CN117267789A - 一种具有自动清洗功能的换热系统 - Google Patents

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李德永
张云鹏
冯琪
白烨
孙莹莹
王子涵
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Huaneng Clean Energy Research Institute
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Hailar Thermal Power Plant Of Hulunbeier Antai Thermal Power Co ltd
Huaneng Clean Energy Research Institute
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
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    • F24D19/0092—Devices for preventing or removing corrosion, slime or scale
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    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
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    • F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents

Abstract

本发明提供了一种具有自动清洗功能的换热系统，涉及换热系统领域，包括：一次侧除污器安装于板式换热器的一次侧的一次给水口的前端；第一循环泵的进水口连接除污水箱，第一循环泵的出水口连接所述板式换热器的一次侧的一次回水口；所述第二循环泵的进水口连接所述补水箱，所述第二循环泵的出水口连接所述除污水箱；获取供热系统的运行状态S；若S为未运行状态，则控制所述第二循环泵运行；控制所述清洗剂添加装置向所述除污水箱中添加预设质量的清洗剂，以在所述除污水箱中生成除污水；控制所述第一循环泵运行；本发明能够实现板式换热器以及相关管道的自动清洗，进而避免板式换热器阻塞，提高板式换热器的换热效率以及供热系统的供热质量。

Description

一种具有自动清洗功能的换热系统
技术领域
本发明涉及换热系统领域，特别是涉及一种具有自动清洗功能的换热系统。
背景技术
在供热领域，供热系统中通常会用到板式换热器，板式换热器内部设计有空腔，使得一次侧的水和二次侧的水能够实现热交换；而由于水中通常会存在大量的杂质，板式换热器使用的时间久了，内部会附着大量的杂质，而由于板式换热器自身的封闭式的结构设计，使得无法清洗其内部的杂质，如果长时间不清洗板式换热器内部的杂质，会造成板式换热器阻塞，从而降低板式换热器的换热效率以及供热系统的供热质量。
发明内容
针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
根据本申请的第一方面，提供了一种具有自动清洗功能的换热系统，所述换热系统包括：板式换热器、一次侧除污器、除污水箱、补水箱、第一循环泵、第二循环泵、清洗剂添加装置和控制器；
所述一次侧除污器安装于所述板式换热器的一次侧的一次给水口的前端；所述第一循环泵的进水口连接除污水箱，所述第一循环泵的出水口连接所述板式换热器的一次侧的一次回水口；所述除污水箱用于储存预设的含有清洗剂的除污水；第一循环泵用于将所述除污水箱中的除污水抽取至所述板式换热器中；
所述第二循环泵的进水口连接所述补水箱，所述第二循环泵的出水口连接所述除污水箱；所述第二循环泵用于将所述补水箱中的水抽取至所述除污水箱中；
所述控制器与所述第一循环泵和所述第二循环泵通讯连接，所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现以下步骤：
S100，响应于用户的清洗操作，获取供热系统的运行状态S；
S200，若S为未运行状态，则控制所述第二循环泵运行，使得所述第二循环泵从所述补水箱中水抽取预设质量Q的水至所述除污水箱中；其中，Q根据所述板式换热器能够容纳的水的质量以及预设的清洗时长T确定；
S300，控制所述清洗剂添加装置向所述除污水箱中添加质量为W的清洗剂，以在所述除污水箱中生成除污水；
S400，控制所述第一循环泵运行，使得所述第一循环泵从所述除污水箱中抽取除污水至所述板式换热器中，除污水流经板式换热器的空腔，从一次侧的一次给水口流出至一次侧除污器中。
可选的，Q通过以下步骤确定：
S210，获取板式换热器能够容纳的水的质量WU；
S220，根据WU，确定Q=η×(H×T+WU)；其中，H为第一循环泵的流量，η为预设的权重；η＞1。
可选的，W=α×Q；其中，α为预设的除污水的浓度；0＜α＜1。
可选的，所述换热系统还包括：除污水阀门，所述除污水阀门的进水口与所述第一循环泵的出水口连接，所述除污水阀门的出水口与所述板式换热器的一次侧的一次回水口连接。
可选的，在步骤S300之后以及步骤S400之前，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行还实现以下步骤：
S310，控制所述除污水阀门处于开启状态。
可选的，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行还实现以下步骤：
