CN116989327A - 蒸汽凝水节能循环系统和节能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种蒸汽凝水节能循环系统和节能控制方法，蒸汽凝水节能循环系统包括热水柜，所述热水柜具有容置腔；冷凝器，用于对高温蒸汽进行冷却，所述冷凝器的排水口与所述热水柜连通；流量调节阀，所述流量调节阀的第一口与高温蒸汽回流管路连通，所述流量调节阀的第二口与所述冷凝器的进口连通，所述流量调节阀的第三口与所述热水柜连通，所述流量调节阀能够调节所述第一口与所述第二口连通的开度以及所述第一口与所述第三口连通的开度；加热蒸汽组件，所述加热蒸汽组件与所述热水柜连通，用于对所述热水柜中的水进行加热。本发明能够保证循环系统运行的稳定性，同时降低能耗、节省能源。

Description

蒸汽凝水节能循环系统和节能控制方法

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种蒸汽凝水节能循环系统和节能控制方法。

背景技术

在船舶上，需要利用锅炉将水加热成为饱和蒸汽，然后利用饱和蒸汽进行做功或者进行加热。饱和蒸汽加热或做功后，变成高温蒸汽凝水或蒸汽乏汽就直接全部经冷凝器冷凝成为低温热水回流热水柜，然后再利用蒸汽对热水柜里的低温热水的进行二次加热到额定的温度重新进入锅炉中加热成饱和蒸汽，形成一次完整循环。

常规布置中，饱和蒸汽加热或做功后，不管蒸汽中剩余的能量多少都全部直接通过冷凝器冷凝成较低温度的热水，造成进入热水柜里的凝水温度随蒸汽加热、做功负荷的变化而不断波动，不利于整个系统稳定运行。

需要对热水柜里的低温热水进行二次加热到额定温度，才能再次进入锅炉中进行循环，此过程浪费大量的能源，增加能耗，降低经济效益。

因此，需要一种蒸汽凝水节能循环系统和节能控制方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸汽凝水节能循环系统和节能控制方法，能够保证循环系统运行的稳定性，同时降低能耗、节省能源。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

蒸汽凝水节能循环系统，包括：

热水柜，所述热水柜具有容置腔；

冷凝器，用于对高温蒸汽进行冷却，所述冷凝器的排水口与所述热水柜连通；

流量调节阀，所述流量调节阀的第一口与高温蒸汽回流管路连通，所述流量调节阀的第二口与所述冷凝器的进口连通，所述流量调节阀的第三口与所述热水柜连通，所述流量调节阀能够调节所述第一口与所述第二口连通的开度以及所述第一口与所述第三口连通的开度；

加热蒸汽组件，所述加热蒸汽组件与所述热水柜连通，用于对所述热水柜中的水进行加热。

进一步地，所述冷凝器的排水口与所述热水柜通过导水管路连通，所述导水管路与所述热水柜连通处设置有第一截止阀。

进一步地，还包括排水管路，所述排水管路与所述冷凝器的排水口连通，所述排水管路上设置有第二截止阀。

进一步地，所述热水柜上设置有温度传感器，所述温度传感器用于采集所述热水柜的温度，所述温度传感器与所述流量调节阀电连接。

进一步地，所述热水柜上集成有凝水观察柜，所述凝水观察柜与所述热水柜以及所述冷凝器连通，所述凝水观察柜上设置有液位观察镜。

进一步地，所述凝水观察柜上设置有油分检测仪。

进一步地，所述冷凝器的进口处设置有第一温度计，所述冷凝器的排水口处设置有第二温度计。

进一步地，所述加热蒸汽组件包括加热管路，所述加热管路的第一端穿入到所述热水柜中，所述加热管路的第一端设置有喷嘴，所述加热管路上设置有控制阀组。

进一步地，所述热水柜中设置有液位计和低液位报警器。

节能控制方法，用于对如上所述的蒸汽凝水节能循环系统进行控制，包括如下步骤：

S1、实时采集热水柜中热水的温度；

S2、判断所述热水柜中热水的温度是否低于设定温度，如果是，则控制流量调节阀，使得第一口到所述第三口的流量增大，所述第一口到所述第二口的流量减小，直至所述热水柜的热水温度达到所述设定温度，调节所述第一口到所述第三口的流量以及所述第一口到所述第二口的流量，使得所述热水柜的温度保持所述设定温度。

本发明的有益效果：

本发明所提供的一种蒸汽凝水节能循环系统，热水柜与冷凝器的排水口连通，高温蒸汽通过高温蒸汽回流管路与流量调节阀的第一口连通，流量调节阀的第二口与冷凝器连通，流量调节阀的第三口与热水柜连通，加热蒸汽组件与热水柜连通，用于对热水柜的水进行加热，从而使得热水柜的温度满足锅炉再次加热的需要。通过上述设置，可以根据需要调节流量调节阀的第一口与第二口的开度以及第一口与第三口的开度，从而调节热水柜中热水的温度，充分利用高温蒸汽凝水或蒸汽乏汽的残余热量对热水柜中的热水能够加热，从而降低能耗、节省能源；通过控制高温蒸汽凝水或蒸汽乏汽流经冷凝器以及直接回到热水柜中的流量，保证热水柜中水温的恒定，从而保证循环系统运行的稳定性。

