CN112327950A - 具有过热保护功能的分流设施流量控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有过热保护功能的分流设施流量控制装置，包括热管，所述热管的底部安装有冷管，所述热管与冷管之间设置有过热保护装置，所述过热保护装置包括热水主阀，所述热水主阀的两端与热管的一侧贯通连接，所述热管上安装有管道阻断装置，所述热水主阀两端位于管道阻断装置的两侧，所述热管的顶部贯通连接有三通阀，所述三通阀的一个端口与冷管贯通连接，且该端口与冷管的连接处设置有水泵，所述冷管和热管与三通阀的另一个端口贯通连接，所述热管上安装有第一温度传感器，所述冷管上安装有第二温度传感器，所述管道阻断装置包括水流挡板，本发明，具有使用安全和可对热能回收利用的特点。
Description
技术领域
本发明涉及流量分配技术领域，具体为一种具有过热保护功能的分流设施流量控制装置。
背景技术
流量控制系统是指以流量作为被控制量的反馈控制系统。流量是单位时间内通过管道的流体量。流量控制系统是一类重要的工业控制系统，广泛应用于各种工业部门。此种控制装置用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体。
现有的流量控制系统在超负荷运行时，当输送的流体或气体温度过高时，可能导致管壁损坏或加剧老化，降低了流量控制系统的使用寿命。因此，设计使用安全和可对热能回收利用的一种具有过热保护功能的分流设施流量控制装置是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有过热保护功能的分流设施流量控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有过热保护功能的分流设施流量控制装置，包括热管，所述热管的底部安装有冷管，所述热管与冷管之间设置有过热保护装置，过热保护装置用于在热管温度过高时可以立即切断原有的供应，整个过热保护装置及其相应的管路是外加在管道上的，可以任意在管道上选定位置安装，安装拆卸方便。
进一步的，所述过热保护装置包括热水主阀，所述热水主阀的两端与热管的一侧贯通连接，所述热管上安装有管道阻断装置，所述热水主阀两端位于管道阻断装置的两侧，所述热管的顶部贯通连接有三通阀，所述三通阀的一个端口与冷管贯通连接，且该端口与冷管的连接处设置有水泵，所述冷管和热管与三通阀的另一个端口贯通连接，所述热管上安装有第一温度传感器，所述冷管上安装有第二温度传感器，第一温度传感器和第二温度传感器用于探测热管和冷管的温度，给予过热保护装置温度指标的参考，来控制热水主阀和三通阀的开度，当热水主阀全开且三通阀全闭时，热水全部从热管上流通，当热管全闭时热水全部需要经过换热，此时再根据需要调节三通阀下口的流量大小，从而确定从右口进入的混合水如何分配流量，可以任意调整过热水在原有管道和冷却路径的流动比例，控制水的温度，相比于间接管热的方法，该方法结构简单且换热速度快。
进一步的，所述管道阻断装置包括水流挡板，所述水流挡板的外周面开设有凹槽，且凹槽的内部嵌入有环形气囊，所述水流挡板的内部安装有压缩气体储存罐，所述压缩气体储存罐的出气端与环形气囊贯通连接，且连接处设置有气囊阀，所述压缩气体储存罐的进气端贯通连接有测压头和补气头，相比于常规的将管道截断和焊死，此装置无需对管道进行较大的改装即可对管道进行拦截阻断，使用时先利用补气头对压缩气体储存罐充气，再利用测压头对压缩气体储存罐进行测压，当至截流位置时使环形气囊充气，直至环形气囊充满热管的内壁被阻断，避免损坏原有结构且能实现阻断管路的效果。
