CN104848384A - 一种变温变压供暖换热机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变温变压供暖换热机组主要由温控阀、板式换热器、膨胀水箱、补水泵、流量检测装置、循环泵、室外温度传感器和控制柜组成，所述板式换热器的一次侧分别与一次供水管和一次回水管连接，板式换热器的二次侧进水由二次回水管经过循环泵之后连接，在一次供水管上设有热能计量装置，二次回水管上装设有流量检测装置，所述控制柜内集成装设有变频器一、变频器二和触摸屏，控制柜内还设有远程通讯接口。本发明的有益效果是，本发明具有变温、变压供暖的节能、舒适效果，而且系统配置齐全，保护功能完善，操作简便直观，供热使用效果好，智能化程度高，可达无人值守。

Description

一种变温变压供暖换热机组

技术领域

本发明涉及换热技术领域，具体地说是一种变温变压供暖换热机组。

背景技术

随着城镇化建设的快速发展，集中供暖日逐普遍，换热机组具有节能、节资、环保等优点，是当前集中供暖的主力军。但现有技术的换热机组大多数是控制相对简单，智能化程度不高，而且不能很好地适于用户按需供热的节能、舒适及变温变压多样化需求，其供暖出水温度及出水压力往往均为一恒定设定值，无论室内外的温差有多大、供暖流量如何变化，供暖出水温度及出水压力均维护在恒定设定值运行，存在热能、电能浪费及舒适性差等问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种节能、舒适、智能化控制和使用效果好的变温变压供暖换热机组。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变温变压供暖换热机组主要由温控阀、板式换热器、膨胀水箱、补水泵、流量检测装置、循环泵、室外温度传感器和控制柜组成，所述板式换热器的一次侧分别与一次供水管和一次回水管连接，板式换热器的二次侧进水由二次回水管经过循环泵之后连接，板式换热器的二次侧出水与二次供水管连接，在一次供水管上设有热能计量装置，热能计量装置之前装有过滤器一，热能计量装置之后装有温控阀，一次供水管在进入板式换热器之前还设有压力表一，一次供水管在热能计量装置与温控阀之间设有温度传感器一，在一次回水管上装设有压力表二和温度传感器二，二次回水管上装设有流量检测装置，流量检测装置之前设有过滤器二，循环泵进水与回水主管连接，回水主管与二次回水管连接，回水主管上装有安全阀、并设有压力传感器一和温度传感器三，循环泵出水与加压主管连接，加压主管与板式换热器二次侧进口连接，加压主管上设有压力表三，绕过循环泵在回水主管与加压主管之间设有旁通管，旁通管上装设有止回阀，在旁通管的止回阀之前连接有泄压管，泄压管的另一端与膨胀水箱连接，膨胀水箱还设有补水管进水，在补水管上装有电磁阀一控制进水，电磁阀一之后设有软水器及溶盐箱，在泄压管上装有电磁阀二，膨胀水箱内设有水位传感器，膨胀水箱出水设有补水加压管与回水主管连接，在补水加压管上装有补水泵，补水泵用于从膨胀水箱内取水、并对回水主管进行恒压补水，与板式换热器二次侧连接出水的二次供水管上设有温度传感器四和压力传感器二。

所述热能计量装置、温度传感器一、温控阀、温度传感器二、电磁阀一、软水器、水位传感器、电磁阀二、补水泵、压力传感器一、温度传感器三、流量检测装置、循环泵、压力传感器二和温度传感器四各自敷设电缆线分别与控制柜连接，控制柜还敷电缆线与室外温度传感器连接，室外温度传感器装设在室外和用于检测室外气候温度变化情况。

所述控制柜内集成装设有变频器一、变频器二和触摸屏，变频器一用于控制循环泵变频调速运行，变频器二用于控制补水泵变频恒压补水，触摸屏用于显示与监测的各类参数，包括一次供水温度、一次回水温度、一次热量、一次流量、二次回水压力与温度、二次供水压力与温度、二次循环流量、循环泵运行参数、补水泵运行参数、膨胀水箱水位、电磁阀一开启与关闭、电磁阀二开启与关闭，控制柜内还设有远程通讯接口。

