本實(shí)用新型技術(shù)屬于城鎮(zhèn)熱水供熱領(lǐng)域,屬于熱網(wǎng)自動(dòng)補(bǔ)水定壓技術(shù),具體是一種在換熱站中采用的換熱站由一次側(cè)向二次側(cè)直接補(bǔ)水全自動(dòng)節(jié)能定壓裝置。
背景技術(shù):
在城鎮(zhèn)熱水供熱領(lǐng)域中,常用的是間接式換熱站,間接式換熱站中通常需要配備完整的補(bǔ)水定壓系統(tǒng),常規(guī)的系統(tǒng)包括:水處理裝置、補(bǔ)水水箱、補(bǔ)水泵、控制閥組、配電及控制柜等設(shè)備,設(shè)備配置多。這種傳統(tǒng)的間接式換熱站的自動(dòng)補(bǔ)水定壓系統(tǒng),將自來(lái)水經(jīng)過(guò)水處理裝置去除鈣鎂離子(有時(shí)也進(jìn)行除氧),然后將其軟化后儲(chǔ)存在補(bǔ)水水箱內(nèi),經(jīng)過(guò)補(bǔ)水泵增壓補(bǔ)入二次側(cè)熱網(wǎng)。這種傳統(tǒng)的間接式換熱站,由于一般的自來(lái)水壓力為0.2~0.3MPa,自來(lái)水經(jīng)過(guò)水箱之后變?yōu)槌?,一方面壓力沒(méi)有得到充分利用,另一方面一次側(cè)熱網(wǎng)的水質(zhì)要求更高,必須經(jīng)過(guò)軟化、除氧處理,水質(zhì)要優(yōu)于二次側(cè),但是一次側(cè)熱網(wǎng)水沒(méi)有得到充分利用;并且換熱站的占地面積大,工程投資大,換熱站運(yùn)行中的耗電高、耗水。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種減少設(shè)備配置、減少換熱站占地面積、降低工程投資的換熱站由一次側(cè)向二次側(cè)直接補(bǔ)水全自動(dòng)節(jié)能定壓裝置;該裝置能從一次側(cè)熱網(wǎng)回水向二次側(cè)熱網(wǎng)直接補(bǔ)水,同時(shí)為二次側(cè)熱網(wǎng)定壓。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下:一種換熱站由一次側(cè)向二次側(cè)直接補(bǔ)水全自動(dòng)節(jié)能定壓裝置,包括控制器、換熱器、一次側(cè)熱網(wǎng)回水管、二次側(cè)熱網(wǎng)回水管、二次側(cè)熱網(wǎng)回水管安裝的且與控制器連接的循環(huán)水泵,其特征在于:在一次側(cè)熱網(wǎng)回水管與二次側(cè)熱網(wǎng)回水管之間設(shè)置有充水管和補(bǔ)水管,充水管和補(bǔ)水管通過(guò)進(jìn)水總管與一次側(cè)熱網(wǎng)回水管連接,充水管和補(bǔ)水管通過(guò)出水總管與二次側(cè)熱網(wǎng)回水管連接,出水總管上設(shè)置有流量檢測(cè)器與法蘭球閥,流量檢測(cè)器連接有流量變送器,在補(bǔ)水管上設(shè)置有兩級(jí)關(guān)斷電磁閥,在兩級(jí)關(guān)斷電磁閥之間設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或變頻補(bǔ)水泵,一次側(cè)熱網(wǎng)回水管設(shè)有第一壓力送變器,二次側(cè)熱網(wǎng)回水管設(shè)有第二壓力送變器,流量變送器、第一壓力送變器、第二壓力送變器以及兩級(jí)關(guān)斷電磁閥連接分別至控制器。
充水管的管徑比補(bǔ)水管的管徑大兩號(hào),充水管和補(bǔ)水管用于二次側(cè)第一次運(yùn)行時(shí)進(jìn)行充水;一次側(cè)熱網(wǎng)回水管設(shè)有的第一壓力送變器用于檢測(cè)一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力值,第二壓力送變器設(shè)置在二次側(cè)熱網(wǎng)回水管與出水總管連接處,第二壓力送變器用于檢測(cè)二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力值,充水管和補(bǔ)水管連接的出水總管上設(shè)置的流量檢測(cè)器,即可以充水時(shí)檢測(cè)二次側(cè)的總水容量,又可以檢測(cè)正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的補(bǔ)水量。
在城鎮(zhèn)熱水供熱系統(tǒng)中,常用的間接式換熱站內(nèi),一次側(cè)熱網(wǎng)回水溫度約70~50℃,壓力約1.00~0.25MPa;二次側(cè)的補(bǔ)水壓力從0.20~1.0MPa不等,從理論上講,一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力和二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力之間存在三種工況:
1、一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 > 二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力;
2、一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 = 二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力;
3、一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 < 二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力。
