CN104776492B - 一种利用云端服务器智能控制阀门开度的热力系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用云端服务器进行智能控制阀门开度变化的热力系统，所述系统在热水供水管上设置第一调节阀；在散热器的进水管路上设置第二调节阀，可编程控制器与第一调节阀和第二调节阀进行数据连接，散热系统控制器将第二调节阀开度的数据传递给云端服务器，云端服务器再将数据传递给换热站系统控制器，换热站系统控制器自动调节第一调节阀的开度，然后通过云端服务器将第一调节阀开度数据传送给换热站系统客户端。本发明通过设置利用云端服务器实现热力系统的阀门适应性调整，能够节约能源，而且便于维护，灵活性强。

Description

一种利用云端服务器智能控制阀门开度的热力系统

技术领域

本发明属于换热领域，尤其涉及一种热力系统。

背景技术

传统的热力系统包括本地服务器。本地服务器接收控制器发送的信息，通过本地服务器内预设控制程序及参数得到的运行方案，控制器根据本地服务器得到的运行方案控制散热系统运行，即热力系统的运行只能按照本地服务器内预设的控制程序及参数得到的运行方案运行。然而，系统现场状况复杂多变，当本地服务器得到的运行方案无法满足现场状况的需求时，需要维护人员抵达现场更新本地服务器的控制程序及参数，以便本地服务器得到满足现场状况的运行方案，无法灵活地调整本地服务器内的控制程序及参数。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种新热力系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种热力系统，包括锅炉系统、换热站系统和散热系统，其中锅炉系统与换热站系统之间通过汽水换热器进行换热连接，换热站系统和散热系统之间通过热交换器进行换热连接；

所述系统进一步包括锅炉、汽轮机、发电机、汽水换热器，锅炉产生的蒸汽通过汽轮机，然后通过发电机进行发电，同时，从汽轮机中抽取一部分蒸汽进入汽水换热器，与汽水换热器中的来自冷水回水管的水进行换热，水加热后进入热水供水管，热水供水管与热交换器相连接，散热器回水管中的水进入热交换器中进行加热；

热水供水管上设置第一调节阀，以调节进入热交换器中的热水；

在散热器的进水管路上设置第二调节阀；

所述系统进一步包括换热站系统控制器，换热站系统控制器连接云端服务器，云端服务器与换热站系统客户端连接；

所述系统进一步包括散热系统控制器，散热系统控制器连接云端服务器，云端服务器与散热系统客户端连接；

所述换热站系统控制器与第二调节阀进行数据连接，当第二调节阀开度变化时，此时，换热站系统控制器根据第二调节阀的开度自动调节第一调节阀的开度；

其中散热系统控制器将第二调节阀开度的数据传递给云端服务器，云端服务器再将数据传递给换热站系统控制器，换热站系统控制器自动调节第一调节阀的开度，然后通过云端服务器将第一调节阀开度数据传送给换热站系统客户端。

作为优选，云端服务器将第二调节阀开度的数据传递给换热站系统客户端，换热站系统客户端根据数据手动输入参数手动调节第一调节阀的开度。

作为优选，所述热交换器为一个或者多个板式换热器。

作为优选，所述热力系统为热电联产系统。

作为优选，所述热交换器为一个或者多个板式换热器。所述板式换热器的两种流体的体积流量不同。

作为优选，所述板式换热器包括换热板片，在体积流量小的流体通道的换热板片中设置至少一个分流部件，所述分流部件将流经换热板片的换热流体的流动路径分成至少两个分流流道，分流部件设置开口，使得所述的换热板片中的分程流道为串联结构，从而使换热流体在换热板片上形成S形流道；

分流部件的开口长度L1，分流部件的长度为L2，分流流道宽度W，则满足如下关系式：

L1/L=a-b*Ln(L1/W)-c*(L1/W)；

其中L=L1+L2；

400<L<800mm,80<L1<140mm,130<W<150mm；Ln是对数函数

0.17<L1/L<0.22,0.5<L1/W<1.1

0.18<a<0.21,0.014<b<0.016,0.0035<c<0.004。

与现有技术相比较，本发明具有如下的优点：

1）该基于云计算的监控系统采用云端服务器替代传统的本地服务器。当运行方案不满足现场需求时，可以根据现场需求直接通过以太网更新云端服务器中的控制程序及参数，云端服务器通过以移动网与控制器连接以达到对系统的控制。即更新控制程序及参数时，直接通过以网络更新，而不需要维护人员前往现场更新，灵活性强。

