CN1418307A - 将住宅中热水排出装置的热交换器连接到远程供热管网上的装置 - Google Patents

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Abstract

对于一种已知的用于将住宅中的热水排出装置(WW)的热交换器(1)或可能是住宅中的加热装置(2)连接到远程供热管网(FW)上的装置(3)，其具有根据热水排出装置(WW)流量控制的第一阀门(14)和根据排出的热水温度控制的第二阀门(18)。这两个阀门(14，18)串联在远程供热管网(FW)与热交换器(1)初级端之间。热交换器(1)次级端(9)与热水排出装置(WW)连接。当两个阀门串联时，根据温度进行控制的阀门的kv值构成整个kv值的大部分，使得第一阀门的温度与流量之间的比例范围必须宽，以便在小排出量时稳定地进行调节。与此相反按照本发明两个阀门并联连接。其优点是，在小热水排出量时调节稳定并且温度调节阀门的比例范围可以比串联时小。

Description

将住宅中热水排出装置的热交换器 连接到远程供热管网上的装置
本发明涉及一种用于将住宅中的热水排出装置的热交换器或可能是住宅中的加热装置连接到远程供热管网上的装置，其具有根据热水排出装置流量控制的第一阀门和根据排出的热水温度控制的第二阀门，这两个阀门设置在远程供热管网与热交换器初级端之间，热交换器次级端与热水排出装置连接。
在这类(DE 199 07 509 A1)已知装置中第一阀门和第二阀门处于串联。第一阀门根据设置在冷水输送管道中的热交换器初级端上的节流阀上的压力降进行控制。第二阀门通过温度探头控制，温度探头测量热交换器次级端上的热水温度。由此在初级回路中的流量、温度和压差变化时实现尽可能精确地调节排出热水温度并在热交换器次级回路中的冷水温度变化时通过排出装置排出的热水温度对于给定的排出量尽可能地保持恒定。此外热交换器中初级侧的流量应该确定热交换器即刻的次级侧流量。
在已知情况中，在热交换器次级端排出量给定的情况下对热交换器初级端流量的调节产生在初级端给定初始温度例如70℃情况下的合适的流量，并完全打开由温度控制的第二阀门。当初始温度升高时，根据初级端流量控制的第一阀门继续保持相同的开启度，而对于由温度控制的第二阀门kv值减小，因此初级端流量也等于为保持次级侧温度通过热交换器传递的热量。因此在热交换器初级端为最高初始温度时根据温度控制的第二阀门的开启度是小的。
此外，因为两个串联阀门的全部倒数kv值的平方等于两个阀门倒数kv值的平方和，所以根据温度控制的阀门kv值构成整个kv值的大部分，使得根据温度控制的阀门P-范围(比例范围)必须是宽的，以便对于热交换器次级端在小排出流量时实现稳定的(无波动的)热水温度调节。
本发明的目的在于，提出文首所述类装置，该装置能够更好地利用远程供热管网的能力并能够以简单的方式精确而稳定地调节排出热水的温度。
按照本发明这个目的这样实现，即将第一阀门与第二阀门并联连接。通过这种方式实现两个阀门根据排出量的比例控制。这两个阀门的并联连接具有优点：即能够防止在小排出量情况下排出热水温度的波动。此外对于并联连接阀门整个kv值等于各阀门kv值的和。因此根据温度控制的阀门kv值只占整个kv值的较小部分，因此与串联连接阀门相比能够以较小的比例范围实现稳定的温度调节。
如果假定两个阀门并联连接时的整个kv值与串联连接时的kv值相等，以便传递相等的热量，则串联连接阀门的比例范围必需两倍于并联连接阀门的比例范围。因此如果假定并联连接阀门具有与串联连接阀门相同稳定性的时候，并联连接阀门能够以简单的方式实现精确的温度调节。
使用可以根据排出装置流量控制的第一阀门具有优点，即初级侧的流量可以迅速地调节到即刻的热水排出量。
