Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
INDIVIDUAL HEATING SUBSTATION OF A SUB-ATMOSPHERIC HEATING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/203684
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the field of heating systems, and more particularly to energy-saving technologies. An individual heating substation having a self-contained (closed) heating system and being connected to a centralized heat supply system (thermal power station, district heating plant, district boiler house, etc.) is intended for producing steam in a negative-pressure environment (vacuum) for sub-atmospheric heating systems (vacuum steam heating systems with an adjustable degree of negative pressure) installed in residential, public and industrial buildings and structures and also in greenhouses, livestock farms and the like. The invention can be used in both the construction and the modernization of heat supply systems using an individual heating substation at peripheral points of a system, i.e. at the heat inlets of systems for heating rooms within buildings and structures. The proposed individual heating substation makes it possible to quantitatively regulate the temperature of the steam (by regulating the flow of superheated water) and also to qualitatively regulate the temperature of the steam in a centralized manner by creating a variable vacuum (negative pressure) level from 0.01 MPa to 0.09 MPa with a steam working temperature range of from 96°С to 68°С. The present individual heating substation uses a minimal amount of grid water to generate steam produced in a vacuum environment, the amount of which is 1.324 times less than the amount of grid water required by an individual heating substation of a traditional hot-water heating system to transfer the same heat flux. The amount of electrical energy consumed by subsystems for generating a vacuum and for returning condensate to a return water and condensate header is also minimal since the pumping equipment of said subsystems operates periodically. The heating substation system is simple, reliable and safe to use and is easy to maintain and repair. In accordance with the technical regulations governing the installation of heating substations, the proposed individual heating substation can be freestanding, annexed or built into the basement of a building or structure.

Inventors:
KHAN, Lyubov Viktorovna (ul. Ulbike akyna, 130 kv., g. Taraz 0, 080000, KZ)
VAN, Igor Wu-Yunovich (ul. Pyreva, 9 korpus 3, kv. 6, Moscow 5, 119285, RU)
KHAN, Anton Viktorovich (ul. Rakhimova 2 Pr, 6 kv. 10,Respublika Kazakhsta, g. Taraz 0, 080020, KZ)
KHAN, Viktor Konstantinovich (ul. Ulbike akyna, 130 kv., g. Taraz 0, 080000, KZ)
Application Number:
RU2018/000663
Publication Date:
October 24, 2019
Filing Date:
October 09, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KHAN, Lyubov Viktorovna (ul. Ulbike akyna, 130 kv., g. Taraz 0, 080000, KZ)
VAN, Igor Wu-Yunovich (ul. Pyreva, 9 korpus 3, kv. 6, Moscow 5, 119285, RU)
KHAN, Anton Viktorovich (ul. Rakhimova 2 Pr, 6 kv. 10,Respublika Kazakhsta, g. Taraz 0, 080020, KZ)
International Classes:
F24D1/00; F24D19/10
Foreign References:
RU2016106130A2017-08-29
RU2014139528A2016-04-20
RU2195608C12002-12-27
RU2016354C11994-07-15
US20140034743A12014-02-06
KZ18932A
UA89954U2014-05-12
Attorney, Agent or Firm:
VAN, Igor Wu-Yunovich (ul. Pyreva, 9 korpus 3, kv. 6, Moscow 5, 119285, RU)
Download PDF:
Claims:
Формула изобретения

1. Индивидуальный тепловой пункт субатмосферной системы отопления, содержащий подсистемы: забора и учета расхода промежуточного (первичного) теплоносителя - пере-гретой воды, производства вторичного теплоносителя - пара, вакуумирования внутренней полости трубной обвязки и оборудования ИТП вкупе с системой обогрева помещений объекта, возврата конденсата из системы обогрева помещений в обратный трубопровод сетевой воды, отличающийся тем, что подсистемы вакуумирования и возврата конденса-та работают независимо и в периодическом режиме.

