СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ КОМПРЕССОРОВ СОРТИРОВОЧНЫХ ГОРОК ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно, к системам охлаждения компрессоров на горочных комплексах железных дорог.
Охлаждение компрессоров, как электродвигателей, так и сжимаемого в компрессоре воздуха, является одним из обязательных условий для их эффективной работы.
Чем больше мощность электродвигателя компрессора, тем более результативным должно быть его охлаждение (воздушное или водяное). В противном случае компрессор будет работать не в расчетном для себя режиме, что приведет к его выходу из строя.
Для жидкостных систем охлаждения компрессоров применяются как открытые, так и закрытые системы охлаждения.
Открытые системы без циркуляции воды являются наиболее простыми и доступными. Охлаждение компрессоров происходит за счет периодического наполнения систем водой (водопроводной или из водоемов и водохранилищ) и сливом ее по мере нагревания компрессора. Для отслеживания температуры воды в таких системах предусмотрен термостат. Простые и на первый взгляд дешевые открытые системы дают экономию при монтаже, но существенные расходы связаны с эксплуатацией, особенно, если использовать воду подведенной централи.
Охлаждение компрессоров в закрытых системах происходит за счет непрерывной циркуляции воды между компрессором и охладителем. Сам охладитель поддерживает необходимую температуру за счет водяного контура или воздуха. Воздушное охлаждение в такой системе построено на основе радиатора из труб и пластин и, при необходимости, установки системы принудительной вентиляции.
На горочных комплексах железных дорог, оснащенных винтовыми и поршневыми компрессорами, в основном применяется открытая система охлаждения с циркуляцией воды.
Из уровня техники известна система охлаждения, которая состоит из собственно компрессора или группы компрессоров, циркуляционного насоса или группы циркуляционных насосов, системы трубопроводов и градирни. (Пособие по проектированию промышленных железнодорожных станций к СНиП 2.05.07-85, утверждено приказом №200 Союзпромтрансниипроекта от 14.10.1986 г, п.7.33)
Известная система охлаждения работает следующим образом. Находящаяся в контуре системы охлаждения вода через полости компрессора отводит тепловую энергию от работающего электродвигателя компрессора, нагреваясь при этом, и по трубопроводу поступает в градирню, где охлаждается посредством испарения и воздухом окружающей среды. После охлаждения вода с помощью циркуляционного насоса возвращается в компрессор. Цикл повторяется.
Данная система охлаждения имеет следующие недостатки.
Она требует достаточно сложной регулировки температуры поступающей к электродвигателю компрессора охлаждающей воды, в свою очередь зависящей не только от переменной нагрузки электродвигателя компрессора (группы компрессоров), но и от постоянно изменяющихся температуры и влажности окружающего воздуха, влияющих на процессы испарения воды в градирне. Кроме того, требуется постоянная подпитка воды в систему для компенсации ее значительных потерь при испарении, что также влияет на температуру охлаждающего контура. При этом тепловая энергия, отводимая посредством теплообменника от электродвигателя компрессора, не используется, а рассеивается в окружающей среде.
Предлагаемое техническое решение представляет собой пять вариантов конструктивного исполнения системы охлаждения компрессоров сортировочных горок на железнодорожных станциях.
Наиболее близким аналогом к предлагаемым вариантам системы охлаждения компрессоров сортировочных горок на железнодорожных станциях является техническое решение по патенту ПМ №115118.
Для варианта 1.
Известна система (устройство) охлаждения компрессоров, которая содержит по меньшей мере один компрессор и по меньшей мере один циркуляционный насос, градирню и систему трубопроводов (патент ПМ №115118, публ. 20.04 2012, бюл. №11, независимый пункт 1 формулы)
Для варианта 2.
Известна система охлаждения компрессоров сортировочных горок железнодорожных станций, содержащая по меньшей мере один компрессор и по меньшей мере один циркуляционный насос, градирню, систему трубопроводов, теплонасосную установку, состоящую из малого водяного контура с промежуточным теплообменником на «холодной стороне», теплового насоса типа «вода-вода», малого водяного контура с баком-накопителем на «горячей» стороне и  циркуляционных водяных насосов малых контуров (патент ПМ №115118, публ. 20.04 2012, бюл. №11, независимый пункт 1 формулы)
Для варианта 3.
