CN107860252B - 换热系统及换热控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及换热技术领域，公开了一种换热系统及换热控制方法。本发明中，换热系统中的三通阀的出水口与一次侧出水管连接，三通阀的第一进水口与板式换热器的一次侧出水口连接，三通阀的第二进水口与旁通阀的出水口连接，旁通阀的进水口与一次侧进水管连通，接至板式换热器的一次侧进水口；供水装置的进水口与板式换热器的二次侧出水口连接，供水装置的出水口与二次侧出水管连接；二次侧进水管与板式换热器的二次侧进水口连接；供水装置、检测装置和三通阀均与控制装置电气连接。本发明实施方式提供的换热系统及换热控制方法，能够实现对板式换热器一次侧液体的控制和二次侧的流量、压力、温度运行要求的调节。

Description

换热系统及换热控制方法

技术领域

本发明实施例涉及换热技术领域，特别涉及一种换热系统及换热控制方法。

背景技术

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。板式换热器作为其中的一种，具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等优点，被广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、轻纺、船舶、供热等部门，可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回收等各种情况。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有采用板式换热器的换热系统中，通常是通过控制与板式换热器连接的一次侧上的两通阀来实现一次侧供回水温差，从而保证制冷效果，通过控制二次侧供水泵和二次侧供、回水管上的两通阀实现对二次侧流量、温度以及压力的控制。但是，现有采用板式换热器的换热系统，无法满足一次侧对流量的控制要求，尤其是在一次侧进水管输入为小流量的情况下，没有办法进行调节。另外，通过供水泵与两通阀的配合方式，实现对二次侧流量和压力的调整过程时间较长，无法快速有效的进行调整。同时，这种调节方式，精确度也不够，无法同时保证二次侧对流量、温度、压力的要求，也无法满足负载频繁变化的控制要求。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种换热系统及换热控制方法，能够根据需要选择板式换热器一次侧温差或流量的工作模式，实现对一次侧液体的控制，还能够保证板式换热器二次侧的流量、压力、温度能够快速有效地达到运行要求。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种换热系统，包括：一次侧进水管、一次侧出水管、二次侧出水管、二次侧进水管、板式换热器、供水装置、控制装置、检测装置、压力调节装置、三通阀和旁通阀；三通阀的出水口与一次侧出水管连接，三通阀的第一进水口与板式换热器的一次侧出水口连接，三通阀的第二进水口与旁通阀的出水口连接，旁通阀的进水口与一次侧进水管连通，接至板式换热器的一次侧进水口；供水装置的进水口与板式换热器的二次侧出水口连接，供水装置的出水口与二次侧出水管连接；二次侧进水管与板式换热器的二次侧进水口连接；检测装置具体包括第一温度检测单元、第二温度检测单元、第三温度检测单元、第四温度检测单元、第一流量检测单元、第二流量检测单元、第一压力检测单元和第二压力检测单元；其中，第一温度检测单元和第一流量检测单元设置在一次侧进水管上，第二温度检测单元设置在一次侧出水管上，第三温度检测单元和第一压力检测单元设置在二次侧出水管上，第四温度检测单元、第二流量检测单元和第二压力检测单元设置在二次侧进水管上；压力调节装置的进/出水口分别与供水装置的进水口、板式换热器的二次侧出水口连接；供水装置、第一温度检测单元、第二温度检测单元、第三温度检测单元、第四温度检测单元、第一流量检测单元、第二流量检测单元、第一压力检测单元、第二压力检测单元和三通阀均与控制装置电气连接。

本发明的实施方式还提供了一种换热控制方法，该换热控制方法应用于本发明任意实施例中涉及的换热系统中的控制装置，包括：在换热系统处于工作状态时，根据工作指令确定工作模式；根据确定的工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率；其中，工作模式包括以下任意一种或任意几种的组合括：一次侧等流量工作模式、一次侧等温差工作模式、二次侧定供水温度工作模式。

本发明实施方式相对于现有技术而言，提供了一种能够根据一次侧或二次侧工作模式，对一次侧流入板式换热器中的液体温度、流量，二次侧的温度、流量以及压力进行控制的换热系统。通过在一次侧出水管上设置具有双入单出(两个进水口，一个出水口)的三通阀，以及与三通阀连通的旁通阀，并配合换热系统中的其他装置，由控制装置进行管理控制，实现对各种装置和阀门的调节，从而能够根据需要选择板式换热器一次侧温差或流量的工作模式，实现对一次侧液体的控制，还能够保证板式换热器二次侧的流量、压力、温度能够快速有效地达到运行要求。