2）开发了一种新的板式换热器，并对尺寸进行了优化。

3）本发明通过设置多个客户端，分别监控锅炉系统、换热站系统和散热系统，便于维护，灵活性强。

4）通过云端服务器智能监控阀门的适应性调整。

附图说明

图1是本发明热电联产系统的示意图

图2是一个流道并联的板式换热器示意图

图3是流道串联的板式换热器的示意图

图4是本发明分程板片结构的示意图

图5是本发明分程垫片的结构示意图

图6是本发明的流量大的流体的板片结构示意图

图7是本发明分程板片的结构示意图

图8是图4的分程板片的尺寸示意图

图9是本发明热电联产系统的单用户示意图

图10是锅炉系统云计算运行流程图

图11是换热站系统云计算运行流程图

图12是散热系统云计算运行流程图

附图标记如下：

1锅炉，2汽轮机，3发电机，4抽汽调节阀，5乏汽调节阀，6汽水换热器，7热水供水管，8冷水回水管，9调节阀，10流量计，11进水温度传感器，12出水温度传感器，13热交换器，14热用户给水管，15热用户回水管，16循环泵，17热量表，18换热站系统可编程控制器，19散热系统可编程控制器，20锅炉系统可编程控制器，21云端服务器，22锅炉系统客户端，23换热站系统客户端，24散热系统客户端，25第一流体进口，26第一流体出口，27第二流体进口，28第二流体出口，29端板，30端板，31分流流道，32用户散热器进水温度传感器，33用户散热器出水温度传感器，34用户散热器流量计，35热量表，36用户散热器调节阀，37分流密封槽，38分流密封垫，39换热板片，40分流流道，41分流流道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

本发明公开了一种利用云端服务器进行监控的锅炉系统，所述锅炉系统进一步包括锅炉系统可编程控制器20，可编程控制器20连接云端服务器21，云端服务器21与锅炉系统客户端22连接，其中可编程控制器20将测量的数据传递给云端服务器21，然后通过云端服务器21传送给锅炉系统客户端22，客户端22可以及时得到锅炉系统的运行信息。

作为优选，所述运行信息包括汽轮机的抽气量、汽轮机抽气阀门的开度、汽轮机的转速、发电量、锅炉的进水量、锅炉的排烟温度等至少一个。

作为优选，客户端22可以输入数据控制锅炉系统的操作，例如根据汽轮机发电量控制抽气阀门的开度，如果发电量过高，则增加阀门的开度来增加抽气量，如果发电量过低，则减少阀门的开度来减少抽气量。

作为优选，上述锅炉系统是热电联产系统的一部分。

本发明公开了一种利用云端服务器进行监控的换热站系统，所述换热站系统进一步包括换热站系统可编程控制器18，可编程控制器18连接云端服务器21，云端服务器21与换热站系统客户端23连接，其中可编程控制器18将测量的数据传递给云端服务器21，然后通过云端服务器21传送给换热站系统客户端23，客户端23可以及时得到换热站系统的运行信息。

作为优选，所述运行信息包括热交换器13热源的进出口温度、循环管路上水的流速、泵的功率等。

作为优选，客户端可以输入数据控制换热站系统的操作，例如根据热交换器13的热源的出口温度的大小控制阀门的开度来控制进入热交换器13的热源的流速，如果热源的出口温度过高，则减少热源的流量，出口温度过低，则增加热源的流量。

作为优选，上述换热站系统是热电联产系统的一部分。

本发明公开了一种利用云端服务器进行监控的散热系统，所述散热系统进一步包括散热系统可编程控制器19，可编程控制器19连接云端服务器21，云端服务器21与散热系统客户端24连接，其中可编程控制器19将测量的数据传递给云端服务器21，然后通过云端服务器21传送给散热系统客户端24，客户端可以及时得到散热系统的运行信息。

作为优选，所述运行信息包括供暖散热器进口和出口的水温、供暖热水的流量、需要供暖的房间的温度等。

作为优选，客户端是以家庭为单位。

作为优选，客户端可以输入数据控制供暖系统的操作，例如根据房间的温度控制阀门的开度来控制进入散热器的热水的流速，如果房间温度过高，则减少热水的流速，房间温度过低，则增加热水的流速。

作为优选，上述散热系统是热电联产系统的一部分。

上面三个系统可以独立进行保护，下面通过将三个系统结合在一起，组成一个热电联产系统。

如图1所示，一种热电联产系统包括锅炉系统、换热站系统和散热系统，其中锅炉系统与换热站系统之间通过汽水换热器6进行换热连接，换热站系统和散热系统之间通过热交换器13进行换热连接。

优选的，所述系统进一步包括锅炉系统可编程控制器20，锅炉系统可编程控制器20连接云端服务器21，云端服务器21与锅炉系统客户端22连接。其中锅炉系统可编程控制器20将测量的数据传递给云端服务器21，然后通过云端服务器21传送给锅炉系统客户端，锅炉系统客户端22可以及时得到锅炉系统的运行信息，锅炉系统操作者还可以通过锅炉系统客户端22得到的运行信息，通过锅炉系统客户端22输入控制参数进行控制。

