混水换热供热系统论文和设计-马亮

全文摘要

本实用新型公开了一种混水换热供热系统，包括文丘里管、板换、混水泵、球阀、蝶阀、止回阀、安全阀和流量控制阀、压力传感器、温度传感器以及控制器，本实用新型采用高区、低区串、并联共存方式，适用一次系统温度范围更广，取值在60℃～110℃之间；运行方式随供热温度变化而变化，灵活简便。本实用新型在供水端设置文丘里管，利用文丘里效应，实现“软水阻”变频调节，达到温度精准控制，本实用新型相较现有板换机组更加节电、节水，但热耗略高。与传统板换形式的间接供热相比，省去了换热器和换热站内的补水系统，具有占地面积小、工程造价低、安装简单工期短、热损失小、节水节电、安全高效、无人值守、维护费用低廉等优点。

主设计要求

1.一种混水换热供热系统，其特征在于：包括文丘里管(4)、板换(7)、混水泵(6)、球阀、蝶阀(2)、止回阀、安全阀(8)和流量控制阀(3)，其中一次供水管道G1连接文丘里管进口侧，管道G1中依次设置蝶阀、流量控制阀、蝶阀，文丘里管出口侧通过管道G2连接板换的热进口，管道G1中设置球阀Q7，板换的热出口通过管道G3连接低区用户(10)供水侧，管道G3中设置球阀Q8，板换的冷进口通过管道G4连接低区用户回水侧，管道G4中依次设置球阀Q10以及止回阀A(1-1)，板换的冷出口通过管道G5连接用高区用户(9)供水侧，管道G5中设置球阀Q9，高区用户回水侧连接回水管道G6，管道G5中依次设置止回阀B(1-2)、安全阀(8)、球阀Q2、止回阀C(1-3)，在板换的热进口和热出口之间连接有管道G7，管道G7中设有球阀Q5，并使球阀Q7以及球阀Q8位于管道G5和板换的热进口、热出口之间，在板换的热进口和冷出口之间连接有管道G8，管道G8中设有球阀Q6，并使球阀Q7以及球阀Q9位于管道G8和板换的热进口、冷出口之间，在板换的冷进口和回水管道之间连接有管道G9，管道G9中设有球阀Q11，并使球阀Q10位于管道G9和板换的冷进口之间，使止回阀B(1-2)位于管道G9和高区用户回水侧之间，在文丘里管进口和回水管道G6之间连接有管道G10，管道G10与回水管道G6连接处位于安全阀(8)和球阀Q2之间的回水管道G6上,管道G10中设有混水泵(6)，混水泵出口侧的管道上依次设有混水泵出口止回阀(5)和球阀Q3。

设计方案

2.根据权利要求1所述的混水换热供热系统，其特征在于：还包括压力传感器、温度传感器以及控制器，其中温度传感器包括：安装于一次供水管道G1上用于测量供水温度的T1，安装于管道G2上用于测量板换热进口温度的T3，安装于管道G5上用于测量高区用户供水温度的T4，安装于回水管道G6上靠近用户回水侧用于测量用户回水温度的T5，安装于回水管道G6上靠近回水端用于测量回水温度的T2，安装于管道G3上用于测量低区用户供水温度的T6，压力传感器包括：安装于一次供水管道G1上靠近供水端用于测量供水压力的P1，安装于一次供水管道G1上靠近文丘里管用于测量文丘里管进口侧供水压力的P3，安装于管道G2上靠近文丘里管用于测量文丘里管出口侧供水压力的P4，安装于回水管道G6上靠近混水泵用于测量混水泵进口侧回水压力的P5，安装于回水管道G6上靠近回水端用于测量回水压力的P2；控制器用于检测所有的温度和压力并根据检测结果实时控制流量控制阀，调节供水流量。

3.根据权利要求1或2所述的混水换热供热系统，其特征在于：当工作于串联方式时，球阀Q5、Q6、Q11关闭，球阀Q7、Q8、Q9、Q10打开，一次供水依次通过文丘里管、板换、低区用户、高区用户换热后进入回水端。

4.根据权利要求1或2所述的混水换热供热系统，其特征在于：当工作于并联方式时，球阀Q5、Q6、Q11打开，球阀Q7、Q8、Q9、Q10关闭，一次供水依次通过文丘里管、并联进入低区用户和高区用户换热后，然后经回水管道G6进入回水端。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于集中供热技术领域，具体涉及一种混水换热供热系统。

背景技术

依据我国现行供热原则，高温水供热的设计水温：一次水一般在135℃以下，到达二级换热站的水压一般在0.3～1.0MPa之间；而二次水设计水温：对于采用地板敷设散热的情况：供水45℃～55℃、回水35℃～45℃，温差10℃。

了解混水供热的人员一般都知道，现行混水换热形式包括以下三种：混合(旁通)加压式、供水加压式、回水加压式。其中混合(旁通)加压式，简单来讲就是对于一次供水、回水压力能满足混水换热站有足够的资用压头时，只需要在供回水管道之间，增加一条混水管道，混水管道上增加变频混水泵，并在一次供水的管道上增加调节阀，既可以实现混水运行的方式。