当阀门串联时，一个阀门的总流量不可能超出由最小阀门所限定的极限值。因此当终止热水排出时，根据热水排出装置流量控制的第一阀门关闭初级侧流量。则根据温度控制的第二阀门失去作用。
当阀门并联时，初级侧的总流量等于通过两个阀门的流量和。因此当终止热水排出时，根据流量控制的第一阀门关闭，使得总流量减小。而根据温度控制的阀门继续工作并这样调节，使其探头温度等于所期望的排出温度。热交换器和其初级循环保持加热，使得在打开排出装置时立刻流出热水。
当存在加热装置时最好考虑将第一阀门作为优先阀门，通过该阀门加热装置也与远程供热管网连接并且该阀门在排出热水时节流或关闭通向加热装置的热水流量。
该优先阀门最好为三通阀，该阀门可以通过膜片根据排出装置流量进行控制。当排出热水时压力在膜片的一侧下降。同时使远程供热管网到加热装置的热水输送节流或关闭，以便取水侧更好地利用远程供热管网提供热水的能力。
第一阀门的闭锁部件可以与伺服驱动装置连接，该伺服驱动装置在压力下降时在热交换器的副管道中起到调节闭锁部件的作用。
根据此目的，第一阀门的闭锁部件与膜片的一侧在壳体部件中连通而膜片的另一侧与热交换器的副管道连通。当排出热水时膜片面对优先阀门的一侧压力下降，使通向加热装置的连接被节流而热交换器初级端的流量增加。
该副管道最好是热交换器的冷水输送管道而膜片与位于冷水输送管道中的第三阀门的闭锁部件连接。由此提高膜片的使用寿命。根据功能膜片也可以设置在热水侧。
所有阀门最好具有公共的壳体。这将实现没有较长管道和内部连接的非常紧凑的装置结构。与此相对应，与单个结构部件通过多根管道连接相比使装配费用降低。
具体地讲，该装置可以这样构成，即第一阀门具有长圆柱形壳体部件，在该壳体中第一阀门的闭锁部件可以在纵向上进行调节并且伺服驱动装置的壳体部件这样安置在第一阀门的一端，使膜片与第一阀门壳体部件纵轴同轴地设置，伺服驱动装置的壳体部件同时构成第三阀门的壳体部件，第二阀门的壳体部件与安装在其上的用于控制第二阀门的温度调节器横交于第一阀门壳体部件设置，温度调节器的温度探头与热交换器的热水出口建立热力学连接，而第二阀门连接第一阀门的入口和其与热交换器连接的出口。
另外，第四阀门的壳体部件可以安置在第一阀门和第二阀门的壳体部件上并横交于该壳体部件，该第四阀门位于与入口压力连接的第一和第二阀门的入口端并可以根据第一和第二阀门的入口端与出口端之间的压差进行控制。
在此压差调节器的壳体部件可以与第四阀门的壳体部件连接，该压差调节器具有一个与第四阀门的闭锁部件连接的膜片，该膜片在一侧承受第一和第二阀门的入口压力而在另一侧承受第一和第二阀门出口压力。
下面借助于优选的实施例结合附图详细描述本发明。附图所示为：
图1为按照本发明装置的实施例原理图，该装置通过热水排出装置的热交换器和加热装置连接到远程供热管网和冷水管网，
图2为图1中按照本发明装置的结构侧视图，
图3为图2中的III-III截面图，
图4为图2中的IV-IV截面图，
图5为图4中的V-V截面图。
按照图1，热交换器1和由一个或多个加热器组成的加热装置2可以通过按照本发明的装置3连接到远程供热管网FW和冷水管网KW上。热交换器1和加热装置2位于住宅的房间里。
热交换器1的初级端通过来自远程供热管网FW的热水输送管道4与装置3的出口接头5连接。热交换器1的初级端出口通过回水管道6与远程供热管网的回水管道FR连接。热交换器1次级端9的热水出口通过管道10与由一个或多个热水阀门组成的热水排出装置WW连接。
热水HW的第三出口接头11与加热装置2的入口端连接，加热装置的回水管道HR同样与管道6连接。
装置3在入口端具有用于远程供热管网FW的入口接头12和连接冷水管网KW的入口接头13。
