DD263667A3

DD263667A3 - Anordnung zur sicherung von fernwaermesystemen gegen unzulaessige dynamische druckbelastungen

Info

Publication number: DD263667A3
Application number: DD86291783A
Authority: DD
Inventors: Von Jascheroff P Schneidenbach; Juergen Meyer; Stefan Gnuechtel
Original assignee: Energieversorgung Ingbetrieb
Priority date: 1986-06-27
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1989-01-11
Also published as: CS134087A1; CS269793B1; DE3635090A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Sicherung von Fernwaermesystemen durch Daempfung und Loeschung von Druckwellen, die infolge von Schalthandlungen und Stoerungen auftreten. Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Sicherung von Fernwaermesystemen gegen unzulaessige dynamische Druckbelastungen vorzuschlagen, die im Aufbau einfach ist, geringe Aufwendungen verursacht und mit bekannten Mitteln hergestellt werden kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drucksicherungseinrichtung an den durch Druckstoesse besonders gefaehrdeten Abschnitten des Fernwaermenetzes einzusetzen, ein gefahrloses Wiederanfahren und eine Unterbringung in Bauwerken zu ermoeglichen sowie die offene Verbindung zur Atmosphaere zu beseitigen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass zur Aufnahme der Druckstoesse mehrere, jedoch mindestens zwei gasgefuellte Behaelter parallel am zu schuetzenden Fernwaermesystem aufgestellt werden, die unter verschiedenen Druecken stehen und ueber Rohrleitungen mit dem Anlagensystem verbunden sind und die eine dosierte Abspeisung des Mediums entsprechend der vorliegenden Druckverhaeltnisse zulassen.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Sicherung von Fernwärmesystemen durch Dämpfung und Löschung von Druckwellen, die infolge von Schalthandlungen und Störungen auftreten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Förderstromänderungen in Rohrleit jngsnetzen führen zu Druckänderungen, die sich mit annähernder Schallgeschwindigkeit im Rohrleitungssystem fortsetzen. Bei bestimmten Schalthandlungen oder auch bei Störungen können diese Druckänderungen Werte annehmen, die für einzelne Anlagenteilo gefährlich werden können, da diese druckmäßig überlastet werden.

Um derartige Folgen zu verhindern, ist es notwendig, den Betriebsablauf entsprechend zu gestalten oder das Anlagensystem der höchsten Belastung entsprechend druckfest zu gestalten. Beide Wege ermöglichen es, gemeinsam eine sichere Systemlösung zu finden, beanspruchen aber hohe Investitionskosten.

Die Aufgabe der bekannten technischen Lösungen bestand darin, besondere Dämpfungseinrichtungen für Druckwellen zu entwickeln, mit denen die kritischen Druckänderungen aufgefangen werden können und das Anlagensystem druckmäßig für die normalen Betriebsdrücke zu dimensionieren ist.

Bekannte technische Lösungen zur Druckstoßdämpfung in Rohrleitungssystemen sind z. B. Windkessel und Nebenauslässe, die für komplizierte Rohrleitungen und Fernwärmenetze nur begrenzt den Ansprüchen genügen. Auch Kurzschlußverbindungen und zeitweilige Umführungen sind allein unzureichend. Für Rohrleitungen sind weiterhin eine Anzahl spezieller Ventile und Vorrichtungen entwickelt worden, deren Nachteil darin besteht, daß sie einer korrekten Berechnung zur Vorausbestimmung der Restschwingungen nicht oder nur unzureichend zugänglich sind. Hinzu kommt bei diesen Vorrichtungen der Einsatz von beweglichen Teilen und Elementen, deren Zuverlässigkeit nicht in jedem Fall bekannt ist und die somit keine ausreichend« Zuverlässigkeit der gesamten Sicherheitsvorrichtung gewährleisten.