换热系统还包括补水装置、过滤装置、排气装置；排气装置、过滤装置设置在一次侧进水管上，补水装置和排气装置设置在二次侧出水管上；过滤装置设置在二次侧进水管和/或二次侧出水管上；其中，补水装置的进水口与外置或内置的补水容器连接，补水装置的出水口分别与供水装置的进水口、板式换热器的二次侧出水口连接；补水装置的控制端与控制装置电气连接。在换热系统中，通过增设补水装置和排气装置，从而能够在换热系统压力不够时，利用补水装置及时补水，使得整个换热系统能够维持工作所需压力，在换热系统压力过高时，通过排气装置及时排气，降低内部压力，保障安全性。另外，通过设置过滤装置，去除水中的杂质，从而可以保证从一次侧流入板式换热器的水，和从板式换热器输出到二次侧连接的设备中的水相对干净，避免杂质对设备的损坏，并且在清洗时，直接清洗过滤装置即可，方便简单。

旁通阀为截止阀或球阀，从而能够根据需要，调节经旁通阀流入一次侧出水管的水量，进而达到控制一次侧进水管流经板式换热器的流量。

根据确定的工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：在工作模式为一次侧等流量工作模式时，调节三通阀的开度，读取一次侧进水管上的第一流量检测单元检测到的流量值，直到读取到流量值等于预设流量值，停止调节三通阀的开度。本发明实施方式中，在确定换热系统的工作模式为一次侧等流量工作模式时，通过利用三通阀和第一流量检测单元的相互配合来完成对三通阀的开度的调节，从而实现快速、准确的对一次侧流量的调节，使得换热系统当前工作模式的实际参数符合一次侧等流量工作模式所需的参数。

根据确定的工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：在工作模式为一次侧等温差工作模式时，关闭旁通阀上的球阀或截止阀，调节三通阀的开度的过程中，读取一次侧进水管上的第一温度检测单元和一次侧出水管上的第二温度检测单元检测到的温度值，直到根据读取到的温度值确定的供回水温差值等于预设温差值，停止调节三通阀的开度。本发明实施方式中，在确定换热系统的工作模式为一次侧等温差工作模式时，通过关闭旁通阀上的球阀或截止阀，然后利用三通阀、第一温度检测单元和第二温度检测单元的相互配合来完成对三通阀的开度的调节，从而实现快速、准确的对一次侧温度的调节，使得换热系统当前工作模式的实际参数符合一次侧等温差工作模式所需的参数。

二次侧定供水温度工作模式具体包括：二次侧定供水温度-定流量工作模式、二次侧定供水温度-定压力工作模式、二次侧定供水温度-定供回水温差工作模式；根据确定的工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：在工作模式为二次侧定供水温度工作模式时，调节三通阀的开度，读取二次侧出水管上的第三温度检测单元检测到的供水温度值，直到读取到的供水温度值等于预设温度值，停止调节三通阀的开度。本发明实施方式中，在确定换热系统的工作模式为二次侧定供水温度工作模式时，先通过利用三通阀和第三温度检测单元的相互配合来完成对三通阀的开度的调节，从而实现快速、准确的对一次侧温度的调节，使得换热系统当前工作模式的实际参数符合二次侧定供水温度工作模式所需的参数，然后根据二次侧定供水温度工作模式的具体模式，进行相应调节，实现二次侧各项模式的调节。

根据确定的工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：在工作模式为二次侧定供水温度-定流量工作模式时，调节供水装置的运行频率的过程中，读取二次侧进水管上的第二流量检测单元检测到的流量值，直到读取到的流量值等于预设流量值，停止调节供水装置的运行频率。本发明实施方式中，在确定换热系统的工作模式为二次侧定供水温度-定流量工作模式时，通过利用供水装置和第二流量检测单元的相互配合来完成对供水装置的运行频率的调节，从而实现快速、准确的对二次侧流量的调节，使得换热系统当前工作模式的实际参数符合二次侧定供水温度-定流量工作模式所需的参数。

根据确定的工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：在工作模式为二次侧定供水温度-定压力工作模式时，调节供水装置的运行频率的过程中，读取二次侧出水管上的第一压力检测单元和二次侧进水管上的第二压力检测单元检测到的压力值，直到根据读取到的压力值确定的供回水压差值等于预设压差值，停止调节供水装置的运行频率。本发明实施方式中，在确定换热系统的工作模式为二次侧定供水温度-定压力工作模式时，通过利用供水装置、第一压力检测单元和第二压力检测单元的相互配合来完成对供水装置的运行频率的调节，从而实现快速、准确的对二次侧压力的调节，使得换热系统当前工作模式的实际参数符合二次侧定供水温度-定压力工作模式所需的参数。

根据确定的工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：在工作模式为二次侧定供水温度-定供回水温差工作模式时，调节供水装置的运行频率的过程中，读取二次侧出水管上的第三温度检测单元和二次侧进水管上的第四温度检测单元检测到的温度值，直到根据读取到的温度值确定的供回水温差值等于预设温差值，停止调节供水装置的运行频率。本发明实施方式中，在确定换热系统的工作模式为二次侧定供水温度-定供回水温差工作模式时，通过利用供水装置、第三温度检测单元和第四温度检测单元的相互配合来完成对供水装置的运行频率的调节，从而实现快速、准确的对二次侧温度的调节，使得换热系统当前工作模式的实际参数符合二次侧定供水温度-定供回水温差工作模式所需的参数。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明第一实施方式的换热系统的结构示意图；

