[发明专利]节能型减压替代式水轮泵高低区直联机组

说明书

技术领域：

本发明涉及一种供暖设备，具体是节能型减压替代式水轮泵高低区直联机组。

背景技术：

世纪之交，随着经济发展，高层建筑如雨后春笋般矗立在华夏大地上。随之而来的是高层建筑的供暖方式的变革，在暖通行业里，用闭式的换热器隔开的系统由于其循环泵的扬程不考虑建筑物高差，仅需考虑管路的沿程与局部接头，这样去解决高层建筑采暖是最省能的。但由于各种原因，特别是供水温度普遍偏低原因，不可能换热或换热不经济，所以在利用采暖低区水压基础上，用增压循环泵叠加扬程供高区的采暖方式在各地使用着，市场目前主要分两大技术流派。第一；是在采暖高低分区处回水管通大气开式的限压方式。第二；是利用流量平衡阀减压限流量闭式的减压方式。它的工作原理是：利用采暖低区压力，用增压循环水泵叠压供水，保证高区供暖后，回水再用流量平衡阀减压限流量，减压回水再回热源去加热。若低区压力不够则停泵保护，并调节分配高低区流量平衡其管网，停电时用供水管上的止回阀，回水管的电磁阀或液压启闭阀，隔绝高区与低区管网，使低区不超压，达到安全目的。

上述两种方式优缺点各有不同，但耗能是相同的，水泵的扬程都要根据建筑物高差来定。随着用地紧张，建筑物越来越高，其耗能是闭式的用换热器隔开的系统的采暖方式能耗的3-7倍。怎么节能？这是个大问题。本人继2007年申报专利“能量转换装置”(专利号：ZL200720102497.3)后，再借鉴“双水泵专利94215381.3”，特研发用在高层建筑、高低区直联系统的、节能型减压替代式水轮泵高低区直联机组。经过实验验证，节能率已超过原系统的25％。

发明内容：

本发明的目的是为了解决高层建筑采暖节能问题。本发明的技术方案是，在闭式的有压差的供回水采暖管网上，用增压循环水泵从低区供水管抽取有一定压力的低区供水，往高层建筑供水，水泵由变频控制器、PLC、压力传感器控制，保证高区管网不汽化、不倒空，高层建筑用完热的回水，经过节能型减压替代式水轮泵的水轮机减压，为的是使低区回水不超压。节能型减压替代式水轮泵其把高区到低区的回水减压的能量同轴同速或不同速传递扭矩给另一端增压用的水泵头上，提高供水扬程这样使增压循环水泵变低频运转，从而节省了电能。停电时，增压循环水泵供水管网出口止回阀与回水管上设置的电磁阀隔绝高区与低区系统。

本发明包括有压差的低区供热供回水管网、高区增压循环水泵、高区供热管道、高区回水管道、节能型减压替代式水轮泵、电磁阀、变频控制柜、阀门、压力检测仪表。水轮泵是水轮机与水泵头通过同一机械轴固定装配在轴承支座两侧，同速或不同速运动，可以平装、立装，水轮泵在高区回水管道上所设减压用的水轮机为主动涡轮，在高区供水管道所设水泵头为被动涡轮，其轮径与功能不同；水轮泵水泵头可分别装在增压用电动循环水泵前面与后面，水轮机后须装有电磁阀或液压启闭阀；电动增压水泵由变频器、PLC控制调整运行。

本发明的有益效果是提高采暖供水的稳定性，降低能耗。

附图说明：

图1为本发明的工作原理图；

图2为水轮泵平装结构示意图；

图3为水轮泵立装结构示意图。

图中：1、低区供回水上阀门，2、集水器，3、机组上阀门，4、旋流除污器，5、欠压保护压力传感器，6、增压循环水泵，7、止回阀，8、水轮泵侧水泵，9、轴，10、水轮泵侧水轮机，11、机组定压用压力传感器12、高区用户，13、排气阀，14、压力表，15、电磁阀，16、回水阀，17、集水器，18、低区用户，19、低区回水管网，20、机组变频控制柜。

具体实施方式：

如图1、2、3所示，在启动注水阶段，全部打开低区供回水上阀门(1)，集水器(2)上阀门，机组上阀门(3)等，往高区系统里注水，系统水经过旋流除污器(4)后进入高区供水管，增压循环水泵(6)，由欠压保护压力传感器(5)控制启停，电磁阀(15)手控始终关闭，直至高区用户(12)有水，排气阀(13)不排气为止。正常运行时，当机组定压用压力传感器(11)指示高区用户(12)系统排气阀(13)不排气，并有一定富裕压力后，机组变频控制柜(20)投入自动运行，电磁阀(15)自动开启，调整回水阀(16)，水轮泵侧水泵(8)、轴(9)、水轮泵侧水轮机(10)在高低区压力差推动下逐步加快运转，使高区压力减至与低区压力接近后并入低区回水管网(19)，水轮泵侧水轮机(10)同轴(9)传动扭矩带动水轮泵侧水泵(8)，给增压循环泵(6)减小负担的同时使变频控制柜内的变频器由50HZ减至系统正常运行状态的低频率上，达到节约能源的目的。此时要调整集水器(17)、分水器(2)上阀门，使低区用户(18)正常运行。停电时，高区系统由止回阀(7)、电磁阀(15)与低区隔绝达到安全的目的。系统回水由于受水轮机的阻尼作用，不会产生水击现象。