如果采用传统的混水换热模式，利用一台板换将供水温度稳定控制在45℃～55℃，从板换设计角度来看，一次入口与出口温降较大，若要满足二次出口也要达到50℃，则会造成一、二次侧流量不一致，无法实现高、低区串联供热的目的。如果采用两台板换，控制一级板换出口温度在70℃左右，实现二级板换交叉换热满足高、低区供热,板换设计流量不大于40t\/h, 流速不小于0.5m\/s，但系统产气较多，高点排气后仍不能达到供热目的，此时的二次循环流量只能达到18.4t\/h且系统流速较慢，更严重的问题是一次网供水温度仅为75℃左右，两级板换换热后的二次供水温度35℃，根本无法达到供热需要。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种安全高效、温度控制精准、高区、低区供水串并联共存的混水换热供热系统。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种混水换热供热系统，包括文丘里管、板换、混水泵、球阀、蝶阀、止回阀、安全阀和流量控制阀，其中一次供水管道G1连接文丘里管进口侧，管道G1中依次设置蝶阀、流量控制阀、蝶阀，文丘里管出口侧通过管道G2连接板换的热进口，管道G1中设置球阀Q7，板换的热出口通过管道G3连接低区用户供水侧，管道G3中设置球阀Q8，板换的冷进口通过管道G4连接低区用户回水侧，管道G4中依次设置球阀Q10以及止回阀，板换的冷出口通过管道G5连接用高区用户供水侧，管道G5中设置球阀Q9，高区用户回水侧连接回水管道G6，管道G5中依次设置止回阀、安全阀、球阀Q2、止回阀，在板换的热进口和热出口之间连接有管道G7，管道G7中设有球阀Q5，并使球阀Q7以及球阀Q8位于管道G5和板换的热进口、热出口之间，在板换的热进口和冷出口之间连接有管道G8，管道G8中设有球阀Q6，并使球阀 Q7以及球阀Q9位于管道G8和板换的热进口、冷出口之间，在板换的冷进口和回水管道之间连接有管道G9，管道G9中设有球阀Q11，并使球阀Q10位于管道G9和板换的冷进口之间，使止回阀位于管道G9和高区用户回水侧之间，在文丘里管进口和回水管道G6之间连接有管道G10，管道G10与回水管道G6连接处位于安全阀和球阀Q2之间的回水管道G6上,管道G10 中设有混水泵，混水泵出口侧的管道上依次设有混水泵出口止回阀和球阀Q3。

进一步的，还包括压力传感器、温度传感器以及控制器，其中温度传感器包括：安装于一次供水管道G1上用于测量供水温度的T1，安装于管道G2上用于测量板换热进口温度的T3，安装于管道G5上用于测量高区用户供水温度的T4，安装于回水管道G6上靠近用户回水侧用于测量用户回水温度的T5，安装于回水管道G6上靠近回水端用于测量回水温度的T2，安装于管道G3上用于测量低区用户供水温度的T6，压力传感器包括：安装于一次供水管道G1上靠近供水端用于测量供水压力的P1，安装于一次供水管道G1上靠近文丘里管用于测量文丘里管进口侧供水压力的P3，安装于管道G2上靠近文丘里管用于测量文丘里管出口侧供水压力的P4，安装于回水管道G6上靠近混水泵用于测量混水泵进口侧回水压力的P5，安装于回水管道G6上靠近回水端用于测量回水压力的P2；控制器用于检测所有的温度和压力并根据检测结果实时控制流量控制阀，调节供水流量。

进一步的，当工作于串联方式时，球阀Q5、Q6、Q11关闭，球阀Q7、Q8、Q9、Q10打开，一次供水依次通过文丘里管、板换、低区用户、高区用户换热后进入回水端。当工作于并联方式时，球阀Q5、Q6、Q11打开，球阀Q7、Q8、Q9、Q10关闭，一次供水依次通过文丘里管、并联进入低区用户和高区用户换热后，然后经回水管道G6进入回水端。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型采用高区、低区串、并联共存方式，适用一次系统温度范围更广，取值在60℃～110℃之间；运行方式随供热温度变化而变化，灵活简便。采用串联供热方式，二次流量稳定，板换温差大热效率高热耗低；采用并联供热方式，操作简单、灵活，相对热耗略高电耗低，调节控制相对复杂。

本实用新型在供水端设置文丘里管，利用文丘里效应，实现“软水阻”变频调节，达到温度精准控制，变流量运行使二次循环流速可调整，双重利用效果明显。结合流量控制阀进行流量调节和控制，流量控制阀还可用做应急状态下的关断阀使用，提高了系统的安全性。

本实用新型相较现有板换机组更加节电、节水，但热耗略高。与传统板换形式的间接供热相比，省去了换热器和换热站内的补水系统，具有占地面积小、工程造价低、安装简单工期短、热损失小、节水节电、安全高效、无人值守、维护费用低廉(基本上免维护)等优点。