S500，获取供热系统的运行状态S；
S510，若S为运行状态，则控制所述除污水阀门处于关闭状态。
可选的，换热系统还包括：二次侧除污器和第三循环泵；其中，所述二次侧除污器安装于所述板式换热器的二次侧的二次回水口的前端，所述第三循环泵的进水口连接所述补水箱，所述第三循环泵的出水口连接所述二次侧除污器的出水口。
可选的，换热系统还包括：一次给水阀门、一次回水阀门、二次给水阀门和二次回水阀门；其中，所述一次给水阀门安装于一次给水管路中，所述一次回水阀门安装于一次回水管路中，二次给水阀门安装于二次给水管路中，二次回水阀门安装于二次回水管路中。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明的具有自动清洗功能的换热系统，设计有一次侧除污器、除污水箱、补水箱、第一循环泵、第二循环泵和控制器；当供热系统未运行时，控制所述第二循环泵运行，使得所述第二循环泵从所述补水箱中水抽取预设质量Q的水至所述除污水箱中；控制所述清洗剂添加装置向所述除污水箱中添加预设质量W的清洗剂，以在所述除污水箱中生成除污水；控制所述第一循环泵运行，使得所述第一循环泵从所述除污水箱中抽取除污水至所述板式换热器中，除污水流经板式换热器的空腔，从一次侧的一次给水口流出至一次侧除污器中；从而实现板式换热器以及相关管道的自动清洗，进而避免板式换热器阻塞，提高板式换热器的换热效率以及供热系统的供热质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的具有自动清洗功能的换热系统框架图；
图2为本发明实施例提供的处理器执行的步骤的流程图。
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，本领域技术人员在没有作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。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其他方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其他结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
下面将参照图1所述的具有自动清洗功能的换热系统，对一种具有自动清洗功能的换热系统进行介绍。
具有自动清洗功能的换热系统，其特征在于，所述换热系统包括：板式换热器4、一次侧除污器、除污水箱、补水箱、第一循环泵1#、第二循环泵2、清洗剂添加装置和控制器。
所述一次侧除污器1安装于所述板式换热器4的一次侧的一次给水口的前端；所述第一循环泵1#的进水口连接除污水箱，所述第一循环泵1#的出水口连接所述板式换热器4的一次侧的一次回水口；所述除污水箱用于储存预设的含有清洗剂的除污水；第一循环泵1#用于将所述除污水箱中的除污水抽取至所述板式换热器4中。
所述第二循环泵2#的进水口连接所述补水箱，所述第二循环泵2#的出水口连接所述除污水箱；所述第二循环泵2#用于将所述补水箱中的水抽取至所述除污水箱中。
所述控制器与所述第一循环泵1#和所述第二循环泵2#通讯连接，所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现图2所示的步骤：
S100，响应于用户的清洗操作，获取供热系统的运行状态S。
本实施例中，供热系统对的运行状态包括运行状态和未运行状态，运行状态可以理解为正常的供热状态，未运行状态可以理解为未供热状态；可以通过供热系统对应的控制模块来获取当前的运行状态。
S200，若S为未运行状态，则控制所述第二循环泵运行，使得所述第二循环泵从所述补水箱中水抽取预设质量Q的水至所述除污水箱中；其中，Q根据所述板式换热器能够容纳的水的质量以及预设的清洗时长T确定。
本实施例中，对供热系统的板式换热器的清洗需要在供热系统未运行时进行；若S为运行状态，则终止当前步骤；对于每次清洗，用户是能够预设清洗时长的，例如，清洗时长设置为60分钟。
本实施例中，Q可以通过以下步骤确定：
S210，获取板式换热器能够容纳的水的质量WU。
具体的，获取板式换热器4内部不存在水时的质量ZL1，然后将板式换热器4内部充满水，并获取其质量ZL2，从而确定WU=ZL2-ZL1。
S220，根据WU，确定Q=η×(H×T+WU)；其中，H为第一循环泵的流量，η为预设的权重；η＞1。
本实施例中，第一循环泵1#具有固定参数，可以获取到对应的流量，H可以为第一循环泵1#每分钟或者每秒所抽取的水的质量。
由于板式换热器4的初始状态为空，其内部充满除污水是需要一定的时长的，此部分时长不能够视为清洗时长，因此，在确定Q时，需要将WU考虑进去，使得清洗时，能够完全满足预设的清洗时长；设置η则能够进一步确保能够完全满足预设的清洗时长，使得清洗效果较好。
需要说明的是，H对应的时间单位与T对应的时间单位相同，例如，H和T的时间单位都为秒或都为分钟。
S300，控制所述清洗剂添加装置向所述除污水箱中添加质量为W的清洗剂，以在所述除污水箱中生成除污水。
本实施例中，清洗剂添加装置能够实现自动添加质量为W的清洗剂；清洗剂可以为预设的硝酸加缓蚀剂类的清洗剂，此类的清洗剂能够较好的保护供热设备；W=α×Q；其中，α为预设的除污水的浓度；0＜α＜1。
S400，控制所述第一循环泵运行，使得所述第一循环泵从所述除污水箱中抽取除污水至所述板式换热器中，除污水流经板式换热器的空腔，从一次侧的一次给水口流出至一次侧除污器中。
本实施例中，清洗板式换热器4的同时实现对除污器1的清洗，同时，由除污器1排除废弃物，避免环境污染。
