CN105783101A - 一种工厂用生活热水供应装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械工程技术领域，具体指一种工厂用生活热水供应装置及操作方法，包括容器，充热装置和均水装置，容器上设置有蒸汽管、进汽管、进水管、出水管和自来水管；蒸汽管连接进汽管，进汽管连接充热装置，蒸汽管上设置有第一截止控制阀；出水管的一端连接容器的底部，出水管的另一端连接有水箱，水箱连接末端用水单元；出水管上设置有第二截止控制阀；进水管连接均水装置且将蒸汽凝结水输送到均水装置上，自来水管与进水管连接，自来水管上设置有第三截止控制阀；容器上设置有控制容器内水温的温度控制器；本发明既可以有效利用蒸气凝结水，还可以在凝结水供应不足时采用蒸气将自来水加热，两者合二为一，既节能又方便。

Description

一种工厂用生活热水供应装置及操作方法

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，涉及一种供水装置，具体指一种工厂用生活热水供应装置及操作方法。

背景技术

蒸汽在工业生产中是一种重要的能源。蒸汽的单位质量热焓值较高、易于控制，因此在化工厂、食品厂等很多工业生产中大部分都采用蒸气作为热源。蒸汽的热能是由显热和潜热组成，一般的热交换过程只利用了蒸汽的潜热和少量显热，蒸汽释放潜热和少量显热后成为高温凝结水。

蒸汽管线内的蒸汽由于管道热损失等原因产生凝结水，底部的凝结水如不及时排除，会随高速蒸汽一起流动形成水波，当累积到一定量后，可能在管道中形成“水锤”，破坏改变气流方向的管件、阀门等。另外凝结水附着在热交换设备的换热面上，会增加传热热阻，降低传热系数，影响产品性能。因此蒸汽管线和热交换设备中的凝结水应及时排除。

工厂除设备加热需要热能外，还要供应工人的生活热水，生活用水的高峰期在人员下班时间，如果只是用蒸汽凝结水可能供应不足。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种工厂用生活热水的供应装置及操作方法，既可以有效利用蒸气凝结水，还可以在凝结水供应不足时采用蒸气将自来水加热，两者合二为一，既节能又方便。

本发明的目的是这样实现的：

一种工厂用生活热水供应装置，包括容器，设置在容器内部的充热装置和均水装置，所述均水装置设置在充热装置的下方；所述容器上设置有蒸汽管、进汽管、进水管、出水管和自来水管；所述蒸汽管连接进汽管，所述进汽管连接充热装置，所述蒸汽管上设置有第一截止控制阀；所述出水管的一端连接容器的底部，出水管的另一端连接有水箱，水箱连接末端用水单元；所述出水管上设置有第二截止控制阀；所述进水管连接均水装置且将蒸汽凝结水输送到均水装置上，所述自来水管与进水管连接，所述自来水管上设置有第三截止控制阀；所述容器上设置有控制容器内水温的温度控制器。

本发明进一步设置为：所述充热装置包括设置在容器内且与所述进汽管相连通的进汽总管，所述的进汽总管下部设有若干与进汽总管相连通的喷管，所述的喷管外均设有循环筒，所述的循环筒具有与容器相连通的上开口和下开口。

本发明进一步设置为：所述的喷管包括用于与进汽总管相连通的连接直管和若干具有喷嘴的喷头，所述的每个喷头之间相互串联并与所述的连接直管相连通，所述的喷头的截面呈流线型；所述的喷头的喷嘴均朝向上述循环筒的上开口。

本发明进一步设置为：所述均水装置包括与进水管连接的补水总管以及与补水总管连接的若干均分水管。

本发明进一步设置为：所述容器上设置有对容器内气压进行检测的测压计；所述容器设置有测量容器内蒸汽温度的测温计。

本发明进一步设置为：所述容器外部的侧面设置有水位计和液位控制器；液位控制器的低位探头和高位探头均设置在容器内，且高位探头位于低位探头的上方。

本发明进一步设置为：所述进水管连接有凝结水管，凝结水管将蒸汽凝结水输送到进水管内，所述凝结水管上从左到右依次设置有过滤器、送水部件一、第一止回阀和第一截止阀。

本发明进一步设置为：所述进水管上设置有第二截止阀；所述自来水管上设置有第二止回阀。

本发明进一步设置为：所述水箱通过输送管连接末端用水单元，所述输送管上设置有送水部件二、流量计以及末端阀门。

一种工厂用生活热水供应装置的操作方法，包括以下步骤：

1)用水单元的末端阀门打开，流量计检测到的信号传送给第二截止控制阀，第二截止控制阀先打开，接着送水部件二开始运转。

2)时间控制器设定的用水周期内，液位控制器检测到液位高度低于低位探头时，第三截止控制阀打开开始补水。

3)补水后容器内的水温开始下降，温度控制器检测到的温度低于设定温度时，第一截止控制阀打开，开始充热；当温度高于设定温度时，第一截止控制阀关闭，充热完成。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、有效利用蒸气凝结水供应生活热水，并且在蒸汽凝结水供应不足时可以利用自来水跟蒸汽的气-水换热生产热水来满足供应需求，且换热效率高。