附图说明

图1是本实用新型并联供热示意图；

图2是本实用新型串联供热示意图；

其中：1-1、止回阀A，1-2、止回阀B，1-3、止回阀C，2、蝶阀，3、流量控制阀，4、文丘里管，5、混水泵出口止回阀，6、混水泵，7、板换，8、安全阀，9、高区用户，10、低区用户。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步详细描述：

如图1和图2所示，本实用新型包括文丘里管4、板换7(板式换热器)、混水泵6、球阀、蝶阀2、止回阀、安全阀8、流量控制阀3、压力传感器、温度传感器以及控制器，其中一次供水管道G1连接文丘里管进口侧，管道G1中依次设置蝶阀、流量控制阀、蝶阀，文丘里管出口侧通过管道G2连接板换的热进口，管道G1中设置球阀Q7，板换的热出口通过管道 G3连接低区用户10供水侧，管道G3中设置球阀Q8，板换的冷进口通过管道G4连接低区用户回水侧，管道G4中依次设置球阀Q10以及止回阀A1-1，板换的冷出口通过管道G5连接用高区用户9供水侧，管道G5中设置球阀Q9，高区用户回水侧连接回水管道G6，管道G5中依次设置止回阀B1-2、安全阀8、球阀Q2、止回阀C1-3，在板换的热进口和热出口之间连接有管道G7，管道G7中设有球阀Q5，并使球阀Q7以及球阀Q8位于管道G5和板换的热进口、热出口之间，在板换的热进口和冷出口之间连接有管道G8，管道G8中设有球阀Q6，并使球阀 Q7以及球阀Q9位于管道G8和板换的热进口、冷出口之间，在板换的冷进口和回水管道之间连接有管道G9，管道G9中设有球阀Q11，并使球阀Q10位于管道G9和板换的冷进口之间，使止回阀位于管道G9和高区用户回水侧之间，在文丘里管进口和回水管道G6之间连接有管道G10，管道G10与回水管道G6连接处位于安全阀和球阀Q2之间的回水管道G6上,管道G10 中设有混水泵，混水泵出口侧的管道上依次设有混水泵出口止回阀5和球阀Q3；温度传感器包括：安装于一次供水管道G1上用于测量供水温度的T1，安装于管道G2上用于测量板换热进口温度的T3，安装于管道G5上用于测量高区用户供水温度的T4，安装于回水管道G6上靠近用户回水侧用于测量用户回水温度的T5，安装于回水管道G6上靠近回水端用于测量回水温度的T2，安装于管道G3上用于测量低区用户供水温度的T6，压力传感器包括：安装于一次供水管道G1上靠近供水端用于测量供水压力的P1，安装于一次供水管道G1上靠近文丘里管用于测量文丘里管进口侧供水压力的P3，安装于管道G2上靠近文丘里管用于测量文丘里管出口侧供水压力的P4，安装于回水管道G6上靠近混水泵用于测量混水泵进口侧回水压力的P5，安装于回水管道G6上靠近回水端用于测量回水压力的P2；控制器用于检测所有的温度和压力并根据检测结果实时控制流量控制阀，调节供水流量。

如图1所示，当工作于并联方式时，球阀Q5、Q6、Q11打开，球阀Q7、Q8、Q9、Q10关闭，一次供水依次通过文丘里管、并联进入低区用户和高区用户换热后，然后经回水管道G6 进入回水端。

具体的：本系统的一次供水90℃高温水与混水泵送出的40℃的低温回水在文丘里管前端混合，经过文丘里管冷热水充分混合后的水温为50℃，混合后50℃的中温水通过分流，分别通过高去、低区供水管线直接进入高区、低区用户家中，并把热量散发到用户家中用于取暖，水温降至40℃，再通过高去、低区回水管线回到热力系统的回水中，其中部分水通过混水泵增压与本系统一次供水混合。板式换热器不参与换热。

如图2所示，当工作于串联方式时，球阀Q5、Q6、Q11关闭，球阀Q7、Q8、Q9、Q10打开，一次供水依次通过文丘里管、板换、低区用户、高区用户换热后进入回水端。

具体的：本系统的一次供水90℃高温水与混水泵送出的40℃的低温回水在文丘里管前端混合，经过文丘里管冷热水充分混合后的水温为60℃，混合后60℃的中温水经过板式换热器降温至50℃，再通过低区供水管路进入低区用户家中，并把热量散发到用户家中用于取暖，水温降至40℃，然后再通过低区回水管线回到板式换热器重新升温至50℃，升温后的水通过高区供水管线进入高区用户家中，并把热量散发到用户家中用于取暖，水温降至40℃，通过高区回水管线回到本系统的回水中，其中部分水通过混水泵增压与本系统一次供水混合。

本实用新型采用串、并联共存方式，适用一次供水温度范围更广，取值在60℃～110℃之间；运行方式随供热温度变化而变化，灵活简便。建议：一次供水温度达到稳定的85℃以上，可以投入板换串联供热，从而降低热耗指标。

设计图

混水换热供热系统论文和设计

混水换热供热系统论文和设计-马亮

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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