CN104848323A - 智能变频供暖换热站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能变频供暖换热站主要由管壳式换热器、板式换热器、冷凝水泵、冷凝水贮水箱、补水泵、循环泵和控制柜组成，管壳式换热器的一次进口与蒸汽管连接，管壳式换热器的一次出口接有串接管与板式换热器的一次进口连接，板式换热器的一次出口接有疏水管与冷凝水贮水箱连接，板式换热器的二次进口和二次出口分别与二次回水管和二次供水管连接，在二次回水管上装有循环泵，二次回水管在循环泵之后还接有减温循环管与管壳式换热器的二次进口连接，管壳式换热器的二次出口接有减温供水管与二次供水管连接。本发明的有益效果是，本发明具有系统配置齐全，而且节能减排、安全、可靠性高、智能性好等优点，便于推广应用。

Description

智能变频供暖换热站

技术领域

本发明涉及换热站技术领域，具体地说是一种智能变频供暖换热站。

背景技术

换热站由于具有占地少、使用灵活和节能减排效果好等优点，目前已在许多住宅小区、商场、酒店、学校、工厂等场合广泛应用，而且主要是采用板式换热器实行供暖换热，然而由于板式换热器受到密封条耐热和耐高温条件差等因素的影响，在使用高温蒸汽的条件下，应用板式换热器将受到了限制，通常在蒸汽温度超过150℃以上时，不得选用板式换热器进行换热，否则将危及安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适于高温蒸汽条件下的智能变频供暖换热站。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：智能变频供暖换热站主要由管壳式换热器、板式换热器、冷凝水泵、冷凝水贮水箱、补水泵、循环泵和控制柜组成，管壳式换热器的一次进口与蒸汽管连接，管壳式换热器的一次出口接有串接管与板式换热器的一次进口连接，板式换热器的一次出口接有疏水管与冷凝水贮水箱的上部进口连接，在疏水管上装有疏水器，板式换热器的二次进口和二次出口分别与二次回水管和二次供水管连接，在蒸汽管上装有蒸汽温控阀，在串接管上装有电磁切断阀，串接管在电磁切断阀之后设有温度传感器一，在二次回水管上装有过滤器，二次回水管在过滤器之后装有循环泵，二次回水管在循环泵之前、过滤器之后设有压力传感器二、并接有补水管，补水管再与冷凝水贮水箱的下部出口连接，在补水管上装有补水泵，绕过补水泵设有泄压管分别与补水管和冷凝水贮水箱的上部进口连接，在冷凝水贮水箱内还设有水位传感器和温度传感器二，冷凝水贮水箱上部还接有自来水进水管，在自来水进水管上装有补水电磁阀，自来水进水管在补水电磁阀之后装有软化水装置，在冷凝水贮水箱下部还接有冷凝水排出管，且冷凝水排出管上装有冷凝水泵，冷凝水排出管在冷凝水泵之后设有压力传感器一，所述二次回水管在循环泵之后设有压力传感器三，二次回水管在循环泵之后还接有减温循环管与所述的管壳式换热器的二次进口连接，管壳式换热器的二次出口接有减温供水管与所述的二次供水管连接，二次供水管在接入减温供水管之前还设有温度传感器三，二次供水管在接入减温供水管之后设有压力传感器四和温度传感器四，而且在减温循环管上装有流量调节阀，在减温供水管上设有温度传感器五。所述冷凝水泵、补水泵、循环泵、蒸汽温控阀、温度传感器一、电磁切断阀、补水电磁阀、软化水装置、压力传感器一、水位传感器、温度传感器二、泄压电磁阀、压力传感器二、压力传感器三、流量调节阀、压力传感器四、温度传感器三、温度传感器四和温度传感器五分别与控制柜接线连接，控制柜还与设置在室外用于检测室外环境温度的室外温度传感器连接。

