Конструкция, теплотехническая схема и режимы работы экспериментального образца ГЭТУ
На рисунке 1 приведена теплотехническая схемаэкспериментального образца ГЭТУ. В качестве преобразователя солнечной энергии в тепло выбран всесезонный гелиоколлектор 36, которыйсостоит из определенного количества вакуумированных колб с тепловой трубкой, причем, он подключен к теплообменнику 29 бойлера–аккумулятора (БА) 28 и образует вместе с циркуляционным насосом 33 гелионагревательный контур, работающий в круглогодичном режиме.
Электродный парогенератор со встроенными теплобменниками (в далнейшемпароводонагреватель) содержит цилиндрический теплоизолированныйкорпус 1с водогрейным и паровым пространствами 2 и 3. В водогрейном пространстве установлены электроды 4 с токовводами 5, закрепленнымина днищекорпуса с помощью проходных изоляторов 6. Трехфазная электродная система состоит из шести углообразных пластинчатых электродов, изогнутых под углом 600и соединенных по схеме «звезда». Она выполнена с переменным межэлектродным расстоянием.Техническая новизнаконструкцииэлектродной системы защищена инновационным патентом РК [10].В паровом пространстве 3 установлены два спиралевидных пароводяных теплообменника (ТО1 и ТО2) 9 и 10[23]. Предусмотрены датчики 8 контроля нижнего и верхнего уровней котловой воды и вытеснительный бачок 16с трубой 15, соединенной через вентиль 13 с нижней частью корпуса 1. Электромагнитные клапаны 7, 11 и 14 предназначены соответственно для продувки засоленной котловой воды, отбора пара и подвода питательной воды. Первый спиралевидный теплообменник (ТО1) 10 с большим диаметром витка подключен к бойлеру28 через вентили 25 и 26, а второй спиралевидный теплообменник(ТО2) 9 с меньшим диаметром витка поверхностьюк радиаторам 19 системыотопления. Теплообменники выполнены в виде спирали и изготовлены из медной трубы.
|
|
|
Первый спиралевидный теплообменник (ТО1) 10 с большим диаметром витка подключен к бойлеру 28 через вентили 25 и 26, а второй спиралевидный теплообменник(ТО2) 9 с меньшим диаметром витка поверхностьюк радиаторам 19 системыотопления. Теплообменники выполнены в виде спирали и изготовлены из медной трубы.Техническая новизна конструкции рассмотренного пароводонагревателяс встроенными теплообменниками защищенаинновационным патентом РК [11].
Пароводонагреватель снабжен вытеснительным бачком 16, соединенным с его нижней частью через трубу 15 и предназначенным для приема вытесняемой котловой воды.Бойлер 28 вместимостью 500 л снабжены расположенным в его нижней части теплообменником 29, соединенным с гелиоколлектором, а такжетермодатчиками 40 и 41.
1корпус пароводонагревателя; 2водогрейное пространство; 3паровое пространство; 4–электроды; 5–токоввод; 6проходной изолятор; 7электромагнитный клапан для продувки; 8 –датчик контроля нижнего и верхнего уровней котловой воды; 9, 10встроенные теплообменники; 11электромагнитный клапан для отбора пара; 12, 13, 17, 22, 23, 25, 26, 30, 31, 34, 37, 38, 42вентили; 14, 18, 24электромагнитные клапаны;15 –вытеснительная труба; 16вытеснительный бачок; 19радиаторы отопления; 20, 39расширительный бачок; 21, 27, 33циркуляционные насосы; 28бойлер–аккумулятор; 29теплообменник бойлера; 32обратный клапан; 35предохранительный клапан; 36гелиоколлектор;40, 41, 43термодатчики.
|
|
|
Рисунок1 –Теплотехническая схемаэкспериментального образца
Для обеспечения циркуляции воды в контурах теплообменников пароводонагревателя и гелионагревательномконтуре предусмотренынасосы 21,27 и 33. Технологическая вода в бойлере и теплоноситель в системе отопления нагреваются при их прохождении через соответствующие теплообменники 10 и 9 за счет тепловых потоков, передаваемых от пара при его конденсации. Поскольку теплообменники ТО1 и ТО2 находятся в верхней части корпуса пароводонагревателя, то образовавшийся при конденсации пара капельки водыстекает непосредственно в котловую воду, что улучшаетусловия протекания теплообменных процессови повышает надежность работы установки.
|
|
|
Предусмотренаразработка системы микропроцессорного управления экспериментальным образцом на базе панельного программируемого логического контроллера СПК105 компании ОВЕН, объединяющего функции ПЛК и графической панели оператора с сенсорным управлением. Данные с датчиков температуры и давления считываются универсальным измерительным модулем МВА8. И на основе разработанного программного обеспечения, контролер, после обработки данных с датчиков формирует выходные сигналы на модуль дискретных выводов МДВВ для запуска исполнительных устройств электрических клапанов, циркуляционных насосов, включения пароводонагревателя. Передача данных между СПК105 и модулями осуществляется по интерфейсу RS485.
Благодаря внесенным конструктивным и схемным изменениям,экспериментальный образецГЭТУ может работать в следующих режимах:
– пароснабжение технологических процессов: отбор пара осуществляется через электромагнитный клапан 11, а подача подпиточной водычерез электромагнитный клапан 14, при этом насосы 21, 27 отключены иэлектромагнитные клапаны 18, 24 закрыты;
– дневной нагрев технологической воды (дневной режим): в светлое время суток нагрев воды осуществляется гелиоколлекторомкруглогодично, а при необходимоститемпературу доводит до требуемого значения, прогоняя ее через теплообменник ТО1 10 электрического пароводонагревателя, при этомэлектромагнитные клапаны 11,18 закрыты, насос 21 отключен, насосы 27, 33 включены,электромагнитный клапан 24 открыт, горячая вода подается к потребителям через вентиль 42;
|
|
|
– ночной нагрев технологической воды (ночной режим): в ночное время нагрев воды осуществляется теплообменником ТО1 10 при включенном пароводонагревателе, при этомэлектромагнитные клапаны 11,18 закрыты, насосы 21,33 отключены, насос 27 включен,электромагнитный клапан 24 открыт, горячая вода подается к потребителям через вентиль 42;
– отопление помещений: нагрев теплоносителя осуществляется теплообменником ТО29, при этомэлектромагнитные клапаны 11,24 закрыты, насос 27 отключен, насос 21 включен,электромагнитный клапан 18 открыт;
– одновременное теплоснабжениесистем горячего водоснабжения и отопления,при этом электромагнитный клапан 11 закрыт,насосы 21,27,33(в светлое время суток) включены, электромагнитные клапаны 18, 24 открыты.
Подана заявка на получение инновационного патента РК на новизну предлагаемой комбинированной системы теплообеспечения №2014/0619.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 300; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!