Известна система охлаждения компрессоров сортировочных горок железнодорожных станций, содержащая по меньшей мере один компрессор и по меньшей мере один циркуляционный насос, градирню, теплонасосную установку и систему трубопроводов (патент ПМ №115118, публ. 20.04 2012, бюл. №11, независимый пункт 1 формулы)
Для варианта 4.
Известна система охлаждения компрессоров сортировочных горок железнодорожных станций, содержащая по меньшей мере один компрессор и по меньшей мере один циркуляционный насос, систему трубопроводов, теплонасосную установку, состоящую из малого водяного контура с промежуточным теплообменником на «холодной стороне», теплового насоса типа «вода-вода», малого водяного контура с баком-накопителем на «горячей» стороне и циркуляционных водяных насосов малых контуров (патент ПМ №115118, публ. 20.04 2012, бюл. №11, независимый пункт 5 формулы)
Для варианта 5.
Известна система охлаждения компрессоров сортировочных горок железнодорожных станций, содержащая по меньшей мере один компрессор и по меньшей мере один циркуляционный насос, теплонасосную установку и систему трубопроводов контуров (патент ПМ №115118, публ. 20.04 2012, бюл. №11, независимый пункт 5 формулы)
Существенным недостатком известного технического решения по патенту ПМ №115118, как по независимому п.1, так и по независимому п.5 формулы полезной модели является использование то, что подпитка оборотного контура осуществляется водой, не пошедшей предварительной обработки. Кроме того, циркулирующая в системе охлаждения вода постоянно загрязняется в градирне. Это влечет за собой несоответствие качества воды в системе охлаждения компрессоров нормам качества подпиточной и сетевой воды тепловых сетей. В комплексе это приводит к росту гидравлического и термического сопротивления системы охлаждения и загрязнению теплообменных поверхностей компрессоров. В свою очередь это увеличивает расход электроэнергии на перекачку теплоносителя, повышает нагрузку на насосное оборудование и приводит к внеплановым ремонтам теплообменников компрессоров и отдельных элементов системы охлаждения.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является улучшение качества работы системы и сокращение эксплуатационных затрат путем повышения эффективности работы системы и увеличения срока службы отдельных конструктивных элементов за счет очистки подпиточной и оборотной воды.
Технический результат достигается тем, что:
Вариант 1.
В системе охлаждения компрессоров сортировочных горок железнодорожных станций, содержащей по меньшей мере один компрессор и по меньшей мере один циркуляционный насос, градирню и систему трубопроводов, в контуре охлаждения между выходом из градирни и входом в компрессор установлен блок системы водоподготовки, сетей предназначенный для очистки и обработки подпиточной и оборотной воды, обеспечивающий требование нормы качества подпиточной и сетевой воды тепловых, блок системы водоподготовки снабжен запорной арматурой в виде задвижки и регулирующим клапаном, работающих в автоматическом режиме.
Система выполнена с возможностью регулирования расхода воды через градирню.
Вариант 2
В системе охлаждения компрессоров сортировочных горок железнодорожных станций, содержащей по меньшей мере один компрессор и по меньшей мере один циркуляционный насос, градирню, систему трубопроводов, теплонасосную установку, состоящую из малого водяного контура с промежуточным теплообменником на «холодной стороне», теплового насоса типа «вода-вода», малого водяного контура с баком-накопителем на «горячей» стороне и циркуляционных водяных насосов малых контуров, в контуре охлаждения между выходом из градирни и входом в компрессор установлен блок системы водоподготовки, предназначенный для очистки и обработки подпиточной и оборотной воды, обеспечивающий требование нормы качества подпиточной и сетевой воды тепловых сетей, блок системы водоподготовки снабжен запорной арматурой в виде задвижки и регулирующим клапаном, работающих в автоматическом режиме, теплонасосная установка включена в систему трубопроводов между выходом из компрессора и входом в градирню.
Бак накопитель теплонасосной установки связан с системой отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса через дополнительный теплообменник, который включен в линию системы отопления и горячего водоснабжения до и после бака-накопителя, а в линию подачи воды к системе отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса после бака-накопителя.
