一种多路可调节型节能装置的制作方法

1.本实用新型涉及锅炉给水及供热技术领域，特别是一种多路可调节型节能装置。


背景技术：

2.我国能源需求刚性增加，资源环境问题仍是制约我国经济社会发展的瓶颈之一，节能减排依然形势严峻、任务艰巨。从锅炉的各项热损失中可知，排烟热损失是其中最大的一项，一般为锅炉效率的5～8%，而且随着锅炉运行年限的增加，此项损失甚至更高，可达10～15%左右。因此，烟气余热回收技术是节能效益最为明显、见效最快的节能技术。它将排烟损失中部分能量回收利用，以此来提高锅炉效率，进而提高能源利用率，降低生产成本，同时也是减少污染物排放，保护环境最直接、经济的手段。
3.现有锅炉给水及供热系统中，供热所需的热量来自于锅炉燃料燃烧加热锅炉给水，产生蒸汽，蒸汽再加热采暖水而得到热量。此系统传热过程较多，不仅能平衡有效性降低，燃烧生成物一侧与另一侧的温差较大，传热过程还带来巨大的热能损耗，一般来说能平衡是不考虑过程的不可逆损失的，而燃烧过程的不可逆损失和换热过程的不可逆损失占比巨大，导致导热效率相当低，此系统没有遵照能源梯级利用原则，运行成本较高。
4.在现有烟气
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水换热器中，进、出口联箱连接的蛇型螺旋翅片管组为一个整体式换热器，如果管束有一点发生腐蚀泄漏，整个换热器必须立即停止工作；同时，如果整个系统没有及时隔离，将会使大量的汽水漏入烟气系统当中，致使后续设备积灰、腐蚀，风机负荷增大，电耗增加，严重时导致锅炉无法运行；
5.其次，现有烟气
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水换热器均只加热锅炉给水，锅炉满负荷运行时，烟气余热量及进入烟气
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水换热器前的烟气温度已经固定，锅炉给水流量及进水温度已经固定，所以此工况下排烟温度及出水温度也已经固定，不能调节排烟温度及出水温度，没有充分利用烟气余热。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是要克服上述技术问题中的不足，提供一种多路可调节型节能装置，从而最大限度的利用烟气余热。
7.为克服上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
8.一种多路可调节型节能装置，包括燃气锅炉、多路可调节型节能装置、烟囱、采暖循环泵、热水箱、冷水箱、汽水换热器、采暖供水区、截止阀、调节阀、控制装置、水箱循环泵，其特征在于: 多路可调节型节能装置内部的排列螺旋翅片管组，以及多路可调节型节能装置外部设置的第一调节阀、第二调节阀；
9.所述螺旋翅片管组在多路可调节型节能装置内部的排列的数量至少为两组，每组螺旋翅片管组的螺旋翅片管通过连接弯管串联连接，每组螺旋翅片管组两端分别连接热水箱、冷水箱，每组螺旋翅片管组彼此之间与热水箱、冷水箱单独串联或者彼此之间热水箱、冷水箱交叉串联；
10.所述多路可调节型节能装置的第一端通过带有第一截止阀的管路连接热水箱、通过带有第二截止阀的管路连接水箱循环泵，水箱循环泵连接冷水箱，带有第一截止阀的管路与带有第二截止阀的管路之间由一个设有第一调节阀的管路相连接，并安装在第一截止阀、第二截止阀的下端部，热水箱与冷水箱之间通过一个设有第三截止阀的管路相连接，热水箱的另一端通过管路连接燃气锅炉的一端，燃气锅炉的另一端连接多路可调节型节能装置的第二端，多路可调节型节能装置的第三端与烟囱相连接，多路可调节型节能装置的第四端通过带有第四截止阀的管路连接采暖供水区、通过带有第五截止阀的管路连接采暖循环泵，带有第五截止阀的管路与带有第四截止阀的管路之间由一个设有第二调节阀的管路相连接，并安装在第四截止阀、第五截止阀的上端部，其中，与采暖循环泵连接的管路中，位于采暖循环泵的前端部还设有一第六截止阀，在采暖循环泵前端部的第六截止阀的上、下两端部的管路中，分别通过带有第七截止阀的管路、带有第八调节阀截止阀的管路与汽水换热器连接，所述控制装置分别连接第二调节阀、第一调节阀。
11.与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：节能性好、可靠性高，每组联箱独立工作，互不影响，易拆卸更换；即使单组联箱故障停用，不会影响其他组联箱和整个热力系统继续工作，也不会发生冷热流体的掺杂，不会危及锅炉的运行安全，所以大大提高了设备运行的可靠性；