2、第二截止控制阀的开度和送水部件二的转速能根据末端的用水量自动调节，能最大化减少送水部件二的电耗。

3、整个装置能根据设定热水需求量自动完成补水和充热，不需要人工操作。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局本部结构剖视图；

图3是本发明喷管的结构示意图；

图4是本发明的用水系统控制框图；

图5是本发明的充热系统控制框图。

图中标号含义：

1-容器；21-进汽总管；22-喷管；23-循环筒；24-连接直管；25-喷头；26-喷嘴；31-补水总管；32-分水管；33-蒸汽管；4--进汽管；5-进水管；6-出水管；7-自来水管；8-第一截止控制阀；9-第三止回阀；10-水箱；11-末端用水单元；12-第二截止控制阀；13-第三截止控制阀；14-温度控制器；15-测压计；16-测温计；17-水位计；18-液位控制器；181-低位探头；182-高位探头；19-凝结水管；101-过滤器；102-送水部件一；103-第一止回阀；104-第一截止阀；105-第二截止阀；106-第二止回阀；107-送水部件二；108-流量计；109-末端阀门。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述：

参见图1至图5所示，一种工厂用生活热水供应装置，包括容器1，设置在容器1内部的充热装置和均水装置，所述均水装置设置在充热装置的下方；所述容器1上设置有蒸汽管33、进汽管4、进水管5、出水管6和自来水管7；所述蒸汽管33连接进汽管4，所述进汽管4连接充热装置，所述蒸汽管33上设置有第一截止控制阀8；本实施例中送水蒸汽管33上设置有第三止回阀9，所述出水管6的一端连接容器1的底部，出水管6的另一端连接有水箱10，本实施例中水箱10低于容器1底部，便于容器1内的热水进入到水箱10内；水箱10连接末端用水单元11；所述出水管6上设置有第二截止控制阀12；所述进水管5连接均水装置且将蒸汽凝结水输送到均水装置上，所述自来水管7与进水管5连接，所述自来水管7上设置有第三截止控制阀13；所述容器1上设置有控制容器1内水温的温度控制器14，能有效利用蒸气凝结水供应生活热水，并且在蒸汽凝结水供应不足时可以利用自来水跟蒸汽的气-水换热生产热水来满足供应需求，且换热效率高。

进一步设置为：所述充热装置包括设置在容器1内且与所述进汽管4相连通的进汽总管21，所述的进汽总管21下部设有若干与进汽总管21相连通的喷管22，所述的喷管22外均设有循环筒23，所述的循环筒23具有与容器1相连通的上开口和下开口。

进一步设置为：所述的喷管22包括用于与进汽总管21相连通的连接直管24和若干具有喷嘴26的喷头25，所述的每个喷头25之间相互串联并与所述的连接直管24相连通，所述的喷头25的截面呈流线型；所述的喷头25的喷嘴26均朝向上述循环筒23的上开口。

进一步设置为：所述均水装置包括与进水管5连接的补水总管31以及与补水总管31连接的若干均分水管32。

进一步设置为：所述容器1上设置有对容器1内气压进行检测的测压计15；所述容器1设置有测量容器1内蒸汽温度的测温计16。

进一步设置为：所述容器1外部的侧面设置有水位计17和液位控制器18；液位控制器18的低位探头181和高位探头182均设置在容器1内，且高位探头182位于低位探头181的上方。

进一步设置为：所述进水管5连接有凝结水管19，凝结水管19将蒸汽凝结水输送到进水管5内，所述凝结水管19上从左到右依次设置有过滤器101、送水部件一102、第一止回阀103和第一截止阀104。

进一步设置为：所述进水管5上设置有第二截止阀105；所述自来水管7上设置有第二止回阀106。

进一步设置为：所述水箱10通过输送管连接末端用水单元11，所述输送管上设置有送水部件二107、流量计108以及末端阀门109。

蒸汽凝结水经过滤器101、送水部件一102、第一止回阀103、第一截止阀104和第二截止阀105，经过均水装置均匀地进入容器1内。根据热水的供应量和供应周期设定容器1内的水位，当设定时间到达而容器1内的蓄水量没有达到液位控制器18的低位探头181时，液位控制器18将信号传送给第三截止控制阀13，第三截止控制阀13打开并开始补水；水位达到液位控制器18的高位探头182后，第三截止控制阀13关闭。第一止回阀103防止装置运行时自来水补水或装置内的热水进入凝结水管19道，第二止回阀106是防止凝结水或装置内的热水进入自来水管7。装置运行时，第二截止阀105常开，只在装置或管路检修时关闭。温度控制器14用来测量容器1内热水的温度，当热水温度低于设定温度时，温度控制器14将信号传送给第一截止控制阀8，第一截止控制阀8打开，蒸汽经第三止回阀9、第一截止控制阀8，经过进汽管4进入容器1内的充热装置开始充热，蒸汽和水在容器1通过充热装置进行混合换热，形成温度均匀的热水，当容器1内当热水温度达到设定温度后，第一截止控制阀8关闭，停止充热。第三止回阀9是防止装置在运行时，容器1内的热水进入蒸汽管33道。