进一步的，所述压缩气体储存罐的出气端贯通连接有气动马达，且连接处设置有动力阀，水流挡板的两侧对应安装有导向座，所述气动马达的输出端通过连轴器连接有电动推杆，所述电动推杆的输出端连接有推进桨，所述水流挡板的一侧开设有容置槽，所述推进桨安装在容置槽的内部，所述水流挡板的两侧均匀安装有导向座，所述导向座的内部滑动安装有导杆，所述导杆的一端通过轴承座转动安装有滑轮，所述导杆的一端与导向座的内壁之间设置有弹簧，所述滑轮与热管的内壁为配合结构，所述水流挡板的内部安装有控制器，当安装水流挡板时只需在管道的一端端头将其放进去，接着开启动力阀，使压缩气体储存罐带动电动推杆转动，电动推杆伸长并带动推进桨旋转，通过推进桨让其在管道内行进直至该阻断的位置再进行充气，无需人力。
进一步的，所述热管的一端设置有若干条支管，所述冷管与支管之间设置有热能分流装置，所述热能分流装置包括蒸发器，所述冷管的一端通过蒸发器的一个流道，所述蒸发器的另一个流道贯通连接有压缩机，所述压缩机的输出端贯通连接有冷凝器，所述冷凝器的外部设置有冷却装置，所述冷凝器的另一端贯通连接有节流阀，所述节流阀的一端与冷凝器的另一个流道贯通连接，工作时冷管流出的混合水经过蒸发器降温后，其另一流通道经过压缩机加温加压，高温高压的制冷剂经过冷凝器冷却，再经过节流腔节流膨胀，再次经过蒸发器与冷管进行热交换，将冷管与热管混合之后流出的水进行冷却，便于持续利用冷管的冷水。
进一步的，所述冷却装置为热能膨胀气室，所述热能膨胀气室贯通连接有多个换向阀，所述支管上设置有节流腔，所述节流腔的内部活动安装有活塞，换向阀用于切换节流腔的扩大和压缩，以此调整支管流量的大小，实现流量的自主控制，换向阀较佳地为两位两通电磁换向阀，用以更灵活地实现换向，它根据想要的流量使换向阀通电作用，受热膨胀后的空气经过换向阀流入节流腔。
进一步的，所述节流腔位于活塞两端的有杆腔和无杆腔分别与换向阀的两个端口相连通, 当有杆腔通入热膨胀后的气体时，活塞被推动压缩节流腔，使其对应的支管流量减小，当无杆腔通入热膨胀后的气体时，活塞被推动扩大节流腔，对应的支管流量增大，分配各个支管的流量，起到了热能充分利用的效果。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，
（1）通过设置有冷管、热管和过热保护装置，在温度传感器探测到输送流体的热管温度过高时可以立即切断原有的供应，将热管中的水通入一部分进冷管，并使混合水回流进热管，防止管道因为过热而损坏，整个过热保护装置及其相应的管路是外加在管道上的，可以任意在管道上选定位置安装，安装拆卸方便；
（2）通过设置有三通阀、热水主阀和水泵等装置，可以任意调整过热水在原有管道和冷却路径的流动比例，控制水的温度，相比于间接管热的方法，该方法结构简单且换热速度快；
（3）通过设置有管道阻断装置，相比于常规的将管道截断和焊死，此装置无需对管道进行较大的改装即可对管道进行拦截阻断，通过设置有压缩气体储存罐和启动马达等构件，只需在管道的一端端头将其放进去，通过推进桨让其在管道内行进直至该阻断的位置再进行充气，无需人力，避免损坏原有结构且能实现阻断管路的效果；
（4）通过设置有热能分流装置，将冷管与热管混合之后流出的水进行冷却，并且通过压缩机和冷凝器将热能加以利用，推动与热管相连的各个支管内安装的节流腔活塞杆移动，分配各个支管的流量，起到了热能充分利用的效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的热管与冷管液压原理图；
图3是本发明的热能分流装置原理图；
图4是本发明的管道阻断装置结构示意图；
图5是本发明的管道阻断装置原理图；
图6是本发明的推进桨与水流挡板安装示意图；
