[发明专利]高层直连供热循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于流体调节和控制的高层直连供热循环系统。

背景技术

在集中供热（冷）等需要流体输送的系统中，需要考虑建筑物高度，根据系统运行压力，设计成不同压力等级的分区循环系统，例如高、中、低三个分区循环系统，如果集中供热（冷）源设计之初没有进行分区设计，该区域新建高层建筑的顶层将由于供水压力不足而无法保障供热（冷）效果，需要单独设置增压循环装置，保障高层建筑顶层的供水压力需求，同时需要消除高区回水的高静压，并且回收高区回水势能，防止低区回水超压。为了实现上述功能，已有的专利技术为“一种高层直连供暖装置”，CN201420123043.4，其工作原理是：将高区回水通过水轮机减压并且转化为动能，通过转动装置直接输送给一级增压循环泵，一级增压循环泵加压后的供水，通过二级变速增压循环泵再次增压输送到高区循环管路，满足高层建筑顶层的供水压力需求。该技术的缺点是：1.水轮机的转速在实际应用中会发生波动，影响一级增压循环的转速，导致整个循环系统压力、流量不稳定，再次影响水轮机的转速，导致系统持续震荡；2.水轮机与一级增压循环泵之间的机械传动对换热站空间要求较高，需要单独定制，如果供回水管道间距过大或被其他设备隔开，则机械传动很难实施；3.系统缺少动态流量控制装置，二级变速增压循环水泵在稳定高层供水压力的时候会改变系统循环流量，造成动态水力失调，导致供热量的波动，也影响统一热网的其他用户；4.阻断器缺少保护装置，一旦阻断器失灵，直接导致低区回水超压，影响整个循环系统。

发明内容

为了克服现有的高层直连供热循环系统返能装置传动方式不合理、系统流量不可动态调控的问题，本发明的目的是提供一种结构合理、操作方便、可实施性更强的高层直连供热循环系统，采用水轮发电机将高区回水势能直接转换为电能，驱动二级增压循环泵，采用恒流量调节阀控制高区循环系统流量，采用阻断器、膨胀罐、安全阀防止低区回水超压，本发明更适合我国集中供热(冷)系统。

本发明解决其技术问题是这样实现的：

高层直连供热循环系统包括：高区供水管（1），高区散热设备（12），高区供水管（1）上安装：过滤器（2），温度计（3），压力表（4），变速增压循环水泵（5），备用变速增压循环水泵（6），导压管（17），止回阀（7），二级增压循环水泵（8），流量计（9），压力传感器（10），高区供水管（1）与高区回水管（22）之间安装旁通管（13），旁通管（13）上安装止回阀（7）高区散热设备（12）最高处安装排气阀（11），高区回水管（22）上安装水轮发电机（14），电动调节阀（15），阻断器（18），恒流量调节阀（16），膨胀罐（19），安全阀（21），泄水池（20），温度计（3），压力表（4）。系统运行时，热力入口供水由变速增压循环水泵（5）和二级增压循环水泵（8）增压输送到高区散热设备（12），防止高区顶层管路及散热设备出现汽化和倒空，高区回水由水轮发电机（14）进行减压，高区循环流量由恒流量调节阀（16）控制，高区回水通过阻断器（18）、安全阀（21）、膨胀罐（19）流向热力入口回水管，防止低区循环系统超压，同时保障高区散热设备正常运行。

高区回水管（22）无需设置减压阀，由安装在高区回水管（22）上的水轮发电机（14）消除高区回水的高压静压势能，并进行发电，水轮发电机可以是混流式、轴流式、斜流式、贯流式，水轮发电机（14）可以并联多台使用，水轮发电机配有稳压装置，可驱动安装在高区供水管（1）上的二级增压循环水泵（8），在系统流量、压力变化的情况下可以保持二级增压循环水泵（8）转速稳定，二级增压循环水泵（8）将吸入口高度的循环水增压输送到顶层，保证顶层循环水压力，防止出现汽化和倒空，水轮发电机（14）还可以为站内其他用电设备提供电能。

变速增压循环水泵（5）额定流量及扬程满足高层直连供热循环系统的流量及高区顶层压力需求，变速增压循环泵（5）接收压力传感器（10）信号，通过自动调速，能够控制高区顶层的压力值。

二级增压循环水泵（8）的驱动电源来自市政供电和水轮发电机（14），并且能够随时切换，二级增压循环水泵（8）可以设置在加压泵站，也可以设置在接近高区散热设备（12）的楼层，如果设置在接近高区散热设备（12）的楼层，二级增压循环水泵（8）额定流量及扬程需满足自身吸入口至高区顶层这部分管路的循环流量及高区顶层压力需求。