专利名称：直连供暖系统的制作方法
技术领域：
本实用新型申请属于高低层建筑直连供暖技术范畴，具体涉及高层中所采用的直连供暖系统，尤其可同时用于高层和底层建筑的直连供暖系统。
背景技术：
在城市供暖管网系统中，早期以低建筑群为主，其供暖系统主要包括锅炉和换热器以及相关的供热管线。随着房地产业的发展，出现了大量的高层建筑，因此高层建筑的供暖问题是一个需要关注的问题。最初的解决方案是利用原有供暖系统在高低层楼房间用管线直连供暖。但问题是，在高低层建筑中的管线直连后，在运行时，如果采用低压力，则高层的热媒(例如水)不足，而如果采用高压力，则低层的散热器(如暖气片)超压。对此，后来提出了采取高层和低层分别设置单独的热交换器供暖系统，高低区系统隔绝。但是，这样换热设备重复投资，占地面积大。对此，当前的研究又开始考虑新的直连供暖系统并且希望能够避免采用原有专供低层供暖系统时所遇到的问题。例如，1.高层建筑的供暖回水压力不能破坏低层供暖设备；
2.正常供暖时，高低层供暖回水管线压力连通，高层回水压力必须控制在合理的管线压力上，不能影响低层；3.在正常停泵和停电的时候，及时而平稳的将高低层供热回水管线阻断，又不能产生水击，静压头保存在高端管线里。另外，最好高层建筑的供暖回水在分层处能够直接连接到低层供暖的回水管线里，节省管线铺设成本。为此，针对上述第I和第2个问题，在现有技术中曾提出减压阀方案。但是，现有的减压阀并未专为直连供暖系统设计，一些性能参数不适宜供暖系统。因此，设置这些减压阀很有可能导致在低压回流管线中出现动压。此外，针对上述第3个问题，尤其希望提供能够在紧急情况时紧急将高压回水压力阻断的阻断结构。否则，例如在遇到小区停电的时候，高层供暖回水，如果不及时将高层关断，将造成高层形成真空，静水压力全部下压到底层建筑的暖气片上，静水压力就将低区散热器压破。对此，现有技术中的一些系统采用电磁阀或机械类关断阀关断。对于电磁阀，在失电的瞬间，供热管线的流量被瞬间关断断流，其产生的水击冲击力，可以超出正常压力10倍以上，其破坏力是极大的，足以将取暖设备破坏掉。而对于机械类关断阀，其关断可靠性不高，可能不能及时有效地将高压回流管线与低压回流管线阻隔开。例如中国专利公开文本CN1828151A中公开了一种高层建筑直连供暖系统，其在高层回水管线与低层回水管线联网且设置有一种阻断器，其中阻断器与高层供水管线中的止回阀之前的管路相联动，从而借此在向高层供水管线供水的加压泵停止泵送时，因为高层供水管线中压力降低使得阻断器同步断开以实现阻断高层回水管线与低层回水管线连通的效果。此外，该阻断器在工作时实现了从高层回水管线到低层回水管线进行减压的效果。但是，该直连供暖系统中的阻断器仍不能实现可靠的、良好的、及时的阻断，尤其是不能良好地响应于系统的当前状态。发明内容本发明希望提供一种直连供暖系统，其能够在正常停泵和停电的时候及时平稳地将高低层供热回水管线阻断，又不产生水击，静压头保存在高端管线里，且该直连供暖系统最好能减轻施加到低层回水管线中的静压。在本发明的一个方案中，一种用于高层和低层建筑的直连供暖系统，其包括用于向高层建筑供应热媒的高层供流管线、用于向低层供应热媒的低层供流管线、至少一个高层散热器、至少一个低层散热器、与该至少一个高层散热器相连的高层回流管线、和与该至少一个低层散热器相连的低层回流管线，所述高层回流管线和低层回流管线压力和/或流体连通，其特征是，在所述高层回流管线和底层回流管线的连接部处或附近或在高层回流管线中设有电控液压阻断阀装置，所述电控液压阻断阀装置包括具有阀芯的主阀、与所述阀芯的第一侧相通的关闭回路和与所述阀芯的第二侧相通的开启回路。所述关闭回路和所述开启回路中均设有电磁阀优选，阀芯的第一侧是所述阀芯的打开侧，第二侧是所述阀芯的关闭侧。所述关闭回路中设有常开电磁阀，所述开启回路中设有常闭电磁阀。根据一个实施例，所述关闭回路设有关闭回路调节阀和过滤器和/或开启回路设有开启回路调节阀和过滤器。