但由于熱網(wǎng)壓力處于小范圍波動(dòng)狀態(tài),當(dāng)一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力和二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力的絕對(duì)差小于0.1~0.15MPa時(shí),均按照一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力等于二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力對(duì)待。為了滿足三種工況需要,提高該裝置的通用性和可更換性,裝置全部按照一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力小于二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力值預(yù)留補(bǔ)水泵、變頻器、控制回路、供電系統(tǒng)、安裝位置,軟件將所有工況的控制程序都寫(xiě)入,根據(jù)需要選擇設(shè)定,當(dāng)該裝置運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),根據(jù)實(shí)際參數(shù)選擇安裝變頻補(bǔ)水泵或者電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了熱力站整體集約化,PLC硬件配置統(tǒng)一模塊化,軟件程序只需根據(jù)一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力與二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力的壓差進(jìn)行區(qū)分,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)二網(wǎng)壓力進(jìn)行參數(shù)設(shè)定,簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程,減少施工環(huán)節(jié),達(dá)到工程的優(yōu)化,同時(shí)取消了傳統(tǒng)系統(tǒng)中的水處理裝置、補(bǔ)水水箱,節(jié)省了熱力站占地,節(jié)約了工程投資,降低了換熱站運(yùn)行中的耗電、耗水,有效提高換熱站的自控程度。
相比以往的補(bǔ)水定壓系統(tǒng),本實(shí)用新型在系統(tǒng)原理、補(bǔ)水水源、設(shè)備裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)等方面進(jìn)行了優(yōu)化, 該裝置采用由一次側(cè)向二次側(cè)直接補(bǔ)水全自動(dòng)節(jié)能定壓裝置之后,極大地簡(jiǎn)化了補(bǔ)水定壓系統(tǒng)的設(shè)備配置。通過(guò)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(或者補(bǔ)水泵)解決了一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力和二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力之間的壓差問(wèn)題,設(shè)置兩級(jí)關(guān)斷電磁閥消除系統(tǒng)控制失靈引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是第二種本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-一次側(cè)熱網(wǎng)回水管,2-二次側(cè)熱網(wǎng)回水管,3-充水管,4-補(bǔ)水管,5-循環(huán)水泵,6-變頻補(bǔ)水泵,7-法蘭止回閥,8-電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,9-關(guān)斷電磁閥1,10 -關(guān)斷電磁閥2,11-法蘭球閥,12-壓力變送器1,13-壓力變送器2,14-流量變送器,15-流量檢測(cè)器,16-換熱器,17-出水總管,18-控制器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1;如圖1所示:一種換熱站由一次側(cè)向二次側(cè)直接補(bǔ)水全自動(dòng)節(jié)能定壓裝置,包括控制器18、換熱器16、一次側(cè)熱網(wǎng)回水管1、二次側(cè)熱網(wǎng)回水管2、二次側(cè)熱網(wǎng)回水管2安裝的且與控制器18連接的循環(huán)水泵5,在一次側(cè)熱網(wǎng)回水管1與二次側(cè)熱網(wǎng)回水管2之間設(shè)置有充水管3和補(bǔ)水管4,充水管3和補(bǔ)水管4通過(guò)進(jìn)水總管與一次側(cè)熱網(wǎng)回水管1連接,充水管3和補(bǔ)水管4通過(guò)出水總管17與二次側(cè)熱網(wǎng)回水管2連接,出水總管17上設(shè)置有流量檢測(cè)器15與法蘭球閥11,流量檢測(cè)器15連接有流量變送器14,在補(bǔ)水管4上設(shè)置有兩級(jí)關(guān)斷電磁閥,即第一關(guān)斷電磁閥9與第二關(guān)斷電磁閥10,在第一關(guān)斷電磁閥9與第二關(guān)斷電磁閥10之間設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥8,一次側(cè)熱網(wǎng)回水管1設(shè)有第一壓力送變器12,二次側(cè)熱網(wǎng)回水管設(shè)有第二壓力送變器13,流量變送器14、第一壓力送變器12、第二壓力送變器13以及第一關(guān)斷電磁閥9與第二關(guān)斷電磁閥10連接分別至控制器18。補(bǔ)水管管徑一般由二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水量確定計(jì)算,流速一般控制在1.2m/s;充水管管徑一般比補(bǔ)水管管徑大兩號(hào)。第二壓力送變器13設(shè)置在二次側(cè)熱網(wǎng)回水管2與出水總管17的連接位置。
本實(shí)施例適用于一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 > 二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力的狀況,當(dāng)一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力>二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力時(shí),控制器的指令判斷與控制流程大致為:
