[發(fā)明專利]一種消除循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管汽堵的方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310095690.9
• 申請(qǐng)日: 2013-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104061817A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金周;龔培;江智勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶鋼不銹鋼有限公司
• 主分類號(hào): F28F27/00
• 分類號(hào): F28F27/00
• 代理公司: 上海三和萬(wàn)國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31230
• 代理人: 蔡海淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱交換領(lǐng)域，尤其涉及一種專門適用于熱交換或傳熱設(shè)備的控制裝置或安全裝置。

背景技術(shù)

循環(huán)水系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)。

在一個(gè)生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)，通常一套循環(huán)水系統(tǒng)供水至幾十至幾百個(gè)換熱器使用。

由于各個(gè)換熱器布置位置各不相同，尤其是高區(qū)支管換熱器（指換熱器的位置遠(yuǎn)高于循環(huán)水冷卻塔布水高度的情況，簡(jiǎn)稱為高區(qū)支管，下同）由于回水負(fù)壓太大，容易導(dǎo)致水流在管路中發(fā)生“汽化”，在管道中形成“汽堵”，嚴(yán)重影響循環(huán)水流的流動(dòng)，進(jìn)而影響換熱器的換熱/冷卻效果。

當(dāng)前解決該現(xiàn)象方法主要有以下兩種：

1、增加整個(gè)循環(huán)水管網(wǎng)的供水壓力及流速，可以有效改善汽堵現(xiàn)象，但會(huì)造成循環(huán)水泵站嚴(yán)重的能耗浪費(fèi)現(xiàn)象；

2、“汽堵”發(fā)生后，通過(guò)人工打開(kāi)位于管道上方的放氣閥進(jìn)行“排氣”操作，但通常高區(qū)換熱器的位置都距地面比較高，工人上、下不方便，或現(xiàn)場(chǎng)操作空間較小，操作不方便。

授權(quán)公告日為2013年2月13日，授權(quán)公告號(hào)為CN202734665U的中國(guó)實(shí)用新型專利，公開(kāi)了一種“一種阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽堵的裝置”，其在循環(huán)水高區(qū)換熱器的出口端設(shè)置溫度傳感器、壓力傳感器和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及電氣控制箱，其中的溫度傳感器和壓力傳感器用于采集出水的溫度和壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)，電氣控制箱包括信號(hào)處理模塊、PID調(diào)節(jié)器和動(dòng)力電路，用于預(yù)設(shè)不同溫度下水的汽化壓力，通過(guò)測(cè)定變化的回水壓力與對(duì)應(yīng)溫度下汽化壓力比較，將換熱器出口壓力按照對(duì)應(yīng)汽化壓力加0.02MPa富裕量進(jìn)行控制，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥用于根據(jù)電氣控制箱輸出的調(diào)節(jié)值對(duì)回水壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

該技術(shù)方案基于飽和水蒸氣熱力性質(zhì)：“壓力越低越容易汽化”，采用溫度傳感器和壓力傳感器檢測(cè)循環(huán)水高區(qū)換熱器出水的溫度和壓力，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后送入電氣控制箱，通過(guò)測(cè)定回水壓力與對(duì)應(yīng)溫度下汽化壓力比較，將換熱器出口壓力按照對(duì)應(yīng)汽化壓力加一個(gè)定值富裕量進(jìn)行控制，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥用于根據(jù)電氣控制箱輸出的調(diào)節(jié)值對(duì)回水壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

該技術(shù)方案根據(jù)循環(huán)水回水的壓力與溫度，通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)水回水管路上的電動(dòng)閥門，對(duì)回水壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，藉此來(lái)阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)換熱器支管發(fā)生“汽堵”，但是其需要在電控箱中配備信號(hào)處理模塊和PID調(diào)節(jié)器，用于預(yù)設(shè)不同溫度下水的汽化壓力，通過(guò)測(cè)定回水的變化壓力與對(duì)應(yīng)溫度下汽化壓力比較，將換熱器出口壓力按照對(duì)應(yīng)汽化壓力加一個(gè)富裕量進(jìn)行控制。該技術(shù)方案一方面是控制裝置的配置成本較高，不適合于對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的改造；二是其基于回水壓力與對(duì)應(yīng)溫度下汽化壓力的比較，屬于“間接”檢測(cè)/判斷方式，其判斷依據(jù)過(guò)于理想化，不能完全真實(shí)地反應(yīng)管道中實(shí)際的水流情況，無(wú)法判斷水管中是否真的發(fā)生了“汽堵”現(xiàn)象；且在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置內(nèi)置信號(hào)處理模塊和PID調(diào)節(jié)器的電氣控制箱，對(duì)控制裝置的維護(hù)、維修均不方便。

如何低成本地設(shè)計(jì)出能具有消除循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管汽堵功能的裝置，既能夠有效阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽化，又能夠保證系統(tǒng)整體運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中急待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種消除循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管汽堵的方法及裝置，其采用直接檢測(cè)/判斷的方式，通過(guò)直接監(jiān)測(cè)管路中是否發(fā)生汽化形成“汽堵”現(xiàn)象來(lái)作為其判斷依據(jù)，能夠自動(dòng)判斷并進(jìn)行排氣和升壓，對(duì)改善換熱器使用效果、提高泵站經(jīng)濟(jì)性起到關(guān)鍵的作用，能有效解決高區(qū)支管汽堵現(xiàn)象，提高換熱器冷卻效果；且其采用常規(guī)繼電器邏輯控制電路，對(duì)環(huán)境要求低，維修/維護(hù)工作量小，適合于環(huán)境惡劣的實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種消除循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管汽堵的方法，包括在循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管換熱器的回水管上設(shè)置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，通過(guò)改變所述電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，來(lái)調(diào)節(jié)換熱器的出水量或出口壓力，所述的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥帶有最大、最小開(kāi)度行程開(kāi)關(guān)，用于限制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的最大、最小開(kāi)度，其特征是：

A、在所述換熱器的回水管上，設(shè)置一組電極式感應(yīng)器，用于檢測(cè)回水管中的水流液體是否處于“滿管”狀態(tài)；所述電極感應(yīng)器由兩只相互絕緣的電極導(dǎo)體構(gòu)成；

B、在所述換熱器的回水管上，設(shè)置一個(gè)排空電磁閥，用于排出管道中的氣體；

C、若所述換熱器的回水管中水流液體處于“滿管”狀態(tài)，則兩只電極導(dǎo)體之間導(dǎo)通，形成電路上的“接通”狀態(tài)，據(jù)此判斷回水管中沒(méi)有發(fā)生汽化；

D、若所述換熱器的回水管中水流液體上部存有或充滿氣體，則兩只電極導(dǎo)體之間斷開(kāi)，形成電路上的“開(kāi)路”狀態(tài)，據(jù)此判斷回水管中發(fā)生汽化，形成汽堵；