图2是本发明第二实施方式的换热系统的结构示意图；

图3是本发明第三实施方式的换热控制方法的流程图；

图4是本发明第四实施方式的换热控制方法的流程图；

图5是本发明第五实施方式的换热控制方法的流程图；

图6是本发明第六实施方式的换热控制方法的流程图；

图7是本发明第七实施方式的换热控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种换热系统，该换热系统包括：一次侧进水管、一次侧出水管、二次侧出水管、二次侧进水管、板式换热器、供水装置、控制装置、检测装置、压力调节装置、三通阀和旁通阀。

需要说明的是，在实际应用中，供水装置具体可以为电动抽水装置，如水泵。控制装置具体可以为控制器，控制器的具体型号、类型可以根据实际需要选择。检测装置具体可以为各种功能的传感器、传感芯片或其他元件。压力调节装置具体可以为能够控制气压的各种装置，如膨胀罐，为了便于理解与说明，本实施方式中的供水装置具体为具有安装简单、使用方便、配置灵活等优点的变频水泵，控制装置具体为可编程控制器(ProgrammbleController，简称PC或PLC)，第一温度检测单元、第二温度检测单元、第三温度检测单元、第四温度检测单元均为温度传感器，第一流量检测单元、第二流量检测单元均为流量计，第一压力检测单元、第二压力检测单元均为为压力传感器(Pressure Transducer，也称压力变送器)，压力调节装置具体为膨胀罐。另外，本实施方式提供的换热系统中板式换热系统具体为液体-液体板式换热系统。

如图1所示，三通阀4的出水口与一次侧出水管连接，三通阀4的第一进水口与板式换热器1的一次侧出水口连接，三通阀4的第二进水口与旁通阀5的出水口连接，旁通阀5的进水口与一次侧进水管连通，并接至板式换热器1的一次侧进水口。变频水泵3的进水口与板式换热器1的二次侧出水口连接，变频水泵3的出水口与二次侧出水管连接。二次侧进水管与板式换热器1的二次侧进水口连接。温度传感器6和流量计7设置在一次侧进水管上，温度传感器8设置在一次侧出水管上，温度传感器9和压力传感器10设置在二次侧出水管上，温度传感器11、流量计12和压力传感器13设置在二次侧进水管上。膨胀罐14的进/出水口分别与变频水泵3的进水口、板式换热器1的二次侧出水口连接。

需要说明的是，在实际应用中，膨胀罐上还设置有泄压阀15。泄压阀15的入口与膨胀罐14的进/出水口连接，泄压阀15的出口分别与变频水泵3的进水口、板式换热器1的二次侧出水口连接，从而在膨胀罐14中的气囊内部压力超过预设压力值时，开启泄压。

另外，在实际应用中，流量计12可以根据需要设置在二次侧出水管上，如图1所示，也可以根据需要设置在二次侧进水管上，具体可以根据实际需要进行设置，此处不做限制。

另外，变频水泵3、三通阀4、温度传感器6、流量计7、温度传感器8、温度传感器9、压力传感器10、温度传感器11、流量计12和压力传感器13均与PLC控制器2电气连接，从而在换热系统处于工作状态时，PLC控制器2能够根据需要调节、控制与之连接的各个元件，使得换热系统能够根据需要进入各种工作模式。

值得一提的是，本实施方式中的旁通阀5具体可以为截止阀或球阀，在实际应用中，旁通阀5还可以为蝶阀、闸阀等各种阀门，本领域的技术人员可以根据需要合理选择设置，此处不再赘述，也不做限制。

另外，为了对一次侧进水管和一次侧出水管中液体流入和流出的控制，在实际应用中还可以在一次侧进水管和一次侧出水管进出水的地方设置了隔离阀(图中未示出)，从而可以根据对隔离发的开启或关闭，实现对进出水速度以及水量的控制。

另外，需要说明的是，在实际应用中，一次侧进水管也称为一次侧供水管，主要用于将外界的液体，如水，输入到板式换热器1中。一次侧出水管也称为一次侧回水管，主要用于将将板式换热器1后的液体输出到外界。二次侧出水管也称为二次侧供水管，主要用于为二次侧外接的设备提供水。二次侧进水管也称为二次侧回水管，主要用于从外界获取水，输入到板式换热器1中。对于换热系统中一次侧、二次侧进出水管的叫法，此处不做限制，本领域的技术人员可以根据实际需要命名。另外，图1中的箭头表示为在实际应用中，板式换热器1的一次侧和二次侧的进出水方向，此处不再赘述。