所述热能计量装置及温度传感器一、温度传感器二用于计量一次供水管输送的一次热量，并用于监测一次供水管的瞬时流量、累计流量、一次供水温度和一次回水温度；

所述温控阀用于调节一次供水管的流量；

所述软水器用于对膨胀水箱的补水进行自动软化，以降低Ca²⁺、Mg²⁺硬度；

所述水位传感器设有高水位点、低水位点和缺水水位点三个控制点，高水位点用于控制电磁阀一关闭，低水位水点用于控制电磁阀一打开，缺水水位点用于控制补水泵停机保护；

所述电磁阀二用于控制回水主管压力超高时打开泄压排水至膨胀水箱，待回水主管压力回复正常压力范围时关闭；

所述压力传感器一用于检测二次回水管连接的回水主管压力（即二次回水压力）；

所述压力传感器二用于监测二次供水管的出水压力（即二次供水压力）；

所述温度传感器三用于检测二次回水管连接的回水主管温度（即二次回水温度）；

所述温度传感器四用于检测二次供水管的出水加热温度（即二次供水温度）；

所述流量检测装置用于检测二次循环流量；

所述循环泵为2～4台并联设置，补水泵设置1～2台。

本发明的工作原理是，板式换热器将一次侧的一次供水管输送的热量，自动连续地转换为二次侧供热用户需求的二次热水输出，供热用户的二次回水由二次回水管通过过滤器二清除污垢、流量检测装置检测二次循环流量和循环泵加压后输送至板式换热器进行加热、并生产出用户供热需求和适于室外气候温度变化的加热水进行供暖，控制柜依据室外温度传感器检测室外气候温度变化情况自适应地调整二次供水管的出水加热温度，当室外气候温度高时，出水加热温度相对要低，当室外气候温度低时，出水加热温度相对要高，控制柜按照二次供水管的温度传感器四检测到出水加热温度与适于室外气候温度变化的设定出水温度比较之后，自动调节温控阀的开度以调节一次供水管的流量，当温度传感器四检测到出水加热温度高于适于室外气候温度变化的设定出水温度时，温控阀关小一次供水管的流量、直至关闭，当温度传感器四检测到出水加热温度低于适于室外气候温度变化的设定出水温度时，温控阀开大一次供水管的流量、直至全开，从而达到变温、舒适的节能效果；同时，循环泵依据流量检测装置检测到的二次循环流量对应不同的二次供水压力，由变频器一相对于压力传感器二实施变量变压控制，二次循环流量与二次供水压力呈二次抛物曲线关系，二次循环流量大则二次供水压力高，二次循环流量小则二次供水压力低，从而达到节省电耗的功效，二次循环流量与二次供水压力的二次抛物曲线越接近二次循环管道的特性曲线，其节电效果就越明显；循环泵运行时，当压力传感器一检测到回水主管压力低于回水设定压力值时，补水泵启动和实施变频恒压补水以保持回水主管的压力恒定，待回水主管压力稳定在回水设定压力值、并维持30s～60s时，将停止补水泵运行，补水泵停机；在检测到回水主管压力低于另一设定压力值时，系统将判定回水主管及二次回水管无水，循环泵停机保护、并报警，待回水主管压力恢复到回水设定压力值时，循环泵自动启动和恢复正常运行；当压力传感器一检测到回水主管压力较回水设定压力值高出0.05～0.10MPa以上时，系统则将判定回水主管压力超高、并报警，同时电磁阀二打开泄水，待回水主管压力恢复至回水设定压力值时，电磁阀二关闭，超压报警自动消除；补水泵运行时，当膨胀水箱的水位下降至水位传感器设定的低水位点及以下时，电磁阀一打开补水，待膨胀水箱内的水位上升至水位传感器设定的高水位点及以上时，电磁阀一关闭，在补水管停水、膨胀水箱的水位下降至水位传感器设定的缺水水位点时，系统将判定膨胀水箱缺水，并停止运行中的补水泵、且报警，待膨胀水箱的水位恢复至水位传感器设定的低水位点及以上时，补水泵自动恢复至正常状态，缺水报警消除。

本发明的有益效果是，本发明具有变温、变压供暖的节能、舒适效果，而且系统配置齐全，保护功能完善，操作简便直观，供热使用效果好，智能化程度高，可达无人值守，适于住宅、机关、厂矿、医院、宾馆、学校等场合的集中供热具有很好的实用价值和推广前景。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