2. Индивидуальный тепловой пункт по п.1 отличающийся тем, что парогенератор произ-водства пара в среде вакуума снабжен подогревателем пара, уровнемерной колонкой с кондуктометрическими датчиками и контроллером уровня, подсистема вакуумирования снабжена блоком автоматического контроля и управления работой вакуумного водоколь-цевого насоса для создания регулируемой глубины разрежения, подсистема возврата кон-денсата снабжена уровнемерной колонкой с кондуктометрическим датчиками контроля уровня промежуточного теплоносителя и контроллером уровня для управления периоди-ческой работой перекачивающего конденсатного насоса.

8

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Description:
Индивидуальный тепловой пункт субатмосферной системы

отопления

Изобретение относится к области теплоснабжения, а именно к энергосберегающим технологиям. Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) с независимой (закрытой) систе- мой отопления, присоединенный к централизованной системе теплоснабжения (ТЭЦ, ЦТП, районной котельной и т.д.), предназначен для производства пара в среде с разреже- нием (вакууме) для субатмосферных (вакуум-паровых с регулируемой глубиной разре- жения) систем отопления, смонтированных в жилых, общественных, производственных зданиях и сооружениях, теплицах, животноводческих фермах и т.д. Изобретение может быть использовано как при строительстве, так и при реконструкции систем теплоснабже- ния путем устройства ИТП на периферийных точках системы, т.е. на тепловых вводах систем обогрева помещений объектов. В ИТП имеют место основной и дополнительный контур циркуляции, гидравлически разделенные распределительным коллектором пода- чи перегретой воды и коллектором сбора обратной воды и конденсата из системы обо- грева помещений.

Первичный теплоноситель (перегретая вода или конденсат пара высокого давления) из котельной или ТЭЦ подается до центрального теплового пункта (ЦТП), где попадает в теплообменник, это и есть главный контур. Дополнительный контур - это система ИТП вкупе с системой отопления объекта, где вторичный теплоноситель - пар, образованный в парогенераторе в среде вакуума (разрежения) в результате вторичного вскипания, получает тепловую энергию от перегретой воды тепловых сетей и переносит ее с высокой скоростью молярного переноса в среде вакуума к нагревательным приборам помещений объекта, где при конденсации пар отдает все накопленное в себе тепло. Производство пара путем адаптации ИТП к централизованной системе теплоснабжения возможно, если при этом принципиальная схема теплового пункта будет многофункцио- нальной и включит в себя: подсистему забора и учета расхода первичного (промежуточ- ного) теплоносителя для субатмосферной системы отопления - перегретой воды из тепловых сетей; подсистему производства теплоносителя - пара (вторичного теплоноси- теля); подсистему вакуумирования ИТП совместно с системой обогрева помещений объекта; подсистему возврата обратной воды из подсистемы производства пара и кон- денсата из системы обогрева помещений в трубопровод обратной воды тепловых сетей посредством коллектора сбора обратной воды и конденсата. Предлагаемый ИТП позво- ляет осуществить как количественное регулирование температуры пара (регулированием расхода перегретой воды), так и центральное качественное созданием различной глуби- ны вакуума (разрежения) от 0,01 МПа до 0,09 МПа с диапазоном рабочих температур пара от 96°С до 45°С. Данное ИТП потребляет минимальное количество сетевой воды для создания пара, полученного в среде вакуума, количество которого в 1,324 раз мень- ше, чем требуемое количество сетевой воды для ИТП традиционной водяной системы отопления для передачи одного и того же теплового потока. Потребление электрической энергии подсистемами вакуумирования и возврата конденсата в коллектор сбора обрат- ной воды и конденсата также минимально, т.к. работа насосного оборудования указан- ных подсистем периодическая. Система теплового пункта проста, надежна и безопасна в эксплуатации, не сложна в обслуживании и ремонтах. Согласно требованиям норматив-

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) но-технических документов к размещению теплового пункта, предлагаемый ИТП может быть отдельно стоящим, пристроенным и встроенным в подвальное помещение объекта.

Индивидуальных тепловых пунктов с адаптацией к существующим централизован- ным пунктам теплоснабжения с целью производства и обеспечения паром субатмосфер- ные системы отопления (вакуум - паровые с регулируемой глубиной разрежения) объек- тов в международной практике на сегодняшний день не существует.

