сигнал. Последний поступает на исполнительный механизм 11, где преобразуется в механическое перемещение клапана 12. Клапан 12 уменьшает расход теплоносителя в подающем трубопроводе S перед регулируемым элеватфом 5, При этом аот1жается давление теплоносителя в подающем трубопроводе 3 на вьссодв регулиоуемого элеватора 5, и воостана&ливается прежний перепад давлений в тепло вом пункте со cTqpoHu системы отопязни 2, т.е. стабишзируется гидравлический режим в тепловом пункте со стороны сшзте- мы отопления 2 и, таким образом, обеспечивается пропорциональное распределение тепла в отапливаемых помещениях. В предлагаемом устройстве датчик 13 расхода жидкости может быть расположен либо на подающем трубопроводе 3, как показано на фиг, 2, либо на обратном трубопроводе 4, как показано на фиг, 3. В этом случае изменение расхода теплоносителя в подающем 3 (или обратном 4) трубопроводе фиксируется датчиком 13, расхода жидкости, который подает сигнал йа регулятор 14 расхода жиЩсости.Регуля тар 14 расхода жидкости вырабатывает jrnравляюший сигнал, посзупаюидай на испол нительный механизм 11, В остальном работа устройства аналогична работе, описанной выше, . Клапан 12 может быть установлен на обратном трубопроводе 4, как показано на фиг. 4. В этом система работает следующим образом, При- повышении температуры в помещениях процесс BoccTaHOBjeHHH температуры аналогичен описанному выше, При увеличении Коэффициента смешения регулируемого элеватора 5 уменьшается и количество теплоносителя в подающем трубопроводе Звна выхопе регулируемого элеватора 5, и датчик 9 перепада давления фиксирует уменьшение перепада давлений в тепловом пуасте со стороны системы отопления 2, что приводит к нарушению пропорционального распредешкия в отапливаемых помещениях. Сигнал с датчика 9 перепада давления поступает на егулятор 1О давления, который сравнивает полученный сигнал с зацанньгм и вырабатывает управляющий сигнал,Поспецний ndcrynaer на исполнительный механизм 11, где преобрадуегся в мехаютческое перемешение клапана 12, Клапан 12 увеличивает количество теплоносителя в обратном трубопроводе 4 со сгороны системы отопления 2, увеличивая тем самым количество теплоносителя, подаваемого к всасывающему патрубку регу/шруемого элеватора 5, При этом повышается давление теплоносителя в подающем трубопроводе 3 на выходе регулируемого элеватора 5, и восстнавливается прежний перепец давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, т,е, стабилизируется гидравлический режим в тепловом пункте со стороны системы отопления 2 и, таким образом, обеспечивается пропфциональное распределение тепла в отапливаемых помещениях,

В дальнейшем вся система работает без изменений до следующего изменения температуры внутри помещений или изме- нения перепада давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2,При понижении температуры внутри помещений процесс восстановления темпера туры аналогичен описанному. При этом уменьшается коэффициент смещения регулируемого элеватора 5, что привоцит к yвe ичeнию количества теплоносителя в подающем трубопроводе 3 на выхоае регулируемого элеватора 5, Датчик 9 перепада давления фиксирует увеличение перепада давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, что приводит к нарушению пропсрыиопального распределения тепла в отапливаемых поме- щениях. Сигнал с датчика 9 перепада павленйя поступает на регулятф 10 цавления, Который сравнивает полученный сиг нал с заданным и вырабатывает управляющий сигнал. Последний поступает на исi полнительный механизм 11, гце преобразуется в механическое nepetvremoHHe клапана 12, Клапан 12 уменьшает ко/шчество теплоносителя в обратном трубопроводе 4 со стороны теплосета I, при этом уменьщается располагаемый перепад давления перец элеватором, и восстанавливается прежний перепад давления в тепловом пункте со.стороны системы отопления 2, т, стабилизируется гиправлический режим в тепловом пункте со стороны системы отопления 2 и, таким образом, обеспечивается пропорыисшапьное распреце юние тепла в огаптегваемых помещениях

В дальнейшем вся система работает без изменений до следующего изменения температуры внутри помещений или изменения перепада давления, в тепловом jiyHKте со стороны системы отопления 2,

При повышении температуры внутри помещений процесс восстановления температуры аналогичен описанному выше. При этом уменьшается коэффициент смещения регулируемого элеватора 5, что приводит к увеличению количества теплоносителя в подающем трубопрсводе 3 на выходе регулируемого элеватора 5, Датчик 9 перепада давления фиксирует увеличение перепада давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, что приводит к нарушению пропорционального распределения тепла, в отапливаемых помещениях. Сигнал с датчика 9 давления поступает на регулятор 10 дав лени я, который сравнивает полученный сигнал в заданным и вырабатывает управляющий сишал,-Последний поступает н исполнительный механизм 11, где преобразуется в механическое перемещение i клапана 12, Клапан 12 уменьшает количество теплоносителя в обратном трубопроводе 4 со сгороны теплосети 2, При этом уменьшается располагаемый период иавлвния перЪц элеватором 5, и восстанавливается прежний перепад давления в тепловом пункте со стороны системы OTCV ппения 2, т,е, стабилизируется гидравлический режим в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, и таким образом, обеспечивается .пропорциональное распреде/ение тепла в отапливаемых помещениях,

В предлагаемом устройстве датчик 13 расхода жидкосте может быть располснжен либо на подающем трубопроводе 3, как показано на фиг, 5, либо на обратном трубопроводе 4, как показано на фиг, 6, В этом случае изменение расхода гепгажосителя в подающем 3 (или обратном 4) трубопроводе фиксируется датчиком 13 расхода жида ости, который подает сигнал на регулятор 14 расхооа жидкости,. Регулятор 14 расхода жидкости вырабатывает управляющий сигнал, поступающий на исполнительный механизм 11, В остальном работа устройства аналогична работе, описанной вьпие;