本发明的工作原理是，管壳式换热器对蒸汽管输送的蒸汽热源首先进行换热减温，然后通过串接管接入板式换热器，板式换热器再通过疏水管经过疏水器之后接入冷凝水贮水箱，同时二次回水管经过循环泵加压后的一部分流量通过减温循环管经过流量调节阀之后进入管壳式换热器进行加热，然后再由减温供水管汇入二次供水管，控制柜系统将依据室外温度传感器检测到的室外环境温度自适应地给出二次供水管出水温度设定值，然后通过蒸汽温控阀相对于温度传感器四按照系统给出的二次供水管出水温度设定值自动调节其开度，装在二次供水管上的温度传感器四检测二次供水管出水温度，当检测到二次供水管出水温度低于系统给出的出水温度设定值，蒸汽温控阀将调大其开度，使蒸汽管流量增大，二次供水管出水温度随之升高，反之，则调小蒸汽温控阀开度和减小蒸汽管流量，二次供水管出水温度降低，同时，装在串接管上的温度传感器一检测进入板式换热器的热源温度，装在减温循环管上的流量调节阀相对于温度传感器一依据系统预设的最大温度值进行自动调节，使串接管进入板式换热器的热源温度始终低于系统预设的最大温度值，并且在串接管进入板式换热器的热源温度低于系统预设的最大温度值的情况下，流量调节阀还根据系统给出的二次供水管出水温度设定值自适应地调节其关度，当检测到二次供水管出水温度低于系统给出的出水温度设定值时，流量调节阀将开大减温循环管进入管壳式换热器的流量，蒸汽温控阀也随之相应地打大开度，二次供水管出水温度将升高，反之，流量调节阀将关小减温循环管进入管壳式换热器的流量，蒸汽温控阀相应地关小开度，二次供水管出水温度将降低，如此反复调节，使二次供水管出水温度在蒸汽温控阀和流量调节阀的双重调控下将维持在系统给出的出水温度设定值上，实现本发明节能、舒适的供热效果；当温度传感器一检测到串接管进入板式换热器的热源温度高于系统预设的最大温度值时，电磁切断阀随即关闭和切断板式换热器热源，从而保护板式换热器不被损坏，确保安全和避免高温威胁；与此同时，装在二次回水管上的循环泵相对于压力传感器三依据系统预设的出水恒压值实行变频恒压运行，所述压力传感器三用于检测循环泵的出水压力，当检测到循环泵的出水压力低于系统预设的出水恒压值时，循环泵将提高转速以增大循环流量，循环泵的出水压力将随之升高，反之降低循环泵转速以减小循环流量，循环泵的出水压力将下降，如此调节，实现本发明的循环泵的出水压力维持在系统预设的出水恒压值上运行，达到节能、安全和有利于促使流量调节阀自适应调节等效果；装在二次回水管上的压力传感器二检测循环泵进水压力，当检测到循环泵进水压力低于系统预设的回水压力恒定值时，补水泵将自动启动和从冷凝水贮水箱内取水、并对二次回水管相对于系统预设的回水压力恒定值进行变频恒压补水、稳压，使循环泵进水压力稳定在系统预设的回水压力恒定值上，当检测到循环泵进水压力稳定在系统预设的回水压力恒定值、并维持30s～60s时，补水泵将自动停机和进入休眠待机状态，如此反复，实现本发明的稳压、定压和停泵节能效果，当检测到循环泵进水压力高于系统预设的回水压力恒定值、且达到系统预设的超高压力值及以上时，泄压电磁阀将自动打开泄水至冷凝水贮水箱，直至循环泵进水压力回落到系统预设的回水压力恒定值时，泄压电磁阀将自动关闭，当检测到循环泵进水压力低于系统预设的无水压力值时，循环泵将停机保护，当循环泵进水压力恢复、且检测到循环泵进水压力在系统预设的回水压力恒定值时，循环泵自动启动和恢复为正常运行状态；装在冷凝水贮水箱内的水位传感器检测冷凝水贮水箱水位，当检测到冷凝水贮水箱水位处于系统预设的高水位点及以上时，装在冷凝水排出管上的冷凝水泵将相对于压力传感器一依据系统预设的冷凝水出水恒压值实行变频运行，使冷凝水贮水箱内的冷凝水能够通过冷凝水排出管顺利排出，同时，冷凝水贮水箱内的冷凝水水位下降，当检测到冷凝水贮水箱水位低于系统预设的低水位点时，冷凝水泵将自动停机，如此反复，实现本发明的冷凝水能够自动的及时排出；当水位传感器检测冷凝水贮水箱水位低于系统预设的缺水水位点时，将停止补水泵、并报警，待冷凝水贮水箱水位恢复、且检测到冷凝水贮水箱水位高于系统预设的低水位点时，报警自动消除，补水泵也将恢复为正常状态。在利用补水泵对二次回水管系统进行注水时，由于无冷凝水产生，装在自来水进水管的补水电磁阀将自动打开进水，软化水装置得电运行，待二次回水管系统注满水、且检测到循环泵进水压力达到系统预设的回水压力恒定值时，补水电磁阀将自动关闭和切断自来水进水管，软化水装置也将失电停机，循环泵启动，蒸汽温控阀开启和自动调节，系统将进入自动运行状态，而且在系统进入自动运行状态后，补水电磁阀将始终关闭和软化水装置失电停机。

