CN104813106B - 热平衡机组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热平衡机组，包括用户进水管、用户回水管、连通用户进水管和用户回水管的旁通管以及电动阀、单向阀和变频水泵。所有这些器件均安装在箱体内，用户进水管的两端部分别为进水管进、出水口，进水管进、出水口分别伸出箱体，且进水管进、出水口的中心线位于同一直线上；用户回水管的两端部分别为回水管进、出水口，回水管进、出水口分别伸出箱体，且回水管进、出水口的中心线位于同一直线上。本发明大幅度降低了施工现场的劳动强度，减少了现场作业时间，并容易保证组装质量，且有利于延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于供热系统的热平衡机组。
背景技术
供热系统包括用于产生热源的热电站等制热设备以及将热量输送到终端用户的供热管网，通常在终端用户前端的供热管网上安装有热平衡机组。
如图1所示，用于供热系统的热平衡机组的机械结构部分包括一端连接于供热管网、另一端连接于终端用户散热器的两根管路，一根为用户进水管10，一根为出水管11，在用户进水管10与出水管11之间安装有旁通管12，该旁通管12左侧靠近热源，为热平衡机组的第一侧，旁通管12及其右侧靠近用户，为热平衡机组的第二侧。用户进水管10与出水管11的两端各自安装一个截止阀13，在第二侧的用户进水管10上安装有水泵14，以提供循环动力，水泵14也可以安装在旁通管12上或者安装到出水管11上。在旁通管12上安装有单向阀15，在第一侧的出水管11上安装有电动阀16。来自于热站的热水由用户进水管10的A端进入用户进水管10，经用户进水管10的C端进入用户散热器(图中未示出)散热后由第二侧出水管11的D端流入第二侧出水管11，在单向阀15和电动阀16的控制下，流入第二侧出水管11中的热水可以经第一侧出水管11的B端流回热站，也可以经旁通管12、第二侧用户进水管10的C端后再次流进用户散热器；或者第二侧出水管11中的热水中的一部分经第一侧出水管11的B端流回热站，另一部分经旁通管12、第二侧用户进水管10再次流进用户散热器，参与循环散热。
传统的热平衡机组中，用户进水管10、出水管11、旁通管12、截止阀13、水泵14、单向阀15、电动阀16等零部件都是零散的，施工时，将这些零散的零部件运送到施工地点，再按照前面所述的各零部件之间的位置关系在现场将这些零部件安装到供热管网与用户之间，因此造成了现场施工时间长、劳动强度大、组装质量参差不齐等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的热平衡机组现场施工时间长、劳动强度大、组装质量参差不齐的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明热平衡机组，包括用户进水管、用户回水管、连通所述用户进水管和所述用户回水管的旁通管，以及安装在所述用户进水管或所述用户回水管上的电动阀、安装在所述用户进水管或所述用户回水管或旁通管上的变频水泵和安装在所述旁通管上的单向阀。其中，所述热平衡机组还包括箱体，所述用户进水管、所述用户回水管、所述旁通管、所述单向阀、所述电动阀和所述变频水泵均安装在所述箱体内，其中，所述用户进水管的两端部分别为进水管进水口和进水管出水口，所述进水管进水口和进水管出水口分别伸出所述箱体，且所述进水管进水口和进水管出水口的中心线位于同一直线上；所述用户回水管的两端部分别为回水管进水口和回水管出水口，所述回水管进水口和回水管出水口分别伸出所述箱体，且所述回水管进水口和回水管出水口的中心线位于同一直线上。
所述电动阀和所述变频水泵安装于所述旁通管的不同侧。
其中，可优选地，还包括安装在所述箱体内上部的控制柜。
所述电动阀连接于所述控制柜内的控制元件，并由所述控制元件控制其开度大小。
所述变频水泵连接于所述控制柜内的控制元件，并由所述控制元件控制其频率大小。
所述单向阀连接于所述控制柜内的控制元件，并由所述控制元件控制其开启或者关闭。
所述用户进水管和/或所述用户回水管为直管。
所述用户进水管与所述用户回水管互相平行。
所述用户进水管和所述用户回水管水平布置或者竖直布置。
所述旁通管包括两段竖直部分和连接所述两段竖直部分的水平部分，所述单向阀安装在所述水平部分上。
所述旁通管包括两个结构相同的第一L形弯管和第二L形弯管，其中所述第一L形弯管的竖直部分垂直固定于所述第一用户进水管上，所述第二L形弯管的竖直部分垂直固定于所述第一用户回水管上，所述第一L形弯管和所述第二L形弯管的水平部分相对布置；所述单向阀安装于所述第一L形弯管水平部分与所述第二L形弯管的水平部分之间；所述第一用户进水管和所述第一用户回水管的结构相同。
