本發(fā)明技術(shù)屬于城鎮(zhèn)熱水供熱領(lǐng)域，屬于熱網(wǎng)自動補水定壓技術(shù)，具體是一種在換熱站中采用的換熱站由一次側(cè)向二次側(cè)直接補水全自動節(jié)能定壓裝置。

背景技術(shù)：

在城鎮(zhèn)熱水供熱領(lǐng)域中，常用的是間接式換熱站，間接式換熱站中通常需要配備完整的補水定壓系統(tǒng)，常規(guī)的系統(tǒng)包括：水處理裝置、補水水箱、補水泵、控制閥組、配電及控制柜等設(shè)備，設(shè)備配置多。這種傳統(tǒng)的間接式換熱站的自動補水定壓系統(tǒng)，將自來水經(jīng)過水處理裝置去除鈣鎂離子（有時也進行除氧），然后將其軟化后儲存在補水水箱內(nèi)，經(jīng)過補水泵增壓補入二次側(cè)熱網(wǎng)。這種傳統(tǒng)的間接式換熱站，由于一般的自來水壓力為0.2～0.3MPa，自來水經(jīng)過水箱之后變?yōu)槌海环矫鎵毫]有得到充分利用，另一方面一次側(cè)熱網(wǎng)的水質(zhì)要求更高，必須經(jīng)過軟化、除氧處理，水質(zhì)要優(yōu)于二次側(cè)，但是一次側(cè)熱網(wǎng)水沒有得到充分利用；并且換熱站的占地面積大，工程投資大，換熱站運行中的耗電高、耗水多。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種減少設(shè)備配置、減少換熱站占地面積、降低工程投資的換熱站由一次側(cè)向二次側(cè)直接補水全自動節(jié)能定壓裝置；該裝置能從一次側(cè)熱網(wǎng)回水向二次側(cè)熱網(wǎng)直接補水，同時為二次側(cè)熱網(wǎng)定壓。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：一種換熱站由一次側(cè)向二次側(cè)直接補水全自動節(jié)能定壓裝置，包括控制器、換熱器、一次側(cè)熱網(wǎng)回水管、二次側(cè)熱網(wǎng)回水管、二次側(cè)熱網(wǎng)回水管安裝的且與控制器連接的循環(huán)水泵，其特征在于：在一次側(cè)熱網(wǎng)回水管與二次側(cè)熱網(wǎng)回水管之間設(shè)置有充水管和補水管，充水管和補水管通過進水總管與一次側(cè)熱網(wǎng)回水管連接，充水管和補水管通過出水總管與二次側(cè)熱網(wǎng)回水管連接，出水總管上設(shè)置有流量檢測器與法蘭球閥，流量檢測器連接有流量變送器，在補水管上設(shè)置有兩級關(guān)斷電磁閥，在兩級關(guān)斷電磁閥之間設(shè)置有電動調(diào)節(jié)閥或變頻補水泵，一次側(cè)熱網(wǎng)回水管設(shè)有第一壓力送變器，二次側(cè)熱網(wǎng)回水管設(shè)有第二壓力送變器，流量變送器、第一壓力送變器、第二壓力送變器以及兩級關(guān)斷電磁閥連接分別至控制器。

充水管的管徑比補水管的管徑大兩號，充水管和補水管用于二次側(cè)第一次運行時進行充水；一次側(cè)熱網(wǎng)回水管設(shè)有的第一壓力送變器用于檢測一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力值，第二壓力送變器設(shè)置在二次側(cè)熱網(wǎng)回水管與出水總管連接處，第二壓力送變器用于檢測二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力值，充水管和補水管連接的出水總管上設(shè)置的流量檢測器，即可以充水時檢測二次側(cè)的總水容量，又可以檢測正常運行時系統(tǒng)的補水量。

在城鎮(zhèn)熱水供熱系統(tǒng)中，常用的間接式換熱站內(nèi)，一次側(cè)熱網(wǎng)回水溫度約70～50℃，壓力約1.00～0.25MPa；二次側(cè)的補水壓力從0.20～1.0MPa不等，從理論上講，一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力和二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力之間存在三種工況：

1、一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 ＞ 二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力；

2、一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 ＝ 二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力；