图中，1、一次供水管，2、过滤器一，3、热能计量装置，4、温度传感器一，5、温控阀，6、压力表一，7、板式换热器，8、电缆线，9、压力表二，10、温度传感器二，11、一次回水管，12、补水管，13、电磁阀一，14、溶盐箱，15、软水器，16、膨胀水箱，17、水位传感器，18、泄压管，19、电磁阀二，20、止回阀，21、旁通管，22、补水加压管，23、补水泵，24、安全阀，25、压力传感器一，26、回水主管，27、温度传感器三，28、流量检测装置，29、二次回水管，30、过滤器二，31、循环泵，32、加压主管，33、压力表三，34、二次供水管，35、压力传感器二，36、温度传感器四，37、控制柜，38、变频器一，39、变频器二，40、触摸屏，41、室外温度传感器，171、高水位点，172、低水位点，173、缺水水位点，371、远程通讯接口。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的一种变温变压供暖换热机组作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的一种变温变压供暖换热机组主要由温控阀5、板式换热器7、膨胀水箱16、补水泵23、流量检测装置28、循环泵31、室外温度传感器41和控制柜37组成，所述板式换热器7的一次侧分别与一次供水管1和一次回水管11连接，板式换热器7的二次侧进水由二次回水管29经过循环泵31之后连接，板式换热器7的二次侧出水与二次供水管34连接，在一次供水管1上设有热能计量装置3，热能计量装置3之前装有过滤器一2，热能计量装置3之后装有温控阀5，一次供水管1在进入板式换热器7之前还设有压力表一6，一次供水管1在热能计量装置3与温控阀5之间设有温度传感器一4，在一次回水管11上装设有压力表二9和温度传感器二10，二次回水管29上装设有流量检测装置28，流量检测装置28之前设有过滤器二30，循环泵31进水与回水主管26连接，回水主管26与二次回水管29连接，回水主管26上装有安全阀24、并设有压力传感器一25和温度传感器三27，循环泵31出水与加压主管32连接，加压主管32与板式换热器7二次侧进口连接，加压主管32上设有压力表三33，绕过循环泵31在回水主管26与加压主管32之间设有旁通管21，旁通管21上装设有止回阀20，在旁通管21的止回阀20之前连接有泄压管18，泄压管18的另一端与膨胀水箱16连接，膨胀水箱16还设有补水管12进水，在补水管12上装有电磁阀一13控制进水，电磁阀一13之后设有软水器15及溶盐箱14，在泄压管18上装有电磁阀二19，膨胀水箱16内设有水位传感器17，膨胀水箱16出水设有补水加压管22与回水主管26连接，在补水加压管22上装有补水泵23，补水泵23用于从膨胀水箱16内取水、并对回水主管26进行恒压补水，与板式换热器7二次侧连接出水的二次供水管34上设有温度传感器四36和压力传感器二35。

所述热能计量装置3、温度传感器一4、温控阀5、温度传感器二10、电磁阀一13、软水器15、水位传感器17、电磁阀二19、补水泵23、压力传感器一25、温度传感器三27、流量检测装置28、循环泵31、压力传感器二35和温度传感器四36各自敷设电缆线8分别与控制柜37连接，控制柜37还敷电缆线8与室外温度传感器41连接，室外温度传感器41装设在室外和用于检测室外气候温度变化情况。

所述控制柜37内集成装设有变频器一38、变频器二39和触摸屏40，变频器一38用于控制循环泵31变频调速运行，变频器二39用于控制补水泵23变频恒压补水，触摸屏40用于显示与监测的各类参数，包括一次供水温度、一次回水温度、一次热量、一次流量、二次回水压力与温度、二次供水压力与温度、二次循环流量、循环泵31运行参数、补水泵23运行参数、膨胀水箱16水位、电磁阀一13开启与关闭、电磁阀二19开启与关闭，控制柜37内还设有远程通讯接口371。

所述热能计量装置3及温度传感器一4、温度传感器二10用于计量一次供水管1输送的一次热量，并用于监测一次供水管1的瞬时流量、累计流量、一次供水温度和一次回水温度；

所述温控阀5用于调节一次供水管1的流量；

所述软水器15用于对膨胀水箱16的补水进行自动软化，以降低Ca²⁺、Mg²⁺硬度；

所述水位传感器17设有高水位点171、低水位点172和缺水水位点173三个控制点，高水位点171用于控制电磁阀一13关闭，低水位水点172用于控制电磁阀一13打开，缺水水位点173用于控制补水泵23停机保护；