所述用户进水管和/或所述用户回水管外面包覆有隔热保温层。
所述用户进水管的进水管进水口和/或进水管出水口安装有截止阀。
所述用户回水管的回水管进水口和/或回水管出水口安装有截止阀。
所述箱体的底面和/或侧面和/或后面设有安装座。
所述箱体上设有检修门。
所述变频水泵安装在所述箱体右侧下部或者左侧下部。
所述变频水泵的安装方式为竖直安装或者水平安装。
所述变频水泵是静音型变频水泵。
所述箱体上设有用于给所述变频水泵散热的散热孔结构。
所述散热孔结构设置在所述箱体的后面。
由上述技术方案可知，本发明的热平衡机组的优点和积极效果在于：本发明热平衡机组中，用户进水管、用户回水管、旁通管、和变频水泵等均集成在同一个箱体内，这样热平衡机组就形成了一个整体模块，不但方便运输，而且在施工现场，只需要将箱体固定到合适的位置，并将伸出箱体的用户进水管的进水管进水口、进水管出水口和用户回水管的回水管进水口和回水管出水口分别与供热网络和终端用户的相应接口连接好即可，而无需在现场安装用户进水管、用户回水管、水泵等部件，因此大幅度降低了施工现场的劳动强度，并减少了现场作业时间。另外，由于热平衡机组的各零部件可以在工厂流水线上完成组装，因此容易保证装配精度，提高组装质量，从而减小了使用过程中出现安全事故的几率。而且，由于用户进水管的进水管进、进水管出水口的中心线位于同一直线上，用户回水管的回水管进水口和回水管出水口的中心线位于同一直线上，这种布置方式能够与目前大部分的供热网络及用户端的预留端口布置形式相匹配，从而使本发明热平衡机组更好地整合到现有的供热网络中。同时，本发明中，箱体能够阻挡灰尘等进入箱体内，对变频水泵、各种阀门等器件起到良好的保护作用，从而改善了热平衡机组的运行环境，有利于延长热平衡机组的使用寿命。
通过以下参照附图对优选实施例的说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。
附图说明
图1是用于供热系统的热平衡机组的原理示意图；
图2是本发明热平衡机组第一实施例的立体结构示意图；
图3是本发明热平衡机组第一实施例的立体结构示意图，其中为了清楚显示内部结构，拆除了检修门；
图4是图3所示的本发明热平衡机组第一实施例的主视图；
图5是本发明热平衡机组第二实施例的立体结构示意图；
图6是本发明热平衡机组第二实施例的立体结构示意图，其中为了清楚显示内部结构，拆除了检修门；
图7是本发明热平衡机组第三实施例的立体结构示意图，其中为了清楚显示内部结构，拆除了检修门；
图8是本发明热平衡机组第四实施例的立体结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。
实施例1
如图2、图3和图4所示，本发明热平衡机组第一实施例包括：箱体2、用户进水管21、用户回水管22、旁通管23、变频水泵26以及控制柜5。
箱体2可以是正方体或者长方体形状，包括底板、两块侧板、后面板、顶板，箱体2的前面安装有对开的检修门20，以方便本发明的热平衡机组在使用过程中进行定期维护、检修等工作。在箱体2的前面也可以固定前面板，将检修门20安装到前面板上。箱体2不限于正方体或长方体形状，可以根据用户需求或者现场空间的具体情况而任意设计箱体2的形状。箱体2对安装在其内的各零部件起到良好的防雨、防尘作用，极大改善了本发明的热平衡机组的运行环境，有利于延长热平衡机组的使用寿命；同时也有利于防止人为破坏热平衡机组的情况发生。优选地，本实施例中，在箱体2上固定有安装座，安装座包括分别焊接在底板下面两侧的两条角钢3，每条角钢3上设有用于供若干个连接螺栓4穿过的螺栓孔，通过若干个连接螺栓4可以将箱体2安装到供热网络中合适的位置。当然箱体安装座不限于上述结构，现有的能够实现箱体固定的任何其他固定方式均适用于本发明。安装座的位置也不是必需在箱体2底板上，还可以根据实际需要将安装座固定到箱体2的左侧板、右侧板、顶板或后板上，例如当用户进水管21、用户回水管22竖直安装时，安装座设置到箱体2的后板上或者设置到左侧板、右侧板上比较合适。
