СИСТЕМА ТЕПЛОВОДОСНАБЖЕНИЯ

Полезная модель относится к теплоэнергетике, системам теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых домов и промышленных предприятий.
Известны технические решения, в которых в качестве циркуляционных насосов используются инжекторы или струйные насосы. К таким системам относятся следующие изобретения.
В изобретении RU №2319902 «Система тепловодоснабжения» F24D 9/02, публикация 20.03.2008, система содержит источник пара, прямой и обратный трубопроводы, сеть тепловодоснабжения потребителей, струйный насос, имеющий сопло для подвода активной среды и сопло для подвода пассивной среды и выходной патрубок. Струйный насос в качестве устройства теплообмена и средства циркуляции соплом для подвода активной среды подключен через трубопровод к источнику пара, соплом для подвода пассивной среды - к обратному трубопроводу и выходным патрубком подключен к прямому трубопроводу сети тепловодоснабжения. Вход прямого трубопровода соединен с выходом обратного трубопровода через регулирующий клапан.
В наиболее близком к полезной модели изобретении RU №2327080 «Система тепловодоснабжения» F24D 9/02, публикация 10.02.2008, система содержит источник пара, прямой и обратный трубопроводы, сеть тепловодоснабжения потребителей, струйный насос, имеющий сопло для подвода активной среды и сопло для подвода пассивной среды и выходной патрубок. Струйный насос в качестве устройства теплообмена и средства циркуляции, соплом для подвода активной среды подключен через трубопровод к источнику пара, соплом для подвода пассивной среды - к обратному трубопроводу и выходным патрубком подключен к прямому трубопроводу сети тепловодоснабжения. В обратный трубопровод включена буферная емкость теплоносителя, оснащенная системой дополнительного подогрева теплоносителя, проходящего через упомянутую буферную емкость.
Включение буферной емкости для теплоносителя в обратный трубопровод, с дополнительной системой подогрева теплоносителя в этой буферной емкости, позволяет регулировать температуру теплоносителя на входе сопла для подвода пассивной среды основного струйного насоса. В этом случае регулировкой температуры на входе пассивного сопла основного струйного насоса можно регулировать расход через струйный насос, а значит, и тепловую мощность, передаваемую потребителям.
Технический результат, достигаемый в заявляемой полезной модели, состоит в том, что в данном варианте выполнения системы появляется возможность более точно и в более широких пределах регулировать тепловую мощность, передаваемую потребителям за счет установки дополнительных струйных насосов.
Данный результат достигается тем, что система тепловодоснабжения содержит источник пара (прямоточный парогенератор), прямой и обратный трубопроводы, сеть потребителей, по крайней мере, один сетевой струйный насос и один питательный струйный насос. Насосы имеют сопла для подвода активной среды, сопла для подвода пассивной среды и выходные патрубки.
Каждый сетевой струйный насос, в качестве устройства теплообмена и средства циркуляции, соплом для подвода активной среды подключен через трубопровод и отсечной клапан к выходному патрубку источника пара, соплом для подвода пассивной среды через отсечной клапан - к обратному трубопроводу и выходным патрубком подключен к прямому трубопроводу сети тепловодоснабжения. Питательный струйный насос в качестве средства циркуляции, соплом для подвода активной среды подключен через трубопровод к выходному патрубку источника пара, соплом для подвода пассивной среды - к выходным патрубкам сетевых струйных насосов и выходным патрубком через трубопровод подключен к входному патрубку источника пара. Выходной патрубок питательного струйного насоса через водяной регулирующий клапан подключен к выходным патрубкам сетевых струйных насосов.
Включение в систему нескольких сетевых струйных насосов с упомянутыми отсечными клапанами позволяет менять число подключенных струйных насосов, что позволяет в широких пределах регулировать расход, а, следовательно, и тепловую мощность, передаваемую потребителям. Регулирующий клапан обеспечивает плавное изменение давления пара, поступающего в сопла для подвода активной среды сетевых струйных насосов. Это позволяет точно регулировать расход, а, следовательно, и тепловую мощность, передаваемую потребителям.
Емкость запаса воды или источник водоснабжения через клапан подпитки может быть подключен к обратному трубопроводу, что позволяет пополнять убыль теплоносителя.
Полезная модель поясняется чертежом. На Фиг.1 приведена схема системы тепловодоснабжения.