Учитывая вышеуказанное обстоятельство, для раскрытия сущности данного изобрете- ния примем за противопоставленные аналоги котельные автономных вакуум-паровых систем отопления и ИТП для водяных систем отопления принимая во внимание, что источником тепловой энергии в нашем случае является не паровой котел, а парогенера- тор для производства пара в среде вакуума.

Известна вакуум-паровая система, которая включает в себя: котел с паросборником, нагревательные приборы, соединенные посредством кранов с паропроводом, конден- сатоотводчик с конденсатопроводом и устройство для создания вакуума (Патент РФ N°2195608, F24D 1/00 от 27.12.2002). Эта система отличается большой металлоемкостью и высокой вероятностью потери герметичности. В системе не предусмотрена схема для осуществления центрального количественного и центрального качественного регулиро- вания температуры пара и обеспечения взрывобезопасности котла.

Известна установка для нагревания вакуумным паром (первоисточник - публикация, размещенная в интернете, сайт: ngpedia.ru/id427980pl.html "Вакуум-паровая система. Большая энциклопедия нефти и газа"). Установка включает в себя: паровой котел, распределительную линию, стояки для подвода пара, нагревательные приборы, стояки для отвода конденсата, фильтр, вакуум-насос, воздухоотделитель. Недостатком этой системы является последовательно соединенный через воздухоотделитель с паровым котлом постоянно работающий вакуумный насос, потребляющий значительное коли- чество электроэнергии. Высокая вероятность возникновения кавитации в связи с тем, что насос в данной системе откачивает кроме воздуха пар и горячий конденсат, воздухоот- делитель в момент удаления воздуха в атмосферу неэффективно возвращает конденсат в паровой котел при наличии в нем избыточного давления, а при абсолютном давлении в котле, меньшем атмосферного, есть большая вероятность всасывания в котел наружного воздуха. Не предусмотрена система взрывобезопасности котла.

Наиболее близким аналогом является известная вакуум-паровая система (первоисточ- ник П.Н. Каменев, А.Н. Сканави, В.Н.Богословский «Отопление и вентиляция, часть 1» Москва, Стройиздат, 1975г.), в схему устройства которой входят: паровой котел, трубная пароконденсатная обвязка с нагревательными приборами, конденсатоотводчики, конден- сатный бак, устройство регулирования параметрами системы, водокольцевой насос для создания разрежения и перекачки конденсата. Недостатки этой системы - высокая веро- ятность потери герметичности через уплотнительные устройства вакуумного водоколь- цевого насоса, а также невозможность регулирования мембранным регулятором давле- ния различных значений вакуума, т.к. при применении данного регулятора включение и отключение насоса будет только для одного определенного значения заданного разреже- ния, для другого значения разрежения потребуется переналадка регулятора. При отклю- чении вакуумного водокольцевого насоса на неопределенное время, прекратится подача конденсата в котел, т.к. насос присоединен к котлу последовательно. Насос должен

2

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) работать постоянно потребляя значительное количество электроэнергии. Ограничение по устройству теплового пункта с паровым котлом только в подвальном помещении из-за ограничения возврата конденсата в котел при противодавлении пара напору в выкидной линии вакуумного насоса.

Задачей изобретения является создание ИТП с эффективным использованием первич- ного теплоносителя (перегретой воды с ЦТП, котельной и т.д.) с температурным графи- ком подачи сетевой воды в широком диапазоне 150/70, 130/70, а также 90/70 с минималь- ным потреблением электроэнергии вакуумным водокольцевым насосом и перекачиваю- щим конденсатным насосом, применение недорогостоящих материалов, надежной и без- опасной работы, создание условий для удобного монтажа и пуско-наладки с разбивкой системы на испытательные подсистемы (как в нашем случае), обеспечение простоты в обслуживании и эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что передача теплового потока производится вакуум-паровым способом, основанном на сверхпроводимости тепловой энергии с высо- ким коэффициентом передачи теплового потока с использованием парогенератора пара (пара вторичного вскипания в среде вакуума) к потребителям по закрытой и замкнутой циркуляционной системе трубопроводов (паропроводов и конденсатопроводов).

