CN202485103U - 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，属于热传递技术领域。它解决了现有的热力站系统不稳定、调节时易被干扰的问题。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，一次管网回水上设有动态平衡电动调节阀，二次管网回水上设有温度传感器，动态平衡电动调节阀与温度传感器之间设有控制器。它具有控制精度高、自动化程度高等优点。

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。

现有的热力站中在一次管网回水上设有电动调节阀，但由于变流量运行后，电动调节阀的调节引起其它热力站的流量产生干扰，从而引起是电动调节阀的频繁的进行开度的调节从而引起整个系统的不稳定。

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设有动态平衡电动调节阀，所述的二次管网回水上设有温度传感器，所述的动态平衡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的动态平衡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。

当二次网供水的温度高于设定温度时，温度传感器发出指令给控制器，控制器控制动态平衡电动调节阀使其开口变小，从而减少供热。当二次网供水的温度低于设定温度时，温度传感器发出指令给控制器，控制器控制动态平衡电动调节阀，使动态平衡电动调节阀的开口变大，从而增加供热。同时，动态平衡电动调节阀还能平衡压差。

在上述的热力站的热媒调控系统中，所述的动态平衡电动调节阀为动态平衡电动压差调节阀。

在上述的热力站的热媒调控系统中，所述的动态平衡电动调节阀包括阀杆、阀芯、内部为空腔的阀体和固连在阀体上的电动执行器，阀体上具有与其内腔相通的进口端和出口端，阀芯位于阀体内，阀杆的内端位于阀体内且与阀芯相连，阀杆的外端伸出阀体与电动执行器相连且电动执行器能驱动阀杆上下移动，所述的阀体内还设有隔膜，隔膜将阀体分隔为上下相邻的两个腔体：控制腔、通水腔，所述阀体上具有将阀体进水端与控制腔相连通的导流孔，所述的隔膜上具有当进口端压力增大能减小阀门开启程度，当进口端压力减小能增大阀门开启程度的调节机构。

电动执行器通过阀杆驱动阀芯上下移动，待阀芯移动后通过本阀门使得用户得到一个恒定的流量。当然，这个过程中水能由阀芯和阀体之间的间隙通过。水流从阀体的进口端进入到通水腔中，其中一部分水流同时通过导流孔进入控制腔。

当进口端的压力变大时，控制腔内的水压大于通水腔内的水压，控制腔与通水腔内形成的压差使隔膜上的调节机构减小阀门开启程度，使得该阀阀芯两端的压差平衡；当进口端的压力变小时，控制腔与通水腔内形成的压差使隔膜上的调节机构增大阀门开启程度，使得该阀阀芯两端的压差平衡。从而使通过该阀门的流量保持恒定。

也就说本动态平衡电动压差调节阀不受进口端的压力变化的影响。本动态平衡电动调节阀是一台电动调节阀与一台自立式压差控制阀合二为一的产品，从而减少了阀门的安装空间和现场调试难度，也节约了成本。

在上述的热力站的热媒调控系统中，所述的调节机构为复位弹簧和固连在隔膜上的调压活塞，复位弹簧位于调压活塞与阀体之间且在复位弹簧的弹力作用下调压活塞具有下移使出口端开启程度变大的趋势。

控制腔内的水压对调压活塞有向上的作用力，通水腔内的水压对调压活塞有向下的作用，活塞的自重对其有向下的作用力，复位弹簧对其有向下的作用力，在动态平衡后，调压活塞上的两个方向的作用力保持平衡，但当其中的控制腔内的水压变大后，活塞会向上移动减小出口端的开启程度，当其中的控制腔内的水压变小后，活塞会向下移动增大出口端的开启程度。

在上述的热力站的热媒调控系统中，所述的调节压活塞与隔膜之间设有活塞杆，活塞杆的一端与调压活塞固连，活塞杆的另一端与隔膜固连。

隔膜质地比较软，能够随着控制腔内的水压上下变形带动活塞杆上下同步移动，活塞杆带动调压活塞同步移动。

在上述的热力站的热媒调控系统中，所述的调节机构还包括一个固连在阀体内且其侧部具有出口的导向筒，上述阀芯能抵靠在导向筒上端形成密封，上述的调压活塞位于导向筒内且与导向筒侧部密封接触。