优选的，所述系统进一步包括换热站系统控制器18，换热站系统控制器18连接云端服务器21，云端服务器21与换热站系统客户端23连接。其中换热站系统控制器18将测量的数据、控制的信息传递给云端服务器21，然后通过云端服务器21传送给换热站系统客户端23，换热站系统客户端23可以及时得到换热站系统的运行信息，换热站系统操作者还可以通过换热站系统客户端21得到的运行信息，通过换热站系统客户端21输入控制参数进行控制。

优选的，所述系统进一步包括散热系统控制器19，散热系统控制器19连接云端服务器21，云端服务器21与散热系统客户端24连接。其中散热系统控制器19将测量的数据、控制的信息传递给云端服务器21，然后通过云端服务器21传送给散热系统客户端24，散热系统客户端24可以及时得到散热系统的运行信息，热用户还可以通过散热系统客户端24得到的运行信息，通过散热系统客户端24输入控制参数进行控制。

优选的，所述云端服务器与所述控制器通过以太网连接。

优选的，所述控制器18、19、20分别包括第一通讯单元；所述云端服务器28包括第二通讯单元；所述控制器的第一通讯单元与所述云端服务器28的第二通讯单元连接。如第一通讯单元与第二通讯单元之间可以采用TCP/IP协议连接。

如图1所示，所述热电联产系统，所述热电联产系统包括锅炉1，汽轮机2、发电机3、抽汽调节阀4，汽水换热器6，所述汽水换热器6连接热水供水管7和冷水回水管8，冷水与汽水换热器6中的蒸汽进行换热，产生热水。锅炉1产生的蒸汽通过汽轮机2，然后通过发电机3进行发电，同时，从汽轮机2中抽取一部分蒸汽进入汽水换热器6，与汽水换热器6中的来自冷水回水管8的流体进行换热，蒸汽冷凝后的水循环回锅炉1。

优选的，汽水换热器6为板式换热器。

如图1所示，所述系统进一步包括热水供水管7、冷水回水管8、调节阀9、进水温度传感器11、出水温度传感器12、热交换器13、热用户送水管14、热用户回水管15、用户散热器、循环泵16、流量计10、热量表17、可编程控制器18，所述的热水供水管7与热交换器13连接，在热水供水管7上设置调节阀9，用于调节进入热交换器13的热水的流量，在调节阀9和热交换器13之间的管道上设置进水温度传感器11，用于测量热交换器13的进水温度；

热交换器13与热用户给水管14和热用户回水管15连接，热用户给水管14和热用户回水管15之间连接热用户散热器（参见图1），热用户回水管15的水通过与热交换器13中的汽水热交换器提供的热水进行换热，然后再通过热用户给水管14到达用户散热器中进行供暖；所述循环泵16设置在热用户回水管15上；

热交换器13与冷水回水管8连接，在冷水回水管8上设置流量计10，用于检测冷水回水管8中的水的流量；在流量计10和热交换器13之间的冷水回水管8上设置出水温度传感器，用于测量热交换器13的出水温度；

进水温度传感器11、出水温度传感器12、流量计10分别与换热站系统控制器18数据连接，以便通过控制器18将测量的数据传递给云端服务器，再传递给客户端23。

热用户散热器为并联的多个，图1只展示了两个，但是并不限于两个，为了方便，图1-2中的涉及散热器并联管中的相关部件，例如温度传感器、流量计等只展示了一个。

每一个热用户散热器的出水管上设置流量计34，用于检测散热器中的水的流量，每一个热用户散热器的进水口和出水口分别设置进水温度传感器32和出水温度传感器33，分别用于检测散热器的进水温度和出水温度，热量表35分别与流量计34、进水温度传感器33和出水温度传感器34数据连接，用于计算热用户耗费的热量；每一个热用户散热器的进水管上都设置了流量调节阀36，用于单独调节进入散热器的水的流量，所述可编程控制器19与热量表35、调节阀36数据连接，用于对散热系统进行自动控制；热量表35将用户的热量使用的数据传递给可编程控制器19，可编程控制器19根据用户购买的热量与目前使用的热量进行对比，如果热量已经用完，可编程控制器19控制调节阀36进行完全关闭。

流量计34、进水温度传感器32和出水温度传感器33、调节阀36分别与散热系统控制器19数据连接，以便通过控制器19将测量的数据（流速、温度、调节阀开度）传递给云端服务器，再传递给客户端24。

热量表35与散热系统控制器19数据连接，以便通过控制器19将测量的数据（热量累计使用情况）传递给云端服务器，再传递给客户端24。

云端服务器21时时存储用户热量的使用情况的记录，也可以按照一定时间间隔，例如每隔1小时进行存储。用户可以随时在客户端24查询热量使用情况，例如可以查询某一段时间的使用的热量总量。