进一步的，所述换热系统还包括：除污水阀门3，所述除污水阀门3的进水口与所述第一循环泵1#的出水口连接，所述除污水阀门3的出水口与所述板式换热器4的一次侧的一次回水口连接。
该除污水阀门在供热系统运行时处于关闭状态，从而能够避免供热系统中的一次侧水流入到除污水箱中。
进一步的，在步骤S300之后以及步骤S400之前，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行还实现以下步骤：
S310，控制所述除污水阀门处于开启状态。
进一步的，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行还实现以下步骤：
S500，获取供热系统的运行状态S。
S510，若S为运行状态，则控制所述除污水阀门处于关闭状态。
供热系统运行时，关闭除污水阀门3，能够避免供热系统中的一次侧水流入到除污水箱中。
进一步的，换热系统还包括：二次侧除污器和第三循环泵；其中，所述二次侧除污器安装于所述板式换热器的二次侧的二次回水口的前端，所述第三循环泵的进水口连接所述补水箱，所述第三循环泵的出水口连接所述二次侧除污器的出水口。
本实施例中，在二次侧同样设置有除污器，以实现对二次侧管道的清洗，其原理与一次侧的相同，此处不加赘述。
进一步的，换热系统还包括：一次给水阀门A1、一次回水阀门A2、二次给水阀门A3和二次回水阀门A4；其中，所述一次给水阀门A1安装于一次给水管路中，所述一次回水阀门A2安装于一次回水管路中，二次给水阀门A3安装于二次给水管路中，二次回水阀门A4安装于二次回水管路中。
本实施例中，上述阀门能够控制对应的管路中的水流。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本发明的范围和精神。本发明开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种具有自动清洗功能的换热系统，其特征在于，所述换热系统包括：板式换热器、一次侧除污器、除污水箱、补水箱、第一循环泵、第二循环泵、清洗剂添加装置和控制器；
所述一次侧除污器安装于所述板式换热器的一次侧的一次给水口的前端；所述第一循环泵的进水口连接除污水箱，所述第一循环泵的出水口连接所述板式换热器的一次侧的一次回水口；所述除污水箱用于储存预设的含有清洗剂的除污水；第一循环泵用于将所述除污水箱中的除污水抽取至所述板式换热器中；
所述第二循环泵的进水口连接所述补水箱，所述第二循环泵的出水口连接所述除污水箱；所述第二循环泵用于将所述补水箱中的水抽取至所述除污水箱中；
所述控制器与所述第一循环泵和所述第二循环泵通讯连接，所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现以下步骤：
S100，响应于用户的清洗操作，获取供热系统的运行状态S；
S200，若S为未运行状态，则控制所述第二循环泵运行，使得所述第二循环泵从所述补水箱中水抽取预设质量Q的水至所述除污水箱中；其中，Q根据所述板式换热器能够容纳的水的质量以及预设的清洗时长T确定；
S300，控制所述清洗剂添加装置向所述除污水箱中添加质量为W的清洗剂，以在所述除污水箱中生成除污水；
S400，控制所述第一循环泵运行，使得所述第一循环泵从所述除污水箱中抽取除污水至所述板式换热器中，除污水流经板式换热器的空腔，从一次侧的一次给水口流出至一次侧除污器中。
2.根据权利要求1所述的具有自动清洗功能的换热系统，其特征在于，Q通过以下步骤确定：
S210，获取板式换热器能够容纳的水的质量WU；
S220，根据WU，确定Q=η×(H×T+WU)；其中，H为第一循环泵的流量，η为预设的权重；η＞1。
3.根据权利要求1所述的具有自动清洗功能的换热系统，其特征在于，W=α×Q；其中，α为预设的除污水的浓度；0＜α＜1。
4.根据权利要求1所述的具有自动清洗功能的换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括：除污水阀门，所述除污水阀门的进水口与所述第一循环泵的出水口连接，所述除污水阀门的出水口与所述板式换热器的一次侧的一次回水口连接。
5.根据权利要求4所述的具有自动清洗功能的换热系统，其特征在于，在步骤S300之后以及步骤S400之前，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行还实现以下步骤：
S310，控制所述除污水阀门处于开启状态。
6.根据权利要求4所述的具有自动清洗功能的换热系统，其特征在于，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行还实现以下步骤：
S500，获取供热系统的运行状态S；
S510，若S为运行状态，则控制所述除污水阀门处于关闭状态。
7.根据权利要求1所述的具有自动清洗功能的换热系统，其特征在于，换热系统还包括：二次侧除污器和第三循环泵；其中，所述二次侧除污器安装于所述板式换热器的二次侧的二次回水口的前端，所述第三循环泵的进水口连接所述补水箱，所述第三循环泵的出水口连接所述二次侧除污器的出水口。
8.根据权利要求1所述的具有自动清洗功能的换热系统，其特征在于，换热系统还包括：一次给水阀门、一次回水阀门、二次给水阀门和二次回水阀门；其中，所述一次给水阀门安装于一次给水管路中，所述一次回水阀门安装于一次回水管路中，二次给水阀门安装于二次给水管路中，二次回水阀门安装于二次回水管路中。
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