DE2810770A1 - Schaltung fuer druckerhoehungs- und beimischstationen in fernwaermenetzen - Google Patents

Description

• Schaltung fiir Druckerhöhungs- und Beimischstationen in Fern-
• wärmenetzen Druckerhöhungs- und Beimischstationen werden im Bereich der Fernwärmeversorgung eingesetzt.
• Sie werden einerseits als Zwischenpumpstation zur Weiterbeförderung des Wärmeträgers benutzt und bauen andererseits in den Endsträngen des--Verteilungsnetzes die not-endigen Netzparame ter für die angeschlossenen Abnehmeranlagen auf.
• ReineI)ruckerhöhungsstationen mit Druckerhöhungspumpen im Vor-oder Rücklauf werden vielfach ohne besondere Regeleinrichtun gen ausgeführt. Für diese Lösung, bei der die Betriebsdrücke durch Bedienungspersonal fixiert werden müssen, gibt es zahlreiche ausgeführte Beispiele (z. B. Station Leninplatz in Berlin und Stadtstation Süd- in Halle-Neustadt).
• Darüber hinaus sind aber auch geregelte Stationen bekannt. So wurde beispielsweise für die Versorgung eines hochgelegenen Wohngebietes eine Druckerhöhungsstation zur Vorlaufdruckerhöhu-ng eingerichtet, die mit Druckerhöhungspumpen im Vorlauf und Vordruc-kreglern im Rücklauf ausgestattet ist ("Gebäudetechnik", Heft 8, 1973). Diese Ausführung verfügt aber über den Nachteil, daß zur Einhaltung des gewünschten Kindestdruckniveaus die Vordruckrégelung-den-Rücklaufdruck fixiert und deswegen das Druckdiagramm über das notwendige Niveau angehoben werden muß. Die Regelanlage im Rücklauf vernichtet damit einen bedeutenden Anteil- der durch die Pumpen im Vorlauf aufgebrachten Energie.
• Neben- einem erheblichen MehrauSwand an energie folgt daraus ein starres-Druckverhältnis, das sich den Änderungen durch die Abnehmeranlage nicht anpaßt.
• Druckerhöhungsstationen mit Beimischung werden im allgemeinen dem Beispiel kleiner Hausanlagen folgend mit einer Pumpe ausgerüstet, die Beimischung und Druckerhöhung gemeinsam ausführen muß (z. B. Stadtstation Nord in Halle-Neustadt).
• Der Nachteil dieser Lösungen besteht in der gegenseitigen Beeintlussung der Stromanteile bei der Regelung. Wird beispielsweise der Beimischstrom variiert, so ändert sich auch in entgegengesetzter Richtung der andere von der Pumpe geförderte Teilstrom. Der Vorteil der annähernd konstanten Pumpenfördermenge, der in den Hausanlagen vJünschenswert ist, wird bei großen Druckerhöhungsstationen zum Nachteil, weil in diesen Stationen die Mengenschwankungen, die von den Abnehmern verursacht werden, ausgeglichen werden müssen. Daraus ergeben sich Schwierigkeiten für die Betriebsführung, die ein gutausgebildetes Bedienungspersonal notwendig machen.
• Ein weiterer Nachteil aller bisher ausgeführter Druckerhöhungsstationen mit Beimischung bestrebt in ihrer ungenügenden Ausrüstung für einen geordneten An- und Abfahrbetrieb. Große Stationen können nicht mehr wahllos zu- oder abgeschaltet werden, sondern müssen im Rahmen der Konzeption des Gesamtsystems nach vorgegebenen Vorschriften ia und außer Betrieb genommen werden.
• Dieser An- und Abfahrbetrieb ist mit einem selbständigen Betrieb der Beimischpumpe verbunden, die in ihrem Druckniveau entsprechend fixiert werden muß. Zur Druckniveaufixierung sind besondere Einrichtungen notwendig, über die die bis heute ausgeführten Stationen nicht verfügen.
• Es ist Ziel der Erfindung, Schaltungen für das Einbinden von Druckerhöhungs- und Beimischanlagen in Fernwärmenetze zu finden, die den Anforderungen des praktischen Betriebes besser gerecht werden, eine einfache und problemlose Regelung gestatten und damit einen sicheren und wirtschaftlichen Betrieb ermöglichen sowie es erlaubea, die Einsatzgrenzen der Einspeisearten der Abnehmer zu erweitern.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Druckerhöhungs stationen die Druckregelung so zu verändern, daß ein variables Druckdiagramm, das den Bedingungen des Betriebes angepaßt ist, eingehalten werden kann und der Ausfall einzelner Anlagenelemente selbstregelnd ausgeglichen wird. In Druckerhöhungsstationen mit Beimischung sind darüber hinaus zusätzliche technische Einrichtungen vorzusehen, die sowohl einen gesicherten An- und Abfahrbetrieb, als auch den Inselbetrieb ermöglichen.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß abhängig davon, ob die Druckerhöhungspumpe in der Vorlauf bzw. Rücklaufleitung eingebunden ist, ein Druckregler in der Rücklauf- bzw. Vorlaufleitung einen Zwischendruck regelt. Dieser Zwischendruck wird in einer an sich bekannten gedrosselten Kurzschlußstrecke gebildet, die zwischen Vor- und Rücklaufleitung des der Abnehmer seite zugewandten Bw-Systems angeordnet ist.
• Der Zwischendruck muß als konstante Größe den Anforderungen der nachgeschalteten Abnehmeranlage temperaturmäßig und druckmäßig in allen Betriebsfällen - wie z. B. bei llennförderhöhe der Druckerhöhungspumpe (Normalbetriebsfall) oder bei Ausfall der Pumpe - entsprechen und wird von dem entsprechenden Regler gehalten.
• In Druckerhöhungsstationen mit Beimischung wird erfindungsgemäß zusätzlich eine Ersatzdruckhaltung eingeführt.
• Diese Druckhaltung besteht aus einem Druckregler in einer Speiseleitung, die aus einer der Versorgungsleitungen gespeist wird und zwischen dem Vorlauf der Druckerhöhungs- und Beimischstation und dem Rücklauf der Abnehmeranlage eingebunden ist. Der entsprechende Regler verwendet ebenfalls den Zwischendruck der Kurzschlußstrecke als Regelgröße.
• Die Ersatzdruckhaltung geht dann in Betrieb, wenn nur die Beimischpumpe betrieben wird und das speisende Versorgungsnetz abgesperrt ist. Sie gleicht die unvermeidbaren Leck- bzw. Kontraktionsverluste des weiterbetriebenen Netzes aus.
• Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltung soll auf Grundlage der angefügten Zeichnungen näher erläutert werden.
• Die zur Druckhaltung eingesetzten Druckregler 4 können ggf. im Sollwert gestaffelt sein. Durch die erfindungsgemäße Schaltung kann das mit Druckerhöhungspumpe betriebene Teilnetz bei konstantem Zwischendruck wie ein eigenständiges Heiznetz reagieren.
• Der Ausfall der Druckerhöhungspumpe ist unkritisch und kann darüber hinaus gesondert abgesichert werden.
• In Fig. 2 ist eine Rücklaufdruckerhöhungsstation mit Beimischung dargestellt. In der Vorlaufleitung 1 sind Druckregler 4 eingesetzt, die den Zwischendruck in der stark eingedrosselten Kurzschlußleitung 5 konstant halten. Die beiden Druckerhöhungspumpen 2, die unter Umständen von getrennten Einspeisungen mit Elektroenergie versorgt werden können, fördern das Rücklauf wasser über eine der Leistungsbegrenzung dienende Regelarmatur 9 in das EW-Netz zurück.
• Die Beimischung wird von einer besonderen Beimischpumpe 10 mit Drosselarmatur 11 durchgeführt.
• Die Beimischstrecke ist dafür so ausgelegt, daß der mit geringer Vorlauf temperatur zu betreibende Abschnitt von dieser Pumpe allein umgewälzt werden kann.
• Zum Ausgleich der Leck- und Kontraktionsverluste sowohl bei An- und Abfahrbetrieb als auch bei Inselbetrieb sind eine besondere Speiseleitung 12 und ein Druckregler 13, die zusammen eine Ersatzdruckhaltung bilden, vorgesehen.
• Diese Ersatzdruckhaltung sichert insbesondere beim An- und Abfahrbetrieb einen ausreichenden Betriebsdruck.
• Der Druckhaltestrom ist ggf. über einen besonderen Wärmeübertrager 14 zu kühlen.
• Die für den Normalbetrieb vorgesehenen Druckregler 4 und der Druckregler der Ersatzdruckhaltung 13 regeln den gleichen Zwischendruck und können im Sollwert gestaffelt sein.

