CN113124450A - 一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，包括锅炉、变频泵体机组、出液管和回液管，还包括：回水升温管；所述变频泵体机组的出口与锅炉的进水口之间通过连通管道连接，所述回液管连接在变频泵体机组的进口上；所述出液管与锅炉的出水口连接，所述回水升温管的两端均设置三通接头。通过温度传感器安装在回液管上，能够对回流到回液管内的水温实时监测，作为闭环控制判断水温的依据；通过变频泵体机组、回水升温管双向调控作用，能够调节水流速或者加热功率实现对水温度稳定调控的作用；通过电磁控制保压机构的设置，在正常供热水时保证水压，在清理锅炉时，控制其不工作，保证正常调控作用。

Description

一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统
技术领域
本发明涉及一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，属于锅炉技术领域。
背景技术
锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。锅炉需要定期清理，若对锅炉及热水使用端同时清理会耗费大量人力物力，且效率极低，通常在过路段设定回水升温管。由于清理时，对回水温度有较高要求，现有的回水升温管到经常出现水温不稳定，影响清理连续性。为此，需要设计相应的技术方案给予解决。
发明内容
本发明是针对现有技术存在的不足，提供一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，该具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，回水温度稳定，闭环控制的方式，节能环保，解决了现有的回水升温管到经常出现水温不稳定，影响清理连续性等问题。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，包括锅炉、变频泵体机组、出液管和回液管，还包括：回水升温管；
所述变频泵体机组的出口与锅炉的进水口之间通过连通管道连接，所述回液管连接在变频泵体机组的进口上；
所述出液管与锅炉的出水口连接，所述回水升温管的两端均设置三通接头，两个所述三通接头分别连接在出液管和回液管的管路上；
所述出液管、回液管和三通接头上均安装阀门，所述回液管的管路上还安装温度传感器，所述出液管的管路上安装有电磁控制保压机构；
所述温度传感器与MCU连接，所述MCU与加热控制模块、PLC控制模块和电磁铁控制模块，所述加热控制模块、PLC控制模块和电磁铁控制模块分别与回水升温管、变频泵体机组和电磁控制保压机构电性连接，所述温度传感器、MCU、加热控制模块、PLC控制模块、电磁铁控制模块、回水升温管、变频泵体机组和电磁控制保压机构形成闭环控制系统。
作为上述技术方案的改进，所述连通管道中部一段呈U型状，且连通管道的U型状一段最低位置安装排杂阀门。
作为上述技术方案的改进，所述阀门为电磁阀门，所述电磁阀门与电磁铁控制模块电性连接。
作为上述技术方案的改进，所述回水升温管包括外壳体和置于外壳体内部的加热组件。
作为上述技术方案的改进，所述加热组件为电加热组件，且电加热组件设置有不少于两个，所述电加热组件之间层叠设置，相邻的两个电加热组件之间通过隔离柱支撑分离。
作为上述技术方案的改进，所述外壳体、加热组件均呈扁平状，所述加热组件延伸至外壳体的内部边缘处。
作为上述技术方案的改进，所述电磁控制保压机构包括中空外壳体和滑杆，所述中空外壳体与出液管的内腔连通，所述滑杆贯穿中空外壳体的侧壁并延伸至中空外壳体的内部，所述滑杆位于中空外壳体内腔的一端连接有调压板，所述调压板与中空外壳体的内壁滑动连接，所述调压板与中空外壳体的内壁之间密封，所述调压板朝向滑杆的一侧连接有支撑弹簧，所述支撑弹簧的另一端与中空外壳体的内壁连接，所述调压板朝向滑杆的一侧连接有衔铁块，所述中空外壳体的内壁对应位置设置有与衔铁块位置对应且相适配的电磁铁，所述电磁铁与电磁铁控制模块电性连接。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本方案相对现有技术，回水温度稳定，闭环控制的方式，节能环保。
本方案通过温度传感器安装在回液管上，能够对回流到回液管内的水温实时监测，作为闭环控制判断水温的依据；通过变频泵体机组、回水升温管双向调控作用，能够调节水流速或者加热功率实现对水温度稳定调控的作用；通过电磁控制保压机构的设置，在正常供热水时保证水压，在清理锅炉时，控制其不工作，保证正常调控作用；通过MCU、加热控制模块、PLC控制模块和电磁铁控制模块组成的控制单元，能够实现对水温的智能闭环控制。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明回水升温管的内部结构示意图；
图3为本发明外壳体、加热组件的结构示意图；
图4为本发明电磁控制保压机构的结构示意图；
图5为本发明的系统逻辑框图。
图中：1锅炉、2出液管、3连通管道、4变频泵体机组、5回液管、6回水升温管、61外壳体、62加热组件、63隔离柱、7温度传感器、8三通接头、9阀门、10电磁控制保压机构、101中空外壳体、102调压板、103滑杆、104支撑弹簧、105衔铁块、106电磁铁。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