图中：1、热管；2、冷管；3、过热保护装置；4、管道阻断装置；5、接头；6、热能分流装置；11、第一温度传感器；21、第二温度传感器；31、三通阀；32、热水主阀；33、水泵；41、水流挡板；411、容置槽；42、环形气囊；421、气囊阀；43、压缩气体储存罐；431、测压头；432、补气头；44、导向座；45、导杆；46、滑轮；47、推进桨；48、弹簧；49、气动马达；491、动力阀；61、蒸发器；62、压缩机；63、节流阀；64、冷凝器；65、热能膨胀气室；66、换向阀；67、节流腔；671、活塞；12、支管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供技术方案：一种具有过热保护功能的分流设施流量控制装置，包括热管1，热管1的底部安装有冷管2，热管1与冷管2之间设置有过热保护装置3，过热保护装置3用于在热管1温度过高时可以立即切断原有的供应，整个过热保护装置3及其相应的管路是外加在管道上的，可以任意在管道上选定位置安装，安装拆卸方便；
如图2，过热保护装置3包括热水主阀32，热水主阀32的两端与热管1的一侧贯通连接，热管1上安装有管道阻断装置4，热水主阀32两端位于管道阻断装置4的两侧，热管1的顶部贯通连接有三通阀31，三通阀31的一个端口与冷管2贯通连接，且该端口与冷管2的连接处设置有水泵33，冷管2和热管1与三通阀31的另一个端口贯通连接，热管1上安装有第一温度传感器11，冷管2上安装有第二温度传感器21，第一温度传感器11和第二温度传感器21用于探测热管1和冷管2的温度，给予过热保护装置3温度指标的参考，来控制热水主阀32和三通阀31的开度，当热水主阀32全开且三通阀31全闭时，热水全部从热管1上流通，当热管1全闭时热水全部需要经过换热，此时再根据需要调节三通阀31下口的流量大小，从而确定从右口进入的混合水如何分配流量，可以任意调整过热水在原有管道和冷却路径的流动比例，控制水的温度，相比于间接管热的方法，该方法结构简单且换热速度快；
如图4，管道阻断装置4包括水流挡板41，水流挡板41的外周面开设有凹槽，且凹槽的内部嵌入有环形气囊42，水流挡板41的内部安装有压缩气体储存罐43，压缩气体储存罐43的出气端与环形气囊42贯通连接，且连接处设置有气囊阀421，压缩气体储存罐43的进气端贯通连接有测压头431和补气头432，相比于常规的将管道截断和焊死，此装置无需对管道进行较大的改装即可对管道进行拦截阻断，使用时先利用补气头432对压缩气体储存罐43充气，再利用测压头431对压缩气体储存罐43进行测压，当至截流位置时使环形气囊42充气，直至环形气囊42充满热管1的内壁被阻断，避免损坏原有结构且能实现阻断管路的效果；
如图5和6，压缩气体储存罐43的出气端贯通连接有气动马达49，且连接处设置有动力阀491，水流挡板41的两侧对应安装有导向座44，气动马达49的输出端通过连轴器连接有电动推杆，电动推杆的输出端连接有推进桨47，水流挡板41的一侧开设有容置槽411，推进桨47安装在容置槽411的内部，水流挡板41的两侧均匀安装有导向座44，导向座44的内部滑动安装有导杆45，导杆45的一端通过轴承座转动安装有滑轮46，导杆45的一端与导向座44的内壁之间设置有弹簧48，滑轮46与热管1的内壁为配合结构，水流挡板41的内部安装有控制器，当安装水流挡板41时只需在管道的一端端头将其放进去，接着开启动力阀491，使压缩气体储存罐43带动电动推杆转动，电动推杆伸长并带动推进桨47旋转，通过推进桨47让其在管道内行进直至该阻断的位置再进行充气，无需人力；