用户进水管21、用户回水管22和旁通管23组成了本发明热平衡机组第一实施例的管路系统，为了提高管路系统的保温效果，尽量减少热量损失，可以在用户进水管21、用户回水管22，甚至旁通管23外面包覆隔热保温层(图中未示出)。用户进水管21、用户回水管22和旁通管23均安装在箱体2内，可以由箱体2内的多个支架30支撑。用户进水管21的两端部分别为进水管进水口和进水管出水口，该用户进水管21的进水管进水口和进水管出水口分别伸出箱体2，并且用户进水管21的进水管进水口和进水管出水口的中心线位于同一直线上；用户回水管22的两端部分别为回水管进水口和回水管出水口，该用户回水管22的回水管进水口和回水管出水口分别伸出箱体2，且用户回水管22的回水管进水口和回水管出水口的中心线位于同一直线上，用户进水管21的进水管进水口和进水管出水口所在的中心线可以与用户回水管22的回水管进水口和回水管出水口所在的中心线互相平行。所以，本发明热平衡机组能与现有的大多数供热网络友好匹配，安装方便。在某些特别的场合下，如供热网络在某处空间受限而使连接端口位置发生变化，则可以通过外接连接管的方式实现安装；也可以从本发明中的用户进水管21或者用户回水管22上预留的备用连接端口实现安装。用户进水管21、用户回水管22在箱体2以内部分的形状可以是多种多样的，但优选为直通管，这样可以减小液体在管路中流动时的沿程损失，从而减轻变频水泵的负载，有利于节能，并方便精确控制温度。另外，用户进水管21与用户回水管22可互相平行布置，组装方便，并且布局美观。旁通管23连通用户进水管21和用户回水管22，可以将部分从散热器流出的回水重新入到用户进水管21内，以调节散热器的进水温度。本实施例1中，旁通管23包括两段竖直部分和连接该两段竖直部分的水平部分，水平部分上安装有单向阀24，当单向阀24选用重力式单向阀时，其水平安装状态下可以减小开启压力，当然单向阀24并非必然水平安装。当旁通管23是一个竖直的直通管时，也可以使用重力式单向阀时，只是开启压力要设定的稍大些，另外，当旁通管23是一个竖直的直通管时，还可以使用弹簧式单向阀，弹簧式单向阀的开启压力不受其安装方向的影响。
本实施例1中，用户进水管21的结构可以包括相互连通的第一用户进水管211和第二用户进水管212，二者之间安装变频水泵26，用户回水管22的结构包括相互连通的第一用户回水管221和第二用户回水管222，二者由法兰连接在一起。旁通管23包括两个结构相同的第一L形弯管231和第二L形弯管232，其中第一L形弯管231的竖直部分垂直固定于第一用户进水管211上，第二L形弯管232的竖直部分垂直固定于第一用户回水管221上，第一L形弯管231和第二L形弯管232的水平部分相对布置，且单向阀24安装在第一L形弯管231和第二L形弯管232的水平部分之间。第一L形弯管231与第一用户进水管211可以一体成型，或者通过其他焊接等固定连接方式而形成第一部件，同样，第二L形弯管232与第一用户回水管221可以形成第二部件，当第一用户进水管211和第一用户回水管221的结构相同时，所述的第一部件和第二部件的结构也完全相同。如此设计的最大好处在于，能够节省大量的设计工作，减少由设计工作带来的风险和劳动，并适合于标准化大规模生产。
第一用户进水管211上设有排污口213，检修时用于排出进、出水管中的水，或者用于定期排污；第一用户回水管221上设有检测备用口223，以满足使用过程中检测、取样等需要。
变频水泵26位于箱体2内，并安装在用户进水管21上，当然变频水泵26也可以安装到用户回水管22或者旁通管23上，变频水泵26用于给机组提供循环动力。在某些对噪音有要求的场合，可以选用静音型变频水泵。为了使变频水泵26产生的热量及时散发出去，延长变频水泵26的使用寿命，可以在箱体2上设置给变频水泵26散热的散热孔结构，为了达到美观效果，可以将散热孔结构设置在箱体2的后面，即设置到箱体2的后面板上。
电动阀25安装在用户回水管22上，可以邻近用户回水管22的回水管出水口位置。当然电动阀25并不必然安装在用户回水管22上，其也可以安装在用户进水管21，只要电动阀25与变频水泵26安装在旁通管23的不同侧(如左侧、右侧；前侧、后侧；左侧、后侧等)均是可行的。本实施例1的热平衡机组中，用户进水管21的进水管进水口或进水管出水口以及用户回水管22的回水管进水口或回水管出水口中的一个或者多个分别安装有截止阀，用于供热网络中的连接管处没有截止阀情况；当然如果供热网络中的连接管上已安装有截止阀，则本发明中的进、出水管的各进、出水口上不必安装截止阀。
控制柜5可拆卸地安装在箱体2内上部空间内。控制柜5内设有用于控制本发明运行的控制系统，该控制系统包括控制元件、设置在第一用户进水管211上的第一温度传感器214、第一压力传感器215，设置在第二用户进水管212上并邻近进水管出水口位置的第二温度传感器216、第二压力传感器217，设置在第一用户回水管221上的第三温度传感器224、第三压力传感器225等。电动阀25连接于控制元件，并由控制元件控制其开度大小，进而改变流量；变频水泵26连接于控制元件，并由控制元件控制其频率大小；单向阀24连接于控制元件，并由控制元件控制其开启或者关闭。控制元件根据各个传感器所测得的数据对上述电动阀25、变频水泵26及单向阀24进行控制，以调节经旁通管23、用户进水管21重新进入散热器的流量，从而调节散热器的进水温度，以使用户终端取得适宜的温度。
