控制输出蒸汽温度的集成装置的制作方法

1.本实用新型涉及人工智能领域，尤其是涉及尤其是涉及一种控制输出蒸汽温度的集成装置。


背景技术：

2.太阳能作为一种清洁的可再生能源，是未来社会的理想能源之一，在未来的能源战略中占有重要的地位。开展光热补偿电锅炉供能技术研究工作是有助于推动公司用电效益的增长，解决现有电能替代技术推广应用中出现的问题，为完成电能替代工程项目的推广应用提供技术支撑。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种控制输出蒸汽温度的集成装置，旨在解决光热补偿供能技术。
4.本实用新型提供一种控制输出蒸汽温度的集成装置，包括，进水泵、太阳能集热器、辅加热装置、温度传感器、装置输出口、连接管道、阀门和控制器，
5.用于为加热装置和太阳能集热装置提供水源的进水泵，与加热装置和太阳能集热器连接；
6.用于利用太阳能将进水泵的水变成水蒸气并输出的太阳能集热器，与第一温度传感器输入口连接；
7.用于利用辅助加热将进水泵的水变成水蒸气并输出的辅加热装置，与第二温度传感器输入口连接；
8.用于接受控制器的开关指令进行开关的第一阀门，与第一温度传感器输出口和装置输出口连接；
9.用于接受控制器的开关指令进行开关的第二阀门，与第二温度传感器输出口和装置输出口连接；
10.用于采集第一温度传感器和第二温度传感器的温度信号，并判断后发送开关指令到第一阀门和第二阀门开关的控制器，与全部温度传感器和全部阀门连接；
11.用于将两路蒸气合路输出的装置输出口，与第一阀门和第二阀门输出口连接。
12.采用本实用新型实施例，有效利用太阳能，环保经济。
13.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述
中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本实用新型实施例的控制输出蒸汽温度的集成装置的示意图；
16.图2是本实用新型实施例的控制输出蒸汽温度的集成装置具体的示意图。
17.附图标记说明：
18.1：控制器；2：第一阀门；3：第二阀门；4：第一温度传感器；5：第二温度传感器；6：辅加热装置；7：太阳能集热器；8：进水泵；9：安全阀；10：排水阀。
具体实施方式
19.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.装置实施例所述
23.根据本实用新型实施例，提供了一种控制输出蒸汽温度的集成装置，图1是本实用新型实施例的控制输出蒸汽温度的集成装置的示意图，如图1 所示，具体包括：
24.进水泵、太阳能集热器、辅加热装置、温度传感器、装置输出口、连接管道、阀门和控制器，集成装置设有用于显示装置运行状况的监控模块。
25.进水泵设有用于根据太阳副照强度控制水泵启停的光敏元件或定时控制控制水泵启停的定时控制器。
26.用于为加热装置和太阳能集热装置提供水源的进水泵，与加热装置和太阳能集热器连接；
27.用于利用太阳能将进水泵的水变成水蒸气并输出的太阳能集热器，与第一温度传感器输入口连接；太阳能集热器设有由控制器控制的安全阀。
28.太阳能集热器设有贮热装置，贮热装置和太阳能集热器设有用于根据温度将热量从太阳能集热器传输到贮热装置的温度传感器。太阳能集热器设有储水箱。
29.用于利用辅助加热将进水泵的水变成水蒸气并输出的辅加热装置，与第二温度传
感器输入口连接，辅加热装置为电锅炉。
30.用于接受控制器的开关指令进行开关的第一阀门，与第一温度传感器输出口和装置输出口连接；
31.用于接受控制器的开关指令进行开关的第二阀门，与第二温度传感器输出口和装置输出口连接；
32.用于采集第一温度传感器和第二温度传感器的温度信号，并判断后发送开关指令到第一阀门和第二阀门开关的控制器，与全部温度传感器和全部阀门连接；
33.用于将两路蒸气合路输出的装置输出口，与第一阀门和第二阀门输出口连接。
34.集成装置设有防冻和防过热系统，防冻系统包括电热带，防冻系统包括太阳能集热器设置的排水阀。
35.图2是本实用新型实施例的控制输出蒸汽温度的集成装置具体的示意图，如图2所示：
36.通过太阳能集热系统和电锅炉的结合，配合控制系统，产生连续不间断的蒸汽，输出蒸汽温度为110～130℃。系统运行时，plc控制系统会根据电锅炉和太阳能集热器输出的蒸汽温度来控制对应的阀门开闭，综合利用太阳能，并确保输出指定温度的蒸汽。其中ka、kb为电动调节阀门，k0为安全阀。
37.例如，用户要求130℃温度输出，可设定太阳能集热器输出温度门限 tmax＝130℃，停止输出门限为tmin＝120℃；系统启动时，阀门ka和kb 处于关闭位置，太阳能集热器吸收太阳辐射能量产生蒸汽，电锅炉启动产生蒸汽；plc控制器通过ta、tb两个温度传感器监测太阳能集热器和电锅炉输出的蒸汽温度，并进行相应控制。
38.对太阳能集热器一路，作如下监控：
39.1)当ta温度达到130℃时，控制ka到开位置，太阳能集热器输出蒸汽；
40.2)ka处于开位置，且ta温度低于125℃时，控制ka为半开位置，减小太阳能集热器输出流量，促使输出蒸汽温度提高；