如图3，热管1的一端设置有若干条支管12，冷管2与支管12之间设置有热能分流装置6，热能分流装置6包括蒸发器61，冷管2的一端通过蒸发器61的一个流道，蒸发器61的另一个流道贯通连接有压缩机62，压缩机62的输出端贯通连接有冷凝器64，冷凝器64的外部设置有冷却装置，冷凝器64的另一端贯通连接有节流阀，节流阀的一端与冷凝器64的另一个流道贯通连接，工作时冷管2流出的混合水经过蒸发器61降温后，其另一流通道经过压缩机62加温加压，高温高压的制冷剂经过冷凝器64冷却，再经过节流腔67节流膨胀，再次经过蒸发器61与冷管2进行热交换，将冷管2与热管1混合之后流出的水进行冷却，便于持续利用冷管2的冷水；
冷却装置为热能膨胀气室65，热能膨胀气室65贯通连接有多个换向阀66，支管12上设置有节流腔67，节流腔67的内部活动安装有活塞671，换向阀66用于切换是节流腔67究竟是扩大还是压缩，以此调整支管12流量的大小，实现流量的自主控制，换向阀66较佳地为两位两通电磁换向阀，用以更灵活地实现换向，它根据想要的流量使换向阀66通电作用，受热膨胀后的空气经过换向阀66流入节流腔67；
节流腔67位于活塞671两端的有杆腔和无杆腔分别与换向阀66的两个端口相连通，当有杆腔通入热膨胀后的气体时，活塞被推动压缩节流腔67，使其对应的支管12流量减小，当无杆腔通入热膨胀后的气体时，活塞被推动扩大节流腔67，对应的支管12流量增大，分配各个支管12的流量，起到了热能充分利用的效果。
实施例：当安装该过热保护装置3时，只需先根据管路的尺寸形状在热管1和冷管2上钻孔，将其焊接在管路上，接着将管道阻断装置4放置在热管1内，利用推进桨47使其在热管1内运动至正确位置，管道阻断装置4用于拦截管道的流量，使用时利用两个温度传感器探测热管1与冷管2内的温度，利用过热保护装置3将两管进行混合降温，冷管2混合后出流的液体被热能分流装置6进行热能回收，并利用热能膨胀气室65给予热管1各个支管12分流装置的分流动力。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种具有过热保护功能的分流设施流量控制装置，包括热管（1），其特征在于：所述热管（1）的底部安装有冷管（2），所述热管（1）与冷管（2）之间设置有过热保护装置（3）；
所述过热保护装置（3）包括热水主阀（32），所述热水主阀（32）的两端与热管（1）的一侧贯通连接，所述热管（1）上安装有管道阻断装置（4），所述热水主阀（32）两端位于管道阻断装置（4）的两侧，所述热管（1）的顶部贯通连接有三通阀（31），所述三通阀（31）的一个端口与冷管（2）贯通连接，且该端口与冷管（2）的连接处设置有水泵（33），所述冷管（2）和热管（1）与三通阀（31）的另一个端口贯通连接，所述热管（1）上安装有第一温度传感器（11），所述冷管（2）上安装有第二温度传感器（21）；
所述管道阻断装置（4）包括水流挡板（41），所述水流挡板（41）的外周面开设有凹槽，且凹槽的内部嵌入有环形气囊（42），所述水流挡板（41）的内部安装有压缩气体储存罐（43），所述压缩气体储存罐（43）的出气端与环形气囊（42）贯通连接，且连接处设置有气囊阀（421），所述压缩气体储存罐（43）的进气端贯通连接有测压头（431）和补气头（432）；
所述热管（1）的一端设置有若干条支管（12），所述冷管（2）与支管（12）之间设置有热能分流装置（6），所述热能分流装置（6）包括蒸发器（61），所述冷管（2）的一端通过蒸发器（61）的一个流道，所述蒸发器（61）的另一个流道贯通连接有压缩机（62），所述压缩机（62）的输出端贯通连接有冷凝器（64），所述冷凝器（64）的外部设置有冷却装置，所述冷凝器（64）的另一端贯通连接有节流阀，所述节流阀的一端与冷凝器（64）的另一个流道贯通连接。
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