CN215723599U - 全自动无人值守机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全自动无人值守机组。包括换热器、一次网进水管路、一次网出水管路、高层用户二次网进水管路、高层用户二次网出水管路、中层用户二次网进水管路、中层用户二次网出水管路、低层用户二次网进水管路、低层用户二次网出水管路、补水装置和电控柜。机组由一台板式热交换器同时为三个区域的用户供热。即上层部分为高层用户供热，中层部分为中层用户供热，下层部分为低层用户供热。本申请机组所用的板式热交换器可根据不同区域的供热负荷，设置板式热交换器三个部分的换热面积，从而达到不同区域的供热需求，满足更精准的供热需求。

Description

全自动无人值守机组

技术领域

本实用新型涉及集中供热领域使用设备，具体地说是一种全自动无人值守机组。

背景技术

集中供热是城市供热现代化程度的重要标志。随着集中供热事业不断发展，对换热站的占地面积提出了更高的要求。目前供热行业生产的换热机组经常建在小区内部或者建在小区楼宇的地下室内，普遍占地面积较大，有些楼宇小区在建设时甚至没有为换热站留出足够的空间。另外，高层用户、中层用户、低层用户的供热负荷各不相同。低层供热有许多商网用户，所需供热负荷要大很多。中层和高层用户多是住宅，所需供热负荷要小很多，这样就需要多台换热机组进行供热。很多楼宇过高的小区的传统换热机组需要根据不同区域的供暖负荷设计多台换热机组，即分高层机组、中层机组、低层机组分别进行供热，势必要占用更多的场地。然而现场能够安放机组的场地普遍较小，很难满足客户的需求。另外，每台机组上都需配备换热器和循环泵和补水泵、控制柜等多个设备，并用机组底架来承载这些设备，这样即占地大，成本又高。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是要提供一种全自动无人值守机组，可以用一套换热机组同时为高层用户、中层用户和低层用户供热，占地面积小，且可根据不同区域的供热负荷，设置该区域换热器的换热面积。

本实用新型的技术方案：

一种全自动无人值守机组，包括一次网进水管路、一次网出水管路、换热器和电控柜，还包括高层用户二次网进水管路、高层用户二次网出水管路、中层用户二次网进水管路、中层用户二次网出水管路、低层用户二次网进水管路、低层用户二次网出水管路、补水机构；

所述换热器分为高层换热区、中层换热区和低层换热区，所述一次网进水管路分别与高层换热区、中层换热区和低层换热区的一次侧热水进口连接，所述一次网出水管路分别与高层换热区、中层换热区和低层换热区的一次侧冷水出口连接；

所述换热器高层换热区的二次网出水口与高层用户二次网出水管路连接，所述换热器高层换热区的二次网进水口与高层用户二次网进水管路连接，所述换热器中层换热区的二次网出水口与中层用户二次网出水管路连接，所述换热器中层换热区的二次网进水口与中层用户二次网进水管路连接，所述换热器低层换热区的二次网出水口与低层用户二次网出水管路连接，所述换热器低层换热区的二次网进水口与低层用户二次网进水管路连接；

所述补水机构分别与高层二次网进水管路、中层二次网进水管路和低层二次网进水管路连接。

本实用新型的有益效果：

1、本申请全自动无人值守机组是由一台板式热交换器同时为三个区域的用户供热。即上层部分为高层用户供热，中层部分为中层用户供热，下层部分为低层用户供热。本申请机组所用的板式热交换器可根据不同区域的供热负荷，设置板式热交换器三个部分的换热面积，从而达到不同区域的供热需求，满足更精准的供热需求。

2、本换热机组运用并联供热技术，使三个部分供热都独立运行，使维修更简便，不影响其它区域供热。当哪个供热部分出问题，只要关闭出问题的机组阀门即可维修设备，不用关闭整机。比串联机组具有更大的优越性和便捷性。

