CN201166460Y - 即热式全自动热水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是即热式全自动热水装置，这种即热式全自动热水装置包括超导相变真空加热炉、全自动燃烧器、控制装置给水与送水的全自动控制系统，超导相变真空加热炉的进水管线上安装手动蝶阀、电动蝶阀、离心泵、温度传感器，超导相变真空加热炉的出水管线上安装手动蝶阀、电动调节阀、电磁流量计、电动蝶阀、温度传感器，全自动控制系统安装在系统控制柜内。本实用新型在全自动控制系统的控制下，自动将来水加压后输送给超导相变真空加热炉，加热炉加热后热水经计量后给罐车定量加水或给其他流程供应热水。整个过程除必要的人机交换外实现全自动，能大大降低操作者的劳动强度，提高装置的工作效率，降低装置的运行成本。

Description

即热式全自动热水装置

一、技术领域：

本实用新型涉及的是利用加热炉对水进行升温的加热装置，具体涉及的是即热式全自动热水装置。

二、背景技术：

现用的油田热水站和工业与民用采暖一般采用的锅炉为水套炉、火筒炉等传统炉型，水套炉的下部有炉膛，冷水自进水阀进入炉内，升温后从出水阀流出，提供热水。但这种锅炉热效率低，自动化程度低，需要值班人员进行看护，导致运行成本高，另外，这种锅炉燃料燃烧不充分，污染严重，浪费能源。

三、发明内容：

本实用新型提供一种即热式全自动热水装置，这种即热式全自动热水装置用于解决现用的热水装置锅炉热效率低，自动化程度低，运行成本高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种即热式全自动热水装置包括超导相变真空加热炉、全自动燃烧器、控制装置给水与送水的全自动控制系统，超导相变真空加热炉的进水管线上安装手动蝶阀、电动蝶阀、离心泵、温度传感器，超导相变真空加热炉的出水管线上安装手动蝶阀、电动调节阀、电磁流量计、电动蝶阀、温度传感器，全自动控制系统安装在系统控制柜内。

本实用新型中超导相变真空加热炉的进水管线及其上安装的手动蝶阀、电动蝶阀、离心泵、温度传感器，超导相变真空加热炉的出水管线及其上安装的手动蝶阀、电动调节阀、电磁流量计、电动蝶阀、温度传感器，均安装在泵阀间内，泵阀间为一橇装板房。

本实用新型中超导相变真空加热炉的进水管线上安装变频除垢器，这可以起到系统防垢的作用。当水源水为深井水或含油污水时，水的矿化度较高，70-80℃是最易结垢的温度，加热炉换热器结垢后直接导致换热器导热能力下降，热效率降低，加热炉的进水管线上安装变频除垢器，可延长结垢周期，提高加热炉的热效率。

有益效果：本实用新型在全自动控制系统的控制下，自动将来水加压后输送给超导相变真空加热炉，加热炉加热后热水经计量后给罐车定量加水或给其他流程供应热水。整个过程除必要的人机交换外实现全自动，能大大降低操作者的劳动强度，提高装置的工作效率，降低装置的运行成本。

四、附图说明：

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型中全自动控制系统模块图；

图3是本实用新型中系统控制流程图；

图4是本实用新型中系统充水、放空逻辑框图；

图5是本实用新型中系统装车逻辑框图；

图6是本实用新型中加热炉控制系统逻辑框图；

图7是本实用新型中系统防冻保温逻辑框图；

图8是本实用新型中系统报警逻辑框图。

1手动蝶阀 2电动蝶阀 3球阀 4压力传感器 5压力表 6手动蝶阀7放空阀 8离心泵 9球阀 10压力传感器 11压力表 12手动蝶阀 13电动蝶阀 14手动蝶阀 15变频除垢器 16温度传感器 17超导相变真空加热炉 18液位计 19全自动燃烧器 20现场控制柜 21气密球阀 22气密球阀 23气体流量计 24气密球阀 25压力传感器 26压力表 27温度传感器28手动蝶阀 29电动蝶阀 30温度传感器 31电动蝶阀 32电磁流量计 33电动调节阀 34手动蝶阀 35系统控制柜

五、具体实施方式：

图1是本实用新型结构示意图，如图1所示，这种即热式全自动热水装置包括超导相变真空加热炉17、全自动燃烧器19、控制装置给水与送水的全自动控制系统，超导相变真空加热炉17的进水管线上依次安装手动蝶阀1、电动蝶阀2、手动蝶阀6、放空阀7、离心泵8、手动蝶阀12、电动蝶阀13、手动蝶阀14、变频除垢器15、温度传感器16，离心泵8前安装压力表5和球阀3、压力传感器4，离心泵8后也安装压力表11和球阀9、压力传感器10；超导相变真空加热炉17的出水管线上依次安装温度传感器27、手动蝶阀28、电动蝶阀29、电磁流量计32、电动调节阀33、手动蝶阀34，电磁流量计32与电动蝶阀29之间安装循环支路，循环支路上安装电动蝶阀31，超导相变真空加热炉17安装液位计18和压力传感器25，全自动控制系统安装在系统控制柜35内，全自动燃烧器19安装有燃料气或者是燃料油计量装置，该装置由气密球阀24、气密球阀22、气密球阀21和气体流量计23组成，气密球阀22起旁通作用，正常情况下关闭气密球阀22，打开气密球阀21和气密球阀24，加热炉工作时气体流量计23计量燃料消耗量，当流量计检修或检定时关闭气密球阀21和气密球阀24，打开气密球阀22，燃料可通过该阀直接进入全自动燃烧器19。