用户开始使用热水后，用水管道内热水开始流动并被流量计108检测到，信号传送到第二截止控制阀12，第二截止控制阀12打开，容器1内的水向水箱10补充，然后经过第二送水部件加压送到末端用水单元11。

整个装置能根据设定热水需求量自动完成补水和充热，不需要人工操作。

一种工厂用生活热水供应装置的操作方法，包括以下步骤：

1)用水单元的末端阀门109打开，流量计108检测到的信号传送给第二截止控制阀12，第二截止控制阀12先打开，接着送水部件二107开始运转。

2)时间控制器设定的用水周期内，液位控制器18检测到液位高度低于低位探头181时，第三截止控制阀13打开开始补水。

3)补水后容器1内的水温开始下降，温度控制器14检测到的温度低于设定温度时，第一截止控制阀8打开，开始充热；当温度高于设定温度时，第一截止控制阀8关闭，充热完成。

所述第二截止控制阀12的开度和第二送水部件的转速能根据末端用水单元11的用水量自动调节，能最大化减少送水部件二107的电耗。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工厂用生活热水供应装置，包括容器，设置在容器内部的充热装置和均水装置，所述均水装置设置在充热装置的下方；其特征在于：所述容器上设置有蒸汽管、进汽管、进水管、出水管和自来水管；所述蒸汽管连接进汽管，所述进汽管连接充热装置，所述蒸汽管上设置有第一截止控制阀；所述出水管的一端连接容器的底部，出水管的另一端连接有水箱，水箱连接末端用水单元；所述出水管上设置有第二截止控制阀；所述进水管连接均水装置且将蒸汽凝结水输送到均水装置上，所述自来水管与进水管连接，所述自来水管上设置有第三截止控制阀；所述容器上设置有控制容器内水温的温度控制器。

2.根据权利要求1所述的一种工厂用生活热水供应装置，其特征在于：所述充热装置包括设置在容器内且与所述进汽管相连通的进汽总管，所述的进汽总管下部设有若干与进汽总管相连通的喷管，所述的喷管外均设有循环筒，所述的循环筒具有与容器相连通的上开口和下开口。

3.根据权利要求2所述的一种工厂用生活热水供应装置，其特征在于：所述的喷管包括用于与进汽总管相连通的连接直管和若干具有喷嘴的喷头，所述的每个喷头之间相互串联并与所述的连接直管相连通，所述的喷头的截面呈流线型；所述的喷头的喷嘴均朝向上述循环筒的上开口。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种工厂用生活热水供应装置，其特征在于：所述均水装置包括与进水管连接的补水总管以及与补水总管连接的若干均分水管。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种工厂用生活热水供应装置，其特征在于：所述容器上设置有对容器内气压进行检测的测压计；所述容器设置有测量容器内蒸汽温度的测温计。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种工厂用生活热水供应装置，其特征在于：所述容器外部的侧面设置有水位计和液位控制器；液位控制器的低位探头和高位探头均设置在容器内，且高位探头位于低位探头的上方。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种工厂用生活热水供应装置，其特征在于：所述进水管连接有凝结水管，凝结水管将蒸汽凝结水输送到进水管内，所述凝结水管上从左到右依次设置有过滤器、送水部件一、第一止回阀和第一截止阀。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种工厂用生活热水供应装置，其特征在于：所述进水管上设置有第二截止阀；所述自来水管上设置有第二止回阀。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种工厂用生活热水供应装置，其特征在于：所述水箱通过输送管连接末端用水单元，所述输送管上设置有送水部件二、流量计以及末端阀门。

10.一种工厂用生活热水供应装置的操作方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)用水单元的末端阀门打开，流量计检测到的信号传送给第二截止控制阀，第二截止控制阀先打开，接着送水部件二开始运转。

2)时间控制器设定的用水周期内，液位控制器检测到液位高度低于低位探头时，第三截止控制阀打开开始补水。

3)补水后容器内的水温开始下降，温度控制器检测到的温度低于设定温度时，第一截止控制阀打开，开始充热；当温度高于设定温度时，第一截止控制阀关闭，充热完成。