3、本申请机组所用板式热交换器采用统一框架结构，即用一个框架组装三部分换热器所需的板片，且每个部分的板片互不从属，独立运行。在设备运行和设备运输中，稳定性和抗震性也大大提高。使管路连接的更加牢固，在运输途中不易损坏。在设备运行时，由于是统一框架结构，使管路在连接用户管路后，运行更加平稳安全，在抗震性能上也大大提高。

4、本申请机组设置一台补水泵，补水泵可同时为三部分的换热机组管路进行补水，其中每个二次网回水管路(给客户供热后回到换热器的回水管路)补水口处安装电动球阀，根据管路的压力变化，通过控制柜中的控制程序来控制何时需要补水。实现补水系统的并联结构。

5、本申请机组二次网管路连接不同区域的供热和回水管路，可实现给高中低层用户并联供热，即三个区域机组运行互不干扰，且能同时供热。当哪个部分的供热机组管路上设备出现故障，可实现单独维修，不影响其它供热部分的运行。

6、本申请换热机组可通过电动调节阀来调节热量供应，从而实现供热不同时段的温度需求，同时也实现节能的需求。(因为热量通常是热力公司从热电厂购买，且热量属于电厂供电余热。)

7、换热机组可通过变频器控制循环泵和补水泵的转数，控制不同时段的介质流量，来实现不同时段的介质流通变化。通过控制循环泵和补水泵的转数，使循环泵和补水泵不是一直按工频在转动，来实现节省电量的需求。

8、本申请机组外部用快装结构厢体包裹换热机组，厢体的门可向四个方向打开，便于连接管路及维修。可独立放置到居民小区内部，无需另外建造换热站。

9、本实用新型的有益效果是：占地小、噪音小、无人值守、节能、高效、模块化，可实现不同区域的同时供热。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为本申请全自动无人值守机组电控系统图。

图2为本申请全自动无人值守机组结构示意图。

图3为本申请全自动无人值守机组结构示意图。

图4为本申请全自动无人值守机组内部结构示意图。

图5为本申请全自动无人值守机组的板式换热器结构示意图。

其中的附图标记包括：

1、一次网进水管路，2、一次网出水管路，3、换热器，4、电控柜，5、高层用户二次网进水管路，6、高层用户二次网出水管路，7、中层用户二次网进水管路，8、中层用户二次网出水管路，9、低层用户二次网进水管路，10、低层用户二次网出水管路，11、一次网总进水管路，12、高层用户一次网进水管路，13、中层用户一次网进水管路，14、低层用户一次网进水管路，20、补水机构，21、一次网总出水管路，22、高层用户一次网出水管路，23、中层用户一次网出水管路，24、低层用户一次网出水管路，31、固定平紧板，40、机组厢体，201、补水管路，202、补水泵，101、关断阀，102、温度计，103、Y型过滤器，104、压力传感器，105、温度传感器，106、电动调节阀，107、压力表，108、循环泵，109、止回阀，110、电动球阀，111、安全阀，112、电磁阀，321、后立柱，322、高层活动夹紧板，323、高层上导杆，324、高层下导杆，325、高层换热片，331、中层活动夹紧板，332、中层上导杆，333、中层下导杆，334、中层换热片，341、低层活动夹紧板，342、低层上导杆，343、低层下导杆，344、低层换热片。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

针对现有技术中存在的问题，本申请实用新型人设计了一种全自动无人值守机组。该全自动无人值守机组是一台板式热交换器分别为三个区域的用户供热，即分为为高层用户供热部分、为中层用户供热部分和为低层用户供热部分。本申请示例分为高层用户供热部分、中层用户供热部分和低层用户供热部分，实际使用时不限于此，比如可以分为高层用户供热部分和低层用户供热部分，或者是高层用户供热部分、中上区用户供热部分、中下区用户供热部分和低层用户供热部分等等。即将不同供热需求的用户分开。

