一种用于提高冷却系统调节能力的多阀组联动控制机构的制作方法

本实用新型涉及一种用于提高冷却系统调节能力的多阀组联动控制机构。

背景技术：

对于核电厂部分冷却系统为保持恒定的出口温度，设计上通过控制冷却水流量调节阀开度控制系统出口温度。以核电厂管壳式下泄热交换器为例，其热下泄热侧流体走管侧，冷却水走壳侧，其中，壳侧调节阀用于控制冷却水流量，调节阀的开度受管侧出口温度控制。由于热交换器设计上需兼顾跨度较大的运行工况。即换热器设计时冷、热负荷参数选取除考虑正常下泄工况外，同时还兼顾设计假想工况、极端气候等所带来的影响。具体包括：

设计阶段需考虑机组正常运行热侧入口温度约140℃、流量13.6t/h的单孔板下泄工况，同时需考虑反应堆升温末期热侧入口温度195.7℃、流量27.06t/h的运行工况；

考虑设备长期运行污垢系数所带来的影响，同时还设计有一定的堵管裕量；

设计上还需考虑不同气候环境对冷侧入口温度所带来的影响，将冷却水侧入口温度变化范围设计为15℃～35℃。

为确保能够同时经受热侧高温、冷侧低温、换热器自身设计裕度(污垢系数、堵管率)的工况，使得决定换热器尺寸的工况为冷热两侧流体温度均达到最高设计温度，同时叠加了一部分设计裕量。因而在机组正常运行工况下，为保证热侧出口温度达到设定值，出现冷却水运行工况偏离设计工况的情况。当壳侧入口温度逐渐降低时，为了保证热交换器热侧出口温度维持在设定值46℃，在调节阀作用下，壳侧流量也逐渐降低，并在冷却水入口温度为15℃时达到最小值12.3t/h。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于提高冷却系统调节能力的多阀组联动控制机构，要解决现有技术阀门运行过程中所存在的调节特性不佳的技术问题；并解决现有技术不能合理保证热侧出口温度达到设定值的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于提高冷却系统调节能力的多阀组联动控制机构，包括热交换器，以及均与热交换器连通的冷侧入口管道、热侧入水管道和热侧出口管道，所述热侧出口管道、冷侧入口管道和热侧入水管道上设有均设有隔离阀门，其特征在于，还包括与热交换器连通的冷却水出水管道，顺冷却水出水管道水流方向设置的调节阀门b和调节阀门a，以及用于控制所述调节阀门b和调节阀门a的控制系统；所述控制系统包括用于检测热侧出口管道出口温度的温度探测原件、同时与调节阀门b和温度探测原件控制相连的控制器b和同时与调节阀门a和温度探测原件控制相连的控制器a，所述调节阀门a通过数据线向温度探测原件传输阀门开度反馈信号。

进一步优选地，所述温度探测原件检测调节阀门a开度大于25度，则通过控制器a控制调节阀门a以控制冷却水出水管道的出水量，其中，温度探测原件检测到热侧出口管道温度大于46℃时，控制调节阀门a开合度增大，温度小于46℃时，控制调节阀门a开合度减小。

更加优选地，所述温度探测原件检测调节阀门a开度等于25度，温度探测原件通过控制器b控制调节阀门b的开合度。

实施本实用新型可以达到以下有益效果：

本实用新型在不改变原阀门结构的基础上，采用双阀组合机构联动控制的方式，以解决原调节阀门a在低流量工况下存在流量调节不佳的问题；

本实用新型保留原调节阀门a，新增一台调节阀门b与原调节阀门a串联布置，新调节阀门b用以实现低流量工况下的稳定控制，调节阀门a和调节阀门b共同工作，对大、小流量工况进行分开调节、单独控制，以保证热交换器冷却系统的稳定、可靠调节。

