专利名称：一种直连智能混水机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及供热技术领域，特别涉及一种直连智能混水机组。
背景技术：
目前，在供热介质为高温热水的大型区域供热系统中， 一次热力管网与 二次热力管网有两种连接方式，即通过换热器换热的间接连接方式和带混水 回路的直接连接方式。一、 间接连接方式目前的换热站中有两种模式1、 分散式换热站由将换热器、循环水泵、补水泵、补水箱、控制拒等设备组成， 设备独立设计选型、独立采购，通常分散布置在一个换热站内。这种模式存 在的问题有，业主需面对各种设备厂家，采购费用高，安装协调多，施工周 期长，占地大，自控水平较低等。2、 板式换热机组式换热站釆用板式换热机组，即由板式换热器、循环水泵、补水泵、变频 器、阀门、仪表、控制拒等组成的整体换热设备。详情可参见国家建设部标 准《板式换热机组》CJT/191-2004。这种模式比分散式具有占地少，采购简 单，业主省心，设备一体化自控程度高等优点。以上两种换热站的模式同时存在以下问题均为间接连接，均需要换热 器这一关键设备，意味着要消耗额外的电能来克服换热器的阻力；均需要补 水箱；均需要补水泵，均需要独立的定压；二、 带混水回路的直接连接方式在目前的带混水回路的直接连接中也有两种方式 1、采用喷射器，较高的压力的一次网来水通过喷射器时把部分回水混 入一次供水形成较低温度的二次供水。这种方式存在以下问题，不便于二次供水温度的自动调节；喷射器须根据实际资用压差和二次网阻力设计，每个热力站都可能不同，而且一次网的资用压差常常会发生变化，供热效果不理 相2、采用混水水泵混水水泵通常设置在供水和回水管路的中间，水泵把一部分回水打到供 水管路中去，使供水温度降低，满足用户的要求。这种方式同样存在不便于 二次供水温度的自动调节，不适应管网压力工况变化，供热效果不理想的问 题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种造价低廉、节 能和压力适用范围广的 一种直连智能混水机组。为了实现上述目的，本发明提供了一种直连智能混水机组，包括一次供 水管路、 一次回水管路、与一次供水管路连接的二次供水管路、与一次回水 管路连接的二次回水管路和两端分别设置在一次供水管路与二次供水管路 交汇点和一次回水管路与二次回水管路交汇点的混水管路，其中所述一次供水管路和所述二次供水管路之间设置有一次供水旁通管路， 所述一次供水旁通管路上设置有旁供关断阀门；所述二次供水管路和所述一次回水管路之间设置有一次回水旁通管路， 所述一次回水旁通管路上设置有旁回关断阀门；所述混水管路上"&置有混水关断阀门；所述一次供水管路与所述一次供水旁通管路的交汇点两侧的所述一次 供水管路上设置有供水关断阀门A和供水关断阀门B;所述二次供水管路上设置有循环水泵，所述一次供水旁通管路与所述二 次供水管路的交汇点位于所述循环水泵的出水口 一侧上；所述一次回水管路上设置有回水关断阀门，所述回水关断阀门设置在所 述一次回水管路与所述一次回水旁通管路的交汇点和所述一次回水管路与 所述混水管路的交汇点之间；所述一次供水管路和所述一次回水管路之间设置有一次供回管路，所述 一次供水管路和所述一次回水旁通管路之间设置有一次供旁回管路，所述一次供水管路与所述一次供回管路和所述一次供旁回管路的交汇点分别位于
所述供水关断阀门A的两侧，所述一次供回管路与所述一次回水管路的交 汇点位于所述回水关断阀门与所述混水管路和所述一次回水管路的交汇点 之间，所迷一次供旁回管路与所述一次回水旁通管路的交汇点位于所述一次 回水管路和所述一次回水旁通管路的交汇点与所述旁回关断阀门之间；