下面结合附图对本申请进行说明：

如图1-4所示，一种全自动无人值守机组，包括一次网进水管路1、一次网出水管路2、换热器3和电控柜4，还包括高层用户二次网进水管路5、高层用户二次网出水管路6、中层用户二次网进水管路7、中层用户二次网出水管路8、低层用户二次网进水管路9、低层用户二次网出水管路10、补水机构20。本申请使用一台换热器，分别为高层用户、中层用户及低层用户供暖。所述控制柜4上设置有触摸屏，控制柜内设有PLC控制器。所述触摸屏与所述PLC控制器相连接。电控柜对机组换热器的的一次网进水、出水和二次网的进水和出水，并根据管路需要进行补水、泄水，并可控制阀门调节流量大小。本申请电控柜可以采用现有技术中换热机组所使用的电控柜，比如可以采用施耐德牌控制柜。

所述换热器分为高层换热区、中层换热区和低层换热区，所述一次网进水管路1分别与高层换热区、中层换热区和低层换热区的一次侧热水进口连接，所述一次网出水管路2分别与高层换热区、中层换热区和低层换热区的一次侧冷水出口连接。

所述一次网进水管路1包括一次网总进水管路11、高层用户一次网进水管路12、中层用户一次网进水管路13、低层用户一次网进水管路14，所述一次网总进水管路与高层用户一次网进水管路、中层用户一次网进水管路、低层用户一次网进水管路分别连通。

所述一次网出水管路2包括一次网总出水管路21、高层用户一次网出水管路22、中层用户一次网出水管路23、低层用户一次网出水管路24，所述高层用户一次网出水管路、中层用户一次网出水管路、低层用户一次网出水管路分别与一次网总出水管路连通。

本申请的一台换热器的高层换热区、中层换热区和低层换热区分别为高层用户、中层用户和低层用户供热。高层换热区的一次网进出水一个单独循环，中层换热区的一次网进出水一个单独循环，低层换热区的一次网进出水一个单独循环，互不干扰。

所述换热器高层换热区的二次网出水口与高层用户二次网出水管路6连接，所述换热器高层换热区的二次网进水口与高层用户二次网进水管路5连接，所述换热器中层换热区的二次网出水口与中层用户二次网出水管路8连接，所述换热器中层换热区的二次网进水口与中层用户二次网进水管路7连接，所述换热器低层换热区的二次网出水口与低层用户二次网出水管路10连接，所述换热器低层换热区的二次网进水口与低层用户二次网进水管路9连接。高层换热区的二次网进出水一个单独循环，中层换热区的二次网进出水一个单独循环，低层换热区的二次网进出水一个单独循环，互不干扰。

高层换热区、中层换热区和低层换热区独立循环工作，如果哪部分出现故障，只要关闭故障部分管路上阀门，即可维修，不影响其它区域供热。

所述补水机构20分别与高层用户二次网进水管路5、中层用户二次网进水管路7和低层用户二次网进水管路9连接。补水机构可以根据检测的数据，为高层用户二次网进水管、中层用户二次网进水管及低层用户二次网进水管补水。

如图5所示，所述换热器分为高层换热区、中层换热区和低层换热区。换热器3具体结构，包括固定夹紧板31、后立柱321、高层活动夹紧板322、高层上导杆323、高层下导杆324、高层换热片325、中层活动夹紧板331、中层上导杆332、中层下导杆333、中层换热片334、低层活动夹紧板341、低层上导杆342、低层下导杆343、低层换热片344。固定夹紧板、高层活动夹紧板、高层上导杆、高层下导杆和高层换热片组成高层换热区。固定夹紧板、中层活动夹紧板、中层上导杆、中层下导杆和中层换热片组成中层换热区。固定夹紧板、低层活动夹紧板、低层上导杆、低层下导杆和低层换热片组成低层换热区。这种结构设计可以根据高层用户、中层用户和低层用户的不同供热需求，设计不同换热面积。