In letzter Zeit wurden speziell zum Schutz von Fernwärmenetzen Sicherheitsstandrohre entwickelt, die an zentraler Stolle — zumeis». ^!n den Pumpenstationen — aufgestellt werden und den Schutz des Systems gewährleisten. Sicherheitsstandrohre müssen aur Grund der offenen Verbindung mit der Atmosphäre aber in ihrer Höhe dem zu sichernden Systemdruck entsprechen und sind demzufolge in der Anordnung begrenzt. Der Vorteil dieser Standrohre ist, daß sie in ihrer Charakteristik und Schutzwirkung vollständig berechenbar sind und mit absoluter Sicherheit stets funktionstüchtig sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Sicherung von Fernwärmesystemen gegen unzulässige dynamische Druckbelastungen zu entwickeln, die im Aufbau einfach ist, geringe Aufwendungen an Material verursacht und platzsparend ökonomisch günstig hergestellt werden kann. Sie muß berechenbar sein und örtlichen Bedingungen anpaßbar sein.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drucksicherungseinrichtung, die aus mehrsren gasgefüllten Behältern besteht, so a.: den durch Druckstößen besonders gefährdeten Abschnitten des Fernwärmenetzes einzusetzen, daß ein gefahrloses Wiederanfahren und eine platzsparende Unterbringung in Bauwerken ermöglicht sowie eine offene Verbindung zur Atmosphäre beseitigt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Aufnahme der Druckstöße mehrere, jedoch mindestens zwei gasgefüllte Behälter parallel zu dem zu schützenden Fernwärmesystem aufgestellt werden, die ihierseits unter verschiedenen Drücken stehen und über Rohrleitungen mit dem Anlagensystem an dessen niederer Druckseite (Rücklauf, Pumpensaugdruck) verbunden sin-.¹ und die eine dosierte Abspeisung des Mediums entsprechend der vorliegenden Druckverhältnisse zulassen, !n den Anschlußleitungen der Behälter sind Rückflußverhinderer mit dazugehörenden Umführungsdrosseln vorgesehen. Zur Sicherung des Fernwärmesystems vor unvorhergesehenen Belastungen ist ein Sicherheitsventil angeordnet, welches an die Anschlußleitung des Behälters anzuschließen ist, der druckmäßig über dem Druck in der Anschlußleitung gehalten wird und zu diesem den geringsten Druckabstand hat.

In der Speiseleitung sind Druckregler angeordnet, die auf der Nachdruckseite ein konstantes Druckniveau halten. Von den angeordneten Behältern steht einer unter dem Druck, der am Anschlußpunkt des Anlagensystems herrscht, während die anderen Behälter höhere Drücke aufweisen. DieTrennung der unterschiedlichen Druckniveaus in der Anschlußleitung erfolgt über Rückflußverhindnrer. Zur Fixierung des Druckniveaus, welches vom Druck am Anschlußpunkt abweicht, wird das Medium des zu schützenden Systems aus einem höheren Druckniveau (Vorlauf, Pumpenenddruck) abgeleitet, über Druckregler geführt und am Behälteranschluß eingeführt. , *

Zur Eingrenzung des Mediumstromes über die Druckregler und zur Gewährleistung eines konstanten Druckniveaus wird den Rückflußverhinderern in der Anschlußleitung des Behälters eine Umführungsdrossel zugeordnet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel erläutert werden.

In der zugehörigen Fig. 1 wird die erfinderische Anordnung zur Drucksicherung dargestellt.

Die Anordnung zur Sicherung von Fernwärmesystemen gegen unzulässige Druckbelastungen besteht aus den gasgefüllten Behältern 1,2 und 3, die parallel zu einer Anschlußleitung 4 angeordnet sind, welche das zu schützende System im Rücklauf oder auf der Pumpensaugseite mit der Druckstoßdämpfungsanlage verbindet. Ein Behälter 1 steht unter dem in der Anschlußleitung4 herrschenden Betriebsdruck der zu schützenden Anlage.

In den Behältern 2 und 3 werden gesonderte und höhrere Drücke als im Behälter 1 gehalten. Ein Rückflußverhinderer 5 vermeidet den Druckausgleich zwischen den unterschiedlichen Druckniveaus. Die Drücke in den Behältern 2 und 3 werden durch das Umlaufmedium des zu schützenden Systems fixiert, das einem höheren Druckniveau, wie z. B. vom Vorlauf oder von der Pumpendruckseite, zu entnehmen ist.