本发明所提供的一种节能控制方法，能够保证循环系统运行的稳定性，同时降低能耗、节省能源。

附图说明

图1是本发明一种蒸汽凝水节能循环系统的原理图。

图中：

1、热水柜；11、液位计；12、低液位报警器；13、温度传感器；2、冷凝器；21、第一温度计；22、第二温度计；3、流量调节阀；31、高温蒸汽回流管路；4、导水管路；41、第一截止阀；5、排水管路；51、第二截止阀；6、凝水观察柜；61、油分检测仪；62、液位观察镜；7、加热管路；71、控制阀组；72、喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在船舶上，需要利用锅炉将水加热成为饱和蒸汽，然后利用饱和蒸汽进行做功或者进行加热。为了能够保证循环系统运行的稳定性，同时降低能耗、节省能源。如图1所示，本发明提供一种蒸汽凝水节能循环系统。蒸汽凝水节能循环系统包括热水柜1、冷凝器2、流量调节阀3和加热蒸汽组件。

其中，热水柜1具有容置腔；冷凝器2用于对高温蒸汽进行冷却，冷凝器2的排水口与热水柜1连通，具体地，在冷凝器2上设置有冷却水进口和冷却水出口，通过通入冷却水与高温蒸汽进行热交换，以降低高温蒸汽的温度，使得高温蒸汽冷凝呈成水；流量调节阀3的第一口与高温蒸汽回流管路31连通，流量调节阀3的第二口与冷凝器2的进口连通，流量调节阀3的第三口与热水柜1连通，流量调节阀3能够调节第一口与第二口连通的开度以及第一口与第三口连通的开度；加热蒸汽组件与热水柜1连通，用于对热水柜1中的水进行加热。

通过上述设置，可以根据需要调节流量调节阀3的第一口与第二口的开度以及第一口与第三口的开度，从而调节热水柜1中热水的温度，充分利用高温蒸汽凝水或蒸汽乏汽的残余热量对热水柜1中的热水能够加热，从而降低能耗、节省能源；通过控制高温蒸汽凝水或蒸汽乏汽流经冷凝器2以及直接回到热水柜1中的流量，保证热水柜1中水温的恒定，从而保证循环系统运行的稳定性。

进一步地，冷凝器2的排水口与热水柜1通过导水管路4连通，导水管路4与热水柜1连通处设置有第一截止阀41。通过设置导水管路4，能够保证冷凝器2的排水口与热水柜1连接，通过设置第一截止阀41，能够根据需要控制导水管路4的通断。

进一步地，蒸汽凝水节能循环系统还包括排水管路5，排水管路5与冷凝器2的排水口连通，排水管路5上设置有第二截止阀51。通过设置排水管路5，在需要将冷凝器2中的水排空时，打开第二截止阀51，使得冷凝器2中的残余的水能够顺利排出。在正常的水循环时，关闭第二截止阀51即可。

进一步地，热水柜1上设置有温度传感器13，温度传感器13用于采集热水柜1的温度，温度传感器13与流量调节阀3电连接。通过设置温度传感器13能够实时采集热水柜1的热水温度，根据采集的热水的温度控制流量调节阀3的开度，达到自动化控制调节的目的。能够有效保证热水柜1中热水温度的稳定，从而保证循环系统运行的稳定性。

进一步地，热水柜1上集成有凝水观察柜6，凝水观察柜6与热水柜1以及冷凝器2连通，凝水观察柜6上设置有液位观察镜62。通过设置凝水观察柜6，能够对经过冷凝器2凝结的水以及液位进行观察。

进一步地，凝水观察柜6上设置有油分检测仪61。通过设置油分检测仪61，能够对冷凝水中的含有的油进行检测，从而可以判断冷凝水的水质是否满足使用的要求。在冷凝水的水质不满足要求时，可以及时进行处理。

进一步地，冷凝器2的进口处设置有第一温度计21，冷凝器2的排水口处设置有第二温度计22。通过设置第一温度计21和第二温度计22，能够对冷凝器2的进口温度和出口温度进行测量，便于船员及时了解冷凝器2的工作状态。从而根据冷凝器2的工作状态调节冷却水的流量，保证冷凝器2正常有效工作。

