Насосна підкачувальна станція теплових мереж - патент Україна 2030689 - Саприкін І
Сутність винаходу: на трубопроводі, що подає, встановлений регулятор тиску. Насоси зворотного трубопроводу (ТП), що підкачують, підключені до всмоктуючого і напірного колекторів. Регулятор тиску (РД) розташований за колектором напірного. Перемичка приєднана до подає ТП після РД і зворотного ТП між напірним колектором. Підживлювальний ТП РД врізаний у зворотний ТП перед всмоктуючим колектором та після РД. Вихід обвідного та вхід байпасного ТП підключені до зворотного ТП після РД, відповідно вхід та вихід цих ТП - до зворотного ТП до всмоктуючого колектора. Регулюючий клапан пов'язаний із датчиками тиску, розміщеними на колекторах насосів. 1 іл.
Малюнки до патенту Україна 2030689
Винахід відноситься до теплоенергетики, а саме до систем централізованого теплопостачання
Відомі насосні підкачувальні станції (НПС) в теплових мережах систем централізованого теплопостачання, що містять трубопровід, що подає, з регулятором, зворотний трубопровід з насосами, на натиску яких встановлені зворотні клапани, обвідний трубопровід зі зворотним клапаном [1], призначені для поділу теплових мереж із залежним підключенням споживачів на зони з різними рівнями тисків теплоносія, верхньої, з великим тиском від джерела теплоти до НПС, і нижньої після НПС. У нижній зоні НПС знижує та стабілізує тиск теплоносія, а також захищає системи споживачів від неприпустимих за міцністю тисків.
Також відомі НПС, що містять подавальний трубопровід з регулятором тиску і розсічки, зворотний трубопровід з насосами, зворотними клапанами і регулятором тиску, змішувальну перемичку між трубопроводом, що подає і зворотним, трубопровід підживлення з регулятором тиску [2].
Недоліком таких НПС є те, що пуск станції і теплових мереж нижньої зони виробляють при відключених споживчих системах, організуючи циркуляцію теплоносія через НПС по трубопроводу, що подає, і по обвідному трубопроводу зі зворотним клапаном при відключених насосах, а також через кінцеві перемички в теплових мережах, запуск насосів зі стабілізацією тиску у зворотному трубопроводі та послідовне підключення споживачів. Такий пуск пов'язаний із значними витратами часу, вкрай небажаними при негативних температурах зовнішнього повітря післяаварійний період.
Мета винаходу - скорочення часу пуску НПС та теплових мереж нижньої зони із залежним підключенням споживачів.
Мета досягається тим, що насосна станція, що підкачує, додатково містить обвідний трубопровід зі зворотним клапаном, байпасний трубопровід з регулюючим клапаном, а також зворотний клапан на перемичці з напрямком руху теплоносія в бік подавального трубопроводу, при цьому вихід обвідного і вхід байпасного трубопроводів підключені до зворотного трубопроводу після регулятора тиску, а відповідно вхід та вихід цих трубопроводів - до зворотного трубопроводу до всмоктуючого колектора, причому регулюючий клапан пов'язаний з датчиками тиску, розміщеними на колекторах насосів.
На кресленні зображено важлива схема НПС.
НПС містить подавальний трубопровід 1 з регулятором тиску "після себе" і автоматом 2 розсічки, зворотний трубопровід 3 з насосами 4 і регулятором 5 тисків, встановленим з боку напору насосів, перемичку зі зворотним клапаном 6, підключену до трубопроводу, що подає після регулятора 2 і до зворотного трубопроводу між напірним колектором і регулятором тиску, підживлювальний трубопровід 7 срегулятором 8 тиску "після себе", обвідний трубопровід 9 зі зворотним клапаном, байпасний трубопровід 10 з регулюючим клапаном 11 і регулятором 12 перепаду тисків, датчиками тиску на колекторах насосів 4, відсувають засувки 13-17. Регулятор 12 перепаду тисків налаштований на підтримку певного перепаду тисків, наприклад, номінального на колекторах насосів 4. Автомат 2 розсічки автоматично закривається по імпульсу підвищення тиску понад заданого на всмоктуванні насосів.
Величина встановлення тиску у регулятора 8 обрана трохи нижче, ніж у регулятора 5.
Пуск НПС із підключеними споживчими системами здійснюється в такий спосіб.
Відкривають засувку 17 на перемичці, відкривають засувку 15, включають насоси 4, організують автономну циркуляцію зі зниженим порівняно з номінальною витратою теплоносієм, зі стабілізацією тиску у всмоктувальному колекторі насосів регулятором 8. Потім відкривають послідовно засувки 14, 16. насосів 4 тиск підвищується через перетікання теплоносія по трубопроводу 10, при цьому по команді своїх датчиків регулятор 8 на трубопроводі 7 підживлення закривається, а регулятор 5 на зворотному трубопроводі 3 відкривається.
Закриття регулятора 8 обумовлено перевищенням тиску у всмоктувальному колекторі порівняно із заданим. Так як спочатку насоси 4 мають подачу менше номінальної, а перепад тисків на колекторах більше величини уставки регулятора 12, регулятор 12 шляхом зміни ступеня відкриття клапана 11 виводить насоси на номінальний витрата. При цьому регулятор 5 виходить у робоче положення і стабілізує тиск у всмоктувальному колекторі насосів 4 та на рівні робочого, а регулятор 2 відкривається. Далі поступово відкривають засувку 13 на подаєтрубопроводі 1, при цьому в трубопроводі, що подає 1 поступово зростають тиск і витрата теплоносія; у зворотному трубопроводі 3 поступово зростає витрата теплоносія; у перемичці витрата теплоносія поступово знижується. Принаймні виходу насосів 4 на номінальний витрата ступінь відкриття клапана 11 поступово знижується, а при виході НПС на номінальний режим клапан закривається. Після виходу НПС на номінальний режим закривають засувки 16, 17 - пуск НПС завершено.
Аналогічна послідовність запуску НПС може бути здійснена шляхом поступового примусового відкриття регулятора 2 при попередньо відкритій засувці 13.
Таким чином, оснащення НПС байпасним трубопроводом з регулюючим клапаном і регулятором перепаду тисків дозволить здійснити запуск станції при підключених споживчих системах нижньої зони шляхом попереднього виведення робочого положення регулятора тиску, встановленого на зворотному трубопроводі з боку напору насосів.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
НАСОСНА ПІДКАЧУВАЛЬНА СТАНЦІЯ ТЕПЛОВИХ МЕРЕЖ, що включає подавальний трубопровід з встановленим на ньому регулятором тиску, зворотний трубопровід з підкачуючими насосами, підключеними до всмоктуючого і напірного колекторів, і з регулятором тиску, розташованим за напірним колектором, переми зворотному трубопроводу між напірним колектором і регулятором тиску, підживлювальний трубопровід з регулятором тиску, врізаний в зворотний трубопровід перед всмоктуючим колектором і після регулятора тиску, датчики тиску і відсувні засувки, яка відрізняється тим, що насосна станція, що підкачує додатково містить обвідний трубопровід зі зворотним клапаном, байпасний трубопровід зрегулюючим клапаном, а також зворотний клапан на перемичці з напрямком руху теплоносія в бік трубопроводу, що подає, при цьому вихід обвідного і вхід байпасного трубопроводів підключені до зворотного трубопроводу після регулятора тиску, а відповідно вхід і вихід цих трубопроводів - до зворотного трубопроводу до всмоктуючого колектора, причому регулюючий клапан пов'язаний із датчиками тиску, розміщеними на колекторах насосів.