41.3)当ta温度低于120℃时，控制ka为闭合位置，等待太阳能集热器重新生成130℃蒸汽。
42.对电锅炉一路，作如下监控：
43.1)当tb温度达到130℃，且ka处于全开位置，控制kb到闭合位置；
44.2)当tb温度达到130℃，且ka处于半开位置，控制kb到半开位置；
45.3)当tb温度达到130℃，且ka处于闭合位置，控制kb到全开位置；
46.4)当tb温度未达到130℃，控制kb到闭合位置；
47.当kb为闭合位置的时候，电锅炉不断电，而是处于保温运行状态。
48.此外，k0安全阀独立运行，高于150℃开启，低于140℃闭合。
49.通过plc进行上述智能控制，以实现太阳能集热器和电锅炉的配合使用和无缝切换，同时采用组态软件进行界面显示，反映系统当前运行状况
50.针对光热补偿型电锅炉系统，由于太阳能采暖系统的热源是不稳定的太阳能，左一系统中设有电锅炉辅助加热设备，为保证系统的节能效益，系统运行的最重要原则是优先使用太阳能，这就需要通过相应的控制手段来实现，而太阳辐照和天气条件会在短时间内发生的剧烈变化，几乎不可能通过手动调节系统来适应变化，因此，应设置自动控制系
统，保证系统达到预期的节能效益。自动控制的功能包括对太阳能集热系统的运行控制和安全防护控制，集热系统和电锅炉的工作切换控制。太阳能集热系统安全防护控制的功能包括防冻保护和防过热保护。
51.光热补偿型电锅炉系统控制方式主要有定温控制、温差控制、光电控制、定时控制四种。
52.光电控制利用光敏元件，根据太阳副照强度控制水泵启停，太阳辐照强时系统强制循环运行，辐照低时系统停止运行。定时控制通过设定时间控制系统运行，在阴雨天效果差，但需要跟踪太阳的聚焦型太阳能系统一般采用这种控制方式。由于这两种控制方式效果差，系统集热效率低，应用范围较小。
53.定温控制和温差控制是强制循环的太阳能热水系统中最常采用的控制方式，利用温度和温差作为驱动信号控制系统阀门的启闭和水泵的启停，实现系统的自动运行。
54.太阳能集热系统采用温差循环运行控制。在集热系统工质出口和贮热装置底部分别设置温度传感器s1和s2，当二者温差大于设定值(宜取5～ 10℃)时，通过控制器启动循环泵或风机，系统运行，将热量从集热系统传输到贮热装置；当二者温差小于设定值(宜取2～5℃)时，循环泵或风机关闭，系统停止运行。控制器中的温差设置可以根据现场情况调节，间接系统取上限，直接系统取下限，且应避免水泵的频繁启停。
55.太阳能集热系统和辅助热源加热设备的相互工作切换采用定温控制。在贮热装置内的供热介质出口处设置温度传感器，当介质温度低于“设计供热温度”时，通过控制器启动辅助热源加热设备工作，介质温度高于“设计供热温度”后，控制辅助热源加热设备停止工作，以实现优先使用太阳能，提高系统的太阳能保证率。
56.常用的防冻措施有以下几种：
57.(1)选用热管真空管集热器或全玻璃真空管集热器；
58.(2)采用间接系统，以防冻液作为集热器一次回路的循环工质；
59.(3)采用排空、排回系统，达到防冻执行温度后，排空集热器和管路中水；
60.(4)采用贮水箱热水在夜间自控循环，防止集热器和管道结冰；
61.(5)在集热器的联箱和可能结冰的管道上敷设电热带。
62.采用高压闭式系统；太阳能系统预置较高压力，系统在任何状态下可保持不沸腾；
63.采用回流系统；当水箱温度大于设定值后，关闭循环水泵，集热器中工质回流到水箱，停止集热器向水箱传输热量，达到防过热目的；
64.采用排空系统或直流系统；当水箱温度大于设定值时，关闭循环水泵，开启排水阀，排空集热器中工质，达到防过热目的；
65.采用带散热装置的过热保护系统；当水箱温度大于设定值后，把集热循环切换到与散热器相连，太阳能集热器得到的热量通过散热装置进行散热，减少向贮水箱供热量，保证系统安全运行；
66.采用太阳集热器遮盖法防过热；当水箱温度大于设定温度后，利用自动遮盖装置或人工布置遮盖材料等方法将集热器遮盖一层透光性差材料，减少投入到集热器的太阳辐照，防止系统过热。水箱防过热温度传感器应设置在贮热水箱顶部，防过热执行温度应设定在80℃以内；系统防过热温度传感器应设置在集热系统出口，防过热执行温度的设定范围应与系统的运行工况和部件的耐热能力相匹配，一般常用的范围是95～120℃，当介质温度
超过了安全上限，可能发生危险时，用开启安全阀泄压的方式保证安全。
67.为防止因系统过热造成运行故障或安全隐患而设置的安全阀应位置适当，并配备相应措施，保证在开启工作进行泄压时，排出的高温蒸汽和水不会危及周围人员的安全，例如，可将安全阀设置在已引入设备机房的系统管路上，并通过管路将外泄高温水或蒸汽排至机房地漏，以及安全阀只能在室外系统管路上设置时，通过管路将外泄高温水或蒸汽排至就近的雨水口等；其设定的开启压力，应与系统可耐受的最高工作温度对应的饱和蒸汽压力相一致。
68.采用本实用新型，有效利用太阳能，环保经济。
69.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替本实用新型各实施例技术方换，并不使相应技术方案的本质脱离本方案的范围。