同时云端服务器21还存储用户购买热量。用户可以在客户端24查剩余热量。

可编程控制器19将用户购买的热量与目前已经使用的热量传递给客户端。

客户端24可以根据用户购买的热量与目前使用的热量进行对比，通过客户端输入数据手动调节调节阀36的开度。例如热量剩余不多，则可以调小调节阀36的开度。

所述供暖系统设置室内温度传感器，室内温度传感器将测量的温度数值传递给控制器19。通过控制器19传递给云端服务器，然后由云端服务器传递给客户端24。客户端24可以根据客户端得到的需要供暖的房间的室内的温度，通过客户端输入数据手动调节调节阀36的开度。例如温度超过一定数值，则可以调小调节阀36的开度。

热量表可以实时的将用户使用的热量提供给可编程控制器，也可以按照一定的时间进行提供，例如每天进行一次结算。

可编程控制器自动计算用户剩余的热量，在用户热量剩余量达到第一数据的时候，可编程控制器调整调节阀36到低于正常开度的第一开度；在用户热量剩余量达到低于第一数据第二数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第一开度的第二开度；在用户热量剩余量达到低于第二数据第三数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第二开度的第三开度；在用户热量剩余量达到低于第三数据第四数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第三开度的第四开度；在用户热量剩余量达到低于第四数据第五数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第四开度的第五开度；在用户热量剩余量达到低于第五数据第六数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第五开度的第六开度；最后在用户热量剩余量达到接近零的时候，可编程控制器调整调节阀完全关闭。

可编程控制器通过上述的逐步关闭调节阀和降低泵的运行功率的操作，可以是供暖逐步的停止，这样用户就可以感觉到供暖量在逐渐的下降，从而使其知道你购买的热量已经临近用完，需要尽快购买。

上述的操作可以在一定的时间段内完成，例如几天内或者一个周内完成完成，这样用户才能逐渐感觉到供暖量的减少，从而提醒他主动购买热量。

优选的，散热系统客户端为移动终端。

上述的用户操作可以通过散热系统客户端实现，从而实现无卡式热量收费管理系统,实现了收费和热网充值的无卡传递,热用户在缴费后获得根据缴费数额取得的缴费密码,并在一定时间内在机组运行管理程序上充值,充值后金额与密码均失效，从而大大降低了热网收费中的资金风险。当然，用户也可以通过现实操作面板直接使用网上银行进行购买操作。

优选的，在汽轮机2与换热器6之间的抽汽管道中设置调节阀4，调节阀4与可编程控制器20数据连接，调节阀4用于控制抽汽量，同时，根据温度传感器11测量的换热器13的入口温度来调节抽汽量。如果入口温度过高，则相应的减少抽汽量，如果入口温度过低，则相应的增加抽汽量。

用户可以根据客户端22得到的换热器13入口温度数据，输入调节阀4开度的数据，通过云端服务器传递给控制器20，手动调节调节阀的开度。

当然，可以根据入口温度设置多个阶梯型的抽汽量。如果入口温度低于正常温度的第一温度，则调节阀的开度达到高于正常开度的第一开度，入口温度低于第一温度的第二温度，则调节阀的开度达到高于第一开度的第二开度，入口温度低于第二温度的第三温度，则调节阀的开度达到高于第二开度的第三开度，入口温度低于第三温度的第四温度，则调节阀的开度达到高于第三开度的第四开度，入口温度低于第四温度的第五温度，则调节阀的开度达到高于第四开度的第五开度，如果入口温度低于第五温度，则调节阀的开度达到最高。

如果调节阀4的开度达到最高后，入口温度依然低于第五温度，此时，可编程控制器会发出报警，提醒是否整个系统存在泄漏或者出现问题。

当然，如果入口温度过高，则相应的要减少调节阀的开度来减少抽汽量。

作为一个优选，可以将汽轮机发电后的乏汽先与汽轮机2中抽取的蒸汽混合，然后再进入换热器6中进行换热。这样一方面可以充分利用汽轮机乏汽中的热能，另一方面因为汽轮机中抽取的蒸汽的温度和压力非常高，导致对换热器6的耐温和承压能力要求很高，通过两者混合，可以降低进入换热器6中的蒸汽的温度和压力，降低了对换热器性能的要求。

作为一个优选，在抽乏汽的管道中设置调节阀5，调节阀5与可编程控制器进行数据连接，同时在换热器6入口的蒸汽管道上设置温度传感器，温度传感器与可编程控制器进行数据连接，用来测量进入换热器6的蒸汽的温度，可编程控制器通过进入换热器6的蒸汽温度来调节调节阀5的开度，如果蒸汽温度过高，则增加调节阀5的开度，如果入口蒸汽温度过低，则减少调节阀5的开度。