12.调节应用范围广，每一路冷源工质进口温度、流量可在较大范围内变化，锅炉负荷、排烟温度也可在较大范围内变化，另外还可根据实际需要调节冷源工质出口温度和排烟温度。
附图说明
13.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
14.图1是本实用新型的原理结构示意图。
15.图2是本实用新型螺旋翅片管组单独串联的内部主视图。
16.图3是图2的俯视图。
17.图4是图2所示为a的向视图。
18.图5是本实用新型螺旋翅片管组交叉串联的内部主视图。
19.图6是图5的俯视图。
20.图7是图5所示为b的向视图。
21.图8是图5所示为c的向视图。
22.图9是本实用新型螺旋翅片管组交叉串联的外部示意图。
23.图10是本实用新型螺旋翅片管组单独串联的外部示意图
24.图11是本实用新型控制装置的原理图。
25.图12是本实用新型实施结构示意图。
26.图13是本实用新型另一种实施结构示意图。
具体实施方式
27.由图1
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13可知，包括燃气锅炉1、多路可调节型节能装置2、烟囱3、采暖循环泵4、热水箱5、冷水箱6、汽水换热器7、采暖供水区8、截止阀、调节阀、控制装置11、水箱循环泵12，
多路可调节型节能装置2内部的排列螺旋翅片管组13，以及多路可调节型节能装置2外部设置的两个调节阀，分别为第一调节阀10a、第二调节阀10b；
28.所述螺旋翅片管组13在多路可调节型节能装置2内部的排列的数量至少为两组，每组螺旋翅片管组13的螺旋翅片管通过连接弯管串联连接，每组螺旋翅片管组13两端分别连接热水箱5、冷水箱6，每组螺旋翅片管组13彼此之间与热水箱5、冷水箱6单独串联或者彼此之间热水箱5、冷水箱6交叉串联；
29.所述多路可调节型节能装置2的第一端通过带有第一截止阀9a的管路连接热水箱5、通过带有第二截止阀9b的管路连接水箱循环泵12，水箱循环泵12连接冷水箱6，带有第一截止阀9a的管路与带有第二截止阀9b的管路之间由一个设有第一调节阀10a的管路相连接，并安装在第一截止阀9a、9b的下端部，热水箱5与冷水箱6之间通过一个设有第三截止阀9c的管路相连接，热水箱5的另一端通过管路连接燃气锅炉1的一端，燃气锅炉1的另一端连接多路可调节型节能装置2的第二端，多路可调节型节能装置2的第三端与烟囱3相连接，多路可调节型节能装置2的第四端通过带有第四截止阀9d的管路连接采暖供水区8、通过带有第五截止阀9e的管路连接采暖循环泵4，带有第五截止阀9e的管路与带有第四截止阀9d的管路之间由一个设有第一调节阀10b的管路相连接，并安装在第四截止阀9d、9e的上端部，其中，与采暖循环泵4连接的管路中，位于采暖循环泵4的前端部还设有一第六截止阀9f，在采暖循环泵4前端部的第六截止阀9f的上、下两端部的管路中，分别通过带有调节阀第七截止阀9g的管路、带有调节阀第八截止阀9h的管路与汽水换热器7连接，所述控制装置11分别连接第一调节阀10b、第二调节阀10a。
30.螺旋翅片管组13的两端设置多路供回水联箱，多路供回水联箱的数量至少为三个，当每组螺旋翅片管组13彼此间与热水箱5、冷水箱6交叉串联时，多路供回水联箱与每组螺旋翅片管组13的螺旋翅片管连接，其中，第一多路供回水联箱14a分别设置带有第九截止阀9h的第二介质出水管路16a和设置带有第十截止阀9j的第二介质进水管路16b，带有第三调节阀10c的管路一端连接于第二介质出水管路16a的第九截止阀9h的下端、带有第三调节阀10c的管路另一端连接于第二介质进水管路16b的第十截止阀9j的下端，第十截止阀9j的上端通过带有第十一截止阀9k的管路连接第一介质出水管路17a，第一介质出水管路17a上设有第九截止阀9h，第一介质出水管路17a连接第二多路供回水联箱14b，第十截止阀9j下端通过带有第十二截止阀9m的管路连接第二多路供回水联箱14b，第十二截止阀9m的上端通过带有第十三截止阀9n的管路连接第三多路供回水联箱14c，带有第十四截止阀9o的第一介质进水管路17b连接第三多路供回水联箱
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14c，带有第四调节阀10d的管路一端连接于第十四截止阀9o的下端，带有第四调节阀10d的管路另一端连接于第九截止阀9h的下端；
