Система теплопостачання

Полезная модель относится к теплотехнике и может быть использована при обогреве технологических аппаратов в различных отраслях промышленности, а также для обогрева зданий и промышленных предприятий. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является система теплоснабжения, содержащая образующие замкнутый контур пароструйный инжектор, подключенный выходным патрубком к входному трубопроводу обогреваемого объекта, а приемной камерой к баку сбора конденсата и линии возврата конденсата, соединенных между собой элементом герметизации контура, а также датчики температуры среды, расположенные во входном и выходном трубопроводах и связанные с регулятором расхода пара в инжекторе [1]. В известной системе теплоснабжения элемент герметизации контура, посредством которого система является замкнутой по контуру, выполнен в виде гидрозатвора. Одним из конструктивных узлов гидрозатвора является эрлифтный трубопровод, высота которого пропорциональна рабочему давлению в системе. Так, при рабочем давлении (0,05-0,1) МПа высота эрлифтного тр убопровода, а следовательно, и столба жидкости в нем равна соответственно 5-10 м. Такое конструктивное исполнение системы теплоснабжения значительно повышает ее габариты, так как гидрозатвор во избежание замерзания в зимнее время должен быть установлен в капитальном обогреваемом здании. В ряде случаев, когда рабочее давление в системе составляет порядка (0,4-0,6) МПа и выше, из-за значительной высоты эрлифтного трубопровода (40-60 м) эта сиcтема теплоснабжения вообще не приемлемо. Это снижает технологические возможности и универсальность применения известной системы. Кроме того, в критических ситуациях при резком повышении давления (т.е. гидроударах) происходит выброс конденсата (столба жидкости) из гидрозатвора. Система при этом разгерметизируется и из закрытой по контуру превращается в открытую. Это влечет за собой остановку системы и последующую ее наладку и регулировку; продувку системы и удаление из нее воздуха, заполнение гидрозатвора жидкостью и т.п. Это отрицательно сказывается на трудоемкости обслуживания системы. Задачей настоящей полезной модели является создание системы теплоснабжения с элементом герметизации контура, обладающим малыми габаритами и предотвращающим выброс конденсата и разгерметизацию контура, а следовательно, расширяющей возможности ее применения и снижающей трудоемкость обслуживания. Поставленная задача решается тем, что в системе теплоснабжения, содержащей образующие замкнутый контур пароструйный инжектор, подключенный выходным патрубком к входному трубопроводу обогреваемого объекта, а приемной камерой - к баку сбора конденсата и линии возврата конденсата, соединенных между собой элементом герметизации контура, а также датчики температуры среды, расположенные во входном и выходном трубопроводах и связанные с регулятором расхода пара в инжекторе, в соответствие с полезной моделью элемент герметизации контура выполнен в виде регулирующего клапана, соединенного с дифференциальным манометром, подключенным к линии возврата конденсата. Одним из узлов регулирующего клапана является золотник, посредством которого пропорционально рабочему давлению в системе изменяется проходное сечение клапана. Золотник является элементом сопротивления рабочему давлению среды в системе, по прочностным свойствам неизмеримо выше, чем столб жидкости, используемый в гидрозатворе. Это позволяет при малых габаритах клапана устанавливать его в системах со значительным рабочим давлением (0,5 МПа и более). При гидравлических ударах (время действия их незначительно и составляет порядка 21 (Г 5 ч) в силу инерционности клапана, как механизма, срабатывание его не происходит. Проходное сечение клапана при этом не изменяется и выброса жидкости не происходит. Система теплоснабжения остается замкнутой по контуру и герметичной. Соединение регулирующего клапана с дифференциальным манометром, подключенным к линии возврата конденсата, позволяет автоматизировать работу регулирующего клапана. Решений со сходными признаками при патентном поиске не выявлено. Это позволяет сделать вывод, что данное техническое решение является новым и промышленно полезным. Система теплоснабжения поясняется чертежом. Система содержит образующие замкнутый контур пароструйный инжектор 1, подключенный выходным патрубком 2 к входному трубопроводу 3 обогреваемого объекта 4, а приемной камерой 5 - к баку 6 сбора конденсата и линии 7 возврата конденсата. Активное сопло 8 инжектора соединено посредством регулятора 9 расхода пара с линией 10 подачи пара. Приемная камера 5 инжектора соединена