优选，所述电控液压阻断阀装置还包括设置在主阀出口处的响应阀，所述响应阀是不关闭的且响应于热媒的粘度和/或压力调整自身的开启度。优选，电控液压阻断阀装置还包括用于开闭所述主阀的手动控制阀。优选地，在所述高层回流管线和底层回流管线的连接部处或附近或在高层回流管线中还设有恒压减压阀。根据一个优选实施例，所述恒压减压阀下游还设有释压阀装置。根据进一步优选的实施例，所述恒压减压阀下游还设有用于检测该低层回流管线中压力的压力传感器，且所述泄压阀装置包括与该压力传感器通信的释压电磁阀。优选，高层回流管线中还设有与该压力传感器通信的电动调节阀。根据一个优选的实施例，所述电控液压阻断阀装置包括在所述主阀阀芯的所述第一侧上施加偏压的弹簧。本发明的技术效果包括能够有效地针对并解决高层建筑与低层建筑直连供暖问题。此外，在高层建筑的管线可以与低层建筑的管线直连并网供暖的情况下，本发明的直连供暖系统相比于现有技术避免或减轻了对一些系统部件如低层建筑的管线的不利影响。
以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中:图1是根据本发明的直连供暖系统的供流管线的示意图；图2是根据本发明的直连供暖系统的回流管线的示意图；图3是根据本发明的电控液压阻断阀装置的示意图；图4是根据本发明的电控液压阻断阀装置的主阀控制曲线图。1-截止阀；2_过滤器；3_调节阀；4_释压电磁阀；5_流量控制阀；6_电控液压阻断阀装置；7-泵；8_止回阀；9_压力传感器；10_减震器；11_常开电磁阀；12_常闭电磁阀；14-手动控制阀；15-关闭调节阀；16_开启调节阀；17_弹簧；18_主阀；19_阀芯。在附图和说明书中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件。
具体实施方式
在本文中所用的术语“高层建筑”和“低层建筑”及类似术语并不涉及特别具体的层数，而且上述“低”是相对“高”而言的。因此，本领域技术人员可以想到，本发明的装置适用于任何希望能够用同一流体源(热媒源)向多层建筑物中的散热器(暖气片)或向建筑物中不同高度的散热器供流的场合。优选地，例如将一定高度以上的楼层(及其散热器)作为高层，而同一建筑中的其余楼层和/或其它低层建筑作为低层来按照本发明教导进行设置。但本发明意欲包含将层次分为3层以上的情形，例如对于超高楼层分为最高层、次高层…低层等多层，并相应地配置本发明的系统。而本发明中的术语“直连”是指如上述向多层或不同高度的散热器供应的流体的回流管道是相互压力和/或流体连通的，这例如是通过将高层回流管线和低层回流管线都连回到共同的管或热媒源实现，或者通过将高层回流管线直接接到低层回流管线的某一位置。本领域技术人员将明白本文术语“热媒”即是系统中循环放热、吸热的媒介，且“热媒”通常为水。在本文中提及“水”之处可与“热媒”互换使用。下面参见图1，其示出根据本发明的直连供暖系统的供流管线。图1分两路分别示出了高层供流管线和低层供流管线，它们可以连到相同或不同的热媒源(流体源)。在图1中可以看到，高层供流管线和低层供流管线的装置是类似的。例如流体经过过滤器2之后来到了由多个流体部件构成的流体线路，该流体线路包括并联的第一线路和第二线路，在第一线路中设有多个截止阀1，减震器10、泵7和止回阀(单向阀)8，而图示的第二线路和第二线路的设置相同。此外， 在低层和高层供流管线之间还连有合适的阀(未标示)，其例如可以是止回阀。在上述低层和高层供流管线中的这些流体部件和配置是可以变化的，但人们将明白在高层供流管线中的泵送装置(泵7)将会比低层供流管线中的动力更强，以便将水供应到较高的楼层。在此，本领域技术人员将明白供流管线对于本发明的思想不是关键的，本领域技术人员可以想到其他合适的供流管线。如本领域所公知的，热媒从低层和高层供流管线出来后将相应进入低层和高层中的散热器(暖气片)，并且在充分散发热量之后相应地流入高层和低层回流管线。在此参见图2，显示了设置在高层和低层回流管线的连接部处的多个流体部件。