实施例2
如图5和图6所示，本发明第二实施例的热平衡机组包括：箱体2、用户进水管21、用户回水管22、旁通管23、变频水泵26以及控制柜5。该第二实施例与第一实施例的不同之处在于：第一实施例中，变频水泵26安装在箱体2内右下部分，用户进水管21的进水管进水口和用户回水管22的回水管出水口在箱体2的左侧，用户进水管21的进水管出水口和用户回水管22的回水管进水口在箱体2的右侧，所以用户端在热平衡机组的右侧；而第二实施例中，变频水泵26安装在箱体2内左下部分，用户进水管21的进水管进水口和用户回水管22的回水管出水口在箱体2的右侧，用户进水管21的进水管出水口和用户回水管22的回水管进水口在箱体2的左侧，所以用户端在热平衡机组的左侧。另外，控制柜5(见图5)设置在箱体内的右上部空间内。该第二实施例中其他的与第一实施例相同的部分这里不再赘述。
实施例3
如图7所示，本发明第三实施例的热平衡机组包括：箱体2、用户进水管21、用户回水管22、旁通管23、变频水泵26以及控制柜5。该第三实施例与第二实施例的不同之处在于：用户进水管21、用户回水管22的管径比较大，变频水泵26是大功率的立式变频水泵，因此该第三实施例的热平衡机组适合于负荷比较大的场合使用。为了尽量减小整个热平衡机组的体积，可以将用户进水管21的制成中部向前凸出的形状，变频水泵26安装在该向前凸出的部分上，以防止与用户回水管22或者旁通管23干涉；另外，该第三实施例的智能热平衡机中箱体2的体积较第二实施例中的箱体2体积大，可以在前面开两扇检修门20；同时，该第三实施例中的安装座包括4条角钢3，该4条角钢3分别焊接在底板下面四周，并围成框形，每条角钢3上设有用于供若干个连接螺栓穿过的螺栓孔，通过若干个连接螺栓可以将箱体2安装到供热网络中合适的位置。该第三实施例中其他的与第二实施例相同的部分这里不再赘述。
实施例4
如图8所示，本发明第四实施例的热平衡机组与第三实施例的区别在于：用户进水管21为直管；旁通管23的第一L形弯管231的位置相对于箱体2底部的距离较短，使得单向阀24的安装位置比较低，有利于降低本实施例的热平衡机组的重心位置，从而更加稳定；同时，也有利于节约制造成本。
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
工业实用性
本发明热平衡机组中，用户进水管、用户回水管、旁通管、和变频水泵等均集成在同一个箱体内，这样热平衡机组就形成了一个整体模块，不但方便运输，而且在施工现场，只需要将箱体固定到合适的位置，并将伸出箱体的用户进水管的进、出水口和用户回水管的进、出水口分别与供热网络和终端用户的相应接口安装好即可，而无需在现场安装用户进水管、用户回水管、水泵等部件，因此大幅度降低了施工现场的劳动强度，并减少了现场作业时间。另外，由于热平衡机组的各部件可以在工厂流水线上完成组装，因此容易保证组装质量，减小了使用过程中出现安全事故的几率。而且，由于用户进水管的进、出水口的中心线位于同一直线上，用户回水管的进、出水口的中心线位于同一直线上，这种布置方式能够与目前大部分的供热网络及用户端的预留端口布置形式相匹配，从而使本发明热平衡机组更好地整合到现有的供热网络中。同时，本发明中，箱体能够阻挡灰尘等进入箱体内，对变频水泵、各种阀门等起到良好的保护作用，改善了热平衡机组的运行环境，有利于延长热平衡机组的使用寿命。因此，本发明能够广泛地应用于供热系统等领域。
Claims (21)
1.一种热平衡机组，用于连接于一供热管网和终端用户散热器之间，包括：用户进水管(21)、用户回水管(22)、连通所述用户进水管(21)和所述用户回水管(22)的旁通管(23)，以及安装在所述用户进水管(21)或所述用户回水管(22)上的电动阀(25)、安装在所述用户进水管(21)或所述用户回水管(22)或旁通管(23)上的变频水泵(26)和安装在所述旁通管(23)上的单向阀(24)，其特征在于，所述热平衡机组还包括箱体(2)，所述用户进水管(21)、所述用户回水管(22)、所述旁通管(23)、所述单向阀(24)、所述电动阀(25)和所述变频水泵(26)均安装在所述箱体(2)内，其中，所述用户进水管(21)的两端部分别为进水管进水口和进水管出水口，所述进水管进水口和进水管出水口分别伸出所述箱体(2)，且所述进水管进水口和进水管出水口的中心线位于同一直线上；所述用户回水管(22)的两端部分别为回水管进水口和回水管出水口，所述回水管进水口和回水管出水口分别伸出所述箱体(2)，且所述回水管进水口和回水管出水口的中心线位于同一直线上。
