CN202432602U - 一种热力站的热媒调控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热力站的热媒调控系统，属于机械技术领域。它解决了现有的热力站换热系统不易调、系统不稳定的问题。它包括热交换器、一次管网供水、一次管网回水、二次管网供水、二次管网回水，一次管网供水和一次管网回水的一端均与热源相连，一次管网供水和一次管网回水的另一端均位于热交换器内且相互连通，二次管网供水和二次管网回水的一端均位于热交换器内且相互连通，二次管网供水和二次管网回水的另一端均与用户端相联，一次管网回水上串联有压差控制阀和电动调节阀，二次管网回水上设有温度传感器，电动调节阀与温度传感器之间设有控制器。它具有自动程度高、对温度的控制准确等优点。

Description

一种热力站的热媒调控系统

技术领域

本实用新型属于热传递技术领域，涉及一种热力站，特别是热力站的热媒调控系统。 

背景技术

热力站按供热形式分直供站和间供站，前者是电厂直接供用户，温度高，控制难，浪费热能。是最初电厂余热福利供热的产物。后来开始收费，才有热力公司。随着商品经济发展，热商品化，热力公司开始提高供热质量，才有直供站，这属于集中供热。还有锅炉供热，省掉电厂环节，但是效率低，污染大已近淘汰。集中供热是发展方向，间供站为主。 

民用热水热力站中其采暖设备有直接连接和间接连接两种。①直接连接时，热网供热介质直接进入用户系统。当热网计算水温高于用户采暖系统计算水温时，则需设混合装置，将部分采暖回水混入供水中，以降低进入用户的供水温度。混合装置可采用水喷射器或混合水泵。②间接连接时，用户热力站 

系统与热网的压力分隔开，热网供热介质不直接进入用户系统，而通过表面式换热器进行热能的传递。目前，常用的换热器有快速管式和板式换热器。通向用户的水循环由水泵驱动。民用热水热力站内的热水供应系统有闭式和开式两种。闭式热水供应系统是由热网水通过表面式换热器将上水(自来水)加热，加热后的水一般依靠本身的压力送入用户。常用的换热器有快速管式、板式和容积式。当热水供应输送距离较长时，应安装循环管和循环水泵，使水循环，避免停用水时水温降低。用户的热水供应和 采暖系统可采用并联或串联的方式与热网连接。开式热水供应系统则直接从热网取水，经供、回水混合而调整温度后使用。热力站的通风用热系统直接将供热介质送往空调系统的加热设备。在热网压力差不能保证用户所需流量时，可在热力站增设加压水泵，但要采取措施，控制热网水流量。为了避免热网水中杂物进入热力站设备和用户系统中杂物进入热网，影响热网的正常运行，在热力站要安装除污器。当上水硬度高时，为防止换热器和管道内结垢，热力站应装简单的水质软化设备，降低水的硬度；还可把处理过的水作为采暖系统补给水。 

在采用热力站进行间接换热的系统中，通常在一次管网的回水安装电动调节阀，通过对电动调节阀的调节来调节一次管网的循环流量从而调节二次管网的供水温度。由于二次管网内部用户的调节造成二次管网供水温度产生变化，这样电动调节阀就会进行开度的调节。由于多个热力站之间是并联设计的，其中一些热力站的电动调节阀的调节会影响其它热力站的一次管网水流量的变化，从而使得整个系统不稳定，而且也不节能。 

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种调节方便的一种热力站的热媒调控系统。 

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现： 

本热力站的热媒调控系统，包括热交换器、一次管网供水、一次管网回水、二次管网供水、二次管网回水，一次管网供水和一次管网回水的一端均与热源相连，一次管网供水和一次管网回水的另一端均位于热交换器内且相互连通，上述二次管网供水和二次管网回水的一端均位于热交换器内且相互连通，上述二次管网供水和二次管网回水的另一端均与用户端相联，其特征在于，所述的一次管网回水上串联有压差控制阀和电动调节阀，所述的 二次管网回水上设有温度传感器，所述的电动调节阀与温度传感器之间设有控制器，温度传感器检测的温度信号经控制器与设定温度比较后能使上述电动调节阀的开度改变。 

其中，控制器上还包括设置于室外温度传感器，控制器配合气候补偿器对电动调节阀进行信号控制。 

热交换器为封闭的腔体，在该腔体内具有导热介质。热力公司输出的热源为一次管网，用户端使用的热源为二次管网。一次管网中的介质流动过程中将热交换器中的导热介质加热，二次管网中介质流动过程中通过热交换器内的导热介质对其进行加热。也就是说，经一次管网供水、一次管网回水流动的热能介质将热交换器内的导热介质加热，经二次管网供水、二次管网回水流动的热能介质经热交换器内导热介质的加热，使得进入用户端处得到热量。 