所述控制柜依据所述的室外温度传感器、温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三、温度传感器四、温度传感器五、水位传感器、压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三和压力传感器四检测到的各相关温度信号、水位信号、压力信号，对循环泵、补水泵、冷凝水泵、蒸汽温控阀、电磁切断阀、流量调节阀、补水电磁阀和泄压电磁阀分别进行全自动控制与保护，同时控制柜还对所述的软化水装置予以自动配电和控制。

本发明的有益效果是，本发明具有系统配置齐全，而且节能减排、安全、可靠性高、智能性好等优点，便于推广应用。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

图中，1、管壳式换热器，2、板式换热器，3、冷凝水泵，4、冷凝水贮水箱，5、补水泵，6、循环泵，7、控制柜，8、室外温度传感器，9、蒸汽管，10、蒸汽温控阀，11、减温供水管，12、温度传感器一，13、电磁切断阀，14、串接管，15、疏水器，16、疏水管，17、自来水进水管，18、补水电磁阀，19、软化水装置，20、冷凝水排出管，21、压力传感器一，22、水位传感器，23、温度传感器二，24、补水管，25、泄压管，26、泄压电磁阀，27、二次回水管，28、过滤器，29、压力传感器二，30、压力传感器三，31、流量调节阀，32、二次供水管，33、压力传感器四，34、温度传感器三，35、温度传感器四，36、减温循环管，37、温度传感器五。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的智能变频供暖换热站作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的智能变频供暖换热站主要由管壳式换热器1、板式换热器2、冷凝水泵3、冷凝水贮水箱4、补水泵5、循环泵6和控制柜7组成，管壳式换热器1的一次进口与蒸汽管9连接，管壳式换热器1的一次出口接有串接管14与板式换热器2的一次进口连接，板式换热器2的一次出口接有疏水管16与冷凝水贮水箱4的上部进口连接，在疏水管16上装有疏水器15，板式换热器2的二次进口和二次出口分别与二次回水管27和二次供水管32连接，在蒸汽管9上装有蒸汽温控阀10，在串接管14上装有电磁切断阀13，串接管14在电磁切断阀13之后设有温度传感器一12，在二次回水管27上装有过滤器28，二次回水管27在过滤器28之后装有循环泵6，二次回水管27在循环泵6之前、过滤器28之后设有压力传感器二29、并接有补水管24，补水管24再与冷凝水贮水箱4的下部出口连接，在补水管24上装有补水泵5，绕过补水泵5设有泄压管25分别与补水管24和冷凝水贮水箱4的上部进口连接，在冷凝水贮水箱4内还设有水位传感器22和温度传感器二23，冷凝水贮水箱4上部还接有自来水进水管17，在自来水进水管17上装有补水电磁阀18，自来水进水管17在补水电磁阀18之后装有软化水装置19，在冷凝水贮水箱4下部还接有冷凝水排出管20，且在冷凝水排出管20上装有冷凝水泵3，冷凝水排出管20在冷凝水泵3之后设有压力传感器一21，所述二次回水管27在循环泵6之后设有压力传感器三30，二次回水管27在循环泵6之后还接有减温循环管36与所述的管壳式换热器1的二次进口连接，管壳式换热器1的二次出口接有减温供水管11与所述的二次供水管32连接，二次供水管32在接入减温供水管11之前还设有温度传感器三34，二次供水管32在接入减温供水管11之后设有压力传感器四33和温度传感器四35，而且在减温循环管36上装有流量调节阀31，在减温供水管11上设有温度传感器五37。所述冷凝水泵3、补水泵5、循环泵6、蒸汽温控阀10、温度传感器一12、电磁切断阀13、补水电磁阀18、软化水装置19、压力传感器一21、水位传感器22、温度传感器二23、泄压电磁阀26、压力传感器二29、压力传感器三30、流量调节阀31、压力传感器四33、温度传感器三34、温度传感器四35和温度传感器五37分别与控制柜7接线连接，控制柜7还与设置在室外用于检测室外环境温度的室外温度传感器8连接。