所述一次供回管路和所述一次供旁回管路之间设置有调节阀管路，所述 调节阀管路上设置有电动调节阀或电动调节泵；
所述一次供回管^f各与所述调节阀管路的交汇点两侧的所述一次供回管 路上设置有供回关断阀门C和供回关断阀门D;
所述调节阀管路与所述一次供旁回管路的交汇点两侧的所述一次供旁 回管路上设置有供旁回关断阀门E和供旁回关断阀门F。
还设置有控制器及与所述控制器连接的室外温度传感器，所述电动调节 阀或电动调节泵连接到所述控制器上，所述循环水泵通过变频器连接到所述 控制器上；
所述一次供水管路、所述二次供水管路和所述二次回水管路上均设置有 压力传感器和温度传感器，且所述压力传感器和所述温度传感器均连接到所 述控制器上。
所述二次回水管路上还设置有电磁阀，所述电磁阀连接到所述控制器上。
所述循环水泵两侧的所述二次供水管路上还设置有检修关断阀门。 本发明突出优点是
一、 造价低，同板式换热机组相比，本发明不需要换热器、补水泵及补 水泵变频、补水箱，造价较低。
二、 节能，循环水泵不需要克服换热器阻力，仅需克服二次管路及室内 阻力，水泵扬程一般在10-16米，而带换热器的循环水泵扬程一般在20-32 米，安装功率下降约50。/。，同时采用变频运行，使循环水泵耗电大大降低， 又无补水泵耗电，节电效果显著。若二次管路循环水动能由一次管路提供， 循环水泵运行在混水管路上，循环水泵仅需输送混水流量的能耗，此种工况 更加节能。
三、 智能，通过切换阀门，机组适用压力工况范围广，基本可以满足区域供热管网需要。管网压力工况变化较大时仅需切换阀门，而不需要进行改 造就可以满足压力工况需要。循环水泵根据设置在二次供水管路和二次回水 管路的压力传感器数值自动运行，以满足二次管路流量变化的需要。控制器 根据布置在室外的温度传感器数值，自动调节连接在一次侧管路的电动调解 阀的开度，使一次侧流量变化，使混合后的二次侧供水温度变化，从而满足 连接在二次管路用户室内温度的需要，可以实现全自动无人值守运行。四、提高一次管路输送能力，由于一次回水温度与二次回水温度相同， 跟换热器换热相比，回水温度没有温差， 一次管路可以大温差运行。可以降 低一次管路的输送电耗，同时可以提高一次管路的输送能力。
图1为本发明实施例的整体结构原理示意图。
具体实施例方式本发明的实施例实施时其设计主体机构包括一次供水管路1、 一次回水 管路2、 二次供水管路3、 二次回水管路4、 一次供水旁通管路5、 一次回水 旁通管路6、混水管路7、电动调节阀或电动调节泵8、循环水泵9、变频器 10、控制器ll、电,兹阀12、供回关断阀门C13、供水关断阀门A14、供旁 回关断阀门E 15、供回关断阀门D16、供旁回关断阀门F17、混水关断阀 门18、供水关断阀门B19、旁供关断阀门20、旁回关断阀门21、回水关断 阀门22、 一次供水压力传感器23、 二次供水压力传感器24、 二次回水压力 传感器25、 一次供水温度传感器26、 二次供水温度传感器27、 二次回水温 度传感器28、室外温度传感器29、 一次供回管路30、调节管路31、 一次供 旁回管路32和检修关断阀门33。其中，混水管路7的两端分别设置在一次 供水管路l与二次供水管路3的交汇点上和一次回水管路2与二次回水管路 4的交汇点上， 一次供水管路1和二次供水管路3之间设置有一次供水旁通 管路5, —次供水旁通管路5上设置有旁供关断阀门20; 二次供水管路3和 一次回水管路2之间设置有一次回水旁通管路6, —次回水旁通管路6上设 置有旁回关断阀门21;混水管路7上设置有混水关断阀门18; —次供水管 路1与一次供水旁通管路5的交汇点两侧的一次供水管路1上设置有供水关断阀门A14和供水关断阀门B19; 二次供水管路3上设置有循环水泵9， 一 次供水旁通管路5与二次供水管路3的交汇点位于循环水泵9的出水口 