本实用新型来水通过手动蝶阀1、电动蝶阀2、手动蝶阀6，以离心泵8加压，经过手动蝶阀12、电动蝶阀13、手动蝶阀14将液体输送到超导相变真空加热炉17加热，热水经过手动蝶阀28、电动蝶阀29，电磁流量计32计量后经过电动调节阀33及手动蝶阀34，给罐车加热水或给其他流程供应热水。

本实用新型的充水流程：由手动蝶阀1、电动蝶阀2、手动蝶阀6、离心泵8、手动蝶阀12、电动蝶阀13、手动蝶阀14、变频除垢器15、超导相变真空加热炉17、手动蝶阀28、电动蝶阀29，电磁流量计32、电动调节阀33及手动蝶阀34及相应的管路仪表压力传感器4、压力传感器10、压力表5、压力表11、温度传感器16、温度传感器27组成。工作时，打开放空阀7，全关线路上的其他阀门，但电动调节阀33不关，当放空阀7有稳定的水流流出时关闭放空阀7，关闭所有电动阀门。

循环加热流程：由离心泵8、手动蝶阀12、电动蝶阀13、手动蝶阀14、变频除垢器15、超导相变真空加热炉17、手动蝶阀28、电动蝶阀29、电动蝶阀31及相应和管路仪表压力传感器4和压力传感器10、压力表5和压力表11、温度传感器16和温度传感器27组成。工作时系统自动关闭电动蝶阀2和电动调节阀33，打开电动蝶阀31，启动离心泵8，打开电动蝶阀13和电动蝶阀29进行水循环。系统自动启动加热炉并根据出口温度情况进行自动调节加热炉17出力，直至达到系统设定的出口温度。该流程的主要作用是在系统启动后进行预加热水循环及工质保温时使用。

防冻保温流程：由离心泵8、手动蝶阀12、电动蝶阀13、手动蝶阀14、变频除垢器15、超导相变真空加热炉17、手动蝶阀28、电动蝶阀29、电动蝶阀31及相应和管路仪表压力传感器4和压力传感器10、压力表5和压力表11、温度传感器16和温度传感器27组成。在冬季，系统根据温度传感器30的环境温度和温度传感器16及温度传感器27的流程温度适时启动防冻保温流程，保证系统稳定可靠的运行。

系统装车或热水输出流程：由手动蝶阀1、电动蝶阀2、手动蝶阀6、离心泵8、手动蝶阀12、电动蝶阀13、手动蝶阀14、变频除垢器15、超导相变真空加热炉17、手动蝶阀28、电动蝶阀29，电磁流量计32、电动调节阀33及手动蝶阀34及相应的管路仪表压力传感器4、压力传感器10、压力表5、压力表11、温度传感器16、温度传感器27组成。工作时，可在系统的组态界面上选择热水的输送方式，水罐车装车采用定量的方式，采暖选择连续的方式。系统首先自动执行循环加热流程，当加热炉出口温度达到设定值时，系统打开电动蝶阀2，关闭电动蝶阀31，同时打开电动调节阀33，系统向罐车或其他流程输送热水。当选择定量装车方式时，系统自动比较电磁流量计32计量的装车水量和设定的水量，达到设定的水量时系统自动关闭电动调节阀33，打开电动蝶阀31，关闭全自动燃烧器19，水循环规定时间后停泵。

系统监测：系统通过压力传感器4监测供水情况并自动进行报警；系统通过压力传感器10监测离心泵8的工作情况并报警；系统通过液位计18监测加热炉17锅壳液位并报警，系统通过压力传感器25监测超导相变真空加热炉17锅壳压力并报警，系统通过超导相变真空加热炉17进出口温度传感器监测被加热介质的温度情况；系统通过温度传感器30监测环境温度情况并适时启动防冻保温程序。系统还具备燃气报警功能，防止燃气泄漏事故。压力表5、压力表11、压力表26分别用于现场显示离心泵8进出口压力和超导相变真空加热炉17锅壳压力。

图2是本实用新型中全自动控制系统模块图，如图所示，本实用新型的控制系统由水源选择、系统充水放空、系统预加热、系统装车、加热炉控制系统、系统防冻保温和系统报警7个模块组成，7个模块联合使用实现这种即热式全自动热水装置全自动无人值守的功能。