Применение вакуум-парового способа теплопередачи позволяет снизить энергопот- ребление за счет снижения потерь (теплотехнических, в гидравлических сопротивлениях и т.д.) в среде с разрежением, для передачи тепловой энергии к системе обогрева помещений. Для обеспечения транспортировки теплоносителя - пара с низкой темпера- турой применимы недорогостоящие материалы (трубы из низкоуглеродистой стали, металлопластиковые трубы, обычные фитинги, запорная паровая арматура и т.д.). Все это благодаря вводу в систему периодически работающего вакуумного водокольцевого насоса с автоматической системой управления глубиной разрежения с помощью электроконтактного манометра (PGS) в зависимости от состояния системы (степени герметичности) и задаваемых параметров разрежения. Таким образом, регулирование глубины разрежения позволяет произвести также центральное качественное регулирова- ние температуры пара - одно из основных требований нормативно-технических доку- ментов к эксплуатации систем отопления и тепловых пунктов. Ввод контроллера уровня (САУ) и электромагнитного клапана подачи перегретой воды в состав парогенератора подсистемы производства пара позволяет произвести заправку парогенератора расчёт- ным, требуемым строго дозированным количеством промежуточного теплоносителя - перегретой воды, что исключает перерасход сетевой воды и обеспечивает взрывобез- опасность парогенератора, ввод регулятора расхода перегретой воды в состав подогрева- теля генератора позволяет обеспечить стабильный процесс парообразования при постоянной исходной температуре промежуточного теплоносителя (без остывания). Ввод в состав бака сбора конденсата уровнемерной колонки с кондуктометрическими датчиками и контроллер уровня (САУ) позволили насосу перекачки конденсата работать в периодическом режиме, что также значительно повышает уровень энергоэффективнос- ти ИТП. В случае введения в систему автоматизации контроллера наружной температу- ры воздуха и обеспечения его совместной работы с блоком контроля и управления (БА) работой вакуумного водокольцевого насоса (ВВН) станет возможным осуществить авто- матическую работу ИТП по погодозависимому графику, что является еще одним резер-

3

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) вом для значительного повышения энергоэффективности индивидуального теплового пункта.

На фиг. изображена схема индивидуального теплового пункта субатмосферной систе- мы отопления.

Индивидуальный тепловой пункт состоит (см. фиг.) из:

1. Подсистемы забора и учета расхода промежуточного (первичного) теплоносителя - перегретой воды с сетевого трубопровода подачи горячей воды (Т1) из источника централизованного теплоснабжения (ТЭЦ, котельной, ЦТП и др.) и включающей в себя: расходомер перегретой воды 1, задвижку 2, вентиль 3, распределительный коллектор перегретой воды 4 с дренажным вентилем 5 и снабженный манометрическим термометром (TG).

2. Подсистемы производства вторичного теплоносителя - пара, образованного в резуль- тате вторичного вскипания в среде с разрежением (вакууме) и включающей в себя: паро- генератор отвакуумированного пара 6, представляющего собой теплоизолированную емкость, внутри которой установлен подогреватель 7, служащий для поддержания стабильной исходной температуры поступающей перегретой воды из тепловых сетей от “остывания” в процессе парообразования, поставляемой в периодическом режиме для образования отвакуумированного пара; трубопровод 8 подачи перегретой воды из распределительного коллектора перегретой воды в подогреватель; регулятор расхода перегретой воды 9; трубопровод 10 возврата обратной воды, в составе которого вентиль 11 и обратный клапан 12; коллектор сбора обратной воды и конденсата 13, в составе которого дренажный вентиль 14 и манометрический термометр (TG); задвижку 15, посредством которой коллектор распределения присоединен к трубопроводу обратной сетевой воды (Т2); уровнемерную колонку 16 с кондуктометрическими датчиками кон- троля уровня воды внутри парогенератора и контроллер уровня (САУ); водоуказатель 17 для визуального контроля уровня воды; трубопровод 18 подачи перегретой воды в паро- генератор посредством вентиля 19 и управляемого контроллером (САУ) электромагнит- ный клапан 20 в положении“нормально открытый”; паропровод подачи отвакуумиро- ванного пара 21, присоединенного одним концом к парогенератору посредством вентиля 22, а другим в тепловом вводе (N1) к паропроводу (Т7) системы обогрева помещений объекта (жилых, общественных и производственных зданий и сооружений, теплиц, животноводческих ферм и т.д.); парогенератор снабжен мановакуумметром (PG) и манометрическим термометром (TG), а также дренажным вентилем 23.