本发明的工作原理是，管壳式换热器1对蒸汽管9输送的蒸汽热源首先进行换热减温，然后通过串接管14接入板式换热器2，板式换热器2再通过疏水管16经过疏水器15之后接入冷凝水贮水箱4，同时二次回水管27经过循环泵6加压后的一部分流量通过减温循环管36经过流量调节阀31之后进入管壳式换热器1进行加热，然后再由减温供水管11汇入二次供水管32，控制柜7系统将依据室外温度传感器8检测到的室外环境温度自适应地给出二次供水管32出水温度设定值，然后通过蒸汽温控阀10相对于温度传感器四35按照系统给出的二次供水管32出水温度设定值自动调节其开度，装在二次供水管32上的温度传感器四35检测二次供水管32出水温度，当检测到二次供水管32出水温度低于系统给出的出水温度设定值，蒸汽温控阀10将调大其开度，使蒸汽管9流量增大，二次供水管32出水温度随之升高，反之，则调小蒸汽温控阀10开度和减小蒸汽管9流量，二次供水管32出水温度降低，同时，装在串接管14上的温度传感器一12检测进入板式换热器2的热源温度，装在减温循环管36上的流量调节阀31相对于温度传感器一12依据系统预设的最大温度值进行自动调节，使串接管14进入板式换热器2的热源温度始终低于系统预设的最大温度值，并且在串接管14进入板式换热器2的热源温度低于系统预设的最大温度值的情况下，流量调节阀31还根据系统给出的二次供水管32出水温度设定值自适应地调节其关度，当检测到二次供水管32出水温度低于系统给出的出水温度设定值时，流量调节阀31将开大减温循环管36进入管壳式换热器1的流量，蒸汽温控阀10也随之相应地打大开度，二次供水管32出水温度将升高，反之，流量调节阀31将关小减温循环管36进入管壳式换热器1的流量，蒸汽温控阀10相应地关小开度，二次供水管32出水温度将降低，如此反复调节，使二次供水管32出水温度在蒸汽温控阀10和流量调节阀31的双重调控下将维持在系统给出的出水温度设定值上，实现本发明节能、舒适的供热效果；当温度传感器一12检测到串接管14进入板式换热器2的热源温度高于系统预设的最大温度值时，电磁切断阀13随即关闭和切断板式换热器2热源，从而保护板式换热器2不被损坏，确保安全和避免高温威胁；与此同时，装在二次回水管27上的循环泵6相对于压力传感器三30依据系统预设的出水恒压值实行变频恒压运行，所述压力传感器三30用于检测循环泵6的出水压力，当检测到循环泵6的出水压力低于系统预设的出水恒压值时，循环泵6将提高转速以增大循环流量，循环泵6的出水压力将随之升高，反之降低循环泵6转速以减小循环流量，循环泵6的出水压力将下降，如此调节，实现本发明的循环泵6的出水压力维持在系统预设的出水恒压值上运行，达到节能、安全和有利于促使流量调节阀31自适应调节等效果；装在二次回水管27上的压力传感器二29检测循环泵6进水压力，当检测到循环泵6进水压力低于系统预设的回水压力恒定值时，补水泵5将自动启动和从冷凝水贮水箱4内取水、并对二次回水管27相对于系统预设的回水压力恒定值进行变频恒压补水、稳压，使循环泵6进水压力稳定在系统预设的回水压力恒定值上，当检测到循环泵6进水压力稳定在系统预设的回水压力恒定值、并维持30s～60s时，补水泵5将自动停机和进入休眠待机状态，如此反复，实现本发明的稳压、定压和停泵节能效果，当检测到循环泵6进水压力高于系统预设的回水压力恒定值、且达到系统预设的超高压力值及以上时，泄压电磁阀26将自动打开泄水至冷凝水贮水箱4，直至循环泵6进水压力回落到系统预设的回水压力恒定值时，泄压电磁阀26将自动关闭，当检测到循环泵6进水压力低于系统预设的无水压力值时，循环泵6将停机保护，当循环泵6进水压力恢复、且检测到循环泵6进水压力在系统预设的回水压力恒定值时，循环泵6自动启动和恢复为正常运行状态；装在冷凝水贮水箱4内的水位传感器22检测冷凝水贮水箱4水位，当检测到冷凝水贮水箱4水位处于系统预设的高水位点及以上时，装在冷凝水排出管20上的冷凝水泵3将相对于压力传感器一21依据系统预设的冷凝水出水恒压值实行变频运行，使冷凝水贮水箱4内的冷凝水能够通过冷凝水排出管20顺利排出，同时，冷凝水贮水箱4内的冷凝水水位下降，当检测到冷凝水贮水箱4水位低于系统预设的低水位点时，冷凝水泵3将自动停机，如此反复，实现本发明的冷凝水能够自动的及时排出；当水位传感器22检测冷凝水贮水箱4水位低于系统预设的缺水水位点时，将停止补水泵5、并报警，待冷凝水贮水箱4水位恢复、且检测到冷凝水贮水箱4水位高于系统预设的低水位点时，报警自动消除，补水泵5也将恢复为正常状态。在利用补水泵5对二次回水管27系统进行注水时，由于无冷凝水产生，装在自来水进水管17的补水电磁阀18将自动打开进水，软化水装置19得电运行，待二次回水管27系统注满水、且检测到循环泵6进水压力达到系统预设的回水压力恒定值时，补水电磁阀18将自动关闭和切断自来水进水管17，软化水装置19也将失电停机，循环泵6启动，蒸汽温控阀10开启和自动调节，系统将进入自动运行状态，而且在系统进入自动运行状态后，补水电磁阀18将始终关闭和软化水装置19失电停机。

