Система теплопостачання

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при обогреве технологических аппаратов в различных отраслях народного хозяйства, а также для обогрева зданий. Известна система теплоснабжения, например промышленного предприятия, от центральной котельной, включающая водогрейный котел, конденсатопроводы, охладитель пара и насос для перекачки теплофикационой воды в системе [Авт.св. СССР № 853303, кл. F 24 D 1/02, 1981]. Недостатком данной системы является значительные капитальные затраты, вызванные необходимостью применения дорогостоящих водогрейного котла и энергоемкого теплофикационного насоса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является система теплоснабжения, содержащая пароструйный инжектор, подключенный выходным патрубком к входному трубопроводу обогреваемого объекта, а приемной камерой - к линиям подачи пара и обратной cреды, а также датчики температуры среды, расположенные во входном и выходном трубопроводах, связанные с регулятором расхода пара в инжекторе [Авт.св. СССР № 1177602, кл. F 24 D 3/00, 1985]. Известная система снабжена также холодильником, размещенным в линии обратной среды, в которой установлен регулятор расхода этой среды, связанный с датчиками температуры и предназначенный для осуществления заданного перепада температур (20-35°С) сетевой воды, подаваемой к обогреваемому объекту, и обратной - к инжектору. Любая система теплоснабжения, в том числе и известная, представляет собой замкнутый контур, по которому циркулирует сетевая вода. Запуск системы при нулевой скорости циркуляции воды в ее контуре связан со значительными трудностями и сопряжен с образованием в системе гидравлических ударов, вызванных подачей активного (острого) пара под давлением через инжектор е ограниченный неподвижный объем среды и резким повышением давления в этом объеме, сопровождающимся по всему контуру системы. Это вызывает поломки и разрушения в системе, что усложняет процесс ее эксплуатации. Кроме того, наличие холодильника в системе для поддержания заданного перепада температур среды в контуре (нагреваемой и обратной) создает условия для искусственного охлаждения среды, что является нерациональным явлением по сути, так как это повышает расход пара при эксплуатации системы. Холодильник, как правило, представляет собой капитальное громоздкое сооружение, например, теплообменный аппарат или охладительная градирня, и значительно увеличивает капитальные и эксплуатационные затраты системы. Задачей настоящего изобретения является создание системы теплоснабжения с пароструйным инжектором, предотвращающим возникновение гидравлических ударов в момент ее запуска в работу и исключающей искусственное охлаждение среды, а тем самым, упрощающей процесс эксплуатации и снижающей эксплуатационные и капитальные затраты. Поставленная задача решается тем, что система теплоснабжения, содержащая пароструйный инжектор, подключенный выходным патрубком к входному трубопроводу обогреваемого объекта, а приемной камерой к линиям подачи пара и обратной среды, а также датчики температуры среды, расположенные во входном и выходном трубопроводах и связанные с регулятором расхода пара в инжекторе, в соответствие с изобретением снабжена дополнительно циркуляционным насосом и байпасным трубопроводом с запорными клапанами, расположенными в линии подачи обратной среды, а также средством измерения скорости перемещения среды во входном трубопроводе, при этом указанное средство измерения скорости среды и датчики температуры соединены посредством командоаппарата с циркуляционным насосом и запорными клапанами. Средство измерения скорости перемещения среды выполнено в виде расходомера жидкости. Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что новыми конструктивными признаками здесь являются следующие: 1. Снабжение системы циркуляционным, насосом и байпасным трубопроводом с запорными клапанами, расположенными в линии подачи обратной среды и связь их посредством командоаппарата со средством измерения скорости перемещения среды во входном трубопроводе. 2. Соединение датчиков температуры с циркуляционным насосом и запорными клапанами. 3. Выполнение средства измерения скорости перемещения среды в виде расходомера жидкости. Установка в линии подачи обратной среды циркуляционного насоса и байпаса с запорными клапанами позволяет осуществить предварительную циркуляцию "среды по замкнутому контур у системы в период запуска ее в работу в перед подачей пара в инжектор и предотвратить, таким образом, образование гидравлических ударов и разрушение системы. Наличие средства измерения скорости перемещения среды во входном трубопроводе и связь его с циркуляционным насосом и запорными клапанами обеспечивает оптимальную скорость предварительной циркуляции среды в контуре системы, при которой не возникает условий для образования гидравлических ударов с момента подачи пара в инжектор. Соединение датчиков температуры среды с циркуляционным насосом и запорными клапанами позволяет осуществить отсечку пара в инжектор и прокачку среды в контуре системы до заданной величины снижения температуры среды. Это исключает применение холодильника, как средства искусственного охлаждения обратной среды и сокращает, таким образом, капитальные затраты, а также создает экономию активного пара. Выполнение средства измерения скорости перемещения среды в виде расходомера жидкости