СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к системам отопления, преимущественно, к системам отопления с автономной котельной установкой, которая соединена с отапливаемыми сооружениями внутриплощадочной сетью трубопроводов, по замкнутому контуру которых горячая вода подается в стояки отопления зданий и возвращается обратно в котельную установку.
Известны системы отопления [1], [2], [3] аналогичного назначения содержащие, по меньшей мере, один котел с газовой горелкой, соединенный с подающим и обратным трубопроводами сетевой воды, оснащенными насосными установками. В зданиях к отводам подающего трубопровода подключены входы стояков с последовательно установленными радиаторами отопления, а выходы стояков подключены к обратному трубопроводу, по которому сетевая вода возвращается в котел.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является система отопления и горячего водоснабжения [2], принятая в качестве прототипа. Система по прототипу содержит водогрейный котел с блоком газовых горелок, подающий и обратный трубопроводы сетевой воды с насосами, подключенные соответственно к выходу и входу водогрейного котла, трубопровод подпиточной воды с
насосом, подключенный через управляемую задвижку к обратному трубопроводу сетевой воды и автоматику безопасности.
Недостатком устройства по прототипу является то обстоятельство, что в нем приняты только меры по обеспечению надежной работы собственно водогрейного котла и отсутствует контроль целостности внутриплощадочных сетей, по которым сетевая вода поступает в стояки отопления производственных сооружений, тогда как высокая степень изношенности внутриплощадочных сетей, связанная со значительной стоимостью их замены и ограниченностью финансовых средств промышленных предприятий, делают актуальным вопрос о своевременном выявлении нарушения целостности сетей отопления.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение своевременного выявления протечек в трубопроводах внутриплощадочных сетей отопления.
Сущность полезной модели заключается в том, что в систему отопления комплекса производственных сооружений, содержащую водогрейный котел с блоком газовых горелок, подающий и обратный трубопроводы сетевой воды с насосами, подключенные соответственно к выходу и входу водогрейного котла, и трубопровод подпиточной воды с насосом, соединенный через управляемую задвижку с обратным трубопроводом сетевой воды, дополнительно введены расходомер подпиточной воды, установленный между управляемой задвижкой и местом подключения трубопровода подпиточной воды к обратному трубопроводу сетевой воды, и контроллер, вход которого подключен к выходу расходомера подпиточной воды, а выход - к входу блока аварийно-предупредительной сигнализации, при этом контроллер выполнен с возможностью формирования на выходе короткого предупредительного сигнала в случае превышения измеренным текущим
значением расхода подпиточнои воды величины допустимого расхода подпиточной воды, после чего в течение заданного интервала времени производит определение скорости изменения расхода подпиточной воды и если она превышает величину допустимого значения, формирует длительный аварийный сигнал.
Благодаря введению в систему отопления автоматического контроля за расходом подпиточной воды и скоростью изменения этого расхода, обеспечивается своевременное предупреждение дежурного оператора о нарушении целостности трубопроводов или несанкционированном заборе воды из системы отопления, что позволяет принять незамедлительные меры по уменьшению ущерба по потере воды и избежать выхода из строя водогрейного котла.
Сущность полезной модели поясняется чертежом структурной схемы системы отопления.
Система содержит водогрейный котел 1 с блоком газовых горелок, подающий 2 и обратный 3 трубопроводы сетевой воды с насосами 4, 5 и трубопровод 6 подпиточной воды с насосом 7, между выходом которого и местом подключения трубопровода 6 к обратному трубопроводу 3 сетевой воды последовательно установлены управляемая задвижка 8 и расходомер 9 подпиточной воды, выход которого подключен к входу контроллера 10, а выход последнего подключен к входу блока 11 аварийно-предупредительной сигнализации.
Вход подающего трубопровода 2 и выход обратного трубопровода 3 подключены соответственно к выходу и входу водогрейного котла 1.
Для контроля напора возвратной сетевой воды в обратном трубопроводе 3 установлен датчик 12 давления, выход которого соединен с исполнительным механизмом 13 отработки показаний датчика,
электропривод которого приводит в действие механизм открывания-закрывания управляемой задвижки 8.