3. Подсистемы вакуумирования внутренней полости трубной обвязки и оборудования ИТП, так и системы обогрева помещений объекта, с регулируемой глубиной вакуума, включающей в себя: вакуумный водокольцевой насос (ВВН) 24, в составе которого вен- тиль 25, трубопровод 26 подачи воды в насос для образования водяного кольца, трубо- провод откачки воздуха 27, трубопровод удаления воздуха из ВВН 28, (БА) - блок автоматического контроля и управления периодической работой ВВН; воздухоотделитель 29, в составе которого электромагнитный клапан 30 в положении “нормально закрытый”, посредством которого производится удаление воздуха из системы ИТП вкупе с системой обогрева помещений в атмосферу, водоуказатель 31, шаровый кран 32, дренажный вентиль 33.

4. Подсистемы возврата конденсата из системы обогрева помещений в обратный трубо- провод сетевой воды (Т2), включающей в себя: перекачивающий насос конденсата 34, в

4

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) составе которого вентили 35 и 37, трубопровод возврата конденсата 36, присоединенный к коллектору сбора обратной воды и конденсата, в составе которого обратный клапан 38; бак сбора конденсата 39, в составе которого уровнемерная колонка 40 с водоуказателем 41, шаровый кран 42, дренажный вентиль 43, электроконтактный манометр (PGS) для контроля задаваемой, требуемой величины вакуума в процессе эксплуатации и маноме- трический термометр (TG); присоединенный посредством вентиля 44 к баку сбора конденсата, трубопровод возврата конденсата 45, в составе которого грязевик 46, сетчатый фильтр 47, в свою очередь трубопровод присоединен в тепловом вводе (N2) к центральному конденсатопроводу системы обогрева помещений (Т8).

Перед запуском в работу произведем предварительную подготовку системы ИТП: задвижки 2 и 15 привести в положение“закрыто”; вентили 3, 5, 14, 23, 25, 33, 43 и шаровые краны 32, 42 привести в положение“закрыто”; вентили 11, 19, 22, 35, 37 и 44 привести в положение“открыто”; заполнить умягченной водой воздухоотделитель 29 до номинального рабочего уровня по показанию водоуказателя 31, для этого следует присоединить рукав к вентилю 33, шаровый 32 привести в положение “открыто”, открыть вентиль 33, заполнить воздухоотделитель до требуемого уровня, затем привести вентиль и шаровый кран в положение“закрыто”. Отсоединить гибкий рукав.

Запуск в работу системы ИТП производится следующим образом:

1. Системы энергоснабжения и автоматики привести в положение“включено”.

2. Вентиль 25 привести в положение“открыто”, на электроконтактном манометре уста- новить исходную величину вакуума, абсолютная величина которого Р аб с = 0,1 бар или

Р в = 0,9 бар.; включить вакуумный водокольцевой насос 24, при этом происходит сраба- тывание электромагнитного клапана 30, посредством которого производится удаление воздуха из внутренней полости трубной обвязки и оборудования ИТП и системы обогре- ва помещений объекта. При достижении заданного значения вакуума электроконтактный манометр посредством блока автоматического контроля и управления производит отключение ВВН и приводит электромагнитный клапан в исходное положение.