当末端用户的温度高于设定温度时，温度传感器测量的温度传至控制器，控制器控制电动调节阀，使电动调节阀的开口变小，从而减少供热。当末端用户的温度低于设定温度时，温度传感器将测量的温度传至给控制器，控制器控制电动调节阀，使电动调节阀的开口变大，从而增加供热。在一次管网回上还设置的压差控制阀还能平衡压差。 

在上述的热力站的热媒调控系统中，所述的一次管网供水上设有水泵一。该处设置的水泵可促进一次管网供水和一次管网回水中的水循环。 

在上述的热力站的热媒调控系统中，所述的二次管网供水上设有水泵二。该处设置的水泵可促进二次管网供水和二次管网回水中的水循环。 

在上述的热力站的热媒调控系统中，所述的电动调节阀的阀杆上设有能驱动其转动的执行器，执行器与上述的控制器相连。 

当末端用户的温度高于设定温度时，温度传感器测量的温度 传至控制器，控制器控制执行器，执行器使电动调节阀的阀杆转动，使电动调节阀的开口变小，从而减少供热。当末端用户的温度低于设定温度时，温度传感器将测量的温度传至给控制器，控制器控制执行器，执行器使电动调节阀的阀杆转动，使电动调节阀的开口变大，从而增加供热。 

在上述的热力站的热媒调控系统中，所述的压差控制阀包括阀体和阀芯，阀体内具有上下相邻的控制腔和通水腔，其特征在于，所述的控制腔内设有隔膜，隔膜将控制腔分隔为上下相邻的平衡腔一和平衡腔二，平衡腔一内设有弹簧，弹簧的两端分别作用在阀体和隔膜上，所述阀芯的一端穿过平衡腔二与隔膜相连且阀芯另一端位于通水腔内，所述的平衡腔二处具有用于与用户进水端连通的导压口，所述的阀芯另一端与通水腔之间具有当平衡腔二内压力增大能通过阀芯动作使阀门开口程度减小的变量机构。 

本压差阀安装在一次管网的回水处，通过它平衡电动调节阀进出口的压差。进水端具有一条支管，该支管的另一端与导压口连通。 

在通水过程中进水端的流体介质进入用户的同时，流体介质也会进入平衡腔二内。当进水端的水压增大时，平衡腔二内的水压也相应增大，平衡腔二内的水压克服弹簧弹力使隔膜上移，与隔膜固连的阀芯随着上移，上移后的阀芯使得压差阀的开启程度减小，相应的就增加了用户出水端的水压，从而使得用户的进水端与出水端的压差平衡。 

同理，当进水端的水压减小时，平衡腔二内的水压也相应减小，弹簧的弹力克服平衡腔二的水压作用力推动隔膜下移，与隔膜固连的阀芯随着下移，下移后的阀芯使得压差阀的开启程度增大，相应的就减小了用户出水端的水压，从而使得用户的进水端与出水端的压差平衡。 

也就是说，在本压差阀的作用下电动调节阀的进水端和出水端的压力同时增大或减小，始终使进水端与出水端的压差平衡。 

在上述热力站的热媒调控系统中，所述的变量机构为呈筒状且与阀芯另一端相匹配的连接筒，上述的阀芯另一端位于连接筒内，连接筒侧部具有贯穿的出水孔。 

阀芯的另一端在连接筒内移动过程中，当阀芯另一端位于出水孔下部时，压差阀的开启程度增大。当活塞位于连接筒最下端时，此时压差阀的开启程度最大。 

当电动调节阀进水端的水压增大时，平衡腔二内的压力增大，阀芯上移将出水孔部分阻挡，使得出水孔的尺寸变小。由于出水孔变小，这样就增加了压差阀进水口处的压力，相应地增加了 电动调节阀出水端的压力。保证了电动调节阀进水端和出水端的压差恒定。 

当电动调节阀进水端的水压减小时，平衡腔内的压力减小，阀芯上移使阀芯由出水孔处移开，使得出水孔的尺寸增大。由于出水孔变大，这样就减小了压差阀进水口处压力，相应地增加了电动调节阀出水端的压力。保证了电动调节阀进水端和出水端的压差恒定。 