所述电磁阀二19用于控制回水主管26压力超高时打开泄压排水至膨胀水箱16，待回水主管26压力回复正常压力范围时关闭；

所述压力传感器一25用于检测二次回水管29连接的回水主管26压力（即二次回水压力）；

所述压力传感器二35用于监测二次供水管34的出水压力（即二次供水压力）；

所述温度传感器三27用于检测二次回水管29连接的回水主管26温度（即二次回水温度）；

所述温度传感器四36用于检测二次供水管34的出水加热温度（即二次供水温度）；

所述流量检测装置28用于检测二次循环流量；

所述循环泵31为2～4台并联设置，补水泵23设置1～2台。

本发明的工作原理是，板式换热器7将一次侧的一次供水管1输送的热量，自动连续地转换为二次侧供热用户需求的二次热水输出，供热用户的二次回水由二次回水管29通过过滤器二30清除污垢、流量检测装置28检测二次循环流量和循环泵31加压后输送至板式换热器7进行加热、并生产出用户供热需求和适于室外气候温度变化的加热水进行供暖，控制柜37依据室外温度传感器41检测室外气候温度变化情况自适应地调整二次供水管34的出水加热温度，当室外气候温度高时，出水加热温度相对要低，当室外气候温度低时，出水加热温度相对要高，控制柜37按照二次供水管34的温度传感器四36检测到出水加热温度与适于室外气候温度变化的设定出水温度比较之后，自动调节温控阀5的开度以调节一次供水管1的流量，当温度传感器四36检测到出水加热温度高于适于室外气候温度变化的设定出水温度时，温控阀5关小一次供水管1的流量、直至关闭，当温度传感器四36检测到出水加热温度低于适于室外气候温度变化的设定出水温度时，温控阀5开大一次供水管1的流量、直至全开，从而达到变温、舒适的节能效果；同时，循环泵31依据流量检测装置28检测到的二次循环流量对应不同的二次供水压力，由变频器一38相对于压力传感器二35实施变量变压控制，二次循环流量与二次供水压力呈二次抛物曲线关系，二次循环流量大则二次供水压力高，二次循环流量小则二次供水压力低，从而达到节省电耗的功效，二次循环流量与二次供水压力的二次抛物曲线越接近二次循环管道的特性曲线，其节电效果就越明显；循环泵31运行时，当压力传感器一25检测到回水主管26压力低于回水设定压力值时，补水泵23启动和实施变频恒压补水以保持回水主管26的压力恒定，待回水主管26压力稳定在回水设定压力值、并维持30s～60s时，将停止补水泵23运行，补水泵23停机；在检测到回水主管26压力低于另一设定压力值时，系统将判定回水主管26及二次回水管29无水，循环泵31停机保护、并报警，待回水主管26压力恢复到回水设定压力值时，循环泵31自动启动和恢复正常运行；当压力传感器一25检测到回水主管26压力较回水设定压力值高出0.05～0.10MPa以上时，系统则将判定回水主管26压力超高、并报警，同时电磁阀二19打开泄水，待回水主管26压力恢复至回水设定压力值时，电磁阀二19关闭，超压报警自动消除；补水泵23运行时，当膨胀水箱16的水位下降至水位传感器17设定的低水位点172及以下时，电磁阀一13打开补水，待膨胀水箱16内的水位上升至水位传感器17设定的高水位点171及以上时，电磁阀一13关闭，在补水管12停水、膨胀水箱16的水位下降至水位传感器17设定的缺水水位点173时，系统将判定膨胀水箱16缺水，并停止运行中的补水泵23、且报警，待膨胀水箱16的水位恢复至水位传感器17设定的低水位点172及以上时，补水泵23自动恢复至正常状态，缺水报警消除。

Claims (5)

1.一种变温变压供暖换热机组主要由温控阀、板式换热器、膨胀水箱、补水泵、流量检测装置、循环泵、室外温度传感器和控制柜组成，板式换热器的一次侧分别与一次供水管和一次回水管连接，板式换热器的二次侧进水由二次回水管经过循环泵之后连接，板式换热器的二次侧出水与二次供水管连接，其特征在于，在一次供水管上设有热能计量装置，热能计量装置之前装有过滤器一，热能计量装置之后装有温控阀，一次供水管在热能计量装置与温控阀之间设有温度传感器一，在一次回水管上设有温度传感器二，二次回水管上装设有流量检测装置，流量检测装置之前设有过滤器二，循环泵进水与回水主管连接，回水主管与二次回水管连接，回水主管上装有安全阀、并设有压力传感器一和温度传感器三，循环泵出水与加压主管连接，加压主管与板式换热器二次侧进口连接，绕过循环泵在回水主管与加压主管之间设有旁通管，旁通管上装设有止回阀，在旁通管的止回阀之前连接有泄压管，泄压管的另一端与膨胀水箱连接，膨胀水箱还设有补水管进水，在补水管上装有电磁阀一，电磁阀一之后设有软水器及溶盐箱，在泄压管上装有电磁阀二，膨胀水箱内设有水位传感器，膨胀水箱出水设有补水加压管与回水主管连接，在补水加压管上装有补水泵，与板式换热器二次侧连接出水的二次供水管上设有温度传感器四和压力传感器二。

2.根据权利要求1所述的一种变温变压供暖换热机组，其特征在于，所述热能计量装置、温度传感器一、温控阀、温度传感器二、电磁阀一、软水器、水位传感器、电磁阀二、补水泵、压力传感器一、温度传感器三、流量检测装置、循环泵、压力传感器二和温度传感器四各自敷设电缆线分别与控制柜连接，控制柜还敷电缆线与室外温度传感器连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种变温变压供暖换热机组，其特征在于，所述控制柜内集成装设有变频器一、变频器二和触摸屏，控制柜内还设有远程通讯接口。

4.根据权利要求1所述的一种变温变压供暖换热机组，其特征在于，一次供水管在进入板式换热器之前还设有压力表一。

5.根据权利要求1所述的一种变温变压供暖换热机组，其特征在于，在一次回水管上装设有压力表二，加压主管上设有压力表三。