Таким образом, благодаря созданию независимой подсистемы вакуумирования, параллельной подсистеме возврата конденсата осуществляется периодическая работа ВВН, приводящая к эффективному использованию и экономии электроэнергии. Следует особо отметить, что при обеспечении удовлетворительной герметичности всех разъем- ных соединений ИТП и системы обогрева помещений, при одном и том же заданном уровне разрежения включение ВВН в работу происходит через длительный промежуток времени (по мере потери герметичности), а если и происходит включение насоса, период работы при этом кратковременный. Обеспечение герметичности регламентировано нормативно - технической документацией и производится проведением испытаний на утечки с испытательной средой 99% воздуха + 1% гелия, при поиске утечек применяется гелиевый течеискатель. Испытания на герметичность проводятся на этапе пусконаладоч- ных работ.

3. Произведем подачу перегретой воды из трубопровода сетевой воды (Т1) в коллектор распределения перегретой воды 4, для чего в подсистеме забора и учета расхода воды приведем задвижку 2 и вентиль 3 в положение“открыто”, при этом по трубопроводу 18 вода поступает в парогенератор для производства отвакуумированного пара 6, где при достижении заданного уровня воды, контролируемой кондуктометрическими датчиками уровнемерной колонки 16, контроллер уровня (САУ) приведет электромагнитный клапан

5

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 20 в положение“закрыто”. Перегретая вода при созданном в системе вакууме с величии- ной Р в = 0,7 бар преобразуется в пар, при росте избыточного давления до Р абс = 0,7 бар температура пара составит 89,5°С. Образованный пар из парогенератора по трубопрово- ду 21 поступает в трубопровод пара (Т7) системы обогрева помещений. В процессе обра- зования пара перегретая вода в парогенераторе теряет часть своей энергии, приводящей к падению температуры. Для поддержания начальной температуры воды для стабильно- го осуществления процесса парообразования с заданными параметрами пара служит подогреватель пара 7. Перегретая вода поступает в подогреватель с расчетным фикси- рованным расходом с помощью регулятора расхода воды 9, обратная вода возвращается по трубопроводу 10, вентиль 11 и обратный клапан 12 в коллектор сбора обратной воды и конденсата с подсистемы возврата конденсата, а именно с бака сбора конденсата. Рабочий уровень промежуточного теплоносителя - перегретой воды в парогенераторе непрерывно поддерживается за счет работы контроллера уровня (САУ) совместно с кондуктометрическими датчиками уровнемерной колонки 16, для визуального контроля уровня воды служит водоуказатель 17. При достижении нижнего предельного уровня воды по электрическому сигналу с контроллера производится открытие электромагнит- ного клапана 20, при этом производится подача новой порции перегретой воды в парогенератор.

4. Возврат конденсата в коллектор сбора обратной воды производится подсистемой воз- врата конденсата.

Конденсат, поступающий из системы обогрева помещений по центральному конден- сатопроводу (Т8), пройдя очистку от механических загрязнений в грязевике (фильтре грубой очистки) 46, сетчатом фильтре 47 по трубопроводу 45, посредством вентиля 44 стекает в бак сбора конденсата 39. При достижении уровня конденсата в баке верхнего, предельно допустимого, контроллер уровня (САУ), реагирующий на сигналы кондукто- метрических датчиков уровнемерной колонки 40, подключает в работу перекачивающий насос конденсата 34, который через вентиль 37, обратный клапан 38 по трубопроводу 36 отправляет конденсат в коллектор 13. Далее через задвижку 15 обратная вода в смеси с конденсатом отправляется в сетевой трубопровод обратной воды (Т8). Следует отметить, что температура конденсата не превышает 40°С благодаря наличию низкого вакуума в конденсатной линии и баке сбора конденсата, для визуального контроля за этой темпера- турой, влияющей на степень теплотехнической эффективности работы паровых систем отопления имеется манометрический термометр (TG). Температура смешанной воды в коллекторе сбора обратной воды и конденсата не превышает 70°С.

Для оценки эффективности работы индивидуального теплового пункта для субатмос- ферной системы отопления приведем краткий сравнительный анализ потребления горя- чей сетевой воды (перегретой воды с ЦТП или конденсата с паровой котельной) ИТП для водяной системы отопления и ИТП изобретения:

1. Определим расход перегретой сетевой воды в ИТП с элеваторным узлом для водяной системы отопления с исходными данными: с требуемой тепловой мощностью местной системы отопления для компенсации теплопотерь здания Q ==400000 ккал/кг, с темпера- турой сетевой воды t ] = 150°С, охлажденной t 2 = 70°С, с температурой воды в системе отопления помещений объекта t 3 = 95°С, теплоемкость воды с = 1,0 ккал/(кг c °С).