一側 上； 一次回水管路2上设置有回水关断阀门22,回水关断阀门22设置在一 次回水管路2与一次回水旁通管路6的交汇点和一次回水管路2与混水管路 7的交汇点之间； 一次供水管路1和一次回水管路2之间设置有一次供回管 路30， 一次供水管路1和一次回水旁通管路6之间设置有一次供旁回管路 32， 一次供水管路1与一次供回管路30和一次供旁回管if各32的两个交汇点 分别位于供水关断阀门A14的两侧， 一次供回管路30与一次回水管路2的 交汇点位于回水关断阀门22与混水管路7和一次回水管路2的交汇点之间， 一次供旁回管路32与一次回水旁通管路6的交汇点位于一次回水管路2和 一次回水旁通管路6的交汇点与旁回关断阀门21之间； 一次供回管路30和 一次供旁回管路32之间设置有调节阀管路31，调节阀管路31上设置有电 动调节阀或电动调节泵8; —次供回管路30与调节阀管路31的交汇点两側 的一次供回管路30上设置有供回关断阀门C13和供回关断阀门D16;调节 阀管路31与一次供旁回管路32的交汇点两侧的一次供旁回管路32上设置 有供旁回关断阀门E15和供旁回关断间门F17。
还设置有控制器11及与控制器11连接的室外温度传感器29，电动调 节阀或电动调节泵8连接到控制器11上，循环水泵9通过变频器IO连接到 控制器11上； 一次供水管路1上设置有压力传感器23和温度传感器26, 二次供水管路3上设置有压力传感器24和温度传感器27, 二次回水管路4 上设置有压力传感器25和温度传感器28,且压力传感器23、 24及25和温 度传感器26、 27及28均连接到控制器11上。
二次回水管路4上还设置有电磁阀12,电磁阀12连接到控制器11上。 循环水泵9两侧的二次供水管路3上还设置有检修关断阀门33。 为了更好的理解本发明，下面以默认一次管路中供水压力大于回水压力 时， 一次管路压力与二次管路的设计压力的不同情况下，本发明的直连智能 混水机组的使用，对本发明进行说明
一、 一次管路压力低于二次管路设计压力工况下 如图l所示，其为本发明实施例的整体结构原理示意图。当一次管路压 力低于二次管路设计压力时，关闭供回关断阀门C13、供旁回关断阀门E15、旁供关断阀门20、旁回关断阀门21、回水关断阀门22，切断相应的管道通 路，其余关断阀门连通相应管道通路，此时，电动调节岡8串联在一次回水 管路2上，使二次回水管路4的压力高于一次回水管路2的压力，循环水泵 9串联在二次供水管路3上使二次供水压力高于一次供水管路1的压力，从 而提高了整个二次管路的工作压力。
循环水泵9使二次回水部分流量经过混水管路7与一次供水进行混合； 循环水泵9根据设置在二次供水管路3上的二次供水压力传感器24的数值 和二次回水管路4上的二次回水压力传感器25的数值或者两者的差值自动 运行，满足二次管路流量变化的需要；控制器11根据布置在室外的室外温 度传感器29的数值，自动调节连接在一次回水管路2上的电动调节阀8的 开度，使一次管路流量变化，使混合后的二次供水管路3的水温变化，从而 满足连接在二次管路上的用户室内温度的需要。
二、 一次管路压力高于二次管路设计压力工况下
如图l所示，其为本发明实施例的整体结构原理示意图。当一次管路压 力高于二次管路设计压力时，关闭供水关断阀门A14、供回关断阀门D16、 供旁回关断阀门F 17、供水关断阀门B 19、回水关断阀门22，切断相应的 管道通路，其余关断阀门连通相应管道通路，此时，电动调节阀8串联在一 次供水管路1上，使二次供水管路3的压力低于一次供水管路1的压力，循 环水泵9串联在二次回水管路4上使二次回水压力低于一次回水管路2的压 力，从而降低了整个二次管路的工作压力。