Вариант 3
В системе охлаждения компрессоров сортировочных горок железнодорожных станций, содержащей по меньшей мере один компрессор и по меньшей мере один циркуляционный насос, градирню, теплонасосную установку и систему трубопроводов, в контуре охлаждения между выходом из градирни и входом в компрессор установлен блок системы водоподготовки, предназначенный для очистки и обработки подпиточной и оборотной воды, обеспечивающий требование нормы качества подпиточной и сетевой воды тепловых сетей, теплонасосная установка выполнена в виде теплового насоса типа «вода-вода», малого водяного контура с баком-накопителем на «горячей» стороне и циркуляционных водяных насосов малых контуров и включена в систему трубопроводов между выходом из компрессора и входом в градирню, блок системы водоподготовки снабжен запорной арматурой в виде задвижки и регулирующим клапаном, работающих в автоматическом режиме.
Система выполнена с возможностью прокладки трубопроводов внутри системы, обеспечивающей отсутствие замерзания труб в зимней период
Бак накопитель связан с системой отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса через дополнительный теплообменник, который включен в линию системы отопления и горячего водоснабжения до и после бака-накопителя, а в линию подачи воды к системе отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса после бака-накопителя.
Вариант 4
В системе охлаждения компрессоров сортировочных горок железнодорожных станций, содержащей по меньшей мере один компрессор и по меньшей мере один циркуляционный насос, систему трубопроводов, теплонасосную установку, состоящую из малого водяного контура с промежуточным теплообменником на «холодной стороне», теплового насоса типа «вода-вода», малого водяного контура с баком-накопителем на «горячей» стороне и циркуляционных водяных насосов малых контуров, в контуре охлаждения до входа в компрессор установлен блок системы водоподготовки, предназначенный для очистки и обработки подпиточной и оборотной воды, обеспечивающий требование нормы качества подпиточной и сетевой воды тепловых сетей, блок системы водоподготовки снабжен запорной арматурой в виде задвижки и регулирующим клапаном, работающих в автоматическом режиме, теплонасосная установка включена в систему трубопроводов между выходом из компрессора и блоком системы водоподготовки.
Малый водяной контур теплонасосной установки с промежуточным теплообменником на «холодной стороне» выполнен с возможностью заполнения рабочей жидкостью с более низкой температурой замерзания в отличие от воды, позволяющей наружную прокладку трубопроводов.
Бак накопитель связан с системой отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса через дополнительный теплообменник, который включен в линию системы отопления и горячего водоснабжения до и после бака-накопителя, а в линию подачи воды к системе отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса после бака-накопителя. Вариант 5.
В системе охлаждения компрессоров сортировочных горок железнодорожных станций, содержащей по меньшей мере один компрессор и по меньшей мере один циркуляционный насос, теплонасосную установку и систему трубопроводов, в контуре охлаждения до входа в компрессор установлен блок системы водоподготовки, предназначенный для очистки и обработки подпиточной и оборотной воды, обеспечивающий требование нормы качества подпиточной и сетевой воды тепловых сетей, теплонасосная установка выполнена в виде теплового насоса типа «вода-вода», малого водяного контура с баком-накопителем на «горячей» стороне и циркуляционных водяных насосов малых контуров и включена в систему трубопроводов между выходом из компрессора и блоком системы водоподготовки, блок системы водоподготовки снабжен запорной арматурой в виде задвижки и регулирующим клапаном, работающих в автоматическом режиме.
Бак накопитель связан с системой отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса через дополнительный теплообменник, который включен в линию системы отопления и горячего водоснабжения до и после бака-накопителя, а в линию подачи воды к системе отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса после бака-накопителя
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена конструкция системы охлаждения, вариант 1, на фиг.2 - конструкция системы охлаждения, вариант 2, на фиг.3 - конструкция системы охлаждения, вариант 2, с дополнительным теплообменником, на фиг.4 - конструкция системы охлаждения, вариант 3, на фиг.5 - конструкция системы охлаждения, вариант 3, с дополнительным теплообменником, на фиг.6 - конструкция системы охлаждения, вариант 4, на фиг.7 - конструкция системы охлаждения, вариант 4, с дополнительным теплообменником, на фиг.8 - конструкция системы охлаждения, вариант 5, на фиг.9 - конструкция системы охлаждения, вариант 5, с дополнительным теплообменником.