用户可以根据客户端22得到的进入换热器6蒸汽温度数据，输入调节阀5开度的数据，通过云端服务器传递给控制器20，手动调节调节阀5的开度。

作为一个优选，可以同时调节调节阀4和5的开度来调节进入换热器6中的蒸汽的温度。如果蒸汽入口温度过高，则增加调节阀5的开度，降低调节阀4的开度，如果入口蒸汽温度过低，则减少调节阀5的开度，增加调节阀4的开度。

用户可以根据客户端22得到的进入换热器6蒸汽温度数据，输入调节阀4、5开度的数据，通过云端服务器传递给控制器20，手动调节调节阀4、5的开度。

作为优选，所述可编程控制器18与热量表17进行数据连接，所述热量表17与进水温度传感器11、出水温度传感器12和流量计10进行数据连接，并根据测量的进水温度、出水温度和水的流量来计算输入给用户的总热量；通过计算输入用户的总热量以及每个用户耗费的热量的对比，可以计算出热量损失率，如果损失率过大，则应当及时对系统进行除垢工作，同时还可以根据热量损失率来合理计算单位热量的成本。

用户可以根据客户端22得到的热量损失率数据，通过客户端输入指令给云端服务器，从而控制控制器，手动进行除垢工作。

所述可编程控制器18与调节阀9进行数据连接，当散热器的调节阀36因为用户的热量消费完毕或者即将消费完毕而导致开度变化时，此时，可编程控制器18根据调节阀36的开度自动调节调节阀9的开度，从而使输入换热器13的热水相应的变化，例如，相应的减少，以节约能源。

所述换热站系统控制器和散热系统控制器连接云端服务器，云端服务器与换热站系统客户端连接，其中散热系统控制器将调节阀36开度的数据传递给云端服务器，云端服务器再将数据传递给换热站系统控制器，换热站系统控制器自动调节第一调节阀9的开度，然后通过云端服务器将调节阀9开度数据传送给换热站系统客户端。

作为优选，云端服务器将调节阀36开度的数据传递给换热站系统客户端，换热站系统客户端根据数据手动输入参数手动调节第一调节阀9的开度。

当然，前面所提到的所有的测量的数据都可以通过云端服务器发送给相应的客户端，相应的客户端能够及时的收到对应的系统的测量数据，甚至可以实现锅炉系统、换热站系统和散热系统测量的数据在客户端上互相共享。上述的所有控制的信息都可以通过相应的客户端输入相应的参数，然后通过云端服务器传送给相应的控制器来进行远程的手工控制，包括开关相关系统的运行。当然，操作者可以通过相应的客户端及时得到相应的测量的参数。

作为优选，所述汽水换热器6和/或热交换器13为一个或多个板式换热器.作为优选，板式换热器采取如下结构：

板式换热器包括换热板片39，所述换热板片39中设置至少一个分流部件，所述分流部件将流经换热板片的换热流体的流动路径分成至少两个分程流道31，所述的换热板片39中的分程流道31为串联结构。通过上述的分程流道31的串联结构，使得流体因此经过所有的分程流道31，如图7所示，从而使换热流体在换热板片31上形成S形流道。

在体积流量小的通道的换热板片中设置分流部件。

通过设置分流部件，使得流量小的流体可以充满整个换热板片，从而避免了出现一些流体短路的换热区域，从而增加了换热系数，提高了整个换热器的换热系数；此外，通过设置分流部件，使得小流量的流体也能够实现在多个板片中的流体通道的并联，如图2a所示，避免了为了提高换热系数而将小流体通道设置为图3a所示的串联的结构，从而可以使得流体的四个进出口25-29都设置在同一个端板上，从而使得维护方便。

作为优选，大流量流体的体积流量是小流量流体的体积流量的2倍以上。

作为优选，分流部件是通过密封槽37和密封垫38实现的，所述密封槽37设置在换热板片上，通过将密封垫38插入到密封槽37内，从而形成分流部件。

作为优选，分流部件是通过在换热板片上直接设置密封条来实现。作为优选，密封条和换热板片一体化制造。

在换热板片的流体进口和出口的上下两端上，即图4的上下两端，分流部件在一端是封闭的，在另一端是设置开口的，其中沿着左右方向，开口位置是交替设置在上下两端，这样保证流体通道形成S形。

请注意，前面以及后面所提到的上下左右方向并不限定于使用状态中的是上下左右方向，此处仅仅是为了表述图4中的板片的结构。

图4、7所述的板片因为设置了两个分流部件，因此流体的进出口设置在上端和下端。当然也可以设置1个或者奇数个分流部件，此时的流体的进出口位置就位于同一端上，即同时位于上端或下端。