图3是本实用新型中系统控制流程图，本实用新型中的各电动蝶阀、电动调节阀、电磁流量计、压力传感器安装后经电缆远传至控制室内的系统控制柜内，分别由图2所示的控制系统控制完成自动化操作。

图4是本实用新型中系统充水、放空逻辑框图，除出口手动蝶阀34外，全部打开主、旁路管线上的阀门，给系统充水。再从离心泵8进口到真空相变加热炉17出口逐次打开放空阀门和排污阀门进行系统放空，排除系统中的空气，当放空阀门或排污阀门有连续稳定的水流流出时，逐次关闭各放空阀门及排污阀门。电动关闭离心泵8进口电动蝶阀2、电动蝶阀29、电动蝶阀31。控制系统只对主、旁路上的电动阀门进行控制。

图5是本实用新型中系统装车逻辑框图，系统装车分为单车装车方式和连续装车方式，两种装车方式可以随时切换，以实现不同工况的要求。

图6是本实用新型中加热炉控制系统逻辑框图，本实用新型的加热炉控制系统采用目前正在使用的超导相变真空加热炉加热炉自动控制系统，加热控制系统由完全独立的手动、自动二种控制模式组成，采用触摸屏式人机交互方式设置工质的加热温度。采用PID调节方式控制工质加热温度，系统具有超温、超压、缺水、燃气泄露等自动保护功能。

图7是本实用新型中系统防冻保温逻辑框图，当环境温度低于0℃时，为防止设备的损坏，系统自动进行防冻保温。首先，系统判断环境温度，环境温度低于0℃时，系统启动防冻保温程序，被加热工质温度未达到设定的保温温度时，系统将启动离心泵8，同时打开电动蝶阀31，和超导相变真空加热炉17构成加热回路，启动超导相变真空加热炉17的全自动燃烧器19并调整火力加热工质，当被加热工质达到保温温度时，系统自动关闭超导相变真空加热炉17的全自动燃烧器19并关闭离心泵8。

图8是本实用新型中系统报警逻辑框图，为实现系统的高效、可靠、安全运转，系统进行安全、故障报警，本实用新型设有离心泵8的供液情况、天然气泄露及供气压力、超温超压的报警功能。

本实用新型采用高效节能的超导相变真空加热炉17作为本装置的加热设备，离心泵8作为本装置被加热介质的动力设备，离心泵8将来水加压后输送给超导相变真空加热炉17，超导相变真空加热炉17加热后高温热水经计量后给罐车定量加水或给其它流程供应热水。本装置具备系统全自动控制、电动控制、纯手动控制三种控制方式，三种控制方式可通过系统控制柜35来实现切换，现场控制柜20主要用于全自动燃烧器19安装调试和检修时的控制；当采用系统全自动控制时，整个过程除必要的人机交互外实现全自动；当全自动控制系统出现问题，不能实现全自动控制时，可以采用纯手动控制，进行人为干预和手动操作，保证装置平稳运行。本装置能大大降低操作者的劳动强度，提高装置的工作效率，降低装置的运行成本。

本实用新型中超导相变真空加热炉17的进水管线及其上安装的手动阀、电动阀、离心泵8、温度传感器、压力传感器，超导相变真空加热炉17的出水管线及其上安装的手动阀、电动调节阀33、电磁流量计32、电动阀、温度传感器，均安装在泵阀间内，泵阀间为一橇装板房，整个装置结构紧凑，布局合理，占地面积是传统热水站的1/2左右，有效地节约了土地面积。

Claims (4)

1、一种即热式全自动热水装置，其特征在于：这种即热式全自动热水装置包括超导相变真空加热炉(17)、全自动燃烧器(19)、控制装置给水与送水的全自动控制系统，超导相变真空加热炉(17)的进水管线上安装手动蝶阀、电动蝶阀、离心泵(8)、温度传感器(16)，超导相变真空加热炉(17)的出水管线上安装手动蝶阀、电动调节阀(33)、电磁流量计(32)、电动蝶阀、温度传感器(27)，全自动控制系统安装在系统控制柜(35)内。

2、根据权利要求1所述的即热式全自动热水装置，其特征在于：所述的超导相变真空加热炉(17)的进水管线及其上安装的手动蝶阀、电动蝶阀、离心泵(8)、温度传感器(16)，超导相变真空加热炉(17)的出水管线及其上安装的手动蝶阀、电动调节阀(33)、电磁流量计(32)、电动蝶阀、温度传感器(27)，均安装在泵阀间内，泵阀间为一橇装板房。

3、根据权利要求1所述的即热式全自动热水装置，其特征在于：所述的超导相变真空加热炉(17)的进水管线上安装变频除垢器(15)。

4、根据权利要求1所述的即热式全自动热水装置，其特征在于：所述的全自动控制系统控制系统由系统充水放空、系统预加热、系统装车、加热炉控制系统、系统防冻保温和系统报警7个模块组成。

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