Система тепловодоснабжения содержит прямоточный парогенератор 1, предназначенный для получения пара из питательной воды, прямой 15 и обратный 16 трубопроводы, сеть потребителей 14, один питательный струйный насос 2 и два сетевых струйных насоса 10.
Питательный струйный насос 2, имеет сопло 3 для подвода активной среды, сопло 4 для подвода пассивной среды и выходной патрубок 5. Питательный струйный насос 2 используется как средство циркуляции и предназначен для подачи воды из сетевого контура в парогенератор 1, соплом 3 для подвода активной среды подключен через трубопровод к выходному патрубку парогенератора 1, соплом 4 для подвода пассивной среды - выходным патрубкам сетевых струйных насосов 7 и выходным патрубком 5 через трубопровод подключен к входному патрубку парогенератора 1. Выходной патрубок 5 питательного струйного насоса 2 через водяной регулирующий клапан 6 также подключен к выходным патрубкам 10 сетевых струйных насосов 7.
Струйные насосы 7 имеют сопла 8 для подвода активной среды, сопла 9 для подвода пассивной среды и выходные патрубки 10. Сетевые струйные насосы 7 в качестве устройств теплообмена и средств циркуляции теплоносителя в сети 15-14-16, соплом 8 для подвода активной среды через отсечные клапана 11 подключены через трубопровод к выходному патрубку парогенератора 1, соплом 9 для подвода пассивной среды через отсечные клапана 12 - к обратному трубопроводу 16 и выходным патрубком 10 подключены к прямому трубопроводу 15 сети тепловодоснабжения.
Емкость запаса воды или источник водоснабжения (не показаны) через клапан 13 подпитки подключена к обратному трубопроводу 16. Клапан 13 служит для восполнения утечек теплоносителя.
Отсечные клапаны 11, 12 предназначены для индивидуального отключения сетевых струйных насосов.
Регулирующий клапан 6 предназначен для регулирования давления пара за парогенератором.
В качестве струйных насосов 2 и 7, в частности, может быть использован струйный насос, описанный в патенте RU №2116522, публикация 1998.07.27.
Система тепловодоснабжения работает следующим образом.
Парогенератор 1 подает пар по трубопроводу в сопло 3 для подвода активной среды питательного струйного насоса 2 и в сопла 8 для подвода активной среды сетевых струйных насосов 7. Питательный струйный насос 2 забирает воду из прямого трубопровода 15 сетевого контура и, повышая давление, подает ее в парогенератор 1. Часть воды через водяной регулирующий клапан 6 возвращается в прямой трубопровод 15 сетевого контура.
Пар, поступающий в сопло 3 для подвода активной среды струйного насоса 2, разгоняется в сопле и смешивается в камере смешения с водой, поступающей через сопло 4 для подвода пассивной среды. В камере смешения струйного насоса 2 происходит дальнейший разгон двухфазного потока. Конденсация пара сопровождается снижением скорости и повышением давления. Далее вода тормозится в диффузоре, что сопровождается дальнейшим повышением давления.
По обратному трубопроводу 16 из сети тепловодоснабжения 14 поступает охлажденная вода в сопла 9 для подвода пассивной среды сетевых струйных насосов 7. Струйные насосы 7 работают также как и питательный струйный насос 2. В струйном насосе повышается не только давление, но и температура воды. Далее подогретая вода по трубопроводу 15 сетевого контура поступает к потребителям и в сопло 4 для подвода пассивной среды питательного струйного насоса.
Отсечные клапаны 11, 12 служат для индивидуального отключения сетевых струйных насосов 7.
Регулирование мощности, передаваемой потребителям, в широком диапазоне осуществляется изменением с помощью отсечных клапанов 11, 12 числа работающих сетевых струйных насосов 7. Это изменяет расход в сети и, соответственно, мощность, передаваемую потребителям.
Более точное регулирование обеспечивается давлением пара перед соплами струйных насосов 7 при помощи водяного регулирующего клапана 6. При частичном закрытии клапана 6 на этом клапане увеличивается перепад давления, что приводит к повышению давления пара. В соответствии со свойствами струйных насосов повышение давления пара перед соплами для подвода активной среды вызывает увеличение расхода воды через струйный насос. В результате увеличиваются расход и подогрев теплоносителя. Таким образом, сетевые инжекторы 7 с водяным регулирующим клапаном 6 обеспечивают регулирование расхода теплоносителя в системе.