循环水泵9使二次回水部分流量与一次供水进行混合，混合点在循环水 泵9的出口 ；循环水泵9根据设置在二次供水管路3上的二次供水压力传感 器24的数值和二次回水管路4上的二次回水压力传感器25的数值或者两者 的差值自动运行，满足二次管路流量变化的需要；控制器ll根据布置在室 外的室外温度传感器29的数值，自动调节连接在一次供水管路1上的电动 调节阀8的开度，使一次管路流量变化，使混合后的二次供水管路3水温变 化，从而满足连接在二次管路上的用户室内温度的需要。
三、 一次管路压力在二次管路设计压力范围内工况下如图l所示，其为本发明实施例的整体结构原理示意图。当一次管路压 力在二次管路设计压力范围内，且一次管路压力差大于二次管路需要压差的
工况下，关闭供水关断阀门A14、供回关断阀门D16、供旁回关断阀门F17、 供水关断阀门B19、旁回关断阀门21,切断相应的管道通路，其余关断阀 门连通相应管道通路，此时，电动调节阀8串联在一次供水管路1上，循环 水泵9串联在混水管路7上。
循环水泵9使二次回水部分流量与一次供水进行混合，混合点在循环水 泵9的出口 ；循环水泵9根据设置在二次供水管路3上的二次供水压力传感 器24的数值和二次回水管路4上的二次回水压力传感器25的数值或者两者 的差值自动运行，满足二次管路流量变化的需要；控制器ll根据布置在室 外的室外温度传感器29的数值，自动调节连接在一次供水管路1上的电动 调节阀8的开度，使一次管路流量变化，使混合后的二次供水管路3水温变 化，从而满足连接在二次管路上的用户室内温度的需要。
以上三个实施例中，默认是一次管路中供水压力大于回水压力，若一次 管路中供水压力低于回水压力，则把电动调节阀改为电动调节泵即可，其它 不变。
通过循环水泵9使二次回水部分流量与一次供水进行混合，构成带混水 回路的直接连接；循环水泵9根据二次供回水压差自动运行，控制器ll根 据室外温度，自动调节电动调节阀或电动调节泵8的开度，以满足二次管路 流量和温度的需要；通过切换相应组合的关断阀门改变电动调节阀或电动调 节泵8的位置和改变混水回路7与循环水泵9的位置关系，使适应一次管路 压力范围更广。
二次管路超压时打开电磁阀12进行泄压保护，可以实现全自动无人值 守运行。
本发明的直连智能混水机组一次管路一侧连接到供热站，二次管路侧连 接到用户家中，采用带混水回路的直接连接方式，将电动调节阀或电动调节 泵8、关断阀门、电磁阀12、循环水泵9、变频器10、温度和压力传感器、 控制器11集成一体，构成直连智能混水机组，通过切换相应组合的关断阀 门改变电动调节阀或电动调节泵8的位置，改变混水回路7与循环水泵9的 位置关系，使压力适应范围更广；管网压力工况变化较大时仅需切换阀门，而不需要进行改造就可以满足压力工况需要。可以实现二次管路一侧的温度 自动调节，且很好的解决了一次管路压力和二次管路压力匹配的问题。另夕卜， 不设换热器、补水泵、补水箱，使换热效率高，造价低，电耗低。
权利要求
1、一种直连智能混水机组，包括一次供水管路、一次回水管路、与一次供水管路连接的二次供水管路、与一次回水管路连接的二次回水管路和两端分别设置在一次供水管路与二次供水管路交汇点和一次回水管路与二次回水管路交汇点的混水管路，其特征在于所述一次供水管路和所述二次供水管路之间设置有一次供水旁通管路，所述一次供水旁通管路上设置有旁供关断阀门；所述二次供水管路和所述一次回水管路之间设置有一次回水旁通管路，所述一次回水旁通管路上设置有旁回关断阀门；所述混水管路上设置有混水关断阀门；所述一次供水管路与所述一次供水旁通管路的交汇点两侧的所述一次供水管路上设置有供水关断阀门A和供水关断阀门B；所述二次供水管路上设置有循环水泵，所述一次供水旁通管路与所述二次供水管路的交汇点位于所述循环水泵的出水口一侧上；所述一次回水管路上设置有回水关断阀门，所述回水关断阀门