在上述的集中供热系统中的热媒控制装置中，所述的阀芯由连杆和固连在连杆其中一端的活塞组成，活塞位于上述的连接筒内，连杆的另一端与上述的隔膜相连。 

通过连杆能方便的使阀芯与隔膜相连，通过活塞能紧密的贴靠在连接筒内侧。 

在上述的热力站的热媒调控系统中，所述的连杆与阀体之间设有密封件。通过密封件将连杆与阀体之间的连接处进行密封。 

与现有技术相比，本热力站的热媒调控系统具有以下优点：通过在一次管网回水上设置压差控制阀，可自动平衡电动调节阀两端的压差，可以克服电动调节阀的调节造成各热力站一次管网 的循环流量的相互干扰，从而提高了热力站的调控的稳定性，使电动调节阀的阀权度较高，调节阀只受控制器的信号的控制，不受系统流量和压力波动的影响；而且在二次管网回水上设置温度传感器，在温度传感器和电动调节阀之间设置控制器，当末端用户的温度偏离设定温度时，控制器可控制电动调节阀的开启和关闭，从而使末端用户的温度控制在设定温度内，该控制装置操作方便、自动化程度高且对温度的控制准确。 

附图说明

图1是本热力站的热媒调控系统的示意图。 

图2是本实用新型提供的压差控制阀的剖视图。 

图中，1、热交换器；21、一次管网供水；21a、水泵一；22、一次管网回水；23、二次管网供水；23a、水泵二；24、二次管网回水；3、压差控制阀；31、阀体；32、阀芯；31a、控制腔；31a1、平衡腔一；31a2、平衡腔二；31a3、导压口；31b、通水腔；4、电动调节阀；5、温度传感器；6、控制器；7、隔膜；8、弹簧；9、连接筒；91、出水孔。 

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。 

如图1所示，本热力站的热媒调控系统，它包括热交换器1，相互构成循环回路的一次管网供水21和一次管网回水22，该一次管网供水21和一次管网回水22的一端位于热交换器1内且相互连接，而一次管网供水21和一次管网回水22的另一端则与热力公司供应的热源相连。如图1所示，在热交换器1的另一侧具有相互构成循环回路的二次管网供水23和二次管网回水24，该二次管网供水23和二次管网回水24的一端位于热交换器1内且 相互联通，二次管网供水23和二次管网回水24另一端与用户端相联。 

一次管网供水21和一次管网回水22构成循环，一次管网供水21中的水带有很高的热量，当水进入到热交换器1中后热交换器1内的导热介质被加热，然后在导热介质作用二次管网回水24内的介质被加热，从而给末端用户传递热量。 

如图1所示，为了能使水在一次管网供水21和一次管网回水22中循环，在一次管网供水21上设置水泵一21a；为了能使水在二次管网供水23和二次管网回水24中循环，在二次管网供水23上设置水泵二23a。 

如图1所示，在一次管网回水22上串联有压差控制阀3和电动调节阀4，二次管网回水24上设有温度传感器5，电动调节阀4与温度传感器5之间设有控制器6，温度传感器5检测的温度信号经控制器6与设定温度比较后能使上述电动调节阀4的开度改变。如图1所示，在电动调节阀4的阀杆上设有能驱动其转动的执行器，执行器与的控制器6相连。 

当末端用户的温度高于设定温度时，温度传感器5发出指令给控制器6，控制器6控制执行器，执行器使电动调节阀4的阀杆转动，使电动调节阀4的开口变小，从而减少供热。当末端用户的温度低于设定温度时，温度传感器5发出指令给控制器6，控制器6控制执行器，执行器使电动调节阀4的阀杆转动，使电动调节阀4的开口变大，从而增加供热。 

如图2所示，本压差阀包括一个内部为空腔的阀体31和位于阀体31中的阀芯32、弹簧8、隔膜7、导压管以及连接筒9。该压差控制阀3的一个触头位于电动调节阀4的一侧。 

如图2所示，阀体31内具有上下相邻的两个腔体：控制腔31a和通水腔31b。隔膜7设置于控制腔31a内，隔膜7将控制腔31a分隔为上下相邻的平衡腔一31a1和平衡腔二31a2。平衡腔二 31a2处具有其相通的导压口31a3。 

弹簧8设置于平衡腔一31a1内，弹簧8的两端分别作用在阀体31内侧和隔膜7上。 

阀芯32由活塞和连杆组成，连杆的一端穿过平衡腔二31a2固连在隔膜7上，连杆的另一端与活塞固连且活塞位于通水腔31b内。本实施例中，连杆与阀体31之间设有密封件。 

如图2所示，阀体31通水腔31b的两端分别为阀门的进水腔和出水腔，通水腔31b的中部具有将进水腔和出水腔相连通的通水孔。一根导压管的两端分别与阀门进水腔与平衡腔一31a1相连通。 

连接筒9呈筒状且与阀芯32外形尺寸相匹配，上述的阀芯32的活塞位于连接筒9内。连接筒9的一端抵靠在通水腔31b内侧，连接筒9的另一端抵靠在通水孔处的阀体31上，在连接筒9与通水孔处的阀体31的连接处设有密封件。连接筒9侧部沿其径向具有若干贯穿的出水孔91，上述的阀芯32移动后其活塞侧部能遮挡出水孔91，本实施例中，连接筒9上出水孔91的下部尺寸大于其上部尺寸。 