3、一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 ＜ 二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力。

但由于熱網(wǎng)壓力處于小范圍波動狀態(tài)，當一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力和二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力的絕對差小于0.1～0.15MPa時，均按照一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力等于二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力對待。為了滿足三種工況需要，提高該裝置的通用性和可更換性，裝置全部按照一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力小于二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力值預(yù)留補水泵、變頻器、控制回路、供電系統(tǒng)、安裝位置，軟件將所有工況的控制程序都寫入，根據(jù)需要選擇設(shè)定，當該裝置運至現(xiàn)場，根據(jù)實際參數(shù)選擇安裝變頻補水泵或者電動調(diào)節(jié)閥。

本發(fā)明實現(xiàn)了熱力站整體集約化，PLC硬件配置統(tǒng)一模塊化，軟件程序只需根據(jù)一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力與二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力的壓差進行區(qū)分，根據(jù)現(xiàn)場二網(wǎng)壓力進行參數(shù)設(shè)定，簡化生產(chǎn)流程，減少施工環(huán)節(jié)，達到工程的優(yōu)化，同時取消了傳統(tǒng)系統(tǒng)中的水處理裝置、補水水箱，節(jié)省了熱力站占地，節(jié)約了工程投資，降低了換熱站運行中的耗電、耗水，有效提高換熱站的自控程度。

相比以往的補水定壓系統(tǒng)，本發(fā)明在系統(tǒng)原理、補水水源、設(shè)備裝置、自動控制系統(tǒng)等方面進行了優(yōu)化， 該裝置采用由一次側(cè)向二次側(cè)直接補水全自動節(jié)能定壓裝置之后，極大地簡化了補水定壓系統(tǒng)的設(shè)備配置。通過控制電動調(diào)節(jié)閥（或者補水泵）解決了一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力和二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力之間的壓差問題，設(shè)置兩級關(guān)斷電磁閥消除系統(tǒng)控制失靈引發(fā)的風(fēng)險。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是第二種本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-一次側(cè)熱網(wǎng)回水管，2-二次側(cè)熱網(wǎng)回水管，3-充水管，4-補水管，5-循環(huán)水泵，6-變頻補水泵，7-法蘭止回閥，8-電動調(diào)節(jié)閥，9-關(guān)斷電磁閥1，10 -關(guān)斷電磁閥2，11-法蘭球閥，12-壓力變送器1，13-壓力變送器2,14-流量變送器，15-流量檢測器，16-換熱器，17-出水總管，18-控制器。

具體實施方式

實施例1；如圖1所示：一種換熱站由一次側(cè)向二次側(cè)直接補水全自動節(jié)能定壓裝置，包括控制器18、換熱器16、一次側(cè)熱網(wǎng)回水管1、二次側(cè)熱網(wǎng)回水管2、二次側(cè)熱網(wǎng)回水管2安裝的且與控制器18連接的循環(huán)水泵5，在一次側(cè)熱網(wǎng)回水管1與二次側(cè)熱網(wǎng)回水管2之間設(shè)置有充水管3和補水管4，充水管3和補水管4通過進水總管與一次側(cè)熱網(wǎng)回水管1連接，充水管3和補水管4通過出水總管17與二次側(cè)熱網(wǎng)回水管2連接，出水總管17上設(shè)置有流量檢測器15與法蘭球閥11，流量檢測器15連接有流量變送器14，在補水管4上設(shè)置有兩級關(guān)斷電磁閥，即第一關(guān)斷電磁閥9與第二關(guān)斷電磁閥10，在第一關(guān)斷電磁閥9與第二關(guān)斷電磁閥10之間設(shè)置有電動調(diào)節(jié)閥8，一次側(cè)熱網(wǎng)回水管1設(shè)有第一壓力送變器12，二次側(cè)熱網(wǎng)回水管設(shè)有第二壓力送變器13，流量變送器14、第一壓力送變器12、第二壓力送變器13以及第一關(guān)斷電磁閥9與第二關(guān)斷電磁閥10連接分別至控制器18。補水管管徑一般由二次側(cè)熱網(wǎng)補水量確定計算，流速一般控制在1.2m/s；充水管管徑一般比補水管管徑大兩號。第二壓力送變器13設(shè)置在二次側(cè)熱網(wǎng)回水管2與出水總管17的連接位置。

