Обзор патентов в теплоснабжении

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обзор патентов в теплоснабжении

Итак, Чумаченко А.Д. (Брянская государственная инженерно-технологическая академия) предложена система водяного отопления, содержащая подающий и обратный стояки с нагревательными приборами и теплообменник, соединенный с тепловой сетью, отличающаяся от аналогов тем, что перед теплообменником по ходу сетевой воды установлен напорный преобразователь, преобразующий напор сетевой воды в напор воды отопительного контура.

Принципиальная схема предлагаемой Чумаченко А.Д. (см. патент РФ 2151344, реферат которого опубликован 20.06.2000 в Бюллетене «Изобретения, полезные модели, промышленные образцы» №17) системы отопления представлена на рис. 1. Она включает главный стояк 1 с расширительным сосудом 2, подающий 3 и обратный 4 стояки с нагревательными приборами 5, присоединенный к обратному стояку 4 теплообменник 6 и установленный перед главным стояком 1 напорный преобразователь 7, преобразующий напор сетевой воды в напор воды отопительного контура. Напорный преобразователь 7, типа «труба в трубе» содержит внутренний шнек 8, выполненный из магнитного материала (например, из стали) и расположенный на подшипниках 9 внутри трубы 10, по которой протекает вода отопительного контура, поступающая из приборов 5 по обратному стояку 4 через теплообменник 6, внешний шнек 11, выполненный из магнитного материала на цилиндрическом контуре 12, установленном в подшипниках 13 снаружи трубы 10 в пространстве между трубой 10 и наружной трубой 14, где протекает горячая сетевая вода, поступающая в напорный преобразователь 7 по трубе 15.

К трубопроводу 16 сетевой воды подключается следующий потребитель тепла.

водяной отопление теплообменник нагревательный

Система отопления работает следующим образом.

Горячая сетевая вода (ее давление существенно выше перепада давления, возникающего в отопительном контуре абонента за счет разности температур воды в главном и обратном стояках) по трубе 5 поступает в напорный (магнитогидравлический) преобразователь 7, служащий для преобразования напора сетевой воды в напор воды отопительного контура, где проходит в пространстве между трубами 10 и 14, заставляя вращаться магнитный шнек 11с цилиндрическим контуром 12 в подшипниках 13. За счет создания при этом магнитного крутящего момента начинает вращаться внутренний шнек 8 в подшипниках 9, создавая дополнительный напор воды в отопительном контуре, состоящем из главного стояка 1, расширительного сосуда 2, подающего 3 и обратного стояка 4, нагревательных приборов 5.

Охлажденная вода отопительного контура после нагревательных приборов 5 поступает в теплообменник 6 и, подогревшись за счет сетевой воды, поступает в напорный преобразователь 7.

Такая система отопления, по мнению автора, позволит обслуживать более протяженные сети теплоснабжения, т.к. в сравнении с прототипом - системой водяного отопления, содержащей подающий и обратный стояки с нагревательными приборами, теплообменник, соединенный с тепловой сетью, в котором подающий и обратный стояки присоединены по противоточной схеме, а обратные стояки соединены с нижней частью теплообменника тангенциально (см. авт. св. СССР 629407, F 24 D 3/00, 1978), в ней обеспечивается более высокий напор воды отопительного контура, за счет увеличения скорости движения воды отопительного контура более эффективно будут работать нагревательные приборы.

Хочется надеяться, что выбор в качестве прототипа столь древнего технического решения знаменует новый виток развития систем водяного теплоснабжения.

Внимательно изучив «Справочник молодого слесаря-сантехника» (см. Журавлев Б.А., М.: Высшая школа, 1977, с. 140), а также 5И 1576788 А1, 30.10.1990. 8и 1188460 А1, 07.07.1985. 5и 1054552 А, 15.11.1983. Н5 4365742 А, 28.12.1982, Побегалов С.А. предложил две системы водяного отопления (рис. 2, 3).

Первая из них состоит из подающей и обратной магистралей 1 и 2, стояков 3 горячей воды с вентильными патрубками 4, рядных нагревательных приборов 5 с перемычками 6, верхних разводок 7 с воздушными кранами 8, стояков 9 обратной воды и дополнительных приборов 10. Горячая вода в системе водяного отопления, после выпуска воздуха через кран 8, циркулирует от подающей магистрали 1 по стоякам 3 через вентильные патрубки 4 в рядных нагревательных приборах 5, равномерно прогревая их по всем коллекторам и каналам и через верхнюю разводку 7 по стоякам 9 поступает в обратную магистраль 2 на повторный нагрев.

