CN108426286A - 一种用于承压系统的常压储热罐 - Google Patents

一种用于承压系统的常压储热罐 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于承压系统的常压储热罐，包括储热罐、第一液位控制阀、第二液位控制阀、放热泵、储热泵；所述放热泵与第二开关串联后与第一液位控制阀并联，形成放热端，所述放热端的一端与储热罐相连接，另一端分别通过第一开关和第二热网流量开关与热网加热器的两端相连接；所述储热泵与第三开关串联后与第二液位控制阀并联，形成储热端，所述储热端的一端与储热罐相连接，另一端分别通过第四开关和第一热网流量开关与热网回水端和热网供水端相连接；所述热网加热器的两端分别与热网回水端和热网供水端相连接。本发明能够在承压供暖系统中使用常压水储热罐进行储热。利用控制储热罐中液位的高低使承压供暖系统中可以使用常压水储热罐。

Description

一种用于承压系统的常压储热罐
技术领域
本发明涉及一种电加热装置，尤其是涉及一种用于承压系统的常压储热罐。
背景技术
在热网供水分为承压和常压供水。承压供水网可以提供更高温度的水，但是其管道容器都需要能承受一定压力，成本相对于常压设备，会高很多；而常压供水水温都在100℃以内，缺点是供水水温不及承压系统的高。
并且由于一些特殊工况，热网供热需要在一定时间储存起来，等到其他时间去使用。这就需要使用储热罐。但是承压系统一般需要使用承压储热罐进行储热。承压储热罐需要符合压力容器标准，而且具有一定危险性，并且成本也比常压容器高很多。
发明内容
本发明提供了一种用于承压系统的常压储热罐，能在承压热水管网上使用常压水储热。为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于承压系统的常压储热罐，包括储热罐、第一液位控制阀W1、第二液位控制阀W2、放热泵、储热泵；所述放热泵与第二开关V2串联后与第一液位控制阀W1并联，形成放热端，所述放热端的一端与储热罐相连接，另一端分别通过第一开关V1和第二热网流量开关M2与热网加热器的两端相连接；所述储热泵与第三开关V3串联后与第二液位控制阀W2并联，形成储热端，所述储热端的一端与储热罐相连接，另一端分别通过第四开关V4和第一热网流量开关M1与热网回水端和热网供水端相连接；所述热网加热器的两端分别与热网回水端和热网供水端相连接。
所述第一开关V1和热网加热器之间设置有热网加热器流量传感器和热网加热器出水温度传感器；所述第二热网流量开关M2与热网加热器之间设置有热网加热器进水温度传感器；所述第一热网流量开关M1和热网供水端之间设置有热网供水温度传感器T和热网供回水流量传感器，所述第四开关V4和热网回水端之间设置有热网回水温度传感器和热网循环泵。
放热端和储热罐之间设置有储热罐上温度传感器，储热时为储热罐进水温度，放热时为储热罐出水温度；所述储热端和储热罐之间设置有储热罐下温度传感器，储热时为储热罐出水温度，放热时为储热罐进水温度。
储热罐与大气联通，设置有布水器。
一种根据上述用于承压系统的常压储热罐应用的储热放热方法，运行工况判断条件：Q＝(T1-T4)L1-(T-T2)L，其中，Q是热指标，T是热网供水温度，T1是热网加热器出水温度，T2是热网回水温度，T4是热网加热器进水温度，L是热网循环流量，L1是热网加热器流量。
储热时，T5上升并接近T3时表示储热罐热量已经饱和，必须减少抽汽供热量至热网供热负荷，判断条件：T5上升至T3-T5<n(n为供回水温差的10-20％)，T3是储热罐进水温度，T5是为储热罐出水温度。
放热时，运行中T3下降并接近T5表示储热罐中热量已经放尽，必须加大抽汽以满足热网供热，判断条件：T3下降至T3-T5<n(n为供回水温差的10-20％)，T3是储热罐出水温度，T5是储热罐进水温度。
本发明通过将常压储热水罐串联在热水管网上，通过温度传感器，和蓄热泵，放热泵来控制储热罐储热和放热，通过流量传感器和液位传感器，以及相关泵组，控制储热水罐内液位。
所述用于承压系统的常压储热罐能够在承压供暖系统中，使用常压水储热罐进行储热，利用控制储热罐中液位的高低，使承压供暖系统中可以使用常压水储热罐，避免使用造价高昂的承压储热罐。
附图说明
图1是所述承压系统的常压储热罐的系统示意图；