2.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述电动阀(25)和所述变频水泵(26)安装于所述旁通管(23)的不同侧。
3.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，还包括安装在所述箱体(2)内上部的控制柜(5)。
4.如权利要求3所述的热平衡机组，其特征在于，所述电动阀(25)连接于所述控制柜(5)内的控制元件，并由所述控制元件控制其开度大小。
5.如权利要求3所述的热平衡机组，其特征在于，所述变频水泵(26)连接于所述控制柜(5)内的控制元件，并由所述控制元件控制其频率大小。
6.如权利要求3所述的热平衡机组，其特征在于，所述单向阀(24)连接于所述控制柜(5)内的控制元件，并由所述控制元件控制其开启或者关闭。
7.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述用户进水管(21)和/或所述用户回水管(22)为直管。
8.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述用户进水管(21)与所述用户回水管(22)互相平行。
9.如权利要求8所述的热平衡机组，其特征在于，所述用户进水管(21)和所述用户回水管(22)水平布置或者竖直布置。
10.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述旁通管(23)包括两段竖直部分和连接所述两段竖直部分的水平部分，所述单向阀(24)安装在所述水平部分上。
11.如权利要求10所述的热平衡机组，其特征在于，所述用户进水管(21)的包括相互连通的第一用户进水管(211)和第二用户进水管(212)，所述用户回水管(22)包括相互连通的第一用户回水管(221)和第二用户回水管(222)，所述旁通管(23)包括两个结构相同的第一L形弯管(231)和第二L形弯管(232)，其中所述第一L形弯管(231)的竖直部分垂直固定于所述第一用户进水管(211)上，所述第二L形弯管(232)的竖直部分垂直固定于所述第一用户回水管(221)上，所述第一L形弯管(231)和所述第二L形弯管(232)的水平部分相对布置；所述单向阀(24)安装于所述第一L形弯管(231)的水平部分与所述第二L形弯管(232)的水平部分之间；所述第一用户进水管(211)和所述第一用户回水管(221)的结构相同。
12.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述用户进水管(21)和/或所述用户回水管(22)外面包覆有隔热保温层。
13.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述用户进水管(21)的进水管进水口和/或进水管出水口安装有截止阀。
14.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述用户回水管(22)的回水管进水口和/或回水管出水口安装有截止阀。
15.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述箱体(2)的底面和/或侧面和/或后面设有安装座。
16.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述箱体(2)上设有检修门。
17.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述变频水泵(26)安装在所述箱体(2)右侧下部或者左侧下部。
18.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述变频水泵(26)的安装方式为竖直安装或者水平安装。
19.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述变频水泵(26)是静音型变频水泵。
20.如权利要求1所述的热平衡机组，其特征在于，所述箱体(2)上设有用于给所述变频水泵(26)散热的散热孔结构。
21.如权利要求20所述的热平衡机组，其特征在于，所述散热孔结构设置在所述箱体(2)的后面。
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