在通水过程中进水端的流体介质进入用户的同时，流体介质也会进入平衡腔二31a2内。当进水端的水压比较大时，平衡腔二31a2内的水压也相应增大，平衡腔二31a2内的水压克服弹簧8弹力使隔膜7上移，与隔膜7通过连杆带动活塞活塞上移。流体介质依次由阀体31的进水端腔、出水孔91、通孔进入出水腔，由于移动后的活塞使得出水孔91变小，这样就使得压差阀的开启程度减小，相应的就增加了用户出水端的水压，从而使得用户的进水端与出水端的压差平衡。 

同理，当进水端的水压比较小时，平衡腔二31a2内的水压也相应减小，弹簧8的弹力克服平衡腔二31a2的水压作用力推动隔膜7下移，与隔膜7固连的连杆带动活塞随着下移。流体介质依 次由阀体31的进水端腔、出水孔91、通孔进入出水腔，由于移动后的活塞使得出水孔91变大，这样就使得压差阀的开启程度增大，相应的就减小了用户出水端的水压，从而使得用户的进水端与出水端的压差平衡。 

也就是说，在本压差阀的作用下用户的进水端和出水端的压力同时增大或减小，始终使进水端与出水端的压差平衡。 

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 

尽管本文较多地使用了热交换器1、一次管网供水21、水泵一21a、一次管网回水22、二次管网供水23、水泵二23a、二次管网回水24、压差控制阀3、阀体31、阀芯32、控制腔31a、平衡腔一31a 1、平衡腔二31a2、导压口31a3、通水腔31b、电动调节阀4、温度传感器5、控制器6、隔膜7、弹簧8、连接筒9、出水孔91等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。 

Claims (8)

1.一种热力站的热媒调控系统，包括热交换器(1)、一次管网供水(21)、一次管网回水(22)、二次管网供水(23)、二次管网回水(24)，一次管网供水(21)和一次管网回水(22)的一端均与热源相连，一次管网供水(21)和一次管网回水(22)的另一端均位于热交换器(1)内且相互连通，上述二次管网供水(23)和二次管网回水(24)的一端均位于热交换器(1)内且相互连通，上述二次管网供水(23)和二次管网回水(24)的另一端均与用户端相联，其特征在于，所述的一次管网回水(22)上串联有压差控制阀(3)和电动调节阀(4)，所述的二次管网回水(24)上设有温度传感器(5)，所述的电动调节阀(4)与温度传感器(5)之间设有控制器(6)，温度传感器(5)检测的温度信号经控制器(6)与设定温度比较后能使上述电动调节阀(4)的开度改变。

2.根据权利要求1所述的热力站的热媒调控系统，其特征在于，所述的一次管网供水(21)上设有水泵一(21a)。

3.根据权利要求1所述的热力站的热媒调控系统，其特征在于，所述的二次管网供水(23)上设有水泵二(23a)。

4.根据权利要求1所述的热力站的热媒调控系统，其特征在于，所述的电动调节阀(4)的阀杆上设有能驱动其转动的执行器，执行器与上述的控制器(6)相连。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的热力站的热媒调控系统，其特征在于，所述的压差控制阀(3)包括阀体(31)和阀芯(32)，阀体(31)内具有上下相邻的控制腔(31a)和通水腔(31b)，其特征在于，所述的控制腔(31a)内设有隔膜(7)，隔膜(7)将控制腔(31a)分隔为上下相邻的平衡腔一(31a1)和平衡腔二(31a2)，平衡腔一(31a1)内设有弹簧(8)，弹簧(8)的两端分别作用在阀体(31)和隔膜(7)上，所述阀芯(32)的一端穿过平衡腔二(31a2)与隔膜(7)相连且阀芯(32)另一端位于通水腔(31b)内，所述的平衡腔二(31a2)处具有用于与用户进水端连通的导压口(31a3)，所述的阀芯(32)另一端与通水腔(31b)之间具有当平衡腔二(31a2)内压力增大能通过阀芯(32)动作使阀门开口程度减小的变量机构。

6.根据权利要求5所述的热力站的热媒调控系统，其特征在于，所述的变量机构为呈筒状且与阀芯(32)另一端相匹配的连接筒(9)，上述的阀芯(32)另一端位于连接筒(9)内，连接筒(9)侧部具有贯穿的出水孔(91)。

7.根据权利要求6所述的热力站的热媒调控系统，其特征在于，所述的阀芯(32)由连杆和固连在连杆其中一端的活塞组成，活塞位于上述的连接筒(9)内，连杆的另一端与上述的隔膜(7)相连。

8.根据权利要求7所述的热力站的热媒调控系统，其特征在于，所述的连杆与阀体(31)之间设有密封件。

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