与现有技术相比，本实施方式中提供的换热系统，通过在一次侧出水管上设置具有双入单出(两个进水口，一个出水口)的三通阀，以及与三通阀连通的旁通阀，并配合换热系统中的其他装置，由控制装置进行管理控制，实现对各种装置和阀门的调节，从而能够根据需要选择板式换热器一次侧温差或流量的工作模式，实现对一次侧液体的控制，还能够保证板式换热器二次侧的流量、压力、温度能够快速有效地达到运行要求。

本发明的第二实施方式涉及一种换热系统。本实施方式在第一实施方式的基础上做了进一步改进，具体改进之处为：换热系统还包括补水装置、过滤装置、排气装置。

为了便于理解，方便说明，本实施方式中的补水装置具体为补水泵16，过滤装置具体为过滤器，本实施方式中以两个过滤器为例，分别为过滤器17和过滤器18，排气装置具体为排气阀，本实施方式中以3个排气阀为例，分别为排气阀19、排气阀20和排气阀21，具体如图2所示。

需要说明的是，为了保证该换热系统能够正常工作，并且在出现异常时，也可以在工作模式下，对故障元件进行更换和维修，在实际应用中，换热系统可以进行冗余设计，如在二次侧出水管与板式换热器1的二次侧出水口直接并联接入多个变频水泵3，如图2中的变频水泵3-1和变频水泵3-2，本实施方式中以两个为例，从而在任意一个出现异常时，换热系统也可以正常工作。另外，设置在二次侧出水管上的温度感应器9也可以有多个，从而能够精确测得输出液体的温度，如图2中的温度传感器9-1、温度传感器9-2和温度传感器9-3在实际应用中，设置的个数可以根据实际情况确定，此处不做限制。

具体的说，补水泵16的进水口需要与外置或内置的补水容器，如补水袋连接，补水泵16的出水口分别与变频水泵3-1和变频水泵3-2的进水口和板式换热器1的二次侧出水口连接，从而并入二次侧出水管上，并且补水泵16的控制端需要与PLC控制器2连接，从而在换热系统中液体的压力不够时，将补水容器中的水泵入到板式换热器1的二次侧出水口和变频水泵3-1和变频水泵3-2中，达到维持二次侧出水管中水的压力的目的。

另外，为了避免泵入二次侧出水管中的水回退到补水容器中，补水泵16的出水口可以与止回阀22的进水口连接，然后通过止回阀22的出水口实现与变频水泵3的进水口和板式换热器1的二次侧出水口的连通。

另外，关于排气阀的设置位置，在实际应用中，具体是安放在换热系统中各管道的最高点，如进出水的地方，本实施方式中，为了保证换热系统的安全性，以及与二次侧出水管连接的设备的安全性，排气阀主要设置在一次侧进水管和二次侧出水管上，具体的设置位置，如果2所示，可以在一次侧进水管上设置的温度传感器6与过滤器17之间，从而在一次侧进水口输入的液体流量过大、温度过高的情况下，及时泄压。而在二次侧出水管上，在板式换热器1的出水口附近可以设置一个排气阀20，并将排气阀与上述补水泵16、膨胀箱15、变频水泵3连通，从而在上述任意元件附近的气压过高时，及时开启泄压。并且在二次侧出水管附近，如压力传感器10前还可以设置一个排气阀21，从而在变频水泵3输出的水量过大，导致管道温度过高，压力过大时，及时开启泄压，保证输入与二次侧出水管连接的设备的安全。

另外，为了能够准确检测板上换热器1的二次侧出水口附近的压力，还可以设置多个压力传感器，本实施方式中以两个为例，分别为压力传感器30和压力传感器31，通过冗余设计，保证了检测结果的准确性。

另外，为了保证从一次侧进水管和二次侧进水管流入板式换热器1的液体相对干净，不含杂质，可以分别在一次侧进水管上设置一个过滤器17，在二次侧进水管上设置一个过滤器18。并且，为了能够获知合适需要清洗过滤器17和过滤器18，需要在过滤器的进水口和出水口分别设置一个压力传感器，如图2所示的压力传感器32和压力传感器33，以及压力传感器13-1和压力传感器13-2，从而可以根据进水口和出水口上的压力传感器检测到的压力值得到的压力差值，确定过滤器是否需要清洗，具体的，本领域的技术人员可以根据实际需要进行设置，此处不再赘述。

另外，在实际应用中，为了保证从二次侧出水管输出给外接设备的水足够干净，避免对外接设备的损坏，在二次侧出水管上也可以设置一个过滤器，具体可以根据需要设置，此处不做限制。

另外，值得一提的是，本实施方式中，变频水泵3-1是通过球阀或截止阀(本实施方式中采用的为球阀)实现与二次侧出水口和二次侧出水管的连接的。

以下以变频水泵3-1为例进行说明，如图2所示，球阀23的进水口与板式换热器1的二次侧出水口连接，球阀23的出水口连与变频水泵3-1的进水口接，球阀24的进水口与变频水泵3-1的出水口连接，球阀24的出水口与二次侧出水管连接，从而达到对供水量的控制，即需要在变频水泵3-1的进水口和出水口分别设置一个球阀。