所述高层上导杆、高层下导杆、中层上导杆、中层下导杆、低层上导杆、低层下导杆的一端与固定夹紧板螺栓连接，另一端分别穿过高层活动夹紧板、中层活动夹紧板和低层活动夹紧板与后立柱螺栓连接。

若干个所述高层换热片置于固定夹紧板和高层活动夹紧板之间，高层换热片上端挂在高层上导杆上，高层换热片下端置于高层下导杆上，活动螺栓穿过固定夹紧板和高层活动夹紧板将固定夹紧板、高层换热片和高层活动夹紧板夹紧。

若干个所述中层换热片置于固定夹紧板和中层活动夹紧板之间，中层换热片上端挂在中层上导杆上，中层换热片下端置于中层下导杆上，活动螺栓穿过固定夹紧板和中层活动夹紧板将固定夹紧板、中层换热片和中层活动夹紧板夹紧。

若干个所述低层换热片置于固定夹紧板和低层活动夹紧板之间，低层换热片上端挂在低层上导杆上，低层换热片下端置于低层下导杆上，活动螺栓穿过固定夹紧板和低层活动夹紧板将固定夹紧板、低层换热片和低层活动夹紧板夹紧。

板式热交换器采用统一框架结构，即用一个框架组装三部分换热器所需的板片，且每个部分的板片互不从属，独立运行。稳定性和抗震性好。

如图1、4所示，所述补水机构20包括总补水管路201，所述总补水管路201上按照水流动方向依次安装截止阀、补水泵202、止回阀、关断阀，所述总补水管路上分别连接高层补水管、中层补水管和低层补水管，所述高层补水管、中层补水管和低层补水管分别与高层用户二次网进水管路、中层用户二次网进水管路和低层用户二次网进水管路连接，在高层补水管、中层补水管和低层补水管上安装电动球阀110。当某部分管路运行压力低时，控制柜控制电动球阀开启进行补水。

本申请附图示出最优实施例：

本申请机组所述高层用户一次网进水管路12、中层用户一次网进水管路13和低层用户一次网进水管路14上按照水流方向依次安装关断阀101、温度计102、Y型过滤器103、压力传感器104、温度传感器105和电动调节阀106。

所述高层用户一次网出水管路21、中层用户一次网出水管路22、低层用户一次网出水管路23上按照水流方向依次安装压力表107、温度计102、压力传感器104、温度传感器105和关断阀101。

所述高层用户二次网进水管路5、中层用户二次网进水管路7和低层用户二次网进水管路9上按照水流方向安装关断阀101、温度传感器105、压力传感器104、温度计102、压力表107、Y型过滤器103、管网泄水旁路30、压力表107、关断阀101、循环泵108、止回阀109、关断阀101、安全阀111、压力表107。

管网泄水旁路30按照水流方向在泄水管路上安装关断阀101、Y型过滤器103和电磁阀112。实际使用中可以用过滤器球阀代替关断阀和Y型过滤器。

所述高层用户二次网出水管路6、中层用户二次网出水管路8和低层用户二次网出水管路10上按照水流方向安装温度计102、压力表107、温度传感器105、压力传感器104、关断阀。

电控柜4的PLC控制器与压力传感器104、温度传感器105、电动调节阀106、安全阀、电磁阀、电动球阀110、循环泵变频器和补水泵变频器相连接，循环泵变频器和补水泵变频器分别与循环泵和补水泵相连接。控制柜用于接收压力传感器(包括用户管道上安装的压力传感器)、温度传感器(包括用户管道上安装的压力传感器)采集的数据，根据采集的数据用于控制电动调节阀、循环泵变频器和补水泵变频器工作，控制电磁阀超压泄水。

所述机组置于机组厢体40内，所述一次网总进水管路、一次网总出水管路、高层用户二次网进水管路、高层用户二次网出水管路、中层用户二次网进水管路、中层用户二次网出水管路、低层用户二次网进水管路和低层用户二次网出水管路穿出机组厢体；所述机组厢体朝向前、后、左、右四个方向都可以打开。机组厢体采用快装结构机组厢体，门可向前、后、左、右四个方向打开，便于连接管路及维修。