如前所述的S形流道可以是半个S形，例如只设置一个分流部件的情况，也可以是整个S形，例如图4、7的形式，也可以是多个一个S形和/或半个S形的组合，例如设置大于2个分流部件的情况，例如3个分流部件就是1一个S形和半个S形的组合，4个分流部件就是2个S形，等等以此类推。

对于采用密封垫的形式，作为优选，密封垫与板式换热器换热板片之间的设置的垫片一体化设计，因此本发明也提供了一中板式换热器中在换热板片之间使用的垫片。所述垫片中设置至少一个分流密封垫38，所述分流密封垫38将流经换热板片的换热流体的流动路径分成至少两个分程流道31，所述的换热板片39中的分程流道31为串联结构，从而使换热流体在换热板片39上形成S形流道。

在数值模拟和实验中发现，通过设置分流部件，能够使得换热器换热系数增加，但是同时也带来流动阻力的增加。通过数值模拟和实验发现，对于分流流道的宽度，如果过小，会导致流动阻力过大，换热器的承压太大，而且可能产生流道两侧边界层沿着流体流动方向重合，而导致换热系数下降，流道宽度过大也会导致降低板式换热器的换热系数，因此对于分流通道31具有一个合适的数值；对于分流部件开口的长度也有一定的要求，如果开口过小，会导致流体通过开口流过的数量过小，在增加压力的同时降低了换热系数，同理，如果过大，则流体会产生短路区域，起不到相应的换热效果，因此对于开口也有一个合适的长度。因此在分流部件的开口长度、分流部件的长度、分流流道宽度之间满足一个最优化的尺寸关系。

因此，本发明是通过多个不同尺寸的换热器的上千次数值模拟以及试验数据，在满足工业要求承压情况下（2.5MPa以下），在实现最大换热量的情况下，总结出的最佳的换热板片的尺寸优化关系。

如图8所示，分流部件的开口长度L1，分流部件的长度为L2，分流流道宽度W，则满足如下关系式：

L1/L=a-b*Ln(L1/W)-c*(L1/W)；

其中L=L1+L2；

400<L<800mm,80<L1<140mm,130<W<150mm；Ln是对数函数

0.17<L1/L<0.22,0.5<L1/W<1.1

0.18<a<0.21,0.014<b<0.016,0.0035<c<0.004。

其中开口长度是沿着分流部件，从开口出现的位置沿伸到流体通道的最远的位置，如图8中的A点。

作为优选，a=0.19,b=0.015,c=0.0037；

作为优选，随着L1/W的不断增加，a的数值不断减少；

作为优选，随着L1/W的不断增加，b、c的数值不断增加。

作为优选，分流通道的流体的流速为0.4-0.8m/s，优选，0.5－0.6m/s，在此流速下采取上述公式得到的换热效果最好。

优选，换热器换热板的板间距4-6mm，优选5mm。

对于图5中的采用密封垫的与垫片一体化的形式，也满足上述公式情况下，换热效果最优。

作为优选，多个分流部件是互相平行。

作为优选，沿着流体流动的方向（即距离换热板片的流体入口越远），同一换热板片上不同的分流流道的宽度W不断的减少。例如，图4中的分流流道31的宽度大于分流流道40，分流流道40的宽度大于分流流道41。通过分流流道宽度W不断的减少可以使得流体不断的加速，避免因为动力不足导致的流体运行缓慢。

作为优选，沿着流体流动的方向，同一分流流道的宽度W不断的减少。例如，分流流道31内，沿着流体流动方向（即图4从上到下），宽度W不断的减少。此时，对于前面公式中的W采用的是平均宽度W。

作为优选，不同换热板片上，距离换热器流体入口越远，分流流道宽度越小。主要是距离入口越远，则分配流体越少，通过流道宽度的变化使得流体保证一定的流速。

作为优选，换热板片设置波纹，波纹的高度不同。同一板片上，沿着流体的流动路径，同一个分流通道内的波纹高度逐渐升高，例如分流流道7内，沿着流体流动方向（即图4从上到下），波纹高度逐渐升高。

作为优选，分流流道距离换热板片流体入口距离越远，不同分流流道内的波纹的高度越高，例如，图4中的分流流道31内的波纹高度小于分流流道40，分流流道40的波纹高度小于分流流道41。

作为优选，不同换热板片上，距离换热器流体入口越远，波纹高度越高。主要是距离入口越远，则分配流体越少，通过波纹高度的变化使得流体保证一定的流速。

作为优选，换热板片设置波纹，波纹的密度不同。同一板片上，沿着流体的流动路径，同一个分流通道内的波纹密度逐渐变大，例如分流流道31内，沿着流体流动方向（即图4从上到下），波纹密度逐渐变大。

作为优选，分流流道距离换热板片流体入口距离越远，不同分流流道内的波纹的密度变大。例如，图4中的分流流道31内的波纹密度小于分流流道40，分流流道40的波纹密度小于分流流道41。