Предлагаемые пять вариантов конструктивного исполнения системы охлаждения компрессоров сортировочных горок железнодорожных станций объединены единым изобретательским замыслом и различаются между собой конструктивным выполнением и соединением между собой отдельных конструктивных узлов системы.
Каждый из пяти предложенных вариантов системы охлаждения содержит основные конструктивные элементы, характерные для каждого варианта (см. фиг.1 - фиг.9):
Компрессор 1 (или группу компрессов), циркуляционный насос 2 (или группу циркуляционных насосов), блок системы водоподготовки 3, систему трубопроводов 4. Блок системы водоподготовки 3 предназначен для очистки и обработки подпиточной и оборотной воды, обеспечивающий требование нормы качества подпиточной и сетевой воды тепловых сетей. Блок 3 снабжен регулирующим клапаном 5 и запорной арматурой в виде задвижек 6 и 7, которые работают в автоматическом режиме.
Каждый из предложенных вариантов конструктивного выполнения системы представляет собой различную совокупность конструктивных элементов, взаимодействующих и взаимосвязанных между собой и с основными, общими для всех вариантов элементами конструкции.
Вариант 1 (фиг.1)
Система включает основные элементы конструкции - компрессор 1 (или группу компрессоров), циркуляционный насос 2 (или группу циркуляционных насосов), блок системы водоподготовки 3 с запорной арматурой 6 и 7 и регулирующим клапаном 5, систему трубопроводов 4.
Конструкция системы также содержит градирню 8. Блок 3 системы водоподготовки включен в контур охлаждения между входом в компрессор 1 и выходом из градирни 8.
По данному варианту система охлаждения выполнена с возможностью регулирования расхода воды через градирню 8 в зависимости от количества компрессоров 1, одновременно находящихся в работе. Возможность регулирования расхода воды может быть достигнута, например, путем подачи управляющего сигнала циркуляционным насосам, выполненным с возможностью плавного регулирования расхода воды через градирню 8.
Вариант 2 (фиг.2 и фиг.3)
Система включает основные элементы конструкции - компрессор 1 (или группу компрессоров), циркуляционный насос 2 (или группу циркуляционных насосов), блок системы водоподготовки 3 с запорной арматурой 6 и 7 и регулирующим клапаном 5, систему трубопроводов 4.
Конструкция системы также содержит градирню 9, теплонасосную установку, которая состоит из малого водяного контура с промежуточным теплообменником 10 на «холодной стороне», теплового насоса 11 типа «вода-вода» (например, парокомпрессорного типа), малого водяного контура с баком-накопителем 12 на «горячей» стороне и циркуляционных водяных насосов 13 малых контуров.
Блок 3 системы водоподготовки включен в контур охлаждения между выходом из градирни 9 и входом в компрессор 1.
Теплонасосная установка включена в систему трубопроводов между выходом из компрессора 1 и входом в градирню 9.
Малый водяной контур с теплообменником 10 на «холодной стороне» может быть заполнен жидкостью с более низкой температурой замерзания в отличие от воды. В этом случае возможна наружная прокладка трубопроводов тепловой установки.
Бак-накопитель 12 теплонасосной установки может быть связан с системой отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса через дополнительный теплообменник 14 (фиг.3), который может быть включен в линию системы отопления и горячего водоснабжения до или после бака-накопителя 12, а в линию подачи воды к системе отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса после бака -накопителя 12.
Вариант 3 (фиг.4 и 5)
Система включает основные элементы конструкции - компрессор 1 (или группу компрессоров), циркуляционный насос 2 (или группу циркуляционных насосов), блок системы водоподготовки 3 с задвижкой 6 и 7 и регулирующим клапаном 5, систему трубопроводов 4.
Конструкция системы также содержит градирню 15, теплонасосную установку, которая состоит из теплового насоса 16 типа «вода-вода», малого водяного контура с баком-накопителем 17 на «горячей» стороне и циркуляционных водяных насосов 18 малых контуров.
Блок 3 системы водоподготовки включен в контур охлаждения между выходом из градирни 15 и входом в компрессор 1.
Теплонасосная установка включена в систему трубопроводов между выходом из компрессора 1 и входом в градирню 15.