本申请全自动无人值守机组具体运行过程：

一次网侧：热源从同一个进口(a口)进入，统一给板式热交换器提供热源。热介质由a口经由一次网总进水管路及高层用户一次网进水管路、中层用户一次网进水管路和低层用户一次网进水管路，及管路上设置的电动调节阀进入板式换热器，经过换热后，再经过高层用户一次网出水管路、中层用户一次网出水管路和低层用户一次网出水管路和一次网总出水管路之后，由b口流出，形成热介质闭环。

二次网侧：

冷介质由c1口、c2口和c3口分别进入高层用户二次网进水管路、中层用户二次网进水管路、低层用户二次网进水管路，经由Y形过滤器进入板式热交换器，进行换热后，由高层用户二次网出水管路、中层用户二次网出水管路和低层用户二次网出水管路后从d1口、d2口和d3口流出，分别给高层、中层和低层的用户供热，形成冷介质系统闭环。

冷介质和热介质流通的分别是三个单独的闭环，这样便于在该系统出现问题时可以单独维修其闭环系统，不影响另一个闭环系统的运行。

当高层换热区、中层换热区和低层换热区运行时，控制柜从压力传感器、温度传感器采集数据。当运行压力超出设定的数值时，电磁阀和安全阀开始工作并排放出多余介质使压力回到正常范围。

当某部分机组运行压力低于设定的数值时，系统判定缺水，补水泵开始工作，电控球阀开启，向该部分换热机组补充水，当压力恢复时，补水泵停止工作，电控球阀关闭。

当某部分机组运行温度超出或者低于设定的数值时，电动调节阀开始工作，通过改变阀门口径的大小来控制热介质的流量大小，从而控制温度的高低。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种全自动无人值守机组，包括一次网进水管路、一次网出水管路、换热器和电控柜，其特征在于：还包括高层用户二次网进水管路、高层用户二次网出水管路、中层用户二次网进水管路、中层用户二次网出水管路、低层用户二次网进水管路、低层用户二次网出水管路、补水机构；

所述换热器分为高层换热区、中层换热区和低层换热区，所述一次网进水管路分别与高层换热区、中层换热区和低层换热区的一次侧热水进口连接，所述一次网出水管路分别与高层换热区、中层换热区和低层换热区的一次侧冷水出口连接；

所述换热器高层换热区的二次网出水口与高层用户二次网出水管路连接，所述换热器高层换热区的二次网进水口与高层用户二次网进水管路连接，所述换热器中层换热区的二次网出水口与中层用户二次网出水管路连接，所述换热器中层换热区的二次网进水口与中层用户二次网进水管路连接，所述换热器低层换热区的二次网出水口与低层用户二次网出水管路连接，所述换热器低层换热区的二次网进水口与低层用户二次网进水管路连接；

所述补水机构分别与高层用户二次网进水管路、中层用户二次网进水管路和低层用户二次网进水管路连接。

2.根据权利要求1所述的一种全自动无人值守机组，其特征在于：所述换热器包括固定夹紧板、后立柱、高层活动夹紧板、高层上导杆、高层下导杆、高层换热片、中层活动夹紧板、中层上导杆、中层下导杆、中层换热片、低层活动夹紧板、低层上导杆、低层下导杆、低层换热片，

所述高层上导杆、高层下导杆、中层上导杆、中层下导杆、低层上导杆、低层下导杆的一端与固定夹紧板螺栓连接，另一端分别穿过高层活动夹紧板、中层活动夹紧板和低层活动夹紧板与后立柱螺栓连接；

若干个所述高层换热片置于固定夹紧板和高层活动夹紧板之间，高层换热片上端挂在高层上导杆上，高层换热片下端置于高层下导杆上，活动螺栓穿过固定夹紧板和高层活动夹紧板将固定夹紧板、高层换热片和高层活动夹紧板夹紧；