同样，为了避免二次侧出水管中的水回退到变频水泵3-1中，在球阀24与二次侧出水管之间还需要设置止回阀28，从而在保证对供水量控制的同时，也可以避免二次侧出水管中的水回退到变频水泵3-1中。

同理，在变频水泵3-2的进、出水口也分别设置了球阀25和球阀26，并且为了避免二次侧出水管中的水回退到变频水泵3-2中，在球阀26与二次侧出水管之间还设置止回阀27。

需要说明的是，以上仅为举例说明，并不对本发明的技术方案构成限定，在实际应用中，过滤器、排气阀的个数，以及设置位置，本领域的技术人员可以根据需要选择设置，此处不做限制。

另外，为了对一次侧进水管和一次侧出水管中液体流入和流出的控制，在实际应用中还可以在一次侧进水管和一次侧出水管进出水的地方设置了隔离阀34，从而可以根据对隔离发的开启或关闭，实现对进出水速度以及水量的控制。

另外，设置在一次侧进、出水管和二次侧进、出水管上的各检测单元的顺序、类型以及个数都不做任何限制，本领域的技术人员可以根据实际需要，合理选择设置，此处不再赘述。

与现有技术相比，本实施方式中提供的换热系统，通过增设补水装置和排气装置，从而能够在换热系统压力不够时，利用补水装置及时补水，使得整个换热系统能够维持工作所需压力，在换热系统压力过高时，通过排气装置及时排气，降低内部压力，保障安全性。另外，通过设置过滤装置，去除水中的杂质，从而可以保证从一次侧流入板式换热器的水，和从板式换热器输出到二次侧连接的设备中的水相对干净，避免杂质对设备的损坏，并且在清洗时，直接清洗过滤装置即可，方便简单。

本发明的第三实施方式涉及一种换热控制方法，具体应用于本发明任意实施方式中涉及的换热系统中的控制装置。该换热控制方法包括：在换热系统处于工作状态时，根据工作指令确定工作模式；根据确定的工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率；其中，工作模式包括以下任意一种或任意几种的组合括：一次侧等流量工作模式、一次侧等温差工作模式、二次侧定供水温度工作模式。

为了便于理解，以下以在换热系统的工作模式为一次侧等流量工作模式时，换热系统中的控制装置的具体控制方式为例进行说明，具体流程如图3所示。

在步骤301中，调节三通阀的开度。

在步骤302中，读取一次侧进水管上的第一流量检测单元检测到的流量值。

在步骤303中，判断读取到的流量值是否等于预设流量值。若读取到的流量值等于预设流量值，则进入步骤304，否则返回步骤301，继续调节三通阀的开度，直到读取到的流量值等于预设流量值，则进入步骤304为止。

在步骤304中，停止调节三通阀的开度，结束本次操作。

通过上述内容不难发现，在换热系统处于工作状态时，换热系统中的控制装置根据来自用户输入的工作指令或者系统启动后自动从默认地址读取到的工作指令，来确定需要执行的工作模式，并在工作模式为一次侧等流量工作模式时，通过调节三通阀的开度，并在调节的过程中，不断读取一次侧进水管上的第一流量检测单元检测到的流量值，直到读取到流量值等于预设流量值时，才停止调节三通阀的开度，从而使得调节后的三通阀能够根据需要实现对不同流量要求的调节。

比如在利用专用冷冻机提供一次侧冷却水的项目中，通过上述调节方式，在工作模式为一次侧等流量工作模式时，可以满足冷冻机对最小流量的精准要求，从而能够避免因流量过小而导致冷冻机停机，无法使用的问题。

与现有技术相比，本实施方式提供的换热控制方法，在确定换热系统的工作模式为一次侧等流量工作模式时，通过利用三通阀和第一流量检测单元的相互配合来完成对三通阀的开度的调节，从而实现快速、准确的对一次侧流量的调节，使得换热系统当前工作模式的实际参数符合一次侧等流量工作模式所需的参数。

本发明的第四实施方式涉及一种换热控制方法，该换热控制方法具体为在换热系统的工作模式为一次侧等温差工作模式时，热系统中的控制装置的具体控制方式，具体流程如图4所示。

在步骤401中，关闭旁通阀上的球阀。

具体的说，在调节三通阀的开度之前，先关闭与三通阀的第二进水口连接的旁通阀上的球阀，从而阻止从一次侧进水管流入换热系统中的液体，通过旁通阀流入一次侧回水管中，避免因为流量的因素影响一次侧的温度。

另外，需要说明的是，在实际应用中，还可以采用截止阀来代替球阀，此处不做限制。

在步骤402中，调节三通阀的开度。

在步骤403中，确定供回水温差值。

具体的说，控制装置在确定一次侧的供回水温差值时，具体需要通过读取一次侧进水管上的第一温度检测单元和一次侧出水管上的第二温度检测单元检测到的温度值来确定。

在步骤404中，判断供回水温差值是否等于预设温差值。若确定的供回水温差值等于预设温差值，进入步骤405，否则返回步骤402，继续调节三通阀的开度，直到根据读取到的温度值确定的供回水温差值等于预设温差值，进入步骤405为止。