Система может быть выполнена с возможностью прокладки трубопроводов внутри системы, что обеспечивает отсутствие замерзания труб в зимний период.
Бак-накопитель 17 может быть связан с системой отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса через дополнительный теплообменник 19 (фиг.5), который может быть включен в линию системы отопления и горячего водоснабжения до или после бака-накопителя 17, а в линию подачи воды к системе отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса после бака-накопителя 17.
Вариант 4 (фиг.6 и 7)
Система включает основные элементы конструкции - компрессор 1 (или группу компрессоров), циркуляционный насос 2 (или группу циркуляционных насосов), блок системы водоподготовки 3 с запорной арматурой 6 и 7 и регулирующим клапаном 5, систему трубопроводов 4.
Конструкция системы также содержит теплонасосную установку, которая состоит из малого водяного контура с промежуточным теплообменником 20 на «холодной стороне», теплового насоса 21 типа «вода-вода», малого водяного контура с баком-накопителем 22 на «горячей» стороне и циркуляционных водяных насосов 23 малых контуров.
Блок 3 системы водоподготовки включен в контур охлаждения до входа в компрессор 1.
Теплонасосная установка включена в систему трубопроводов 4 между выходом из компрессора 1 и блоком системы водоподготовки 3.
Малый водяной контур с теплообменником 20 на «холодной стороне» может быть заполнен жидкостью с более низкой температурой замерзания в отличие от воды. В этом случае возможна наружная прокладка трубопроводов тепловой установки.
Бак-накопитель 22 теплонасосной установки может быть связан с системой отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса через дополнительный теплообменник 24 (фигура 7), который может быть включен в линию системы отопления и горячего водоснабжения до и после бака-накопителя 22, а в линию подачи воды к системе отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса после бака-накопителя 22.
Вариант 5 (фиг.8 и 9).
Система включает основные элементы конструкции - компрессор 1 (или группу компрессоров), циркуляционный насос 2 (или группу циркуляционных насосов), блок системы водоподготовки 3 с запорной арматурой 6 и 7 и регулирующим клапаном 5, систему трубопроводов 4.
Конструкция системы также содержит теплонасосную установку, которая состоит из теплового насоса 25 типа «вода-вода», малого водяного контура с баком-накопителем 26 на «горячей» стороне и циркуляционных водяных насосов 27 малых контуров.
Блок 3 системы водоподготовки включен в контур охлаждения до входа в компрессор 1.
Теплонасосная установка включена в систему трубопроводов между выходом из компрессора 1 и блоком системы водоподготовки 3.
Бак-накопитель 26 может быть связан с системой отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса через дополнительный теплообменник 28 (фигура 9), который может быть включен в линию системы отопления и горячего водоснабжения до и после бака-накопителя 26, а в линию подачи воды к системе отопления и горячего водоснабжения горочного комплекса после бака-накопителя 26 (устанавливается на обратную линию трубопровода).
Включенные в систему охлаждения дополнительный теплообменник 14 (вариант 2), дополнительный теплообменник 19 (вариант 3), дополнительный теплообменник 24 (вариант 4), дополнительный теплообменник 28 (вариант 5) предназначен для обработки воды системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС) горочного комплекса, в том числе и для ее очистки и охлаждения (при необходимости).
Предлагаемая система охлаждения функционирует следующим образом:
Вариант 1 (фиг.1)
Оборотная вода системы охлаждения перед пуском в работу компрессора 1 (или группы компрессоров) проходит соответствующую очистку и обработку в блоке системы водоподготовки 3, который обеспечивает выполнение требований нормы качества подпиточной и сетевой воды тепловых сетей (далее - норма качества). Подача воды в блок системы водоподготовки осуществляется открытием задвижки 7, при закрытом регулирующем клапане 5. После заполнения системы охлаждения компрессора 1 (или группы компрессоров) оборотной водой задвижка 7 закрывается. Далее при помощи циркуляционного насоса 2 (или группы циркуляционных насосов) подготовленная вода подается в систему охлаждения компрессора 1 (или группы компрессоров), после по системе трубопроводов 4 попадает в градирню 8. Далее рассматриваются следующие случаи работы блока системы водоподготовки: вода отвечает, либо не отвечает требованиям норм качества, необходимость дополнительной обработки и очистки подпиточной воды.