若干个所述中层换热片置于固定夹紧板和中层活动夹紧板之间，中层换热片上端挂在中层上导杆上，中层换热片下端置于中层下导杆上，活动螺栓穿过固定夹紧板和中层活动夹紧板将固定夹紧板、中层换热片和中层活动夹紧板夹紧；

若干个所述低层换热片置于固定夹紧板和低层活动夹紧板之间，低层换热片上端挂在低层上导杆上，低层换热片下端置于低层下导杆上，活动螺栓穿过固定夹紧板和低层活动夹紧板将固定夹紧板、低层换热片和低层活动夹紧板夹紧。

3.根据权利要求1所述的一种全自动无人值守机组，其特征在于：所述补水机构包括总补水管路，所述总补水管路上按照水流动方向依次安装关断阀、补水泵、止回阀、关断阀，所述总补水管路上分别连接高层补水管、中层补水管和低层补水管，所述高层补水管、中层补水管和低层补水管分别与高层用户二次网进水管路、中层用户二次网进水管路和低层用户二次网进水管路连接，在高层补水管、中层补水管和低层补水管上安装电动球阀。

4.根据权利要求1所述的一种全自动无人值守机组，其特征在于：所述一次网进水管路包括一次网总进水管路、高层用户一次网进水管路、中层用户一次网进水管路、低层用户一次网进水管路，所述一次网总进水管路分别与高层用户一次网进水管路、中层用户一次网进水管路、低层用户一次网进水管路连通；

所述一次网出水管路包括一次网总出水管路、高层用户一次网出水管路、中层用户一次网出水管路、低层用户一次网出水管路，所述高层用户一次网出水管路、中层用户一次网出水管路、低层用户一次网出水管路分别与一次网总出水管路连通。

5.根据权利要求4所述的一种全自动无人值守机组，其特征在于：所述高层用户一次网进水管路、中层用户一次网进水管路和低层用户一次网进水管路上按照水流方向依次安装关断阀、温度计、Y型过滤器、压力传感器、温度传感器和电动调节阀；

所述高层用户一次网出水管路、中层用户一次网出水管路、低层用户一次网出水管路上按照水流方向依次安装压力表、温度计、压力传感器、温度传感器和关断阀；

所述高层用户二次网进水管路、中层用户二次网进水管路和低层用户二次网进水管路上按照水流方向安装关断阀、温度传感器、压力传感器、温度计、压力表、Y型过滤器、管网泄水旁路、压力表、关断阀、循环泵、止回阀、关断阀、安全阀、压力表；

所述高层用户二次网出水管路、中层用户二次网出水管路和低层用户二次网出水管路上按照水流方向安装温度计、压力表、温度传感器、压力传感器和关断阀。

6.根据权利要求1-5所述的任何一种全自动无人值守机组，其特征在于：所述机组置于机组厢体内，所述一次网总进水管路、一次网总出水管路、高层用户二次网进水管路、高层用户二次网出水管路、中层用户二次网进水管路、中层用户二次网出水管路、低层用户二次网进水管路和低层用户二次网出水管路穿出机组厢体；所述机组厢体朝向前、后、左、右四个方向都可以打开。

7.根据权利要求5所述的一种全自动无人值守机组，其特征在于：所述高层用户二次网进水管路、中层用户二次网进水管路和低层用户二次网进水管路上循环泵出口后面安装安全阀。

8.根据权利要求5所述的一种全自动无人值守机组，其特征在于：所述管网泄水旁路按照水流方向在泄水管路上安装过滤器球阀和电磁阀。

9.根据权利要求7或8所述的任何一种全自动无人值守机组，其特征在于：所述控制柜与压力传感器、温度传感器、电动调节阀、安全阀、电磁阀、电动球阀、循环泵变频器和补水泵变频器相连接，循环泵变频器和补水泵变频器分别与循环泵和补水泵相连接。

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