упрощает конструкцию системы по сравнению с другими (возможными) конструктивными вариантами этого узла. Решений со сходными признаками при патентном поиске не выявлено. Это позволяет сделать вывод, что данное техническое решение является новым и имеет изобретательский уровень. Система теплоснабжения поясняется чертежом. Она содержит пароструйный инжектор 1, подключенный выходным патрубком 2 к входному трубопроводу 3 обогреваемого объекта 4, а приемной камерой 5 - к линиям 6 и 7 подачи соответственно пара и обратной воды. Линия 6 подачи пара активного сопла 8 инжектора снабжена регулятором 9 расхода пара, а линия 7 подачи обратной воды соединена посредством регулировочного клапана 10 с баком 11 сбора конденсата. Приемная камера 5 инжектора соединена посредством вентиля 12 с баком 11, а через вентиль 13-е линией 7 подачи обратной воды. Последняя, в свою очередь, соединена с выходным трубопроводом 14 обратной воды. На линии 7, кроме того, размещены циркуляционный насос 15 и байпасный трубопровод 16 с запорными клапанами 17,18 и 19. Во входном трубопроводе 3 установлен датчик 20 температуры среды, а также средство 21 измерения скорости перемещения среды в трубопроводе. Данное средство выполнено в виде расходомера жидкости. В выходном трубопроводе 14 размещен датчик 22 температуры обратной среды. Оба датчика 20 и 22 температуры среды, а также средство 21 измерения скорости перемещения среды через командоаппарат 23 соединены с циркуляционным насосом 15 и запорными клапанами 17, 18 и 19. Кроме того, к выходному патрубку 2 инжектора 1 подключен дренаж 24 с вентилем 25. За инжектором 1 установлен манометр 26. Система работает следующим образом. Для запуска системы в работу необходимо в баке 11 сбора конденсата иметь охлажденный конденсат или холодную воду (чем ниже температура конденсата, тем легче инжектор запускается" в работу). Перед запуском системы должны быть открыты вентиль 13, а также запорные клапаны 17 и 19. Для заполнения системы водой из бака 11 открывают вентиль 12 и через командоаппарат 23 включают в работу циркуляционный насос 15 (вентиль 18 байпаса при этом закрыт). Работающий насос 15 нагнетает среду в систему и далее, через регулировочный клапан 10- в бак 11. Вентиль 13 при этом должен быть перекрыт и система теплоснабжения становится замкнутой по контуру: бак 11 - инжектор 1 - обогреваемый объект 4 - регулировочный клапан 10 - бак 11. После полного вытеснения воздуха из системы, что определяется визуально по истечению струи из линии 7 в бак 11, а также через дренаж 24, перекрывают вентиль 12, открывают вентиль 13 и циркуляция среды по системе посредством насоса 15 осуществляется по замкнутому контур у, минуя бак 11 сбора конденсата. Циркуляция среды посредством насоса 15 осуществляется до заданной скорости перемещения среды во входном трубопроводе 3, определяемой расходомером 21. Обычно величина этой скорости перемещения среды в системе составляет порядка 0,15-0,2 м/с, что соответствует рабочим параметрам скорости движения среды через инжектор в процессе его работы. При достижении заданной скорости перемещения среды командоаппарат 23 производит отключение насоса 15, перекрытие запорных клапанов 17 и 19 и открытие клапана 18. Одновременно командоаппарат включает подачу активного пара в инжектор 1. При этом подача пара в движущуюся с заданной скоростью среду исключает вскипание среды в инжекторе и во входном трубопроводе 3 и предупреждает, таким образом, образование гидроударов в момент запуска системы. С момента подачи активного пара в инжектор 1 последний выполняет функцию насоса по перекачке среды в замкнутом контуре системы. Избыток конденсата (обратной среды), образующийся за счет конденсации рабочего пара, через регулировочный клапан 10 поступает в бак 11 сбора конденсата. Заданная температура среды контролируется датчиками 20 и 22, а также командоаппаратом 23. С уменьшением теплосъема снижается также разность температур среды во входном 3 и выходном 14 трубопроводах обогреваемого объекта. Посредством командоаппарата 23 производится закрытие клапана 18 байпаса и открытие клапанов 17 и 19. Одновременно отключается подача пара в инжектор 1 и включается циркуляционный насос 15, Последний принудительно перемещает среду по замкнутому контуру системы. С понижением температуры среды за счет естественного охлаждения ее в обогреваемом объекте командоаппарат 23 отключает циркуляционный насос 15 и производит переключение запорных клапанов 17,18 и 19. Одновременно включается подача пара в инжектор 1. Это предупреждает искусственное охлаждение среды для поддержания заданного уровня температуры (20-35°С) во входном и выходном трубопроводах обогреваемого объекта, создает условия для значительной экономии пара при эксплуатации системы с пониженным теплосъемом. С увеличением теплосъема посредством командоаппарата 23 и регулятора расхода пара увеличивается подача пара в инжектор 1. Давление нагнетаемой среды, а следовательно, стабильность работы инжектора контролируется манометром 26. Таким образом, такое конструктивное исполнение системы теплоснабжения позволяет за счет осуществления принудительной циркуляции среды в замкнутом контуре системы предотвратить возникновение гидравлических ударов при ее запуске в работу, а также исключить искусственное охлаждение среды и снизить, за счет этого, эксплуатационные и капитальные затраты в среднем на 27-32%.