设置在所述一次回水管路与所述一次回水旁通管路的交汇点和所述一次回水管路与所述混水管路的交汇点之间；所述一次供水管路和所述一次回水管路之间设置有一次供回管路，所述一次供水管路和所述一次回水旁通管路之间设置有一次供旁回管路，所述一次供水管路与所述一次供回管路和所述一次供旁回管路的交汇点分别位于所述供水关断阀门A的两侧，所述一次供回管路与所述一次回水管路的交汇点位于所述回水关断阀门与所述混水管路和所述一次回水管路的交汇点之间，所述一次供旁回管路与所述一次回水旁通管路的交汇点位于所述一次回水管路和所述一次回水旁通管路的交汇点与所述旁回关断阀门之间；所述一次供回管路和所述一次供旁回管路之间设置有调节阀管路，所述调节阀管路上设置有电动调节阀或电动调节泵；所述一次供回管路与所述调节阀管路的交汇点两侧的所述一次供回管路上设置有供回关断阀门C和供回关断阀门D；所述调节阀管路与所述一次供旁回管路的交汇点两侧的所述一次供旁回管路上设置有供旁回关断阀门E和供旁回关断阀门F。
2、 根据权利要求1所述的直连智能混水机组，其特征在于 还设置有控制器及与所述控制器连接的室外温度传感器，所述电动调节阀或电动调节泵连接到所述控制器上，所述循环水泵通过变频器连接到所述 控制器上；所述一次供水管路、所述二次供水管路和所述二次回水管路上均设置有 压力传感器和温度传感器，且所述压力传感器和所述温度传感器均连接到所 述控制器上。
3、 根据权利要求1或2所述的直连智能混水机组，其特征在于所述 二次回水管路上还设置有电磁阀，所述电磁阀连接到所述控制器上。
4、 根据权利要求1或2所述的直连智能混水机组，其特征在于所述 一次供水管路上的所述压力传感器和所述温度传感器设置在所述一次供水 管路与所述一次供回管路交汇点的外侧，所述二次供水管路上的所述压力传 感器和所述温度传感器设置在所述二次供水管路与所述一次供水旁通管路 交汇点的外侧，所述二次回水管路上的所述压力传感器和所述温度传感器设 置在所述混水管路与所述二次回水管路的交汇点和所述电磁阀之间。
5、 根据权利要求3所述的直连智能混水机组，其特征在于所述一次 供水管路上的所述压力传感器和所述温度传感器设置在所述一次供水管路 与所述一次供回管路交汇点的外侧，所述二次供水管^Ji的所述压力传感器 和所述温度传感器设置在所述二次供水管路与所述一次供水旁通管路交汇 点的外侧，所述二次回水管路上的所述压力传感器和所述温度传感器设置在 所述混水管路与所述二次回水管路的交汇点和所述电磁阀之间。
6、 根据权利要求4所述的直连智能混水机组，其特征在于所述循环 水泵两侧的所述二次供水管路上还设置有检修关断阀门。
7、 根据权利要求5所述的直连智能混水机组，其特征在于所述循环 水泵两侧的所述二次供水管路上还设置有检修关断阀门。
全文摘要
本发明涉及一种直连智能混水机组，包括电动调节阀或电动调节泵、关断阀门、电磁阀、循环水泵、变频器、传感器、控制器，能够通过循环水泵使二次回水部分流量与一次供水进行混合，构成带混水回路的直接连接。本发明突出优点循环水泵根据二次供回水压差自动运行，控制器根据室外温度，自动调节电动调节阀或电动调节泵的开度，以满足二次管路流量和温度的需要；通过切换阀门改变电动调节阀或电动调节泵的位置和改变混水回路与循环水泵的位置关系，使适应一次管路压力范围更广；二次管路超压时打开电磁阀进行泄压保护；可以实现全自动无人值守运行。不设换热器、补水泵、补水箱，使换热效率高，造价低，电耗低，压力适用范围广。
文档编号F24D3/10GK101315205SQ200810135038
公开日2008年12月3日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者涛 刘 申请人:青岛暖易通节能科技有限公司