如图2所示，在该连接部处设置有一电控液压阻断阀装置6，其能够在停电或停止泵送后能够及时且平稳地阻断，从而将高层中的水截流在高层中，避免排空，还减少或避免对低层散热器产生静压，此外还减少或避免突然关断高层回流管线对相关流体部件如电控液压阻断阀装置6自身产生的冲击。尽管上述电控液压阻断阀装置6设置在高层和低层回流管线的连接部处，但是也可以设置在高层回流管线中的合适位置，只要其能实现在停电或停止泵送后能够及时且平稳地将高层中水截断留在高层管线中即可。电控液压阻断阀装置6的一个具体配置将在下文描述。此外，在高层回流管线和低层回流管线的连接部(界面)处还可以设置恒压减压阀5，即无论该恒压减压阀5的入口压力如何变化，其出口的压力可以保持不变或基本上不变。这对于减少低层建筑散热器和管线中的动压是至关重要的。作为更优选的实施例，如图2所示还设置有一压力传感器9，其用于测量连接部处(具体而言是低层回流管线中)的压力。具体地，该压力传感器9设置在恒压减压阀5下游。另外，在电控液压阻断阀装置6的下游还设置有释压电磁阀4，从而当压力传感器9检测到低层回流管线中的压力超过一定范围时，可以在系统的控制器的控制下释放一定量的水。但可以想到也可以使用其它的释压阀，且其还可以配置成当低层回流管线中的压力超过某给定阀值时泄漏并释压。例如释压阀为一单向阀。如图1所示，为了进一步控制低层回流管线中的压力，可以在恒压减压阀5上游设置合适的调节阀3，优选该调节阀3是电动调节阀且最好能与压力传感器9通信并响应于传感器检测到的信号。如本领域技术人员已知的，在该连接部可以设置多个截止阀I以便在需要时正确地关闭流路。此外，在该连接部也可以设置有过滤器2，这也是已知的。下文结合图3和4描述根据本发明的电控液压阻断阀装置6。如图3所示，所述电控液压阻断阀装置6包括设置具有阀芯19的主阀18，该主阀18设置在主管线中，例如设置在高层回流管线中或者在高层和低层回流管线的连接部处。所述主阀18能够被操作阀芯19以便通断该管线，从而在需要时将热媒保留高层管线(供流和回流管线)中(与供流管线中的止回阀相配合)。如图所示，该电控液压阻断阀装置6还包括与阀芯19的第一侧连通的上游控制管路(也称关闭管路)以及与阀芯19的第二侧连通的下游控制管路(也称开启管路)。具体地，该关闭管路与上游侧主阀阀芯19连通，而开启回路与下游侧主阀18阀芯连通。即第一侧(上游侧)是当在其上施加力时关闭阀芯的一侧，而第二侧(下游侧)是当在其上施加力时打开阀芯的一侧。优选，电控液压阻断阀装置6还包括在主阀阀芯19的所述第一侧上施加偏压的弹簧17。如图3所示，关闭管路主要由过滤器2、关闭调节阀15和常开电磁阀11构成，而开启管路主要由另外的过滤器、开启调节阀16和常闭电磁阀11构成。在常态时，常开电磁阀11保持打开，从而管路介质(热媒)经过过滤器2，关闭调节阀15，常开电磁阀11进入主阀密封套内与弹簧的偏压力相加作用在阀芯的第一侧上，使主阀处于严密的闭合状态。而在常态时，常闭电磁阀12处于闭合状态，管路媒介(热媒)被阻止流入主阀的密封套内，因此主阀不被打开。当开启信号(电压)分别给常开电磁阀11和常闭电磁阀12通电时，则常开电磁阀11得电后关闭从而封堵关闭管路，而常闭电磁阀12得电打开从而打开开启管路，使得闭合的主阀阀芯第一侧上的压力减小而第二侧上的压力增大，从而阀芯打开。在实际的操作过程中，利用控制器(尤其是嵌入式计算机)对常开电磁阀11和常闭电磁阀12分别进行数字化控制，即能达到阶梯状慢开、慢关及恒流之目的，其开启度的一个实施例如图4所示。电控液压阻断阀装置6还可以包括设置在主阀出口处的响应阀(未示出)，所述响应阀是不关闭的(否则可能会失控)且响应于热媒的粘度和/或压力调整自身的开启度，用于微调主阀的开闭时间。最好该响应阀是球阀。更优选地，电控液压阻断阀装置6还可以包括用于开闭所述主阀的手动控制阀。当断电或电磁阀不能工作时，使用该阀就能开闭主阀(即手动控制)。