Предлагаемая система отопления работает следующим образом. Горячая вода с выхода водогрейного котла 1 посредством насоса 4 закачивается в подающий трубопровод 2 и под давлением подается к входам распределительных сетей обслуживаемых зданий, где запитывает стояки отопления. Отработанная сетевая вода по обратному трубопроводу 3 с насосом 5 возвращается на вход водогрейного котла 1, в котором она нагревается до требуемой температуры и вновь поступает на вход подающего трубопровода 2.
Для компенсации потерь воды, циркулирующей в системе отопления, в ней предусмотрена подача на вход водогрейного котла 1 воды из подпиточного трубопровода 6, которая осуществляется по показаниям датчика 12 давления. При снижении напора воды в трубопроводе 3 исполнительный механизм 13 отработки показаний датчика осуществляет регулировку положения управляемой задвижки 8 через которую подпиточная вода поступает в водогрейный котел 1.
п
Кроме этого, в системе производится измерение расхода воды (Q), поступающей на подпитку водогрейного котла в обратный трубопровод 3.
доп
доп
3
Необходимость подпитки водогрейного, котла 1 в замкнутой системе отопления объясняется наличием естественной утечки в стыковочных узлах и задвижках трубопровода сетевой воды. В зависимости от длины внутриплощадочных сетей устанавливается допустимое значение расхода сетевой воды (Q). Обычно допустимое значение расхода Q лежит в пределах 1÷3 (м/час).
Однако из-за изношенности тепловых сетей при резких изменениях температуры окружающего воздуха происходит нарушение целостности трубопроводов, происходит потеря воды и начинает возрастать расход
п
п
воды на подпитку котла. Контроль за величиной расхода (Q) и одновременно за скоростью изменения расхода dQ(t)/dt позволяет своевременно выявить факт аварии, избежав ложных тревог. В рассматриваемой системе значение расхода воды, идущей на подпитку, измеряется с помощью расходомера 9.
Опыт эксплуатации систем отопления показывает, что в качестве расходомеров целесообразно использовать электромагнитные расходомеры, обеспечивающие высокоточное измерение расхода жидкости, не требующие проверок и калибровок в течение 4-х лет эксплуатации, имеющие импульсный выходной сигнал, легко обрабатываемый современными вычислительными устройствами.
п
доп
Выходной сигнал расходомера 9 поступает на вход контроллера 10, представляющего собой электронное программируемое вычислительное устройство. В контроллере 10 проверяется неравенство Q>Q. При выполнении этого неравенства в контроллере формируется короткий предупредительный сигнал, поступающий на вход блока 11 аварийно-предупредительной сигнализации. По этому сигналу дежурный оператор должен находится в режиме повышенного внимания. Далее в контроллере 10 вычисляется скорость изменения расхода воды, идущей на подпитку котла по формуле:
1
0
где ΔТ=t-t - интервал наблюдения.
При выполнении неравенства , где  предельно допустимое значение скорости изменения расхода воды на подпитку, контроллер формирует длительный аварийный сигнал, поступающий на вход блока 11 аварийной сигнализации. По этому сигналу дежурный оператор принимает меры по обнаружению протечки и обеспечения требуемого режима работы водогрейного котла 1.
Таким образом, благодаря контролю за расходом подпиточной воды и скорости его изменения обеспечивается своевременное выявление нарушения целостности системы отопления и исключается ложная тревога при незначительных колебаниях значения расхода воды на подпитку водогрейного котла.
Промышленная применимость полезной модели определяется возможностью изготовления предлагаемого устройства при использовании известных материалов. Полезная модель используется в системах отопления промышленных зданий и сооружений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Способ отопления помещений многоэтажных зданий и устройство, его реализующее. - Патент РФ №2154239, МПК F 24 D 3/02, 19/10, публикация 10.08.2000 г.
2. Система отопления и горячего водоснабжения. - Свидетельство на полезную модель РФ №16619, МПК F 24 D 3/08, публикация 20.01.2001 г., прототип.
3. Водогрейный котлоагрегат. свидетельство на полезную модель РФ №23190, МПК F 24 D 3/02, публикация 27.05.2002 г.