In die den Druckaufbau bewirkende Speiseleitung 6 ist ein Druckregler 7 eingesetzt, der auf der Nachdrucksaite das Vorhandensein eines konstanten Druckes bewirkt. Der mit der Drucksicherung verbundene notwendige Mengenstrotn wird über eine Umführungsdrossel 8 in die Anschlußleitung 4 abgeleitet. Mit dieser Maßnahme werden die Behälter 1,2 und 3 und deren Anschlußleitungen 4 ständig so warm gehalten, daß sie bei tiefen Außentemperaturen nicht einfrieren können.

Für den Fall unvorhergesehener Belastungen ist ein Sicherheitsventil 9 angeordnet, welches an die Anschlußleitung 4 der Behälter 1 und 2 anzuschließen ist, der druckmäßig über dem Druck in der Anschlußleitung 4 gehalten wird und zu diesem den geringsten Druckabstand hat.

Treten in der zu schützenden Anlage Druckstöße auf, so sind diese mit einem Druckanstieg in der Anschlußleitung 4 verbunden.

In Folge dieser Druckerhöhung wird das Gaspolster im Behälter 1 komprimiert, wobei dieser Behälter gewöhnlicn so bemessen ist, daß er nur ein geringes Volumen hat und der Druck sehr schnell ansteigt.

Erreicht der Druck in der Anschlußleitung 4 das Drucknivenu des Gaspolsters im Behälter 2, wird ein zugehöriger Rückflußverhinderer 6 geöffnet und der Behälter 2 gefüllt. Der Behälter 2 ist so ausgelegt, daß er bei nur geringer Druckerhöhung eine große Medienmenge aufnehmen kann. Nach Erreichen entsprechender Drücke wird auch der Behälter 3 gefüllt. Das Gesamtvolumen der Behälter ist so bemessen, daß der höchstzulässige Anlagendruck im zu schützenden System nicht überschritten wird. Gegebenenfalls höherwerdende Systemdrücke, z. B. infolge Fehlhandlungen, werden vom SicherheitsventiO abgefangen. Liegen die Temperaturen im Vorlauf des zu schützenden Systems höher, wird eine Steigerung des Druckes in einer Anschlußleitung 4 erreicht und es kann zu Ausdampfungen im System kommen. Um dieses zu verhindern, kann in die Speiseleitung 6 eine Kühleinrichtung angeordnet werden.

Das Wiederanfahren der Gesamtanlage ist mit einem Absinken des Druckes in der Anschlußleitung 4 auf den normalen Betriebsdruck verbunden. Beim Anfahrvorgang wird der Behälter 1 mit dem geringsten Speichervolumen parallel zum Absinken der Drücke entleert. Die Behälter 2 und 3 speisen das aufgenommene Medium über eine Umführungsdrossel 8 in das System zurück.

Claims

1. Anordnung zur Sicherung von Fernwärmesystamen gegen unzulässige dynamische Druckbelastungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstoßdämpfungsanlage mindestens aus zwei Behältern (1) und (2) besteht, in denen jeweils ein Gaspolster vorhanden ist und die in Reihe liegen, wobei in ihrer Verbindungsleitung ein Rückflußverhinderer (5) angeordnet ist, der parallel zu einer Umführungsdrossel (8) liegt. Dabei sind die Behälter (1) und (2) über eine Anschlußleitung (4) mit dem zu schützenden System verbunden, wobei der Gasdruck im Behälter (1) dem Betriebsdruck in der Anschlußleitung (4) entspricht und in dem Behälter (2) der Gasdruck den spezifischen Anlagenbedingungen entsprechend höher im Vergleich zu dem in der Anschlußleitung (4) vorhandenen Druck ist, dabei der Behälter (2) über ein Sicherheitsventil (9) und über einen Druckregler (7) mit einer Speiseleitung (6) verbunden ist.

2. Anordnung zur Sicherung von Fernwärmesystemen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß an den Anschlußpunkten zwischen Behälter (1) und Rückflußverhinderer (5) sowie zwischen Speiseleitung (6) und Druckregler (7), parallel liegend zu den Behältern (1) und (2), mindestens ein weiterer Behälter (3) angeordnet ist, wobei sich zwischen Anschlußleitung (4) und Behälter (3) ein Rückflußverhinderer (5) mit dazu parallel geschalteter Umführungsdrossel (8) und zwischen Speiseleitung und Behälter (3) ein Druckregler (7) befinden.