在步骤405中，停止调节三通阀的开度，结束本次操作。

比如在利用大型冷冻站提供的一次侧冷却水的项目中，通过上述调节方式，在工作模式为一次侧等温差工作模式时，可以满足一次侧冷却液体进回水定温差的要求，从而能够避免能量的损耗，使得冷冻机能够在高速有效的工作，大大提高其工作效率。

与现有技术相比，本实施方式提供的换热控制方法，在确定换热系统的工作模式为一次侧等温差工作模式时，通过关闭旁通阀上的球阀或截止阀，然后利用三通阀、第一温度检测单元和第二温度检测单元的相互配合来完成对三通阀的开度的调节，从而实现快速、准确的对一次侧温度的调节，使得换热系统当前工作模式的实际参数符合一次侧等温差工作模式所需的参数。

本发明的第五实施方式涉及一种换热控制方法。需要说明的是，在换热系统在工作模式为二次侧定供水温度工作模式时，二次侧定供水温度工作模式具体可以包括：二次侧定供水温度-定流量工作模式、二次侧定供水温度-定压力工作模式、二次侧定供水温度-定供回水温差工作模式，为了便于理解，以下以工作模式为二次侧定供水温度-定流量工作模式时，换热系统中的控制装置的具体控制方式为例进行说明，具体流程如图5所示。

在步骤501中，调节供水装置的运行频率。

在步骤502中，读取二次侧进水管上的第二流量检测单元检测到的流量值。

在步骤503中，判断读取到的流量值是否等于预设流量值。

在步骤504中，停止调节供水装置的运行频率。

在步骤505中，调节三通阀的开度。

在步骤506中，读取二次侧出水管上的第三温度检测单元检测到的供水温度值。

在步骤507中，判断读取到的温度值是否等于预设温度值。

在步骤508中，停止调节三通阀的开度，结束本次操作。

通过上述内容不难发现，在工作模式为二次侧定供水温度-定流量工作模式时，需要分两次调节，即通过调节供水装置的运行频率，实现对二次侧定流量的调节和通过调节三通阀的开度，实现对二次侧定供水温度的调节，从而达实现对二次侧定供水温度-定流量的调节。

为了保证能够精确的实现对二次侧定供水温度-定流量的调节，本实施方式中采用的调节方式是先执行二次侧定流量的调节，在流量调节好后，再通过调节三通阀，实现对二次侧供水温度的调节，从而可以避免由于流量不同，存在影响温度的情况。但是需要说明的是，由于供水装置和三通阀具有独立的输入和输出，因此两者实际是可以独立调节的，在实际应用中，并不一定要求先对供水装置进行调节，在供水装置调节好后，再对三通阀进行调节，本领域的技术人员可以根据实际需要，进行合理设置，此处不做限制。

在对控制精度要求较高的冷却应用中，通过上述调节方式，在工作模式为二次侧定供水温度-定流量工作模式时，可以保证发热设备获得精确的冷却水温度和足够的冷量，从而能够避免因温度变动引起设备工作性能的改变的问题。

与现有技术相比，本实施方式提供的换热控制方法，在确定换热系统的工作模式为二次侧定供水温度-定流量工作模式时，通过利用供水装置和第二流量检测单元的相互配合来完成对供水装置的运行频率的调节，从而实现快速、准确的对二次侧流量的调节，使得换热系统当前工作模式的实际参数符合二次侧定供水温度-定流量工作模式所需的参数。

本发明的第六实施方式涉及一种换热控制方法，该换热控制方法具体为在工作模式为二次侧定供水温度-定压力工作模式时，热系统中的控制装置的具体控制方式，具体流程如图6所示。

具体的说，在本实施方式中，包含步骤601至步骤608，其中，步骤605至步骤608与第五实施方式中的步骤505至步骤508大致相同，旨在通过调节三通阀的开度，使得二次侧具有固定的供水温度，此处不再赘述，下面主要介绍不同之处：

在步骤601中，调节供水装置的运行频率。

在步骤602中，确定供回水压差值。

具体的说，控制装置在确定二次侧供回水压差值时，具体需要通过读取二次侧出水管上的第一压力检测单元和二次侧进水管上的第二压力检测单元检测到的压力值来确定。

在步骤603中，判断供回水压差值是否等于预设压差值。若确定的供回水压差值等于预设压差值，进入步骤604，否则返回步骤601，继续调节供水装置的运行频率，直到根据读取到的压力值确定的供回水压差值等于预设压差值，进入步骤604为止。

在步骤604中，停止调节供水装置的运行频率，结束本次操作。

通过上述内容不难发现，在工作模式为二次侧定供水温度-定压力工作模式时，需要分两次调节，即通过调节供水装置的运行频率，实现对二次侧定压力的调节和通过调节三通阀的开度，实现对二次侧定供水温度的调节，从而达实现对二次侧定供水温度-定压力的调节。