图2是图1的放大示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，所述用于承压系统的常压储热罐，包括储热罐1、第一液位控制阀2、第二液位控制阀6、放热泵4、储热泵8；所述放热泵4与第二开关12串联后与第一液位控制阀2并联，形成放热端，所述放热端的一端与储热罐1相连接，另一端分别通过第一开关11和第二热网流量开关5与热网加热器43的两端相连接；所述储热泵与第三开关13串联后与第二液位控制阀6并联，形成储热端，所述储热端的一端与储热罐相连接，另一端分别通过第四开关14和第一热网流量开关9与热网回水端41和热网供水端40相连接；所述热网加热器43的两端分别与热网回水端41和热网供水端40相连接。
所述第一开关11和热网加热器之间设置有热网加热器流量传感器31和热网加热器出水温度传感器21；所述第二热网流量开关M2与热网加热器之间设置有热网加热器进水温度传感器24；所述第一热网流量开关M1和热网供水端之间设置有热网供水温度传感器20和热网供回水流量传感器30，所述第四开关14和热网回水端41之间设置有热网回水温度传感器22和热网循环泵42。
放热端和储热罐之间设置有储热罐上温度传感器3，储热时为储热罐进水温度，放热时为储热罐出水温度；所述储热端和储热罐之间设置有储热罐下温度传感器7，储热时为储热罐出水温度，放热时为储热罐进水温度。储热罐1与大气联通，设置有布水器。
结合附图，第一液位控制阀2用W1表示，第二液位控制阀6用W2表示，第一开关11用V1表示，第二开关12用V2表示，第三开关13用V3表示，第四开关14用V4表示，第二热网流量开关5用M2表示，第一热网流量开关9用M1表示，储热罐的工作水位10用W表示。
在使用时，运行工况判断条件：Q＝(T1-T4)L1-(T-T2)L
Q——热指标【立方米*℃/小时】
T——热网供水温度(热网需求的给定温度)【℃】
T1——热网加热器出水温度【℃】
T2——热网回水温度【℃】
T3——储热罐的高位温度【℃】
T4——热网加热器进水温度【℃】
T5——储热罐的低位温度【℃】
L——热网循环流量【立方米/小时】
L1——热网加热器流量【立方米/小时】
M1-----第一热网流量开关
M2-----第二热网流量开关
本发明使用时存在三种工况：储热：是给用热源储热罐储存热量的过程；直供：不使用储热罐，热源直接供热；放热：不使用热源，只用储热罐供热的过程。
1、当Q>0时，储热工况：
V1开，V2关，V3开，V4关，M1控制温度T，M2控制温度T3，W1液位W控制，W2关，储热泵工作，放热泵停止；储热时储热罐与热网供水串联工作；当T实测温度不等于供热要求时，通过调节M1的开度将供热温度稳定在T设定值左右；
W为储热罐的工作水位，储热时通过控制W1的开度保持储热罐的运行液位；
T3温度不等于储热温度时，通过调节M2的开度保持储热罐的进水温度在设定的储热温度T3左右；
T5上升接近T3表示储热罐热量已经饱和，必须减少抽汽供热量至热网供热负荷，判断条件：T5上升至T3-T5<n(n为供回水温差的10-20％)；
2、当Q＝0时，直供工况：
V1关，V2关，V3关，V4关，V5关，M1关，M2关，W1关，W2关，储热泵停止，放热泵停止；
3、当Q<0时，放热工况：
V1关，V2开，V3关，V4开，M1关，M2温度控制，M3流量控制，W1关，W2液位控制，储热泵停止，放热泵工作；放热时储热罐与热网回水串联工作；当T1的实测温度偏离T时，通过调节M2将温度稳定在T设定值左右；调节W2开度维持储热罐的液位W；
运行中T3下降接近T5表示储热罐中热量已经放尽，必须加大抽汽以满足热网供热，判断条件：T3下降至T3-T5<n(n为供回水温差的10-20％)。
运行工况判断条件：Q＝(T1-T4)L1-(T-T2)L
Q——热指标【立方米*℃/小时】
T——热网供水温度(热网需求的给定温度)【℃】
T1——热网加热器出水温度【℃】
T2——热网回水温度【℃】
T3——储热罐的高位温度【℃】
T4——热网加热器进水温度【℃】
T5——储热罐的低位温度【℃】
L——热网循环流量【立方米/小时】
L1——热网加热器流量【立方米/小时】
下面是对上面的工况的操作和逻辑描述，其中，工况2是直接供热，不使用本系统，不予描述。
工况一储热
1、当Q>0时，储热工况运行逻辑：
V1开，V2关，V3开，V4关，M1温度T控制，M2温度T3控制，W1液位W控制，W2关，储热泵工作，放热泵停止；储热时储热罐与热网供水串联工作；当T实测温度不等于供热要求时，通过调节M1的开度将供热温度稳定在T设定值左右；
W为储热罐的工作水位，储热时通过控制W1的开度保持储热罐的运行液位；