посредством вентиля 11с баком 6 сбора конденсата, а через вентиль 12 - с линией 7 возврата конденсата. Последняя, в свою очередь, соединена с выходным трубопроводом 13 обогреваемого объекта. Бак 6 сбора конденсата соединен с линией 7 возврата конденсата посредством элемента герметизации контура. Последний выполнен в виде регулирующего клапана 14, соединенного с дифференциальным манометром 15, подключенным к линии 7. На указанной линии, кроме того, размещены циркуляционный насос 16 и байпасный трубопровод 17 с запорными клапанами 18, 19 и 20. Во входном трубопроводе 3 установлен датчик 21 температуры среды, а также расходомер жидкости 22, используемый в качестве средства измерения скорости перемещения среды в трубопроводе. Во входном трубопроводе 13 размещен датчик 23 температуры обратной среды. Оба датчика температуры среды соединены через командоаппарат 24 с регулятором 9 расхода пара в инжекторе. Кроме того, датчики температуры 21 и 23 и расходомер 22 соединены с циркуляционным насосом 16 и запорными клапанами 18, 19 и 20 посредством командоаппарата 24. К выходному патрубку инжектора 1 подключен дренаж 25 с вентилем 26. За инжектором установлен манометр 27. Система теплоснабжения работает следующим образом. Для запуска системы в работу необходимо в баке 6 иметь охлажденный конденсат или холодную воду. Перед запуском системы должны быть открыты вентиль 12, а также запорные клапаны 18 и 20. Для заполнения системы водой из бака б открывают вентиль 11 и через командоаппарат 24 включают циркуляционный насос 16 (вентиль 19 байпаса 17 при этом закрыт). Работающий насос 16 нагнетает среду в систему и далее, через регулирующий клапан 14, - в бак 6. После полного вытеснения воздуха из системы, что определяется визуально по истечению струи из линии 7 в бак 6, а также через дренаж 25, перекрывают вентиль 11, открывают вентиль 12 и циркуляция среды по системе посредством насоса 16 осуществляется по контуру, минуя бак 6 сбора конденсата. Циркуляция среды посредством насоса 16 осуществляется до заданной скорости перемещения среды во входном трубопроводе 3, определяемой расходомером 22. При достижении заданной скорости перемещения среды командоаппарат 24 производит отключение насоса 16, перекрытие запорных клапанов 18 и 20, и открытие клапана 19. Одновременно командоаппарат включает подачу активного пара в инжектор 1. С этого момента инжектор выполняет функцию насоса по перекачке среды в замкнутом контуре системы. Избыток конденсата (обратной среды), образующийся за счет конденсации рабочего пара, через регулирующий клапан 14 поступает в бак 6 сбора конденсата. Изменение давления в системе контролируется дифференциальным манометром 15, посредством которого вырабатывается сигнал на изменение проходного сечения клапана 14 и, соответственно, расхода конденсата через него. Выполнение элемента герметизации контура в виде регулирующего клапана позволяет использовать его в системах с большим диапазоном регулирования давления, не меняя при этом габариты этого узла. При гидроударах, время действия которых незначительно (210 ч), в силу инерционности механизмов клапана и дифференциального манометра, срабатывание клапана не происходит, проходное сечение его не меняется и дополнительного выброса жидкости в бак сбора конденсата не происходит. Замкнутый контур системы при этом не разгерметизируется. Заданная температура среды контролируется датчиками 21 и 23 температуры, а также командоаппаратом 24. С уменьшением теплосьема снижается также разность температуры среды во входном 3 и выходном 13 трубопроводах обогреваемого объекта. Посредством командоаппарата 24 производится закрытие клапана 19 байпаса и открытие клапанов 18 и 20. Одновременно отключается подача пара в инжектор 1 и включается циркуляционный насос 16. Последний принудительно перемещает среду по замкнутому контур у системы. С понижением температуры среды за счет естественного охлаждения ее в обогреваемом объекте командоаппарат 24 отключает циркуляционный насос 16 и производит переключение запорных клапанов 18, 19 и 20. Одновременно включается подача пара в инжектор 1. С увеличением теплосъема посредством командоаппарата 24 и регулятора 9 увеличивается расход пара, подаваемого в инжектор 1. Давление нагнетаемой среды, а следовательно, стабильность работы инжектора, контролируется манометром 27. Такое конструктивное исполнение системытеплоснабжения предотвращает разгерметизацию ее замкнутого контура при гидроударах и позволяет, за счет этого, снизить трудоемкость обслуживания на 812%, а также повысить технологические возможности и универсальность ее применения.