DD157117A1 - Verfahren und anordnung zur druckauflastung in anlagen der fernwaermetechnik - Google Patents

Abstract

Die erfindungsgemaesse Loesung bezieht sich auf Verteilungsnetze von Heizwasser-Fernwaermesystemen und ist insbesondere vorgesehen als Notdruckauflastung bei Ausfall der Druckhalteeinrichtung in der Erzeugeranlage. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren nebst Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens zu finden, bei dem die zur Druckauflastung notwendige Energie direkt aus dem Energievorrat des Waermetraegers entnommen wird und die erfindungsgemaesse Vorrichtung zur Realisierung der Druckauflastung direkt in das Verteilungsnetz integriert ist. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass der Waermetraeger in geodaetischen Hochpunkten des Rohrsystems im Vorlauf einer definierten Phasenaenderung (Bildung eines Dampf-Wassergemisches) unterworfen wird und das Dampfvolumen im Hochpunkt ueber einen vorgegebenen Zeitraum stabil gehalten wird.

Description

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Verfahren und Anordnung zur Druckauflastung in Anlagen der Fernwärmetechnik

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lösung bezieht sich auf Verteilungsnetze von Heizwasser-Fernwärmesystemen und ist insbesondere vorgesehen als Kotdruckauflastung bei Ausfall der Druckhai teeinrichtungen der Erzeugeranlage·

Charakteristik derbekannten technischen Lösungen

Für Verteilungsnetz^ von Heizwasser-Fernwärmesystemen Wurde bisher international die Forderung erhoben, während aller Betriebszustände die Bildung von Dampfzonen zu vermeiden. Diese Forderung enthält auch die TGL 190-259/05 "Auslegung von Wärmenetzen" - "Druckhaltung in Heizwassernetzen"-

Diese Festlegung resultierte aus fehlenden Kenntnissen über djLe Hydrodynamik von Zweiphasenzonen in Heizwassersystemen und wurde nur durch Analogiebetrachtungen zur Druckstoßtheorie in Versorgungssystemen der Wasserversorgung gestützt.

Die Absicherung dieser Festlegung erfolgt durch Druckhalteeinrichtungen, für die eine Vielzahl von zum Teil patentierten Lösungen (als Beispiel seien genannt DD-WP 122.712, DD-WP 127.981, DD-WP 143;3O9) bekannt ist.

Ein besonderer Aspekt der· bekannten DruckhaIteeinrichtungen ist ihr Wirkungemechanismus im Störungsfall ^AijsfalJ^des Energieträgers^ Die hierfür bisher eingesetzten Lösungen besitzen allgemein zwei grundsätzliche Nachteileί

1» Anordnung von aufwendigen Zusatzvorrichtungen außerhalb des eigentlichen Verteilungsnetzes, zur ITotdruckauf lastung, wie Auflastbehälter mit Nachspeise - und Druckregelungen oder Hoteinspeisungen mit Druckregelung

2c Bereitstellung einer gespeicherten Energie zur Druckauflas tung

- für dynamische Druckhaltungen als Antriebsenergie für Pumpen durch brennbare Flüssigkeiten oder gespeicherte Elektroenergie .

- für statische Druckhaltungen in Porm von kompressiblen Medien (Gas oder Dampf) in externen Speichern*

Dadurch sind die bekannten Verfahren und Schaltungen zur Druckauflastung in hohem Maße geräteintensiv und kostenaufwendig«. Die notwendige Bereitstellung von gespeicherter Hilfsenergie erweitert darüber hinaus die Gefahr von Betriebsstörungen*

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der· Erfindung, den Mangeln des Standes der Technik abzuhelfen und eine Möglichkeit zu schaffen_s mit dem geringsten apparativen Aufwand, eine in jedem Falle betriebssichere Druckauflastung zu gewährleisten«.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren nebst Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu finden, bei dem die zur