Вычислим: G ] - расход горячей воды из сопла элеватора для создания необходимой эжек-ции и нагрева воды в системе отопления объекта, Gj = 400000/ 1,0 х (150 - 70)

6

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) =5000 кг/ч.; G 3 - общее количество воды циркулирующей в системе отопления, G 3 = 400000/1,0 х (95 - 70) = 16000 кг/ч; G 2 - расход воды, подмешиваемой из обратного трубопровода системы отопления, G 2 = 16000 - 5000 = 11000 кг/ч.

2. Определим расход перегретой сетевой воды в ИТП субатмосферной системы отопле- ния, если: мощность местной системы отопления Q = 400000 ккал/кг, температура полу- ченного пара в среде вакуума 95°С, температура сетевой перегретой воды 150°С с энтальпией 152,8 ккал/кг, энтальпия конденсата равна 29,9 ккал/кг при температуре конденсата 30°С в баке сбора конденсата (опытные данные, полученные при испытании промышленного прототипа субатмосферной системы отопления), скрытая теплота парообразования пара вторичного вскипания полученного в вакууме при избыточном давлении в паровом пространстве системы отопления, достигающим Р абс = 0,9 бар (конечное значение избыточного давления), равна 541,3 ккал/кг.

Вычислим: требуемый расход пара вторичного вскипания с температурой 95 °С для отопления данного объекта с указанной выше тепловой мощностью, расход пара будет равен 400000/541,3=738,96 кг/ч; количество пара вторичного вскипания вырабатываемой из общего количества поступающей сетевой воды в, % пара = [(152,8 - 29,9)/541,3] *100 = 22,7 %; расход сетевой воды для образования требуемого количества пара для обеспе- чения требуемой тепловой мощности, будет равен 738,96/0,227 = 3255,33 кг/ч. Здесь требуется учесть количество сетевой воды, потребляемой подогревателем пара и равного 550 кг/ч (данные для теплообменников - подогревателей). Таким образом, суммарное количество, потребляемой парогенератором сетевой воды, будет равно 3805,33 кг/ч.

Из бака сбора конденсата 39, конденсат с температурой 30°С отправляется в коллек- тор сбора обратной воды 13, где смешивается с обратной водой из подогревателя 7. Далее смешанная вода с температурой 70°С транспортируется в трубопровод обратной сетевой воды (Т2).

Итак, ИТП субатмосферной системы отопления потребляет на 5000-3805,33 = 1194,67 кг/ч меньше сетевой перегретой воды или в 5000/3805,33 = 1,314 раз меньше тепловой энергии, чем ИТП водяной системы отопления.

Выше отмеченное преимущество ИТП субатмосферной системы отопления обязано тому, что в парогенераторе происходит прямое преобразование горячей воды в пар в среде вакуума, а стабильное протекание процесса парообразования обеспечивается подогревателем перегретой воды от остывания.

Особенностью ИТП субатмосферной системы отопления является то, что она разделе- на на независимо работающие друг от друга подсистемы возврата конденсата и подсис- темы вакуумирования с автоматическим контролем и управлением создания различных значений разрежения, позволяющие производить качественное регулирование темпера- турой в системе отопления с достаточно широким диапазоном регулирования глубины разрежения с абсолютными давлениями от 0,1 бар до 0,9 бар, температурный перепад теплоносителя при этом составляет от 96°С до 45,45°С, что соответствует нормам санитарно-гигиенических требований, а также данный температурный перепад позволя- ет использовать металлопластиковые и полиэтиленовые трубопроводы, трубопроводную арматуру из пластмассовых материалов, подверженных наименьшей степени коррозии. Система отопления проста в обслуживании, безопасна в эксплуатации и обеспечивает надежную, бесперебойную работу всей системы теплоснабжения.

7

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)