导向筒和调压活塞上端之间的空腔即为通水腔，采用导向筒后，阀门的工艺性更好，只要使导向筒的精度和材料达到标准即可，对阀体的工艺可以放宽要求。

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动态平衡电动压差调节阀，可以实现通过该阀门的流量恒定；而且在二次管网回水上设置温度传感器，在温度传感器和动态平衡电动压差调节阀之间设置控制器，当二次网供水的温度偏离设定温度时，控制器可控制动态平衡电动压差调节阀的开大或关小，从而使二次网供水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是水地暖供热系统中的热媒控制装置的示意图。

图2是动态平衡电动压差调节阀的剖视图。

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、动态平衡电动调节阀；4、温度传感器；5、控制器；51、阀杆；52、阀芯；53、阀体；53a、进口端；53b、出口端；53c、隔膜；53d、控制腔；53e、通水腔；53f、导流孔；54、电动执行器；6、复位弹簧；7、调压活塞；8、活塞杆；9、导向筒。

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，本水地暖供热系统中的热媒控制装置，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，为了方便对末端用户的温度进行控制，在一次管网回水22上设有动态平衡电动调节阀3，二次管网回水24上设有温度传感器4，动态平衡电动调节阀3与温度传感器4之间设有控制器5。

当末端用户的温度高于设定温度时，温度传感器4发出指令给控制器5，控制器5控制动态平衡电动调节阀3，使动态平衡电动调节阀3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4发出指令给控制器5，控制器5控制动态平衡电动调节阀3，使动态平衡电动调节阀3的开口变大，从而增加供热。

本实施例中的动态平衡电动调节阀3为动态平衡电动压差调节阀。具体的，如图2所示，本动态平衡电动压差调节阀，包括阀杆51、阀芯52、内部为空腔的阀体53和固连在阀体53上的电动执行器54，阀体53的下方固连有阀盖，阀盖和阀体53之间通过内六角螺钉相连，内六角螺钉和阀盖之间依次套设有铁垫片和弹性垫片。阀体53上具有与其内腔相通的进口端53a和出口端53b，阀芯52位于阀体53内，阀杆51的内端位于阀体53内且与阀芯52相连，阀杆51的外端伸出阀体53与电动执行器54相连且电动执行器54能驱动阀杆51上下移动。阀体53内还设有隔膜53c，隔膜53c将阀体53分隔为上下相邻的两个腔体：控制腔53d、通水腔53e，阀体53上具有将阀体53进水端与控制腔53d相连通的导流孔53f，隔膜53c上具有当进口端53a压力增大能减小阀体53出口端53b开启程度，当进口端53a压力减小能增大阀体53出口端53b开启程度的调节机构。

具体的，如图2所示，调节机构为复位弹簧6和设在隔膜53c上方的调压活塞7，调压活塞7与隔膜53c之间设有活塞杆8，活塞杆8的一端与调压活塞7固连，活塞杆8的另一端穿过隔膜53c，活塞杆8的该端位于隔膜53c下方的位置依次套设有塑料压板和螺母一，螺母将塑料压板固定在活塞杆8上。阀体53内固连有一个侧部具有出口的导向筒9，阀芯52能抵靠在导向筒9上端形成密封，调压活塞7位于导向筒9内且与导向筒9侧部密封接触。导向筒9和调压活塞7上端之间的空腔即为通水腔53e，采用导向筒9后，阀门的工艺性更好，只要使导向筒9的精度和材料达到标准即可，对阀体53的工艺可以放宽要求。导向筒9下端内侧具有导向部，活塞杆8穿设与导向部处。导向部使活塞杆8只能沿其做上下移动，限制活塞杆8的径向移动。活塞杆8上具有凸出其侧部的限位件，且当活塞杆8移动限位件能与导向部接触。隔膜53c质地比较软，能够随着控制腔53d内的水压上下变形带动活塞杆8上下同步移动，活塞杆8带动调压活塞7同步移动。活塞杆8不能无限制的上下移动，不然隔膜53c的变形量过大就会破裂，当限位件和导向部接触后，活塞杆8就不能继续向上移动了。

复位弹簧6位于调压活塞7与阀体53之间且套设在活塞杆8外，复位弹簧6的一端顶靠在导向筒9的下端部，另一端顶靠在隔膜53c上，复位弹簧6的下端部和隔膜53c之间设有铁压板，铁压板套设在活塞杆8上，铁压板的下端和隔膜53c接触，铁压板的主要作用在于使复位弹簧6的下端接触面积增大。复位弹簧6的上端和导向筒9的下端之间设有弹性挡圈，弹性挡圈增大弹簧上端的接触面积。在复位弹簧6的弹力作用下调压活塞7具有下移使出口端53b开启程度变大的趋势。