尽管附图未示出，但优选根据本发明的系统设置的控制器是嵌入式计算机，其根据传感器的检测信号、用户的输入或者预编程能够发送合适的控制信号到相应的流体部件以控制其动作，例如打开关闭。尤其是采用PC 104嵌入式微机来控制电控液压阻断阀装置6，例如在开启或关闭泵送时(通过检测管线压力或者通过与泵通信)，可以实现及时但平稳地开启或关闭电控液压阻断阀装置6的主阀的功能。 本发明的上述实施例，尤其是电控液压阻断阀装置6充分利用了电磁阀在控制和响应方面的优势实现了在停止泵送或停电时及时且平稳地阻断高层回流管线和底层回流管线的功能。而且在停电时，又不会因为电磁阀的断电对系统的流体部件产生过大的冲击。但本发明不限于上述的实施例，而可以对其做多种改进和变化，这些都落入由下述权利要求及其等同所限定的本发明范围中。
权利要求1.种直连供暖系统，所述直连供暖系统用于高层和低层建筑，包括用于向高层建筑供应热媒的高层供流管线、用于向低层供应热媒的低层供流管线、至少一个高层散热器、至少一个低层散热器、与该至少一个高层散热器相连的高层回流管线和与该至少一个低层散热器相连的低层回流管线，所述高层回流管线和所述低层回流管线压力连通和/或流体连通，其特征是，在所述高层回流管线和所述低层回流管线的连接部处或附近，或者在所述高层回流管线中，设有电控液压阻断阀装置(6)，所述电控液压阻断阀装置(6)包括具有阀芯(19)的主阀(18)、与所述阀芯的第一侧相通的关闭回路和与所述阀芯的第二侧相通的开启回路，所述关闭回路和所述开启回路中均设有电磁阀。
2.据权利要求1所述的直连供暖系统，其特征是，所述阀芯(19)的第一侧是所述阀芯(19)的打开侧，所述第二侧是所述阀芯(19)的关闭侧，其中所述关闭回路中设有常开电磁阀(11)，所述开启回路中设有常闭电磁阀(12)。
3.据权利要求1所述的直连供暖系统，其特征是，所述关闭回路中还设有关闭回路调节阀(15)和过滤器(2)和/或所述开启回路中还设有开启回路调节阀(16)和过滤器。
4.据权利要求1所述的直连供暖系统，其特征是，所述电控液压阻断阀装置(6)还包括设置在主阀出口处的响应阀，所述响应阀是不关闭的且响应于所述热媒的粘度和/或压力调整自身的开启度。
5.据权利要求1所述的直连供暖系统，其特征是，所述电控液压阻断阀装置(6)还包括用于开闭所述主阀的手动控制阀。
6.据权利要求1至5中任一项所述的直连供暖系统，其特征是，在所述高层回流管线和低层回流管线的连接部处或附近或在高层回流管线中还设有恒压减压阀(5)。
7.据权利要求6所述的直连供暖系统，其特征是，所述恒压减压阀的下游还设有释压阀装置。
8.据权利要求7所述的直连供暖系统，其特征是，所述恒压减压阀的下游还设有用于检测该低层回流管线中压力的压力传感器(9)，所述释压阀装置包括与该压力传感器通信的释压电磁阀(4)。
9.据权利要求8所述的直连供暖系统，其特征是，所述高层回流管线中还设有与该压力传感器通信的电动调节阀(3)。
10.据权利要求1至5中任一项所述的直连供暖系统，其特征是，所述电控液压阻断阀装置(6)包括在所述主阀阀芯的所述第一侧上施加偏压的弹簧(17)。
专利摘要本实用新型提供一种直连供暖系统，所述直连供暖系统用于高层和低层建筑，包括用于向高层建筑供应热媒的高层供流管线、用于向低层供应热媒的低层供流管线、至少一个高层散热器、至少一个低层散热器、与该至少一个高层散热器相连的高层回流管线、和与该至少一个低层散热器相连的低层回流管线，其特征是，所述高层回流管线中设有电控液压阻断阀装置，所述电控液压阻断阀装置包括设置在高层回流管线中的且具有阀芯的主阀、与所述阀芯的第一侧相通的关闭回路和与所述阀芯的第二侧相通的开启回路，所述关闭回路和所述开启回路中均设有电磁阀。
文档编号F24D19/10GK202927956SQ201220369070
公开日2013年5月8日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者李维生, 蒋凤舟, 孙少华, 蔡国丽, 蔺芳, 宋雪燕 申请人:北京平衡环能科技有限公司