所述控制柜7依据所述的室外温度传感器8、温度传感器一12、温度传感器二23、温度传感器三34、温度传感器四35、温度传感器五37、水位传感器22、压力传感器一21、压力传感器二29、压力传感器三30和压力传感器四33检测到的各相关温度信号、水位信号、压力信号，对循环泵6、补水泵5、冷凝水泵3、蒸汽温控阀10、电磁切断阀13、流量调节阀31、补水电磁阀18和泄压电磁阀26分别进行全自动控制与保护，同时控制柜7还对所述的软化水装置19予以自动配电和控制。

Claims (4)

1.一种智能变频供暖换热站主要由管壳式换热器、板式换热器、冷凝水泵、冷凝水贮水箱、补水泵、循环泵和控制柜组成，管壳式换热器的一次进口与蒸汽管连接，在蒸汽管上装有蒸汽温控阀，板式换热器的二次进口和二次出口分别与二次回水管和二次供水管连接，在二次回水管上装有过滤器，二次回水管在过滤器之后装有循环泵，二次回水管在循环泵之前、过滤器之后设有压力传感器二、并接有补水管，补水管再与冷凝水贮水箱的下部出口连接，其特征在于，管壳式换热器的一次出口接有串接管与板式换热器的一次进口连接，板式换热器的一次出口接有疏水管与冷凝水贮水箱的上部进口连接，在疏水管上装有疏水器，在串接管上装有电磁切断阀，串接管在电磁切断阀之后设有温度传感器一，在冷凝水贮水箱内还设有水位传感器和温度传感器二，在冷凝水贮水箱下部还接有冷凝水排出管，二次回水管在循环泵之后还接有减温循环管与所述的管壳式换热器的二次进口连接，管壳式换热器的二次出口接有减温供水管与所述的二次供水管连接，二次供水管在接入减温供水管之前还设有温度传感器三，二次供水管在接入减温供水管之后设有压力传感器四和温度传感器四，而且在减温循环管上装有流量调节阀。

2.根据权利要求1所述的智能变频供暖换热站，其特征在于，在冷凝水排出管上装有冷凝水泵，冷凝水排出管在冷凝水泵之后设有压力传感器一。

3.根据权利要求1所述的智能变频供暖换热站，其特征在于，在补水管上装有补水泵，绕过补水泵设有泄压管分别与补水管和冷凝水贮水箱的上部进口连接，

根据权利要求1所述的智能变频供暖换热站，其特征在于，冷凝水贮水箱上部还接有自来水进水管，在自来水进水管上装有补水电磁阀，自来水进水管在补水电磁阀之后装有软化水装置。

4.根据权利要求1所述的智能变频供暖换热站，其特征在于，所述二次回水管在循环泵之后设有压力传感器三。