Claims (4)

1. Patentansprüche 1Schaltung der Druckerhöhungs- und Beimischstationen in Fernwärmenetzen mit einer parallel zur Abnehmeranlage geschalteten, der Bildung eines Zwischendruckes dienenden und durch zwei Ventile eingedrosselten Kurzschlußstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußstrecke parallel zum Abnehmer zwischen Vor- und Rücklauf eingebunden ist und über eine zwischen den beiden Ventilen der Kurzschlußstrecke angeschlossenen Impulsleitung mit einem im Vor- oder Rücklauf liegenden Druckregler, dessen Sollwert gleich dem Zwischendruck der Kurzschlußstrecke ist, verbunden ist, wobei die Druckerhöhungspumpe im Rück- oder Vorlauf angeordnet ist und daß die Beimischpumpe zwischen Vor- und Rücklauf abnehmerseitig eingebunden ist, wobei eine aus der Speiseleitung und einem zusätzlichen Druckregler bestehende Ersatzdruckhaltung zwischen Vorlauf der Druckerhöhungs- und Beimischstation und Rücklauf der Abnehmeranlage geschaltet ist und dieser Regler den gleichen Zwischendruck regelt wie der Druckregler im Vor- oder Rücklauf.
2. 2 Schaltung für Druckerhöhungs- und Beimischstationen in Fernwärmenetzen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Rück- oder Vorlauf angeordneten Druckerhöhungspumpe eine Zusatzpumpe, insbesondere Druckhaltepumpe, parallel ist, die über einen, durch Stellglieder gesteuerten, automatischen Umschalter zuschaltbar ist, der seinerseits über eine Impuls leitung mit einer im Vor- oder Rücklauf zwischen dem Druckregler und der Abnehmeranlage liegenden Druckmeßstelle verbunden ist.
3. 3 Schaltung für Druckerhöhungs- und Beimischstationen in Fernwärmenetzen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Druckreglers im Vor- oder Rücklauf eine Parallelschaltung von zwei oder mehr, im Sollwert gestaffelten Druckreglern eingebunden ist.
4. 4 Schaltung für Druckerhöhungs- und Beimischstationen in Fernwärmenetzen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung der Ersatzdruckhaltung ein zusätzlicher, der Beimischpumpe parallel geschalteter, Wärmetauscher eingebunden ist.