如图1-5所示：一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，包括锅炉1、变频泵体机组4、出液管2和回液管5，还包括：回水升温管6，锅炉1、变频泵体机组4、出液管2、回液管5、回水升温管6组成供热系统的基本框架；
所述变频泵体机组4的出口与锅炉1的进水口之间通过连通管道3连接，所述回液管5连接在变频泵体机组4的进口上，连通管道3连接变频泵体机组4与锅炉1，使得变频泵体机组4与锅炉1之间的水流单向流通，回液管5将使用后的水回流至变频泵体机组4内；
所述出液管2与锅炉1的出水口连接，所述回水升温管6的两端均设置三通接头8，两个所述三通接头8分别连接在出液管2和回液管5的管路上，出液管2将加热后的水从锅炉1内输出，清理时，出液管2内的水经过回水升温管6进入回液管5中，回水升温管6实现对清理液的升温作用；
所述出液管2、回液管5和三通接头8上均安装阀门9，所述回液管5的管路上还安装温度传感器7，所述出液管2的管路上安装有电磁控制保压机构10，正常使用供热系统时，电磁控制保压机构10通过可变容量的方式，对出液管2内的水压调控作用，当出液管2内呈低压状态时，电磁控制保压机构10缩小体积，提高出液管2内的水压，当出液管2内呈高压状态时，电磁控制保压机构10扩大体积，降低出液管2内的水压，从而使得出液管2内的水压趋于稳定状态；
所述温度传感器7与MCU连接，所述MCU与加热控制模块、PLC控制模块和电磁铁控制模块，所述加热控制模块、PLC控制模块和电磁铁控制模块分别与回水升温管6、变频泵体机组4和电磁控制保压机构10电性连接，所述温度传感器7、MCU、加热控制模块、PLC控制模块、电磁铁控制模块、回水升温管6、变频泵体机组4和电磁控制保压机构10形成闭环控制系统。
PLC控制模块选用西门子S7-200：处理速度0.8～1.2ms；存贮器2k；数字量248点；模拟量35路。集成的24V负载电源：可直接连接到传感器和变送器(执行器)，CPU 221，222具有180mA输出，CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分别输出280，400mA。可用作负载电源。
不同的设备类型。
CPU 221～226各有2种类型CPU，具有不同的电源电压和控制电压。
本机数字量输入/输出点。
CPU 221具有6个输入点和4个输出点，CPU 222具有8个输入点和6个输出点，CPU224具有14个输入点和10个输出点，CPU 224XP具有14个输入点和10个输出点，CPU 226具有24个输入点和16个输出点。
本机模拟量输入/输出点。
CPU 224XP具有2个输入点，1个输出点。
中断输入。
允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。
高速计数器。
CPU 221/222
4个高速计数器(30KHz)，可编程并具有复位输入，2个独立的输入端可同时作加、减计数，可连接两个相位差为90°的A/B相增量编码器。
CPU224/224XP/226。
6个高速计数器(30KHz)，具有CPU221/222相同的功能。
CPU 222/224/224XP/226。
可方便地用数字量和模拟量扩展模块进行扩展。可使用仿真器(选件)对本机输入信号进行仿真，用于调试用户程序。
锅炉1在清理湿保养期要求水温70-90℃，需要每星期加热循环一次。加热的目的是保持锅炉烟侧部分有一定的温度，防止因温度过低产生结露引起锅炉烟侧部位腐蚀，降低锅炉1使用寿命。
回水升温管6采用电加热的方式，高频的高频大电流流向被绕制成环状或其它形状的加热线圈(通常是用紫铜管制作)。由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束，将金属等被加热物体放置在线圈内，磁束就会贯通整个被加热物体，在被加热物体的内部与加热电流相反的方向，便会产生相对应的很大涡电流。由于被加热物体内存在着电阻，所以会产生很多的焦耳热，使物体自身的温度迅速上升。达到对所有金属材料加热的目的。金属材料对水进行加热，实现升温。
进一步改进地，所述连通管道3中部一段呈U型状，且连通管道3的U型状一段最低位置安装排杂阀门11，通过U型状的设置，使得杂质向U型的一段沉积，并最终通过排杂阀门11集中排出。
进一步改进地，所述阀门9为电磁阀门，所述电磁阀门与电磁铁控制模块电性连接，通过电磁阀门的设定，方便远程控制。
进一步改进地，所述回水升温管6包括外壳体61和置于外壳体61内部的加热组件62。
进一步改进地，所述加热组件62为电加热组件，且电加热组件设置有不少于两个，所述电加热组件之间层叠设置，相邻的两个电加热组件之间通过隔离柱63支撑分离，层叠状的加热组件62，使得加热面积较大，且根据使用的需求，选择使用加热组件62的数量，从而能够改变加热功率。
进一步改进地，所述外壳体61、加热组件62均呈扁平状，所述加热组件62延伸至外壳体61的内部边缘处。