Предлагаемая система отопления, по мнению автора, позволит устранить слив деаэрированной воды и ее разбавление, повысить прогрев нагревательных приборов и обеспечить регулирование температуры покомнатно. Вместо спаренных радиаторов, когда при выходе из строя одной из секций (тонкий лист при штамповании в местах перегиба утоняется - быстрее корродирует, а металлургические включения образуют «свищи») в отходы идет весь отопительный блок, обеспечивается установкой рядных протяженных нагревательных приборов, выполненных из контактных половин, наклонные ручьевые каналы которых перекрещиваются, и изготовляются на малом штампе с периодическим шагом так, что позволяет получать радиаторы потребной длины. Система отопления приемлема не только в высотном строительстве, но и в коттеджных домах.

Вторая система отопления отличается от первой тем, что стояки горячей воды покомнатно соединены через вентильные патрубки нагревательными приборами не по торцам, а снизу вверх, кроме того, пересекающиеся ручьевые каналы выполнены в малом периодическом штампе с дальнейшей отрезкой и созданием радиаторов различной длины. (См. патенты RU 2162989 и 2166699 С1 М.кл. 7 F 24 D 3/00).

Российский университет дружбы народов (автор изобретения Кожевников А.Ю.) запатентовал систему водяного отопления (патент RU 2179688 С1, м.кл. 7 F 24 D 3/00, 19/10, публ. 20.02.02, бюллетень №5), конструкция которой предназначена для предотвращения разрушения как отдельных элементов, так и системы водяного отопления в целом, обусловленного действием замерзшего теплоносителя (воды) при длительном отключении подачи тепловой энергии к генератору теплоты в периоды низких температур наружного воздуха (рис 4).

Предлагаемая система водяного отопления работает следующим образом. В генераторе теплоты 1 происходит нагревание теплоносителя, который под действием давления, создаваемого циркуляционным насосом 6, по подающей магистрали 2 направляется к отопительным приборам 4, где происходит теплоотдача в обогреваемое помещение. За счет теплоотдачи теплоноситель охлаждается и направляется в циркуляционную магистраль 5 под воздействием гравитационных сил и циркуляционного насоса 6, после которого поступает в генератор теплоты 1. Компенсация увеличения объема теплоносителя при нагревании и удаление воздуха из системы водяного отопления осуществляется посредством расширительного бака 3. При прекращении подачи тепловой энергии к генератору теплоты 1 теплоноситель остывает до температуры, установленной потребителем посредством блока реле управления 8 и контролируемой датчиком температуры теплоносителя 7, установленным на участке циркуляционной магистрали 5 между генератором теплоты 1 и циркуляционным насосом 6. После охлаждения теплоносителя ниже установленного потребителем значения электрическое сопротивление датчика температуры теплоносителя 7 пропускает такой ток, при котором блок реле управления 8 включает электрическое питание электромагнитного привода сливного клапана 9, что приводит к его открыванию. Одновременно с включением электромагнитного привода сливного клапана 9 блоком реле управления 8 производится отключение циркуляционного насоса 6. В результате циркуляция теплоносителя в системе водяного отопления прекращается, а теплоноситель самотеком удаляется в аварийную емкость 11. Заполнение системы водяного отопления теплоносителем осуществляется в ручном режиме путем включения циркуляционного насоса 6. При этом теплоноситель из аварийной емкости 11 по патрубку 10 засасывается циркуляционным насосом 6 и подается в генератор теплоты 1 с последующим движением по подающей магистрали 2, через отопительные приборы 4, по циркуляционной магистрали 5, через циркуляционный насос 6 в генератор теплоты 1.

Датчик температуры теплоносителя 7 установлен на участке циркуляционной магистрали 5 между генератором теплоты 1 и циркуляционным насосом 6 потому, что на этом участке системы водяного отопления температура теплоносителя достигает самых низких значений при всех условиях работы. Это позволяет обеспечить удаление теплоносителя из системы водяного отопления в аварийную емкость 11 до начала его замерзания и разрушающего действия льда на элементы системы водяного отопления.

Необходимость установки на сливной клапан 8 патрубка 10, свободный конец которого погружен в аварийную емкость 11, расположенную ниже циркуляционной магистрали 5, обусловлена тем, что в этом случае обеспечивается возможность перекачивания циркуляционным насосом 6 теплоносителя из аварийной емкости 11 в систему водяного отопления.

Размещено на Allbest.ru