控制腔53d内的水压对调压活塞7有向上的作用力，通水腔53e内的水压对调压活塞7有向下的作用，活塞的自重对其有向下的作用力，复位弹簧6对其有向下的作用力，在动态平衡后，调压活塞7上的两个方向的作用力保持平衡，但当其中的控制腔53d内的水压变大后，活塞会向上移动减小出口端53b的开启程度，当其中的控制腔53d内的水压变小后，活塞会向下移动增大出口端53b的开启程度。

在本实施例中，限位件为径向固定在活塞杆8上的销钉，但作为另一种情况，限位件也可以是径向螺接在活塞杆8上的螺钉。本动态平衡电动压差调节阀的工作原理如下：电动执行器54驱动阀杆51上下移动使阀芯52到达一个预设的位置，这时阀芯52和阀体53之间具有一个可供水流通过的间隙，此时通过本阀使得用户得到一个恒定的设定流量。水流从阀体53的进口端53a进入到通水腔53e中，其中一部分水流同时通过导流孔53f进入控制腔53d。管路系统中不同的用户使用过程中造成本阀进口端53a的压力变大时，控制腔53d内的压力大于通水腔53e内的压力，控制腔53d和通水腔53e内的水流之间的压差使隔膜53c形变向上移动，隔膜53c带动活塞杆8向上移动，活塞杆8带动调压活塞7向上移动，调压活塞7部分将导向筒9上的出口阻挡住，阀门的开启程度变小，使得本阀阀芯52两端的压差不发生变化；同理，当进口端53a的压力变小时，阀门的开启程度变大，使得本阀阀芯52两端的压差不发生变化。

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、动态平衡电动调节阀3、温度传感器4、控制器5、阀杆51、阀芯52、阀体53、进口端53a、出口端53b、隔膜53c、控制腔53d、通水腔53e、导流孔53f、电动执行器54、复位弹簧6、调压活塞7、活塞杆8、导向筒9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 (6)

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)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)上设有动态平衡电动调节阀(3)，所述的二次管网回水(24)上设有温度传感器(4)，所述的动态平衡电动调节阀(3)与温度传感器(4)之间设有控制器(5)，温度传感器(4)检测的温度信号经控制器(5)与设定温度比较后能使上述的动态平衡电动调节阀(3)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，所述的动态平衡电动调节阀(3)为动态平衡电动压差调节阀。

3.根据权利要求1或2所述的热力站的热媒调控系统，其特征在于，所述的动态平衡电动调节阀(3)包括阀杆(51)、阀芯(52)、内部为空腔的阀体(53)和固连在阀体(53)上的电动执行器(54)，阀体(53)上具有与其内腔相通的进口端(53a)和出口端(53b)，阀芯(52)位于阀体(53)内，阀杆(51)的内端位于阀体(53)内且与阀芯(52)相连，阀杆(51)的外端伸出阀体(53)与电动执行器(54)相连且电动执行器(54)能驱动阀杆(51)上下移动，所述的阀体(53)内还设有隔膜(53c)，隔膜(53c)将阀体(53)分隔为上下相邻的两个腔体：控制腔(53d)、通水腔(53e)，所述阀体(53)上具有将阀体(53)进水端与控制腔(53d)相连通的导流孔(53f)，所述的隔膜(53c)上具有当进口端(53a)压力增大能减小阀门开启程度，当进口端(53a)压力减小能增大阀门开启程度的调节机构。

4.根据权利要求3所述的热力站的热媒调控系统，其特征在于，所述的调节机构为复位弹簧(6)和固连在隔膜(53c)上的调压活塞(7)，复位弹簧(6)位于调压活塞(7)与阀体(53)之间且在复位弹簧(6)的弹力作用下调压活塞(7)具有下移使出口端(53b)开启程度变大的趋势。

5.根据权利要求4所述的热力站的热媒调控系统，其特征在于，所述的调节压活塞与隔膜(53c)之间设有活塞杆(8)，活塞杆(8)的一端与调压活塞(7)固连，活塞杆(8)的另一端与隔膜(53c)固连。

6.根据权利要求3所述的热力站的热媒调控系统，其特征在于，所述的调节机构还包括一个固连在阀体(53)内且其侧部具有出口的导向筒(9)，上述阀芯(52)能抵靠在导向筒(9)上端形成密封，上述的调压活塞(7)位于导向筒(9)内且与导向筒(9)侧部密封接触。

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