进一步改进地，所述电磁控制保压机构10包括中空外壳体101和滑杆103，所述中空外壳体101与出液管2的内腔连通，所述滑杆103贯穿中空外壳体101的侧壁并延伸至中空外壳体101的内部，所述滑杆103位于中空外壳体101内腔的一端连接有调压板102，所述调压板102与中空外壳体101的内壁滑动连接，所述调压板102与中空外壳体101的内壁之间密封，所述调压板102朝向滑杆103的一侧连接有支撑弹簧104，所述支撑弹簧104的另一端与中空外壳体101的内壁连接，所述调压板102朝向滑杆103的一侧连接有衔铁块105，所述中空外壳体101的内壁对应位置设置有与衔铁块105位置对应且相适配的电磁铁106，所述电磁铁106与电磁铁控制模块电性连接。
工作原理：正常供热使用时：控制三通接头8上的阀门9关闭，出液管2和回液管5上的阀门9打开，变频泵体机组4作为动力机构，锅炉1对内部的水加热，在变频泵体机组4的驱动作用下使得锅炉1内的热水输出，并通过出液管2输出到热水使用处，热水经过输送及使用会产生热量损失，并对热水使用处升温，热量损失后热水降温为温水，温水通过回液管5回流至变频泵体机组4内，最后回流至锅炉1内再次加热，循环使用。
清理时，预先对MCU设定回水温度，控制出液管2和回液管5上的阀门9关闭，控制三通接头8上的阀门9打开，控制电磁铁106对衔铁块105吸附，使得调压板102向电磁铁106靠近，且支撑弹簧104收缩，调压板102不再随出液管2内的液压变化而移动，将清理药剂加入锅炉1内，锅炉1对药剂加热，变频泵体机组4驱动药剂在出液管2、回水升温管6、回液管5、连通管道3内流动并最终回流至锅炉1内。
温度传感器7对回液管5内药剂的温度检测，判断回液管5内药剂的温度是否符合回流要求，温度较低时，MCU控制变频泵体机组4降低效率并控制加热组件62加热功率上升，直至温度传感器7检测到温度达到设定要求；温度较低时，MCU控制变频泵体机组4提高效率并控制加热组件62加热功率降低，直至温度传感器7检测到温度达到设定要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，包括锅炉(1)、变频泵体机组(4)、出液管(2)和回液管(5)，其特征在于：还包括：回水升温管(6)；
所述变频泵体机组(4)的出口与锅炉(1)的进水口之间通过连通管道(3)连接，所述回液管(5)连接在变频泵体机组(4)的进口上；
所述出液管(2)与锅炉(1)的出水口连接，所述回水升温管(6)的两端均设置三通接头(8)，两个所述三通接头(8)分别连接在出液管(2)和回液管(5)的管路上；
所述出液管(2)、回液管(5)和三通接头(8)上均安装阀门(9)，所述回液管(5)的管路上还安装温度传感器(7)，所述出液管(2)的管路上安装有电磁控制保压机构(10)；
所述温度传感器(7)与MCU连接，所述MCU与加热控制模块、PLC控制模块和电磁铁控制模块，所述加热控制模块、PLC控制模块和电磁铁控制模块分别与回水升温管(6)、变频泵体机组(4)和电磁控制保压机构(10)电性连接，所述温度传感器(7)、MCU、加热控制模块、PLC控制模块、电磁铁控制模块、回水升温管(6)、变频泵体机组(4)和电磁控制保压机构(10)形成闭环控制系统。
2.根据权利要求1所述一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，其特征在于：所述连通管道(3)中部一段呈U型状，且连通管道(3)的U型状一段最低位置安装排杂阀门(11)。
3.根据权利要求1所述一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，其特征在于：所述阀门(9)为电磁阀门，所述电磁阀门与电磁铁控制模块电性连接。
4.根据权利要求1所述一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，其特征在于：所述回水升温管(6)包括外壳体(61)和置于外壳体(61)内部的加热组件(62)。
5.根据权利要求4所述一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，其特征在于：所述加热组件(62)为电加热组件，且电加热组件设置有不少于两个，所述电加热组件之间层叠设置，相邻的两个电加热组件之间通过隔离柱(63)支撑分离。
6.根据权利要求5所述一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，其特征在于：所述外壳体(61)、加热组件(62)均呈扁平状，所述加热组件(62)延伸至外壳体(61)的内部边缘处。
7.根据权利要求1所述一种具有高温热水锅炉回水升温功能的锅炉供热系统，其特征在于：所述电磁控制保压机构(10)包括中空外壳体(101)和滑杆(103)，所述中空外壳体(101)与出液管(2)的内腔连通，所述滑杆(103)贯穿中空外壳体(101)的侧壁并延伸至中空外壳体(101)的内部，所述滑杆(103)位于中空外壳体(101)内腔的一端连接有调压板(102)，所述调压板(102)与中空外壳体(101)的内壁滑动连接，所述调压板(102)与中空外壳体(101)的内壁之间密封，所述调压板(102)朝向滑杆(103)的一侧连接有支撑弹簧(104)，所述支撑弹簧(104)的另一端与中空外壳体(101)的内壁连接，所述调压板(102)朝向滑杆(103)的一侧连接有衔铁块(105)，所述中空外壳体(101)的内壁对应位置设置有与衔铁块(105)位置对应且相适配的电磁铁(106)，所述电磁铁(106)与电磁铁控制模块电性连接。
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