Из градирни 8 при необходимости оборотная вода, в случае неудовлетворения норме качества, может повторно пройти очистку и обработку в блоке системы водоподготовки 3. При этом регулирующий клапан 5 закрыт, задвижка 6 открыта.
В случае если вода удовлетворяет требованиям нормы качества, то из градирни 8 она подается при помощи циркуляционного насоса (или группы циркуляционных насосов) в компрессор 1 (или группы компрессоров). При этом вода проходит через регулирующий клапан 5, задвижки 6 и 7 закрыты.
В случае нехватки подготовленной воды в системе охлаждения компрессоров (или группы компрессоров), связанной с процессом испарения в градирне 8, подпиточная вода через открытую задвижку 7 проходит через блок системы водоподготовки 3, где проходит ее очистка и обработка в соответствии нормой качества, и подмешивается с оборотной водой уже имеющейся в системе охлаждения. После восполнения системы недостающим количеством подпиточной воды задвижка 7 закрывается. Кроме того, если вода, уже имеющаяся в системе, отвечает норме качества, то она подается через открытый регулирующий клапан 5 при помощи циркуляционного насоса 2 (или группы циркуляционных насосов) в компрессор 1 (или группу компрессоров). При этом задвижка 6 закрыта. Если же оборотная вода, уже имеющаяся в системе, не отвечает норме качества, то она повторно подается в блок системы водоподготовки 3 на очистку и обработку через открытую задвижку 6 и закрытом регулирующим клапане 5.
Вариант 2
Оборотная вода системы охлаждения перед пуском в работу компрессора 1 (или группы компрессоров) проходит соответствующую очистку и обработку в блоке системы водоподготовки 3. Подача воды в блок системы водоподготовки осуществляется открытием задвижки 7, при закрытом регулирующем клапане 5. После заполнения системы охлаждения компрессора 1 (или группы компрессоров) оборотной водой задвижка 7 закрывается. Далее при помощи циркуляционного насоса 2 (или группы циркуляционных насосов) подготовленная вода подается в систему охлаждения компрессора 1 (или группы компрессоров), после чего происходит ее разделение на два потока. Первый поток по системе трубопроводов 4 подается в промежуточный теплообменник 10, далее в градирню 9. Второй поток по системе трубопроводов 4 подается сразу в градирню 9. Затем оба потока соединяются. Далее рассматриваются следующие случаи работы блока системы водоподготовки: вода отвечает, либо не отвечает требованиям норм качества, необходимость дополнительной обработки и очистки подпиточной воды.
Из градирни 9 при необходимости оборотная вода, в случае неудовлетворения норме качества, может повторно пройти очистку и обработку в блоке системы водоподготовки 3. При этом регулирующий клапан 5 закрыт, задвижка 6 открыта.
В случае если вода удовлетворяет требованиям нормы качества, то из градирни 9 она подается при помощи циркуляционного насоса 2 (или группы циркуляционных насосов) в компрессор 1 (или группы компрессоров). При этом вода проходит через регулирующий клапан 5, задвижки 6 и 7 закрыты.
В случае нехватки подготовленной воды в системе охлаждения компрессоров (или группы компрессоров), связанной с процессом испарения в градирне 9, подпиточная вода через открытую задвижку 7 проходит через блок системы водоподготовки 3, где проходит ее очистка и обработка в соответствии нормой качества, и подмешивается с оборотной водой уже имеющейся в системе охлаждения. После восполнения системы недостающим количеством подпиточной воды задвижка 7 закрывается. Кроме того, если вода, уже имеющаяся в системе, отвечает норме качества, то она подается через открытый регулирующий клапан 5 при помощи циркуляционного насоса 2 (или группы циркуляционных насосов) в компрессор 1 (или группу компрессоров). При этом задвижка 6 закрыта. Если же оборотная вода, уже имеющаяся в системе, не отвечает норме качества, то она повторно подается в блок системы водоподготовки 3 на очистку и обработку через открытую задвижку 6 и закрытом регулирующем клапане 5.