附图说明

图1为本实用新型一种用于提高冷却系统调节能力的多阀组联动控制机构的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种用于提高冷却系统调节能力的多阀组联动控制机构，包括热交换器1，以及均与热交换器1连通的冷侧入口管道2、热侧入水管道3和热侧出口管道8，热侧出口管道8、冷侧入口管道2和热侧入水管道3上设有均设有隔离阀门4，还包括与热交换器1连通的冷却水出水管道5，顺冷却水出水管道5水流方向设置的调节阀门b6和调节阀门a7，以及用于控制所述调节阀门b6和调节阀门a7的控制系统；控制系统包括用于检测热侧出口管道8出口温度的温度探测原件9、同时与调节阀门b6和温度探测原件9控制相连的控制器b10和同时与调节阀门a7和温度探测原件9控制相连的控制器a11，调节阀门a7通过数据线向温度探测原件9传输阀门开度反馈信号。

实施例一

一种用于提高冷却系统调节能力的多阀组联动控制机构，包括热交换器1，以及均与热交换器1连通的冷侧入口管道2、热侧入水管道3和热侧出口管道8，热侧出口管道8、冷侧入口管道2和热侧入水管道3上设有均设有隔离阀门4，还包括与热交换器1连通的冷却水出水管道5，顺冷却水出水管道5水流方向设置的调节阀门b6和调节阀门a7，以及用于控制所述调节阀门b6和调节阀门a7的控制系统；控制系统包括用于检测热侧出口管道8出口温度的温度探测原件9、同时与调节阀门b6和温度探测原件9控制相连的控制器b10和同时与调节阀门a7和温度探测原件9控制相连的控制器a11，调节阀门a7通过数据线向温度探测原件9传输阀门开度反馈信号。温度探测原件9检测调节阀门a7开度大于25度，则通过控制器a11控制调节阀门a7以控制冷却水出水管道5的出水量，其中，温度探测原件9检测到热侧出口管道8温度大于46℃时，控制调节阀门a7开合度增大，温度小于46℃时，控制调节阀门a7开合度减小。

实施例二

一种用于提高冷却系统调节能力的多阀组联动控制机构，包括热交换器1，以及均与热交换器1连通的冷侧入口管道2、热侧入水管道3和热侧出口管道8，热侧出口管道8、冷侧入口管道2和热侧入水管道3上设有均设有隔离阀门4，还包括与热交换器1连通的冷却水出水管道5，顺冷却水出水管道5水流方向设置的调节阀门b6和调节阀门a7，以及用于控制所述调节阀门b6和调节阀门a7的控制系统；控制系统包括用于检测热侧出口管道8出口温度的温度探测原件9、同时与调节阀门b6和温度探测原件9控制相连的控制器b10和同时与调节阀门a7和温度探测原件9控制相连的控制器a11，调节阀门a7通过数据线向温度探测原件9传输阀门开度反馈信号。温度探测原件9检测调节阀门a7开度等于25度，温度探测原件9通过控制器b10控制调节阀门b6的开合度。

本实用新型的具体使用方式，首先通过水力建模模拟计算冷却水系统正常运行流量工况范围，对应到原阀门(调节阀门a)正常最大运行开度，并以此分别作为两台阀门投入运行的临界点，以实现能够适应现场的最佳调节状态，通过两台阀组联动控制的方式，即大流量工况通过原调节阀门a控制、低流量工况通过新调节阀门b来控制的设计理念，解决无法适应较宽的冷却水设计要求工况(约12.5-244.2t/h)的调节要求，双阀组合联动控制逻辑为：读取原调节阀门a开度信号传送至温度探测原件进行判定，当原阀门达到25％开度以上工况下，出口温度信号传送至控制器a，以通过调节阀门a控制冷却水系统流量；而当原阀门开度工况达到25％定值时，温度探测原件自动切换至新增调节阀门b实现流量控制。最终实现大流量工况通过原调节阀门a控制，低流量工况通过新调节阀门b来控制。正常工况运行条件下冷却水流量均低于50t/h，对应原调节阀门a所处25％开度，故选取原阀门25％开度工况作为分界点，故上述设计的工况分界点并不会带来控制系统的频繁切换，可以保证热交换器冷却系统的稳定、可靠调节。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。