本實施例適用于一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 ＞ 二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力的狀況，當一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力＞二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力時，控制器的指令判斷與控制流程大致為：

步驟1：1）控制器檢測到第一壓力變送器12的壓力＞第二壓力變送器13的壓力時，判定一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 ＞ 二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力；滿足一次側(cè)熱網(wǎng)直接向二網(wǎng)補水條件；2）判定二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力（第二壓力變送器13的壓力）-工藝設(shè)定的機組二級網(wǎng)的定壓值=△P＜0，二級網(wǎng)需要補水。

當同時滿足1）、2）條件時，依次開啟第一關(guān)斷電磁閥9、第二關(guān)斷電磁閥10，開啟電動調(diào)節(jié)閥8，開度根據(jù)二網(wǎng)壓力進行調(diào)節(jié)。|△P|越大，開度越大；|△P|越小，開度越小。

步驟2：當一次側(cè)熱網(wǎng)回水補二次側(cè)熱網(wǎng)回水一段時間，二網(wǎng)側(cè)熱網(wǎng)補水壓力（第二壓力變送器13的壓力）-工藝設(shè)定的機組二級網(wǎng)的定壓值=△P＞0，依次關(guān)閉第一關(guān)斷電磁閥9、第二關(guān)斷電磁閥10，再關(guān)閉電動調(diào)節(jié)閥8。

實施例2；如圖2所示：本實施例提供的一種換熱站由一次側(cè)向二次側(cè)直接補水全自動節(jié)能定壓裝置，是在第一關(guān)斷電磁閥9與第二關(guān)斷電磁閥10之間設(shè)置有變頻補水泵6，即將實施例1的電動調(diào)節(jié)閥8更換為變頻補水泵6；其余與實施例1相同；在變頻補水泵6與第二關(guān)斷電磁閥10之間設(shè)置有法蘭止回閥7；法蘭止回閥7的功能主要是防止水泵停止運轉(zhuǎn)時，二次側(cè)網(wǎng)回水經(jīng)過出水總管17、補水管流回到一次側(cè)熱網(wǎng)回水。

本實施例適用于一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 ＜ 二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力的狀況，當一網(wǎng)壓力＜二網(wǎng)壓力時，控制器的指令判斷與控制流程大致為：

步驟1：1）控制器檢測到第一壓力變送器12的壓力＜第二壓力變送器13的壓力時，判定一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力 ＜ 二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力；一網(wǎng)壓力無法滿足補二網(wǎng)條件，變頻補水泵6開啟，進行補水；2）判定二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力（第二壓力變送器13的壓力）-工藝設(shè)定的機組二級網(wǎng)的定壓值=△P＜0，二級網(wǎng)需要補水。

步驟2：當同時滿足1)、2)條件時，依次開啟第一關(guān)斷電磁閥9、第二關(guān)斷電磁閥，再開啟變頻補水泵6，補水泵的變頻器根據(jù)二網(wǎng)壓力進行調(diào)節(jié)。|△P|越大，變頻器頻率越大；|△P|越小，變頻器頻率越小。

當一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力和二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力的絕對差小于0.15～0.1MPa時，均按照一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力等于二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力對待，從理論和實際運行中都可以避免此種工況的出現(xiàn)。

為了滿足三種工況需要，提高本發(fā)明的通用性和可更換性，裝置全部按照一次側(cè)熱網(wǎng)回水壓力小于二次側(cè)熱網(wǎng)補水壓力值預(yù)留補水泵、變頻器、控制回路、供電系統(tǒng)、安裝位置，軟件將所有工況的控制程序都寫入，根據(jù)需要選擇設(shè)定，當該裝置運至現(xiàn)場，根據(jù)實際參數(shù)選擇安裝補水泵或者電動調(diào)節(jié)閥。

本發(fā)明不僅適用于新建熱網(wǎng)的二次側(cè)補水定壓，而且適用于失水量較小的既有熱網(wǎng)的二次側(cè)補水定壓，因為二次側(cè)失水率較小的系統(tǒng)，不至于引起一次側(cè)熱網(wǎng)的壓力波動。