Кроме того, в варианте 2 (фигура 3) предусмотрена установка дополнительного теплообменника 14, отвечающего требованиям нормы качества и предназначенного для обработки воды системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС) горочного комплекса, в том числе и для ее очистки и охлаждения (при необходимости). В этом случае вода из системы отопления и ГВС подается через буферный накопитель 12 на дополнительный теплообменник 14, далее - в тепловой насос. После при помощи циркуляционных водяных насосов 13 малых контуров через буферный накопитель 12 она подается снова в систему отопления и ГВС горочного комплекса.
Включение блока системы водоподготовки 3, позволяет улучшить качество работы теплового насоса и снижает эксплуатационные затраты на его содержание, связанное с отсутствием необходимости в прочистке промежуточного теплообменника 10.
Вариант 3 (фиг.4 и 5)
Оборотная вода системы охлаждения перед пуском в работу компрессора 1 (или группы компрессоров) проходит соответствующую очистку и обработку в блоке системы водоподготовки 3. Подача воды в блок системы водоподготовки осуществляется открытием задвижки 7, при закрытом регулирующем клапане 5. После заполнения системы охлаждения компрессора 1 (или группы компрессоров) оборотной водой задвижка 7 закрывается. Далее при помощи циркуляционного насоса 2 (или группы циркуляционных насосов) подготовленная вода подается в систему охлаждения компрессора 1 (или группы компрессоров), после чего происходит ее разделение на два потока. Первый поток по системе трубопроводов 4 подается в тепловой насос 16, далее в градирню 15. Второй поток по системе трубопроводов 4 подается сразу в градирню 15. Затем оба потока соединяются. Далее рассматриваются следующие случаи работы блока системы водоподготовки: вода отвечает, либо не отвечает требованиям норм качества, необходимость дополнительной обработки и очистки подпиточной воды.
Из градирни 15 при необходимости оборотная вода, в случае неудовлетворения норме качества, может повторно пройти очистку и обработку в блоке системы водоподготовки 3. При этом регулирующий клапан 5 закрыт, задвижка 6 открыта.
В случае если вода удовлетворяет требованиям нормы качества, то из градирни 15 она подается при помощи циркуляционного насоса (или группы циркуляционных насосов) в компрессор 1 (или группы компрессоров). При этом вода проходит через регулирующий клапан 5, задвижки 6 и 7 закрыты.
В случае нехватки подготовленной воды в системе охлаждения компрессоров 1 (или группы компрессоров), связанной с процессом испарения в градирне 15, подпиточная вода через открытую задвижку 7 проходит через блок системы водоподготовки 3 и подмешивается с оборотной водой уже имеющейся в системе охлаждения. После восполнения системы недостающим количеством подпиточной воды задвижка 7 закрывается. Кроме того, если вода, уже имеющаяся в системе, отвечает норме качества, то она подается через открытый регулирующий клапан 5 при помощи циркуляционного насоса 2 (или группы циркуляционных насосов) в компрессор 1 (или группу компрессоров). При этом задвижка 6 закрыта. Если же оборотная вода, уже имеющаяся в системе, не отвечает норме качества, то она повторно подается в блок системы водоподготовки 3 на очистку и обработку через открытую задвижку 6 и закрытом регулирующем клапане 5.
Кроме того, в варианте 3 (фигура 5) предусмотрена установка дополнительного теплообменника 19, отвечающего требованиям нормы качества и предназначенного для обработки воды системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС) горочного комплекса, в том числе и для ее очистки и охлаждения (при необходимости). В этом случае вода из системы отопления и ГВС подается через буферный накопитель 17 на дополнительный теплообменник 19, далее - в тепловой насос 16. После при помощи циркуляционных водяных насосов 18 малых контуров через буферный накопитель 17 она подается снова в систему отопления и ГВС горочного комплекса.
Включение блока системы водоподготовки 3 по данному варианту позволяет уменьшить стоимость теплонасосной установки, благодаря возможности исключения из состава теплонасной установки (ТНУ) промежуточного теплообменника в случае прокладки трубопроводов ТНУ без выхода теплотрассы на улицу.