为了保证能够精确的实现对二次侧定供水温度-定压力的调节，本实施方式中采用的调节方式是先执行二次侧定压力的调节，在压力调节好后，再通过调节三通阀，实现对二次侧供水温度的调节，从而可以避免由于压力不同，存在影响温度的情况。但是需要说明的是，由于供水装置和三通阀具有独立的输入和输出，因此两者实际是可以独立调节的，在实际应用中，并不一定要求先对供水装置进行调节，在供水装置调节好后，再对三通阀进行调节，本领域的技术人员可以根据实际需要，进行合理设置，此处不做限制。

在涉及到需要冷却的设备数量可能发生变化的冷却应用中，通过上述调节方式，在工作模式为二次侧定供水温度-定压力工作模式时，当负载设备数量发生变化(二次侧出水管连接的设备)的情况下，能够保证二次侧进水口和出水口之间的压差，以及每台需要冷却设备提供的冷却液的流量，从而避免因负载设备数量变化引起的温度和流量的波动，保证换热系统的正常工作。

与现有技术相比，本实施方式提供的换热控制方法，在确定换热系统的工作模式为二次侧定供水温度-定压力工作模式时，通过利用供水装置、第一压力检测单元和第二压力检测单元的相互配合来完成对供水装置的运行频率的调节，从而实现快速、准确的对二次侧压力的调节，使得换热系统当前工作模式的实际参数符合二次侧定供水温度-定压力工作模式所需的参数。

本发明的第七实施方式涉及一种换热控制方法，该换热控制方法具体为在工作模式为二次侧定供水温度-定供回水温差工作模式时，热系统中的控制装置的具体控制方式，具体流程如图7所示。

具体的说，在本实施方式中，包含步骤701至步骤708，其中，步骤705至步骤708与第五实施方式中的步骤505至步骤508大致相同，旨在通过调节三通阀的开度，使得二次侧具有固定的供水温度，此处不再赘述，下面主要介绍不同之处：

在步骤701中，调节供水装置的运行频率。

在步骤702中，确定供回水温差值。

具体的说，控制装置在确定二次侧供回水温差值时，具体需要通过读取二次侧出水管上的第三温度检测单元和二次侧进水管上的第四温度检测单元检测到的温度值来确定。

在步骤703中，判断供回水温差值是否等于预设温差值。若确定的供回水温差值等于预设温差值，进入步骤704，否则返回步骤701，继续调节供水装置的运行频率，直到根据读取到的温度值确定的供回水温差值等于预设温差值，进入步骤704为止。

在步骤704中，停止调节供水装置的运行频率，结束本次操作。

通过上述内容不难发现，在工作模式为二次侧定供水温度-定供回水温差时，需要分两次调节，即通过调节供水装置的运行频率，实现对二次侧回水温差值的调节和通过调节三通阀的开度，实现对二次侧定供水温度的调节，从而达实现对二次侧定供水温度-定供回水温差的调节。

为了保证能够精确的实现对二次侧定供水温度-定供回水温差的调节，本实施方式中采用的调节方式是先执行二次侧回水温差值的调节，在回水温差值调节好后，再通过调节三通阀，实现对二次侧供水温度的调节，从而可以避免由于二次侧回水温度差值不同，存在影响二次侧供水温度差值的情况。但是需要说明的是，由于供水装置和三通阀具有独立的输入和输出，因此两者实际是可以独立调节的，在实际应用中，并不一定要求先对供水装置进行调节，在供水装置调节好后，再对三通阀进行调节，本领域的技术人员可以根据实际需要，进行合理设置，此处不做限制。

在针对换热系统连接的负载设备变化较大的应用中，通过上述调节方式，在工作模式为二次侧定供水温度-定供回水温差工作模式时，当连接的负载设备发生变化，换热系统能够自动调整冷却液的流量，从而保证换热系统的制冷功能的精确度，避免负载设备出现过热或过冷的现象。

与现有技术相比，本实施方式提供的换热控制方法，在确定换热系统的工作模式为二次侧定供水温度-定供回水温差工作模式时，通过利用供水装置、第三温度检测单元和第四温度检测单元的相互配合来完成对供水装置的运行频率的调节，从而实现快速、准确的对二次侧温度的调节，使得换热系统当前工作模式的实际参数符合二次侧定供水温度-定供回水温差工作模式所需的参数。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种换热系统，其特征在于，包括：一次侧进水管、一次侧出水管、二次侧出水管、二次侧进水管、板式换热器、供水装置、控制装置、检测装置、压力调节装置、三通阀和旁通阀；

所述三通阀的出水口与所述一次侧出水管连接，所述三通阀的第一进水口与所述板式换热器的一次侧出水口连接，所述三通阀的第二进水口与所述旁通阀的出水口连接，所述旁通阀的进水口与所述一次侧进水管连通，接至所述板式换热器的一次侧进水口；