31.每组螺旋翅片管组13彼此之间与热水箱5、冷水箱6单独串联时，螺旋翅片管组13的两端设置多路供回水联箱，多路供回水联箱一端设置带有第十五截止阀9o的第二介质出水管路16a和设置带有第十六截止阀9q的第二介质进水管路16b，带有第五调节阀10e的管路一端连接于第二介质出水管路16a的第十六截止阀9q的前端、带有第五调节阀10e的管路另一端连接于第二介质进水管路16b的第十六截止阀9q的前端；多路供回水联箱另一端设置带有第十七截止阀9r的第一介质出水管路17a和设置带有第十八截止阀9s的第一介质进水管路17b，带有第六调节阀10f的管路一端连接于第一介质出水管路17a的第十七截止阀9r的前端、带有第六调节阀10f的管路另一端连接于第一介质进水管路17b的第十八截止阀
9s的前端。
32.第一调节阀10a上设有排烟温控测点20,第一调节阀10a上设有介质水温测点21。
33.控制装置11的plc控制器15一端分别连接介质水温测点21、排烟温控测点20、第二调节阀10b 、第一调节阀10a，控制装置11的plc控制器15另一端通过通讯总线分别连接移动端18、pc端19。
34.本实用新型同时对采暖水和锅炉给水进行加热，节能装置正常运行时，第一截止阀9a、第二截止阀9b、第五截止阀9e、第四截止阀9d、第六截止阀9f开启，第七截止阀9g、第八截止阀9h、第三截止阀9c关闭，根据室外温度变化，通过第二调节阀10b来调节进入节能装置的采暖水流量，从而调节供热温度，以满足供热需求，满足供热需求后，通过第一调节阀10a来调节锅炉给水进入节能装置的流量，从而调节排烟温度。
35.当节能装置锅炉给水侧正常，采暖侧故障时，第一截止阀9a、第二截止阀9b、第七截止阀9g、第八截止阀9h开启，第五截止阀9e、第四截止阀9d、第六截止阀9f关闭，供热热源由节能装置切换至汽水换热器。当节能装置采暖侧正常，锅炉给水侧故障时，第四截止阀9d、第五截止阀9e、第六截止阀9f、第三截止阀9c开启，第一截止阀9a、第二截止阀9b、第七截止阀9g、第八截止阀9h关闭，水箱循环泵停运，出入口阀门关闭，此时冷、热水箱联通，锅炉给水相当于由冷水箱抽取直接用于锅炉给水。
36.上述是通过新型多路可调节型节能装置实现，本实用新型其中一种内部结构如图2、3、4所示，该节能装置可加热多种介质，内部设置多组供回水联箱及若干组螺旋翅片管组，每组螺旋翅片管组的螺旋翅片管通过连接弯管串联连接，所有螺旋翅片管组两端均分别与此组供回水联箱连接，每组供回水联箱连接的所有螺旋翅片管组彼此之间单独串联，本实用新型不限于烟气方向与螺旋翅片管组串联方向平行，烟气方向还可以与螺旋翅片管组串联方向垂直。
37.当多路供回水联箱连接的螺旋翅片管组串联时，每组供回水联箱还可以通过工艺系统切换使用，如图9所示，某一工况下，第一多路供回水联箱14a加热介质2，第二多路供回水联箱14b和第三多路供回水联箱14c加热介质1，此时阀门第九截止阀9i、第十截止阀9j、第十九截止阀9l、第十三截止阀9n、第十四截止阀9o开启，第十一截止阀9k、第十二截止阀9m关闭，当介质1不工作时，为最大限度利用烟气余热，第一多路供回水联箱14a和第二多路供回水联箱14b加热介质2，第九截止阀9i、第十一截止阀9k、第十二截止阀9m开启，第十四截止阀9o、第十三截止阀9n、第十九截止阀9l、第十截止阀9j关闭，第三调节阀10c、第四调节阀10d可以根据需要介质温度及排烟温度进行调节。本实用新型不限于此种切换方式，还可以根据需要进行不同配置切换。
38.本实用新型的另外一种内部结构如图5、6、7、8所示，该节能装置同样可加热多种介质，内部设置多组供回水联箱及若干组螺旋翅片管组，每组螺旋翅片管组的螺旋翅片管通过连接弯管串联连接，所有螺旋翅片管组两端均分别与此组供回水联箱连接，每组供回水联箱连接的所有螺旋翅片管组彼此之间交叉串联，本实用新型不限于烟气方向与螺旋翅片管组串联方向平行，烟气方向还可以与螺旋翅片管组串联方向垂直。
39.新型多路可调节型节能装置常规运行时，如图10所示，第十五截止阀9p、第十六截止阀9q、第十七截止阀9r、第十八截止阀9s开启，通过第五调节阀10e来调节进入节能装置的介质2流量，从而调节介质2温度，以满足温度需求，满足温度需求后，通过第六调节阀10f
来调节介质1进入节能装置的流量，从而调节排烟温度。本系统可在pc端及移动端设置所需的介质2温度和排烟温度，通过plc实现自动调节，控制逻辑原理图如图11所示。
40.本装置可安装在锅炉排烟烟道和烟囱之间的位置，如图12所示，为使设备保温效果更好，外形更加美观，可对本装置采用保温彩钢板22进行封闭，外形如图13所示，本实用新型不限于此种建筑外观，还可以根据需要调整不同建筑外观。
41.本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。