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Druckauflastung notwendige Energie direkt aus dem Energievorrat des Wärmeträgers des vorzugsweise Heizwasser-Fernwärmesystems entnommen wird und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Realisierung der Druckauflastung direkt in das Verteilungsnetz integriert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem der Wärmeträger im Vorlauf des Verteilungsnetzes am höchsten geodätischen Punkt einer definierten Phasenänderung (Wasser-Dampf -Gemisch) unterworfen wird. Diese Phasenänderung wird entgegen dem Vorurteil der Pachwelt zugelassen und ist durch die erfindungsgemäße Anordnung so gesteuert, daß das im Bedarfsfall (Störungsfall) zur Druckauflastung notwendige Dampf-Ausgleichsvolumen am geodätischen Hochpunkt im Vorlauf des Verteilungsnetzes für einen definierten Zeitraum gebildet wird·

Die erfindungsgemäße Anordnung bildet den geodätischen Hochpunkt im Vorlauf des Verteilungsnetzes, der speziell für die Durchführung des Verfahrens im Hetz zu schaffen ist und besteht aus einem horizontal geneigten Rohrleitungselement von vorzugsweise kesseiförmiger Gestalt, dessen Innenvolumen mittels zweier Rohrbögen in das Verteilungsnetz am Ort des Hochpunktes eingebunden ist.

Das erfindungsgemäße Rohrleitungselement besitzt im Bereich des kesseiförmigen Innenvolumens, in dem die Phasenänderung des Wärmeträgers verfahrensgemäß eintritt, gegenüber der Horizontalen ein Rohrleitungsgefälle von maximal 5 %*

Der Durchmesser D des kesseiförmigen Innenraums ist entsprechend der zulässigen Drücke im System unter Beachtung der maximalen Vorlauftemperatur des Wärmeträgers festzulegen und liegt im Bereich von 1,Od < D < 1,5 d, wobei d der Durchmesser des Rohres des Verteilungsnetzes ist. Das erfindungsgemäße Rohrelement am Hochpunkt, im Vorlauf des . Verteilungsnetzes bildet ein in sich abgeschlossenes Volumen,

ist selbsttätig nicht entlüftbar und ist außen mit einer Isolierung versehen, die die WärmeVerluste des horizontalen Rohrteiles so begrenzt, daß eine annähernde Druckkonstanz über den vorgegebenen Zeitraum gesichert ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung im Bereich des geodätischen Hochpunktes ist in Figur 1 dargestellte

Claims (1)

1. 22715 0 5

   Erfindungsanspruch

   Verfahren zur Druckauflastung in Anlagen der Fernwärmetechnik

   gekennzeichnet dadurch, daß

   der Wärmeträger an dem geodätischen Hochpunkt der Rohrleitung im Vorlauf einer definierten Phasenänderung (Bildung eines Wasser-Dampfgemisches) unterworfen wird und das Dampfvolumen im Hochpunkt über einen vorgegebenen Zeitraum stabil gehalten wird.

   Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Pkt. 1 gekennzeichnet dadurch, daß

   im Hochpunkt der Vorlaufleitung des Fernwärmenetzes ein Rohrleitungselement (1) mit kesseiförmigen Innenvolumen mittels zweier Rohrbögen (2) in die Fernwärmeleitung eingebunden ist, wobei das Verhältnis des Durchmessers des kesseiförmigen Innenraumes D zum Durchmesser der

   T)

   Fernwärmeleitung d im Bereich 1,0έ -sro ^1,5 liegt, die Längsachse des Rohrleitungselements mit kesseiförmigen Innenvolumen gegenüber der Horizontalen um maximal 5 % in Richtung der Strö-mung des Wärmeträgers geneigt ist und das gesamte Rohrleitungselement im geodätischen Hochpunkt mit einer Isolation (3)) versehen ist, die den Y/ärmeverlust des horizontalen Rohrteiles so begrenzt, daß eine annähernde Druckkonstanz über den vorgegebenen Zeitraum gesichert ist.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung^**-