Клапан 12 может быть подключен к всасывающему патрубку регулируемого ai BaTq3a 5, как показано на фиг,- 7, В Э1Ч5М сцучае cifcTeMa работает следующим образом. 9920 При повышении температуры вйутри помещеш1й процесс воссгановления температуры аналогмчен описанному выше, При увеличении коэффициента смешения регулируемого элеватора 5 уменьшается количество теплоносителя, в подающем трубопроводе 3 на вькоые регулируемого элеватора 5, и датчик 9 перепада давления фиксирует уменьшение перепада оавпеяия в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, что приводит к нарушению пропорционального распреце1кния тепла в отапливаемых помещениях. Сигнал с аатчика 9 перепада давления nocTynaeiT на регулятор 10 давления, который сравнивает по/чученный сигнал с заданнь1М и вырабатывает угфавляюший сигнал. Последний поступает на исполнительный механизм 11, где преобразуется в механичаское перемё- щение клапана 12, Клапан 12 уменьшает количество теплоносителя, подаваемого к всасьюающему патрубку регулируемого элеватора 5, При этом повьпиается давление в подающем трубопроводе 3 на выходе регулируемого элеватора 5, и восстанавливается прежний перепад давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, т,е,-стабилизируется гидравщюский режим в тепловом пункте со сто-роны системы отопления 2 и, таким образом, обеспечивается пропорциональное распределение тепла в отапливаемых помещениях, В дальнейшем система работает без изменений до следующего изменения температуры внутри помещений или изменения перепада давлешя в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, При понижении температуры внутри помещений процесс восстановтния темперагуры аналогичен описанному выше.При этом уменьшается коэффициент смещения регулируемого элеватора 5, что приводит к увеличению количества теплоносителя в подающем трубопроводе 3, на выходе регулируемого элеватора Si Дат- чик 9 перепада давления фиксирует уведачение перепада давления в тепловом пункте со стороны системы отопления .2, что приводит к нарушению пропорционального распределения тепла в отапливаемьк помещениях. Сигнал с датчика 9 перепада давления поступает на регулятор Ш иа&ления, который сравнивает полученный сигпалс заданным и вырабатывает управляюший сигнал. Последний поступает на исполнительный механизм II, где преобразуется в механическое перемещенне клапана 12, Клапан 12 увеличивает «ож710чесгво теплоносителя, подаваемого к вса сывающему патрубку регулируемого эле- ватора 5, При этом понижается оавление в подающем трубопрсвэоде 3 на .выходе регулируемого элеватора 5, и восстана ливается фежний перепад давления в тепловом пункте со стороны системы отопления 2, т,е. стабилизируется гидравлический режим в тепловом пункте со стороны системы отопления 2 и, таким образом, обеспечивается вропордиональное распределение тепла в отапливаемых помещениях. В указанном устройстве датчик гидравлического режима может быи выпоякев . в виде датчика 13 расхода жидкости, который может быть испот зован либо на подающем трубопроводе 3, как показано на фиг,8, либо на обратном трубопроводе 4, как показано на фиг, 9, В этом случае изменение расхода Teifrлшосителя в подающем 3 (ида обратном 4) трубопроводе фиксируется датчиком 13 расхода жидкости,который подает сигнал на регулятор 14 расхода жидкости,-Регулятор 14 расхода жидкости вьфабатывает управпякадий от гнал, посту гаюцщй на исголнительный механизм 11,В остальном работа устройства аналогична работе, описанной выше, Использование предлагаемого теплов1 рд пункта позволит избежать нарушения пропорционального распределения тепла . обогреваемыми помещениями системы отопления, Это обеспечивается тем, что при изменении темпера1уры внутри отапливаемых помещений измен5 коэффициент смоирния элеватора, При этом темпера1ура теплоносителя,по-даваемого в систему отопления,и змеи я- , ется, а гидравлический режим в тепловомпункте со стороны системы отопления осгается постоянным, что обеспечиваетпостоянный расход теплоносителя черезг систему отопления, а,следовательно, / исключает дополнительные потери тепло ой энергии,. Это-дает экономию теплоBQJJ анерпга до 25-35%, . Формулаизобретения . Автоматизированный элеваторный теп ловой пункт, содержапшй прямой и o6paiNный трубопроводы клапан с исполнительным мехагеязмом, элеватор, трубопровод повторной цнркушоин,:подключенный к элеватору н обратному трубопроводу, регулятор температуры с датчиком темпе1192рвтуры отличающийся гем, что, с целью экономии теплоэнергетических затрат, в него введены исполнительный механизм элеватора и регулятор аавления с датчиком перепада давления или регулятор расхода жидкости с датчиком расхода жидкссга, причем датчик перепа па давления или датчик расхода жидкосш подключен к прямому и обратному тру- , бопроводам, регулятор давления или регул: тор расхода жидкости подключен к ис полштельнсяиу механизму клапана, регулятор} температуры подключен к исполните7льному механизму элеватора, а клапан уогановлен в прямом иля в обратном ipy6oпроводе или в трубопроводе повторной 1шркул5щии, Источники информации, принятые во внимание щэи экспертизе 1. Манюк В. И. и др. Справочши: lib наладке и эксплуатации водяню: тепловых сетей. И,, Стройиздат, 1977, с, 146, рис, 4.32. 2. Авторское свидетельство СССР № 525О64, кл. F 24D 7/00, Л97бГ

Фиг.5

Фиг.6