用于储罐加温的热交换结构的制作方法

1.本发明是涉及一种储罐加温方式，特别是涉及一种蒸汽与热水切换的储罐加温方式，具体是指一种用于储罐加温的热交换结构。


背景技术：

2.传统的给储罐加温的方式为利用蒸汽与热水之间切换来达到控制储罐温度的目的，然而，传统方式容易形成水锤和出现排量不足的问题。
3.因此，需要一种能有效解决这些问题的装置，便于升级储罐智能温控系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种可零下环境使用、蒸汽或空气排出的更彻底、避免水锤现象，并可实现自动化的用于储罐加温的热交换结构。
5.为实现上述目的，本实用新型提供的用于储罐加温的热交换结构具有以下技术方案：
6.所述的热交换结构包括进蒸汽管路、进热水管路、热水回管路、伴热管路和蒸汽加温排水管路，所述的进蒸汽管路和所述的进热水管路均与所述的储罐的加温进口相连接，所述的热水回管路和蒸汽加温排水管路均与所述的储罐的加温出口相连接，所述的进蒸汽管路、进热水管路、热水回管路、伴热管路和蒸汽加温排水管路均设置控制阀门，所述的伴热管路的一端连接在所述的进蒸汽管路的控制阀门和储罐的加温进口之间的管路上，所述的伴热管路的另一端连接在所述的蒸汽加温排水管路的控制阀门和储罐的加温出口之间的管路上。
7.较佳地，所述的热交换结构包括旁通管路，所述的旁通管路的一端连接在所述的储罐的加温出口和所述的热水回管路的控制阀门之间的管路上，所述的旁通管路的另一端连接在所述的蒸汽加温排水管路上，且所述的蒸汽加温排水管路的控制阀门位于所述的储罐的加温出口和所述的旁通管路的另一端之间，所述的旁通管路设置旁通控制阀门。
8.较佳地，所述的蒸汽加温排水管路设置有疏水阀，所述的蒸汽加温排水管路的控制阀门设置在所述的储罐的加温出口和所述的疏水阀之间。
9.较佳地，所述的蒸汽加温排水管路设置过滤器，所述的过滤器设置在所述的蒸汽加温排水管路的控制阀门和所述的疏水阀之间。
10.较佳地，所述的伴热管路的管径小于所述的进蒸汽管路的管径。
11.较佳地，所述的控制阀门为手动阀门或自动阀门，所述的控制阀门与控制系统相连接。
12.较佳地，所述的伴热管路的控制阀门为常开阀门。
13.综上，本实用新型的用于储罐加温的热交换结构，利用伴热管路，使蒸汽式浮球疏水阀在零下环境使用，从而增大排量。利用伴热管路，使蒸汽和热水加热方式的切换过程中，蒸汽或空气排出的更彻底，配合旁通管路的使用，避免造成水锤而损坏阀门、泵及其他
设备；利用伴热管路，盘活热水加温循环形成的排污口位置死结，避免冬季管路冻结，造成损伤；使用电动阀门及联动控制系统，形成自动化加温结构，便于升级储罐智能温控系统项目。
附图说明
14.图1为未使用伴热管路的储罐加温的结构示意图。
15.图2为本实用新型的用于储罐加温的热交换结构的结构示意图。
16.图3为本实用新型的用于储罐加温的热交换结构在蒸汽加热模式时的工作原理示意图。
17.图4为本实用新型的用于储罐加温的热交换结构在热水加热模式时的工作原理示意图。
18.图5为本实用新型的用于储罐加温的热交换结构在排污口自清洁模式时的工作原理示意图。
19.图6为本实用新型的用于储罐加温的热交换结构在蒸汽切换热水加温模式时的工作原理示意图。
20.图7为本实用新型的用于储罐加温的热交换结构在热水切换蒸汽加温模式时的工作原理示意图。
21.附图标记
[0022]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
进蒸汽管路
[0023]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
进热水管路
[0024]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
热水回管路
[0025]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
伴热管路
[0026]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
蒸汽加温排水管路
[0027]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
进蒸汽控制阀门
[0028]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
进热水控制阀门
[0029]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
出热水控制阀门
[0030]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
旁通阀门
[0031]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
冷凝水控制阀门
[0032]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
过滤器
[0033]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
疏水阀
[0034]
13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
旁通管路
[0035]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
储罐的加温进口
[0036]
15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
储罐的加温出口