进一步地，加热蒸汽组件包括加热管路7，加热管路7的第一端穿入到热水柜1中，加热管路7的第一端设置有喷嘴72，加热管路7上设置有控制阀组71。通过加热管路7将加热热水柜1中热水的蒸汽导入到热水柜1中，通过喷嘴72喷出对热水进行进一步加热，通过控制阀组71能够控制加热管路7的开度，从而控制加热蒸汽的流量以及通断。

进一步地，热水柜1中设置有液位计11和低液位报警器12。通过设置液位计11能够采集热水柜1中热水高度，通过设置低液位报警器12，能够在热水柜1中的水位较低时进行检测报警，提醒船员及时补充热水，从而避免出现热水不足的现象。

本实施例还提供了一种节能控制方法，用于对如上的蒸汽凝水节能循环系统进行控制，包括如下步骤：

S1、实时采集热水柜1中热水的温度；

S2、判断热水柜1中热水的温度是否低于设定温度，如果是，则控制流量调节阀3，使得第一口到第三口的流量增大，第一口到第二口的流量减小，直至热水柜1的热水温度达到设定温度，调节第一口到第三口的流量以及第一口到第二口的流量，使得热水柜1的温度保持设定温度；如果否，则进行下一步，

S3、判断热水柜1中热水的温度是否等于设定温度，如果是，则保持现有的流量调节阀3的开度不变，如果否，则减小第一口到第三口的流量，增大第一口到第二口的流量，从而使得较多的高温蒸汽通过冷凝器2降温后再进入到热水柜1中对热水柜1中的热水进行降温，在温度达到设定温度后，控制第一口到第三口的流量以及第一口到第二口的流量，使得热水柜1中的热水温度保持恒定。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.蒸汽凝水节能循环系统，其特征在于，包括：

热水柜(1)，所述热水柜(1)具有容置腔；

冷凝器(2)，用于对高温蒸汽进行冷却，所述冷凝器(2)的排水口与所述热水柜(1)连通；

流量调节阀(3)，所述流量调节阀(3)的第一口与高温蒸汽回流管路(31)连通，所述流量调节阀(3)的第二口与所述冷凝器(2)的进口连通，所述流量调节阀(3)的第三口与所述热水柜(1)连通，所述流量调节阀(3)能够调节所述第一口与所述第二口连通的开度以及所述第一口与所述第三口连通的开度；

加热蒸汽组件，所述加热蒸汽组件与所述热水柜(1)连通，用于对所述热水柜(1)中的水进行加热。

2.根据权利要求1所述的蒸汽凝水节能循环系统，其特征在于，所述冷凝器(2)的排水口与所述热水柜(1)通过导水管路(4)连通，所述导水管路(4)与所述热水柜(1)连通处设置有第一截止阀(41)。

3.根据权利要求1所述的蒸汽凝水节能循环系统，其特征在于，还包括排水管路(5)，所述排水管路(5)与所述冷凝器(2)的排水口连通，所述排水管路(5)上设置有第二截止阀(51)。

4.根据权利要求1所述的蒸汽凝水节能循环系统，其特征在于，所述热水柜(1)上设置有温度传感器(13)，所述温度传感器(13)用于采集所述热水柜(1)的温度，所述温度传感器(13)与所述流量调节阀(3)电连接。

5.根据权利要求1所述的蒸汽凝水节能循环系统，其特征在于，所述热水柜(1)上集成有凝水观察柜(6)，所述凝水观察柜(6)与所述热水柜(1)以及所述冷凝器(2)连通，所述凝水观察柜(6)上设置有液位观察镜(62)。

6.根据权利要求5所述的蒸汽凝水节能循环系统，其特征在于，所述凝水观察柜(6)上设置有油分检测仪(61)。

7.根据权利要求1所述的蒸汽凝水节能循环系统，其特征在于，所述冷凝器(2)的进口处设置有第一温度计(21)，所述冷凝器(2)的排水口处设置有第二温度计(22)。

8.根据权利要求1所述的蒸汽凝水节能循环系统，其特征在于，所述加热蒸汽组件包括加热管路(7)，所述加热管路(7)的第一端穿入到所述热水柜(1)中，所述加热管路(7)的第一端设置有喷嘴(72)，所述加热管路(7)上设置有控制阀组(71)。

9.根据权利要求1所述的蒸汽凝水节能循环系统，其特征在于，所述热水柜(1)中设置有液位计(11)和低液位报警器(12)。

10.节能控制方法，其特征在于，用于对如权利要求1-9任一项所述的蒸汽凝水节能循环系统进行控制，包括如下步骤：

S1、实时采集热水柜(1)中热水的温度；

S2、判断所述热水柜(1)中热水的温度是否低于设定温度，如果是，则控制流量调节阀(3)，使得第一口到所述第三口的流量增大，所述第一口到所述第二口的流量减小，直至所述热水柜(1)的热水温度达到所述设定温度，调节所述第一口到所述第三口的流量以及所述第一口到所述第二口的流量，使得所述热水柜(1)的温度保持所述设定温度。