作为优选，不同换热板片上，距离换热器流体入口越远，波纹密度越大。主要是距离入口越远，则分配流体越少，通过波纹高度的变化使得流体保证一定的流速。

作为优选，前面所提到的波纹高度和/或密度增加的幅度越来越小。

作为优选，所述的换热板片采用铜合金材料，所述铜合金由铜、铁、锰、铈、镁、锡、银、铬及其他辅材加工而成，所述铜合金中各成分所占重量百分比分别为：铜71.2%～82.5%、铁3.3%～4.5%、锰1.1%～2.5%、铈0.35%～0.45%、镁0.77%～1.3%、锡0.028%～0.14%、银0.06%～0.09%、铬0.3%～0.9%，剩余为辅材。

作为优选，所述辅材由氯化锌及木炭混合加工而成。

作为优选，所述铜合金中各成分所占重量百分比分别为：铜76.3%、铁4.4%、锰1.8%、铈0.5%、镁1.07%、锡0.007%、银0.75%、铬0.6%，剩余为辅材。

上述铜合金的加工方法如下：

1、用中频感应炉将电解铜熔化并升温至1300～1400℃，加入金属铬、银保温33分钟；

2、捞出炉渣后，加入其余成分并搅拌均匀。然后出炉浇铸，并控制炉温在1340℃；

3、采用半连续式浇铸，浇铸时用氮气保护；

4、根据需要将铸件锻打或压力加工成零部件，然后将零部件加热至900℃保温3小时淬水，再在479℃温度下保温2～3小时进行时效处理；

经上述规范制成的铜合金具有耐高温、导热系数高的特性，并且大大改善了抗变形能力和耐磨性。

作为优选，密封垫38和/或换热板片之间的密封垫片采用橡胶材料。所述橡胶材料由以下重量份数的原料制成：三元乙丙橡胶7-9份，丁苯胶3-6份，氧化锌6-8份，白炭黑13-15份，促进剂4-5份，发泡剂2-8份，环烷油5-6份，钛白粉20份，天然橡胶50-55份，莱茵散10-13份，硅橡胶15-17份，碳化硅2份，三聚腈胺2份，防老剂0.6份至1.5份，软化剂4份至6份，硫化剂2.2份至4份。

作为优选，三元乙丙橡胶8份，丁苯胶5份，氧化锌7份，白炭黑14份，促进剂4份，发泡剂4份，环烷油6份，钛白粉20份，天然橡胶52份，莱茵散12份，硅橡胶16份，碳化硅2份，三聚腈胺2份，防老剂0.9份，软化剂5份，硫化剂3份。

制造方法包括如下步骤：

A．在密炼机中依次加入所述三元乙丙橡胶、丁苯胶、氧化锌、白炭黑、促进剂、发泡剂、环烷油、钛白粉、天然橡胶、莱茵散、硅橡胶、碳化硅、三聚腈胺以及促进剂和防老剂，然后启动密炼机进行第一次混炼，时间70秒至75秒，温度为60℃至70℃；

B．在A步骤的密炼机中加入软化剂进行第二次混炼，时间75秒，温度小于105℃，然后冷却排胶；

C．硫化：将B步骤的胶排到压片机上再加入硫化剂进行翻炼，时间125－140秒，下片即得。

作为优选，促进剂是促进剂D。

作为优选，所述促进剂为二硫代氨基甲酸盐；所述防老剂为聚乙烯蜡；所述软化剂为石蜡；所述硫化剂为硫化树脂。

所述橡胶具有如下优点：1）通过添加氧化锌、钛白粉的物料复配，所得材料弹性好，并且具有一定的硬度，耐磨耐用，寿命长，不易磨损。2）由于采用聚乙烯蜡作为防老化剂，可提高橡胶的持久度、硬度和抗磨损性；3）硫化时间短，使橡胶由线形结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子，产出的橡胶其抗张、定伸、耐磨的性能好。

图6展示了流量大的流体的流动通道，实际上，对于本发明来说，两种换热流体都可以使用流量小的流体。例如在换热板片一定的情况下，两种流体的流量都很小，此时两种流体的流动通道都可以采取图4、图7形式的板片。

图9展示了热电联产系统的单用户的示意图。如图9所示，所述系统进一步包括热水供水管7、冷水回水管8、调节阀9、进水温度传感器11、出水温度传感器12、热交换器13、热用户送水管14、热用户回水管15、用户散热器、循环泵16、流量计10、热量表17、可编程控制器18，所述的热水供水管7与热交换器13连接，在热水供水管7上设置调节阀9，用于调节进入热交换器13的热水的流量，在调节阀9和热交换器13之间的管道上设置进水温度传感器11，用于测量热交换器13的进水温度；