[0037]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
伴热阀门
具体实施方式
[0038]
为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
[0039]
如图1～2所示，为本实用新型提供的用于储罐加温的热交换结构的实施例。其中，
所述的热交换结构包括进蒸汽管路1、进热水管路2、热水回管路3、伴热管路4和蒸汽加温排水管路5，所述的进蒸汽管路1和所述的进热水管路2均与所述的储罐的加温进口14相连接，所述的热水回管路3和蒸汽加温排水管路5均与所述的储罐的加温出口15相连接，所述的进蒸汽管路1、进热水管路2、热水回管路3、伴热管路4和蒸汽加温排水管路5均设置控制阀门，分别为进蒸汽控制阀门6、进热水控制阀门7、出热水控制阀门8、冷凝水控制阀门10，所述的伴热管路4的一端连接在所述的进蒸汽管路的进蒸汽控制阀门6和储罐的加温进口14之间的管路上，所述的伴热管路4的另一端连接在所述的蒸汽加温排水管路的冷凝水控制阀门10和储罐的加温出口15之间的管路上。
[0040]
如图1～2所示，所述的热交换结构还包括旁通管路13，所述的旁通管路13的一端连接在所述的储罐的加温出口15和所述的蒸汽加温排水管路的冷凝水控制阀门10之间的管路上，所述的旁通管路13的另一端连接在所述的蒸汽加温排水管路5上，且所述的蒸汽加温排水管路的冷凝水控制阀门10，位于所述的储罐的加温出口15和所述的旁通管路13的另一端之间，所述的旁通管路13设置旁通阀门9。
[0041]
如图2所示，所述的蒸汽加温排水管路5设置有疏水阀12，所述的蒸汽加温排水管路的冷凝水控制阀门10设置在所述的储罐的加温出口15和所述的疏水阀12之间，进蒸汽管路中1的蒸汽冷凝后通过疏水阀12排出，提高蒸汽使用效率。疏水阀12可以为浮球疏水阀。
[0042]
在本实用新型提供的热交换结构的实施例中，所述的伴热管路4的管径小于所述的进蒸汽管路1的管径。这样在如图3所示的蒸汽加温模式时，相比于进蒸汽管路1的流速，伴热管路4的流速就很小，由此，蒸汽加热管路是滚烫的，伴热管路4是温热的，而不至于温度太高，从而较少蒸汽热量的损失，便于进蒸汽管路1加热储罐。
[0043]
在本实用新型提供的热交换结构的实施例中，所述的控制阀门可为手动阀门，也可为自动阀门，如电磁阀门、电动阀门、气动阀门，并且均可与控制系统相连接。通过控制系统自动控制阀门的开关，形成自动化加温结构，便于升级储罐智能温控系统。
[0044]
图3～7为本实用新型的用于储罐加温的热交换结构的不同工作模式的原理示意图，分别为，蒸汽加热模式，热水加热模式，排污口清洁模式，蒸汽切换热水加温模式，热水切换蒸汽加温模式。
[0045]
具体地，如图3所示，当处于蒸汽加温模式时，进蒸汽控制阀门6、冷凝水控制阀门10开启，伴热阀门常开，其余控制阀门关闭，热蒸汽分为两部分，一部分沿着进蒸汽管路1进入蒸汽加温排水管路5，另一部分进入伴热管路4，由于伴热管路4管径小于进蒸汽管路管径1，因此伴热管路4内蒸汽流速慢，使得两股蒸汽在伴热管路4内对冲，降低流量，伴热管是温热的，蒸汽加热管路是滚烫的，加热储罐。此时的浮球式疏水阀12靠自身内部流过的介质获取热量，使其正常使用。
[0046]
如图4所示，当处于热水加温模式时，进热水控制阀门7、出热水控制阀门8开启，伴热阀门常开，其余控制阀门关闭，热水一部分通过热水回管路3给储罐加热，一部分进入伴热管路4，伴热管路4为截止阀提供热量，保证其0℃以上的使用环境。并且，避免了管线在黑色箭头区域内形成死结，0℃以下时，防止管内结冰造成系统循环被破坏，避免系统瘫痪。
[0047]
如图5所示，当处于排污口自清洁模式时，由于伴热管路4的存在，使得蒸汽经过伴热管路4与热水循环加温的流向方向相反，有利于管内杂质排出，形成自清洁功能。
[0048]
如图6所示，当处于蒸汽循环加温切换热水的过程中，进热水控制阀门7、旁通阀门
9开启，伴热阀门常开，其余控制阀门关闭，伴热管路4使得黑色箭头部分(一般情况下，由于阀门安装、操作空间等原因必须预留的距离)的蒸汽排除的更彻底，有效避免水锤对管路造成损坏。
[0049]
如图7所示，热水循环加温切换蒸汽的过程中，进蒸汽控制阀门6、旁通阀门9开启，伴热阀门常开，其余控制阀门关闭，此时，热水通过伴热管路4自行排空。
[0050]
本发明提供的用于储罐加温的热交换结构结合控制系统可以实现智能控制。如下表1所示，为本发明提供的不同工作模式下执行的不同控制动作的实施例。
[0051]
表1
[0052][0053]
参考表1，控制逻辑具体为：
[0054]
i.当温度低于x℃时，执行“4热水切换蒸汽”流程；
[0055]
ii.当温度高于y℃时，执行“5蒸汽切换热水”流程；
[0056]
iii.执行“3排空”流程时，设备进入“急停”状态，解除“急停”需人为控制；
[0057]
iv.管路排空重启时，且温度低于y℃时，执行“1进蒸汽”；
[0058]
v.管路排空重启时，且温度高于y℃时，执行“2进热水”。
[0059]
其中，x为储罐温度下限；y为储罐温度上限。
[0060]
本实用新型的用于储罐加温的热交换结构，利用伴热管路，使蒸汽式浮球疏水阀在零下环境使用，从而增大排量。利用伴热管路，使蒸汽和热水加热方式的切换过程中，蒸汽或空气排出的更彻底，配合旁通管路的使用，避免造成水锤而损坏阀门、泵及其他设备；利用伴热管路，盘活热水加温循环形成的排污口位置死结，避免冬季管路冻结，造成损伤；使用电动阀门及联动控制系统，形成自动化加温结构，便于升级储罐智能温控系统项目。
[0061]
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。