在这里也可以参照图2至5，装置3包括第一阀门14，该阀门在这里为三通阀形式的优先阀门并具有一个入口15和两个出口16和17。与优先阀门14的入口15和出口16并联的第二阀门18具有一个入口19和一个出口20。优先阀门14出口17与出口接头11连接。阀门14和18的入口15和19通过阀门21与入口接头12连接。阀门14和18的出口16和20相互连接并与出口接头5连接。此外装置3包括一个温度调节器22。这个调节器通过管道23与温度探头24连接，温度探头具有膨胀材料并且在热交换器1的次级侧出口上测量排出热水的温度，而阀门18或者说其闭锁部件根据膨胀材料的膨胀比例这样控制或调节以克服可调节的理论值弹簧25(见图5)的力，使通过阀门18的远程供热管网FW的热水流量这样调节，使热交换器1出口的温度与通过热水排出装置WW的排出量无关地持续保持恒定，即等于所调节的理论值。
此外装置3在与冷水管网KW连接的入口接头13与出口接头7之间包括另一阀门26，其阀门闭锁部件27与伺服驱动装置28连接，该伺服驱动装置在热交换器1的副管道、此处为冷水管道8的压力下降时起到调节阀门闭锁部件27的作用。伺服驱动装置28包括壳体部件30中的膜片29，该膜片在一侧与阀门26的阀门闭锁部件27连接而在另一侧通过阀杆31与优先阀门14的阀门闭锁部件32连接。通道通过阀门闭锁部件27和膜片29从膜片29的一侧延伸到另一侧。
当通过热水排出装置WW达到最大热水排出量时阀门26出口侧的压力P2(参见图4)相对于阀门26入口侧的冷水压力P1剧烈下降，使得伺服驱动装置28将从优先阀门14的中心入口15到通过出口接头11与加热装置2相连接的出口17的通道关闭，并将从中心入口15到通过出口接头5和输送管道4与热交换器1初级端相连接的出口16的通道完全打开。由此最大热水流量在完全打开阀门21时通过优先阀门14流到热交换器1。但是当终止(关闭)从热交换器1排出热水时，阀门26通过伺服驱动装置28将优先阀门14换接到另一终端位置，在这个位置出口16关闭而出口17完全打开，使得来自远程供热管网FW的最大热水流量可以通过打开的阀门21和优先阀门14流向加热装置2。当通过热水排出装置WW的热水排出达到中间值的时候优先阀门14的闭锁部件32对此占据中间位置，在这个位置来自远程供热管网FW的热水输送通过优先阀门14相应地被分配到热交换器1和加热装置2。
阀门21通过压差调节器33进行控制。压差调节器33一边通过阀门21而另一边通过压力探头34测量一方面是入口15和19的公共连接点与另一方面是两个阀门14和18的出口16和20的公共连接点之间的压差，该探头通过管道35和入口接头36与设置在压差调节器33中的膜片的37的一侧处于连接。膜片37的同一侧通过压力弹簧38加载并通过空心阀杆39与阀门21的阀门闭锁部件40处于连接。阀门14和18的入口15，19通过穿过阀门闭锁部件40的空心阀杆39与膜片37另一侧处于连接。通过压差调节器33将两个阀门14，18并联连接的入口端压力与并联连接出口端的压力进行比较，并且阀门21或其阀门闭锁部件40这样控制以克服作为理论值发生器作用的弹簧38的力，使阀门14，18并联连接的压差与输入到装置3的远程供热管网FW的压力波动无关地保持恒定。
装置3具有非常紧凑的结构，因为所有阀门具有一个公共的壳体。因此优先阀门14具有长圆柱形壳体部件41，在该壳体部件中闭锁部件32可以在纵向上调节并在其一端安置伺服驱动装置28的壳体部件30。伺服驱动装置28的膜片29与壳体部件41的纵轴同轴地设置。伺服驱动装置28的壳体部件30同时构成阀门26的壳体部件。横交于优先阀门14的壳体部件41安置阀门18的壳体部件42，其中在壳体部件42上与阀门18的操纵机构同轴地设置温度调节器22。阀门21的壳体部件43设置在两个阀门14和18的壳体部件41，42上并横交于壳体部件41，42。此外压差调节器33的壳体部件44与阀门21的壳体部件43连接。

Claims (10)