步驟1:1)控制器檢測(cè)到第一壓力變送器12的壓力>第二壓力變送器13的壓力時(shí),判定一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 > 二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力;滿足一次側(cè)熱網(wǎng)直接向二網(wǎng)補(bǔ)水條件;2)判定二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力(第二壓力變送器13的壓力)-工藝設(shè)定的機(jī)組二級(jí)網(wǎng)的定壓值=△P<0,二級(jí)網(wǎng)需要補(bǔ)水。
當(dāng)同時(shí)滿足1)、2)條件時(shí),依次開(kāi)啟第一關(guān)斷電磁閥9、第二關(guān)斷電磁閥10,開(kāi)啟電動(dòng)調(diào)節(jié)閥8,開(kāi)度根據(jù)二網(wǎng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。|△P|越大,開(kāi)度越大;|△P|越小,開(kāi)度越小。
步驟2:當(dāng)一次側(cè)熱網(wǎng)回水補(bǔ)二次側(cè)熱網(wǎng)回水一段時(shí)間,二網(wǎng)側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力(第二壓力變送器13的壓力)-工藝設(shè)定的機(jī)組二級(jí)網(wǎng)的定壓值=△P>0,依次關(guān)閉第一關(guān)斷電磁閥9、第二關(guān)斷電磁閥10,再關(guān)閉電動(dòng)調(diào)節(jié)閥8。
實(shí)施例2;如圖2所示:本實(shí)施例提供的一種換熱站由一次側(cè)向二次側(cè)直接補(bǔ)水全自動(dòng)節(jié)能定壓裝置,是在第一關(guān)斷電磁閥9與第二關(guān)斷電磁閥10之間設(shè)置有變頻補(bǔ)水泵6,即將實(shí)施例1的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥8更換為變頻補(bǔ)水泵6;其余與實(shí)施例1相同;在變頻補(bǔ)水泵6與第二關(guān)斷電磁閥10之間設(shè)置有法蘭止回閥7;法蘭止回閥7的功能主要是防止水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),二次側(cè)網(wǎng)回水經(jīng)過(guò)出水總管17、補(bǔ)水管流回到一次側(cè)熱網(wǎng)回水。
本實(shí)施例適用于一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 < 二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力的狀況,當(dāng)一網(wǎng)壓力<二網(wǎng)壓力時(shí),控制器的指令判斷與控制流程大致為:
步驟1:1)控制器檢測(cè)到第一壓力變送器12的壓力<第二壓力變送器13的壓力時(shí),判定一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 < 二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力;一網(wǎng)壓力無(wú)法滿足補(bǔ)二網(wǎng)條件,變頻補(bǔ)水泵6開(kāi)啟,進(jìn)行補(bǔ)水;2)判定二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力(第二壓力變送器13的壓力)-工藝設(shè)定的機(jī)組二級(jí)網(wǎng)的定壓值=△P<0,二級(jí)網(wǎng)需要補(bǔ)水。
步驟2:當(dāng)同時(shí)滿足1)、2)條件時(shí),依次開(kāi)啟第一關(guān)斷電磁閥9、第二關(guān)斷電磁閥,再開(kāi)啟變頻補(bǔ)水泵6,補(bǔ)水泵的變頻器根據(jù)二網(wǎng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。|△P|越大,變頻器頻率越大;|△P|越小,變頻器頻率越小。
當(dāng)一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力和二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力的絕對(duì)差小于0.15~0.1MPa時(shí),均按照一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力等于二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力對(duì)待,從理論和實(shí)際運(yùn)行中都可以避免此種工況的出現(xiàn)。
為了滿足三種工況需要,提高本實(shí)用新型的通用性和可更換性,裝置全部按照一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力小于二次側(cè)熱網(wǎng)補(bǔ)水壓力值預(yù)留補(bǔ)水泵、變頻器、控制回路、供電系統(tǒng)、安裝位置,軟件將所有工況的控制程序都寫(xiě)入,根據(jù)需要選擇設(shè)定,當(dāng)該裝置運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),根據(jù)實(shí)際參數(shù)選擇安裝補(bǔ)水泵或者電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
本實(shí)用新型不僅適用于新建熱網(wǎng)的二次側(cè)補(bǔ)水定壓,而且適用于失水量較小的既有熱網(wǎng)的二次側(cè)補(bǔ)水定壓,因?yàn)槎蝹?cè)失水率較小的系統(tǒng),不至于引起一次側(cè)熱網(wǎng)的壓力波動(dòng)。