T3温度不等于储热温度时，通过调节M2的开度保持储热罐的进水温度在设定的储热温度T3左右；
T5上升接近T3表示储热罐热量已经饱和，必须减少抽汽供热量至热网供热负荷，判断条件：T5上升至T3-T5<n(n为供回水温差的10-20％)。
传感器测的数据：T——热网供水温度，
T1——热网加热器出水温度，
T2——热网回水温度，
T3——储热罐上温度(储热时为储热罐进水温度，放热时为储热罐出水温度)，
T4——热网加热器进水温度，
T5——储热罐下温度(储热时为储热罐出水温度，放热时为储热罐进水温度)，
L——热网供回水流量，
L1——热网加热器流量，
W——储热罐液位。
工况三放热
3.当Q<0时，放热工况运行逻辑：
V1关，V2开，V3关，V4开，M1关，M2温度控制，M3流量控制，W1关，W2液位控制，储热泵停止，放热泵工作；放热时储热罐与热网回水串联工作；当T1的实测温度偏离T时，通过调节M2将温度稳定在T设定值左右；调节W2开度维持储热罐的液位W；
运行中T3下降接近T5表示储热罐中热量已经放尽，必须加大抽汽以满足热网供热，判断条件：T3下降至T3-T5<n(n为供回水温差的10-20％)。
传感器测的数据：T——热网供水温度，
T1——热网加热器出水温度，
T2——热网回水温度，
T3——储热罐上温度(储热时为储热罐进水温度，放热时为储热罐出水温度)，
T4——热网加热器进水温度，
T5——储热罐下温度(储热时为储热罐出水温度，放热时为储热罐进水温度)，
L——热网供回水流量，
L1——热网加热器流量，
W——储热罐液位。
本发明中未提及的技术均为现有技术。
本发明的实施例为最优方案，在本领域技术人员在本发明公开技术的基础上做任何无创造性的更改均属于本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种用于承压系统的常压储热罐，其特征在于：包括储热罐、第一液位控制阀W1、第二液位控制阀W2、放热泵、储热泵；所述放热泵与第二开关V2串联后与第一液位控制阀W1并联，形成放热端，所述放热端的一端与储热罐相连接，另一端分别通过第一开关V1和第二热网流量开关M2与热网加热器的两端相连接；所述储热泵与第三开关V3串联后与第二液位控制阀W2并联，形成储热端，所述储热端的一端与储热罐相连接，另一端分别通过第四开关V4和第一热网流量开关M1与热网回水端和热网供水端相连接；所述热网加热器的两端分别与热网回水端和热网供水端相连接。
2.根据权利要求1所述的用于承压系统的常压储热罐，其特征在于：所述第一开关V1和热网加热器之间设置有热网加热器流量传感器和热网加热器出水温度传感器；所述第二热网流量开关M2与热网加热器之间设置有热网加热器进水温度传感器；所述第一热网流量开关M1和热网供水端之间设置有热网供水温度传感器和热网供回水流量传感器，所述第四开关V4和热网回水端之间设置有热网回水温度传感器和热网循环泵。
3.根据权利要求1所述的用于承压系统的常压储热罐，其特征在于：放热端和储热罐之间设置有储热罐上温度传感器，储热时为储热罐进水温度，放热时为储热罐出水温度；所述储热端和储热罐之间设置有储热罐下温度传感器，储热时为储热罐出水温度，放热时为储热罐进水温度。
4.根据权利要求1所述的用于承压系统的常压储热罐，其特征在于：储热罐与大气联通，设置有布水器。
5.根据权利要求1所述的用于承压系统的常压储热罐应用的储热放热方法，运行工况判断条件：Q＝(T1-T4)L1-(T-T2)L，其中，Q是热指标，T是热网供水温度，T1是热网加热器出水温度，T2是热网回水温度，T4是热网加热器进水温度，L是热网循环流量，L1是热网加热器流量。
6.根据权利要求5所述的用于承压系统的常压储热罐应用的储热放热方法，其特征在于：储热时，T5上升并接近T3时表示储热罐热量已经饱和，必须减少抽汽供热量至热网供热负荷，判断条件：T5上升至T3-T5<n(n为供回水温差的10-20％)，T3是储热罐进水温度，T5是为储热罐出水温度。
7.根据权利要求5所述的用于承压系统的常压储热罐应用的储热放热方法，其特征在于：放热时，运行中T3下降并接近T5表示储热罐中热量已经放尽，必须加大抽汽以满足热网供热，判断条件：T3下降至T3-T5<n(n为供回水温差的10-20％)，T3是储热罐出水温度，T5是储热罐进水温度。
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