1.用于将住宅中的热水排出装置(WW)的热交换器(1)或可能是住宅中的加热装置(2)连接到远程供热管网(FW)上的装置(3)，其具有根据热水排出装置(WW)流量控制的第一阀门(14)和根据排出的热水温度控制的第二阀门(18)，这两个阀门设置在远程供热管网(FW)与热交换器(1)初级端之间，热交换器次级端(9)与热水排出装置连接，其特征在于，第一阀门(14)和第二阀门(18)并联连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当存在加热装置(2)时该第一阀门(14)是优先阀门，通过该阀门加热装置(2)也与远程供热管网(FW)连接并且该阀门在排出热水时节流或关闭通向加热装置(2)的热水流量。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该优先阀门(14)为三通阀，该阀门可以通过膜片(29)根据热水排出装置(WW)的流量进行控制。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该第一阀门(14)的闭锁部件(32)与伺服驱动装置(28)连接，该伺服驱动装置在压力下降时在热交换器(1)的副管道(8)中起到调节闭锁部件(32)的作用。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，该第一阀门(14)的闭锁部件(32)与膜片(29)的一侧在壳体部件(30)中连通而膜片(29)的另一侧与热交换器(1)的副管道(8)连通。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，该副管道(8)是热交换器(1)的冷水输送管道而膜片(29)与位于冷水输送管道(8)中的第三阀门(26)的闭锁部件(27)连接。
7.如权利要求4和6所述的装置，其特征在于，该所有阀门(14，18，26)具有一个公共的壳体。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，该第一阀门(14)具有长圆柱形壳体部件(41)，在该壳体中第一阀门(14)的闭锁部件在纵向上是可调节的并且伺服驱动装置(28)的壳体部件(30)这样安置在第一阀门的一端，使膜片(29)与第一阀门(14)壳体部件(41)纵轴同轴地设置，伺服驱动装置(28)的壳体部件(30)同时构成第三阀门(26)的壳体部件，第二阀门(18)的壳体部件(42)与安装在其上的用于控制第二阀门(18)的温度调节器(22)横交于第一阀门(14)的壳体部件(41)设置，温度调节器(22)的温度探头(24)与热交换器(1)的热水出口建立热力学连接，而第二阀门(18)连接第一阀门(14)的入口(15)和其与热交换器(1)连接的出口(16)。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，该第四阀门(21)的壳体部件(43)安置在第一阀门(14)和第二阀门(18)的壳体部件(41，42)上并横交于壳体部件(41，42)，该第四阀门位于与入口压力连接的第一和第二阀门(14，18)的入口端并可以根据第一和第二阀门(14，18)的入口端(15，19)与出口端(16，20)之间的压差进行控制。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，该压差调节器(33)的壳体部件(44)与第四阀门(21)的壳体部件(43)连接，该压差调节器具有一个与第四阀门(21)的闭锁部件(40)连接的膜片(37)，该膜片在一侧承受第一和第二阀门(14，18)的入口压力而在另一侧承受第一和第二阀门(14，18)的出口压力。
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