热交换器13与热用户给水管14和热用户回水管15连接，热用户给水管14和热用户回水管15之间连接热用户散热器（参见图3），热用户回水管15的水通过与热交换器13中的汽水热交换器提供的热水进行换热，然后再通过热用户给水管14到达用户散热器中进行供暖；所述循环泵16设置在热用户回水管15上；

热交换器13与冷水回水管8连接，在冷水回水管8上设置流量计10，用于检测冷水回水管8中的水的流量；在流量计10和热交换器13之间的冷水回水管8上设置出水温度传感器，用于测量热交换器13的出水温度；

所述热量表17与进水温度传感器11、出水温度传感器12和流量计10进行数据连接，并根据测量的进水温度、出水温度和水的流量来计算热用户的耗费的热量；

所述可编程控制器18与循环泵16、热量表17和调节阀10进行数据连接，用于对热电联产系统进行自动控制；热量表17将用户的热量使用的数据传递给可编程控制器18，可编程控制器18根据用户购买的热量与目前使用的热量进行对比，如果热量已经用完，可编程控制器18控制调节阀进行完全关闭；

热用户给水管上设置热用户给水温度传感器（图7未示出），用于检测热用户给水温度，给水温度传感器与可编程控制器进行数据连接；当可编程控制器控制调节阀进行关闭时，循环水泵同时停止运行。

优选的，可编程控制器自动计算用户剩余的热量，在用户热量剩余量达到第一数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于正常开度的第一开度，同时将循环泵调整到低于正常运行功率的第一功率；在用户热量剩余量达到低于第一数据第二数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第一开度的第二开度，同时将循环泵调整到低于第一功率的第二功率；在用户热量剩余量达到低于第二数据第三数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第二开度的第三开度，同时将循环泵调整到低于第二功率的第三功率；在用户热量剩余量达到低于第三数据第四数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第三开度的第四开度，同时将循环泵调整到低于第三功率的第四功率；在用户热量剩余量达到低于第四数据第五数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第四开度的第五开度，同时将循环泵调整到低于第四功率的第五功率；在用户热量剩余量达到低于第五数据第六数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第五开度的第六开度，同时将循环泵调整到低于第五功率的第六功率；最后在用户热量剩余量达到接近零的时候，可编程控制器调整调节阀完全关闭，同时停止循环泵的运行。

可编程控制器通过上述的逐步关闭调节阀和降低泵的运行功率的操作，可以是供暖逐步的停止，这样用户就可以感觉到供暖量在逐渐的下降，从而使其知道你购买的热量已经临近用完，需要尽快购买。

图9的实施例其他内容与图1-2的实施例内容相同，不再进一步描述。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (3)

1.一种热力系统，包括锅炉系统、换热站系统和散热系统，其中锅炉系统与换热站系统之间通过汽水换热器进行换热连接，换热站系统和散热系统之间通过热交换器进行换热连接；

所述系统进一步包括锅炉、汽轮机、发电机，锅炉产生的蒸汽通过汽轮机，然后通过发电机进行发电，同时，从汽轮机中抽取一部分蒸汽进入汽水换热器，与汽水换热器中的来自冷水回水管的水进行换热，水加热后进入热水供水管，热水供水管与热交换器相连接，散热器回水管中的水进入热交换器中进行加热；

热水供水管上设置第一调节阀，以调节进入热交换器中的热水；

在散热器的进水管路上设置第二调节阀；

所述系统进一步包括换热站系统控制器，换热站系统控制器连接云端服务器，云端服务器与换热站系统客户端连接；

所述系统进一步包括散热系统控制器，散热系统控制器连接云端服务器，云端服务器与散热系统客户端连接；

所述换热站系统控制器与第二调节阀进行数据连接，当第二调节阀开度变化时，此时，换热站系统控制器根据第二调节阀的开度自动调节第一调节阀的开度；

其中散热系统控制器将第二调节阀开度的数据传递给云端服务器，云端服务器再将数据传递给换热站系统控制器，换热站系统控制器自动调节第一调节阀的开度，然后通过云端服务器将第一调节阀开度数据传送给换热站系统客户端；

热交换器为一个或者多个板式换热器；所述板式换热器包括换热板片，在体积流量小的流体通道的换热板片中设置至少一个分流部件，所述分流部件将流经换热板片的换热流体的流动路径分成至少两个分流流道，分流部件设置开口，使得所述的换热板片中的分程流道为串联结构，从而使换热流体在换热板片上形成S形流道；

换热板片设置波纹，波纹的密度不同；不同换热板片上，距离板式换热器流体入口越远，波纹密度越大。

2.如权利要求1所述的热力系统，云端服务器将第二调节阀开度的数据传递给换热站系统客户端，换热站系统客户端根据数据手动输入参数手动调节第一调节阀的开度。

3.如权利要求1-2之一所述的热力系统，其特征在于所述热力系统为热电联产系统。