所述供水装置的进水口与所述板式换热器的二次侧出水口连接，所述供水装置的出水口与所述二次侧出水管连接；

所述二次侧进水管与所述板式换热器的二次侧进水口连接；

所述检测装置具体包括第一温度检测单元、第二温度检测单元、第三温度检测单元、第四温度检测单元、第一流量检测单元、第二流量检测单元、第一压力检测单元和第二压力检测单元；其中，所述第一温度检测单元和所述第一流量检测单元设置在所述一次侧进水管上，所述第二温度检测单元设置在所述一次侧出水管上，所述第三温度检测单元和所述第一压力检测单元设置在所述二次侧出水管上，所述第四温度检测单元、所述第二流量检测单元和所述第二压力检测单元设置在所述二次侧进水管上；

所述压力调节装置的进/出水口分别与所述供水装置的进水口、所述板式换热器的二次侧出水口连接；

所述供水装置、所述第一温度检测单元、所述第二温度检测单元、所述第三温度检测单元、所述第四温度检测单元、所述第一流量检测单元、所述第二流量检测单元、所述第一压力检测单元、所述第二压力检测单元和所述三通阀均与所述控制装置电气连接。

2.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括补水装置、过滤装置、第一排气装置和第二排气装置；

所述第一排气装置、所述过滤装置设置在所述一次侧进水管上，所述补水装置和所述第二排气装置设置在所述二次侧出水管上；

所述过滤装置设置在所述二次侧进水管和/或所述二次侧出水管上；

其中，所述补水装置的进水口与外置或内置的补水容器连接，所述补水装置的出水口分别与所述供水装置的进水口、所述板式换热器的二次侧出水口连接；

所述补水装置的控制端与所述控制装置电气连接。

3.根据权利要求1或2所述的换热系统，其特征在于，所述旁通阀为截止阀或球阀。

4.一种换热控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至3任意一项所述的换热系统中的控制装置，所述换热控制方法包括：

在所述换热系统处于工作状态时，根据工作指令确定工作模式；

根据确定的所述工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率；

其中，所述工作模式包括以下任意一种或任意几种的组合括：一次侧等流量工作模式、一次侧等温差工作模式、二次侧定供水温度工作模式。

5.根据权利要求4所述的换热控制方法，其特征在于，所述根据确定的所述工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：

在所述工作模式为所述一次侧等流量工作模式时，调节所述三通阀的开度，读取一次侧进水管上的第一流量检测单元检测到的流量值，直到读取到所述流量值等于预设流量值，停止调节所述三通阀的开度。

6.根据权利要求4所述的换热控制方法，其特征在于，所述根据确定的所述工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：

在所述工作模式为所述一次侧等温差工作模式时，关闭所述旁通阀，调节所述三通阀的开度的过程中，读取一次侧进水管上的第一温度检测单元和一次侧出水管上的第二温度检测单元检测到的温度值，直到根据读取到的所述温度值确定的供回水温差值等于预设温差值，停止调节所述三通阀的开度。

7.根据权利要求4所述的换热控制方法，其特征在于，所述二次侧定供水温度工作模式具体包括：二次侧定供水温度-定流量工作模式、二次侧定供水温度-定压力工作模式、二次侧定供水温度-定供回水温差工作模式；

所述根据确定的所述工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：

在所述工作模式为所述二次侧定供水温度工作模式时，调节所述三通阀的开度，读取二次侧出水管上的第三温度检测单元检测到的供水温度值，直到读取到的所述供水温度值等于预设温度值，停止调节所述三通阀的开度。

8.根据权利要求7所述的换热控制方法，其特征在于，所述根据确定的所述工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：

在所述工作模式为所述二次侧定供水温度-定流量工作模式时，调节所述供水装置的运行频率的过程中，读取二次侧进水管上的第二流量检测单元检测到的流量值，直到读取到的所述流量值等于预设流量值，停止调节所述供水装置的运行频率。

9.根据权利要求7所述的换热控制方法，其特征在于，所述根据确定的所述工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：

在所述工作模式为所述二次侧定供水温度-定压力工作模式时，调节所述供水装置的运行频率的过程中，读取二次侧出水管上的第一压力检测单元和二次侧进水管上的第二压力检测单元检测到的压力值，直到根据读取到的所述压力值确定的供回水压差值等于预设压差值，停止调节所述供水装置的运行频率。

10.根据权利要求7所述的换热控制方法，其特征在于，所述根据确定的所述工作模式，调节三通阀的开度和/或调节供水装置的运行频率，具体包括：

在所述工作模式为所述二次侧定供水温度-定供回水温差工作模式时，调节所述供水装置的运行频率的过程中，读取二次侧出水管上的第三温度检测单元和二次侧进水管上的第四温度检测单元检测到的温度值，直到根据读取到的所述温度值确定的供回水温差值等于预设温差值，停止调节所述供水装置的运行频率。