Вариант 4 (фиг.6 и 7)
Оборотная вода системы охлаждения перед пуском в работу компрессора 1 (или группы компрессоров) проходит соответствующую очистку и обработку в блоке системы водоподготовки 3. Подача воды в блок системы водоподготовки осуществляется открытием задвижки 7, при закрытом регулирующем клапане 5. После заполнения системы охлаждения компрессора 1 (или группы компрессоров) оборотной водой задвижка 7 закрывается. Далее при помощи циркуляционного насоса 2 (или группы циркуляционных насосов) подготовленная вода подается в систему охлаждения компрессора 1 (или группы компрессоров), после по системе трубопроводов 4 подается на промежуточный теплообменник 20. Затем через открытый регулирующий клапан 5 при помощи циркуляционного насоса 2 (или группы циркуляционных насосов) оборотная вода снова подается в систему охлаждения. Задвижка 6 при штатной работы теплового насоса 21 закрыта.
При проведении ремонтных работ на участке системы трубопроводов 4, вызванных их износом или иных повреждений, в случае не удовлетворения требованиям нормы качества, оборотная вода после промежуточного теплообменника 20 подвергается очистке и обработке в блоке системы водоподготовки 3. При этом задвижка 6 открыта, регулирующий клапан 5 закрыт. Далее вода при помощи циркуляционного насоса 2 (или группу циркуляционных насосов) подается в систему охлаждения компрессора 1 (или группу компрессоров).
Кроме того, в варианте 4 (фигура 6) предусмотрена установка дополнительного теплообменника 24, отвечающего требованиям нормы качества и предназначенного для обработки воды системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС) горочного комплекса, в том числе и для ее очистки и охлаждения (при необходимости). В этом случае вода из системы отопления и ГВС подается через буферный накопитель 22 на дополнительный теплообменник 24, далее - в тепловой насос 21. После при помощи циркуляционных водяных насосов 23 малых контуров через буферный накопитель 22 она подается снова в систему отопления и ГВС горочного комплекса.
Данный вариант позволяет дополнительно сократить затраты на приобретение оборотной воды для охлаждения компрессоров.
Вариант 5 (фиг.8 и 9)
Оборотная вода системы охлаждения перед пуском в работу компрессора 1 (или группы компрессоров) проходит соответствующую очистку и обработку в блоке системы водоподготовки 3. Подача воды в блок системы водоподготовки осуществляется открытием задвижки 7, при закрытом регулирующем клапане 6. После заполнения системы охлаждения компрессора 1 (или группы компрессоров) оборотной водой задвижка 7 закрывается. Далее при помощи циркуляционного насоса 2 (или группы циркуляционных насосов) подготовленная вода подается в систему охлаждения компрессора 1 (или группы компрессоров), после по системе трубопроводов 4 подается в тепловой насос 25. Затем через открытый регулирующий клапан 5 при помощи циркуляционного насоса 2 (или группы циркуляционных насосов) оборотная вода снова подается в систему охлаждения. Задвижка 6 при штатной работе теплового насоса 25 закрыта.
Кроме того, в варианте 5 (фигура 9) предусмотрена установка дополнительного теплообменника 28, отвечающего требованиям нормы качества и предназначенного для обработки воды системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС) горочного комплекса, в том числе и для ее очистки и охлаждения (при необходимости). В этом случае вода из системы отопления и ГВС подается через буферный накопитель 26 на дополнительный теплообменник 28, далее - в тепловой насос 25. После при помощи циркуляционных водяных насосов 27 малых контуров через буферный накопитель 26 она подается снова в систему отопления и ГВС горочного комплекса.
Дополнительным преимуществом данного варианта является снижение затрат на приобретение оборотной сетевой воды для охлаждения компрессоров и уменьшение стоимости теплонасосной установки, благодаря возможности исключения из состава теплонасной установки (ТНУ) промежуточного теплообменника в случае прокладки трубопроводов (ТНУ) без выхода теплотрассы на улицу.
Кроме того, в каждом из предлагаемых вариантов степень открытия регулирующего клапана 5 зависит от числа компрессоров 1 горочного комплекса, одновременно находящихся в работе. Работа запорной арматуры 6 и 7 блока системы водоподготовки, а также регулирующего клапана 5 предусмотрена в автоматическом режиме. Подача очищенной и обработанной воды в нужном объеме в систему охлаждения компрессора 1 (или группы компрессоров) осуществляется бесперебойно и непрерывно.
Таким образом, предлагаемые варианты конструктивного исполнения системы охлаждения компрессоров полностью отвечают поставленной технической задаче.