一种热水循环与补水系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种热水循环与补水系统，包括通过管路依次串联连接的生水软化处理系统、补水系统和循环系统；所述生水软化处理系统的软化水箱装设有液位计，与所述软化水箱上端相连的第一管路和第二管路上串联有截止阀；其特征在于：所述生水软化处理系统还包括一电磁调节阀，所述电磁调节阀设置在所述第一管路上，所述电磁调节阀两端各装设一截止阀；所述液位计将液位信号传至PID水位控制仪表,所述PID水位控制仪表发送信号给所述电磁调节阀以控制所述软化水箱中的水位。本实用新型提供一种自动、实用、可靠，且结构紧凑、安装方便的自动循环及补水系统，并采用一用一备的方案，设备损坏不会影响整个管路的运行，极大的提高了生产效率。
【专利说明】
一种热水循环与补水系统
技术领域
[0001 ]本实用新型属于锅炉热水循环及补水领域，是热水自动循环及自动补水的系统。 【背景技术】
[0002]当前，热水锅炉普遍使用，而对于锅炉管道热水循环效率及定时补水的要求也越来越高，越来越自动化。当今，人工成本越来越高，已有的锅炉热水循环及补水系统通常都是单路循环和单路补水或双路循环和单路补水，且无变频控制系统来进行自动补水工作， 需要有固定人员定时检查水箱、补水栗、循环栗等的工作情况，当其中某一个设备出现故障时可能导致整个系统无法正常工作，耗工耗时，所以需要一种结构紧凑，安装方便，双路循环双路补水(都是一用一备的管路)，能够实现循环栗的自动启、停切换动作、故障报警，能够实现变频器和接收人工智能仪表上的压力信号来控制补水栗启停及转速，软化水箱上带信号远传的液位计可根据水位设定仪表的数值来控制电磁阀的启停，自动为水箱补水的相对自动化的系统，降低人力的投入。设备具有故障报警功能大大提高了整体的安全性能，同时保证了管道热水的循环效率和定时补水的要求。
[0003]下面将结合图1对现有技术中的热水循环与补水系统进行说明。首先，热水循环和补水系统通常主要分为三个部分，生水软化处理系统1、补水系统2以及循环系统3。三个系统之间的连接关系为:生水软化处理系统1与补水系统2相连接，补水系统2与循环系统3相连接，循环系统3的管路接口 311与通向锅炉的管路相接。
[0004]下面将详细分析现有技术中的各个系统及其工作流程以便更好的理解本实用新型的技术方案。
[0005]首先，对生水软化处理系统1的结构和工作流程进行详细说明。生水软化处理系统 1包括各球阀102(103、108)、各截止阀107(109、110、113)、盐箱104、钠离子交换器105、软化水箱111等，其中，从生水接口 101进入生水软化处理系统后分为两条管路，其中一条管路通过入口球阀102后，又分成两条分路，一条分路通过入口球阀103进入到盐箱104中；另条分路则直接进入钠离子交换器105中；另一条管路上先串联安装一个入口截止阀107后，又通过相互并联的第一管路11和第二管路12后与软化水箱111的顶端相连接，第一管路11串联安装有截止阀109,第二管路12上串联截止阀110。经过软化处理后的软水通过钠离子交换器105的软水出口球阀108进入到管路中，并通过第一管路或第二管路流入到软水的存贝士装置软化水箱111中。其中，钠离子交换器105中装有能够软化生水的树脂，当经过长时间使用后，钠离子交换器105中的树脂将会失效，因此需要向盐箱104里注入生水，并将失效的树脂重新还原为钠型可用树脂，从而能够继续对生水进行软化处理。为实现这一功能，钠离子交换器105与盐箱104之间设置一个相互连通的一个回吸装置106,其作用是的通过回吸装置106把盐箱104中高浓度的氯化钠溶液回吸到钠离子交换器105中，软化水箱111的侧部具有一能够测量软化水箱111水位的液位计114，软化水箱111的一侧开有一溢流孔112，超过水位的水从溢流口 112流出，软化水箱111的下端也接有一出口闸阀113，软化水箱111中的杂质可以从软化水箱111的底部排出，并最终通过与地漏相连的管道排出。
[0006]现有技术中的补水系统通常为一条或两条，本实用新型以现有技术中存在两条补水管路进行说明。从软化水箱111流出来的软水通过管路进入到补水系统2,补水系统2主要由两条并联的补水管路组成，从软化水箱111出水口一侧的每条补水管路上都依次安装有补水栗栗前截止阀201(202)、补水栗203(204)、补水栗压力计205(206)、补水栗出口止回阀 207(208)和补水栗闸阀209(210)，通过补水栗闸阀209(210)的管路与循环系统3相连接。
[0007]现有技术中的循环系统通常具有一条或者两条循环管路，本实用新型以现有技术中存在两条循环管为例进行说明。循环系统3具有软水入口管路31和热水入口管路32及一个循环系统出口管路33,其中软水入口管路21—端与补水系统2相连，另一端与循环管路相连，热水入口管路32—端与循环管路34相连，另一端与连接自热力管网的管路相连，其中从补水系统流出来的软水进入到软水入口管路21，从热力管网流入的热水流入热水入口管路 32，所述循环系统出口管路33与锅炉管路接口 311相连。从补水管路流出来的软水与从热管网中流出的热水在循环系统的循环管路34相汇合，并最终流向循环管路出口 33。循环系统3还包括两条相同且并联的循环管路34,循环管路34上依次串联有循环栗截止阀301 (302)、循环栗303(304)、循环栗压力表305(306)、循环栗出口止回阀307和309、循环栗出口闸阀308和310。来自热力管网中的热水通过截止阀318和截止阀319汇集到循环系统3的热水入口管路32中，热水入口管路上32依次串联截止阀316、除污器315、截止阀314、排气阀 313及温度变送器312。在热水入口管路32上，需要对从热力管网里排放出来的热水进行监测，尤其是对它的温度，压力等数值，当热水入口管路32中由于热水温度高而使管道中的压力较大时，通过调节排气阀313使其压力恢复到正常数值，除污器315能够有效的清除热水中的杂质，在除污器315下方安装一个排污管道，并通过除污器出口闸阀320把污水或杂质排出，排污管道与接地漏的管道相连，并最终把污水和杂质排到地漏中。
[0008]现有技术中，存在的主要问题有:
[0009] 1、现有的锅炉热水循环与补水系统，通常都是单路循环和单路补水或双路循环单路补水，当循环管路或循环管路上的设备出现问题时，严重的影响工作效率。[〇〇1 〇] 2、现有技术中的热水循环与补水系统，没有变频控制系统对软化水箱、补水系统和循环系统进行有效的监测并控制各循环系统的自动补水，自动化程度较低，这需要工作人员定时定期的检查水箱、补水栗及循环栗的工作情况，费时费力，影响效率。【实用新型内容】
[0011]为了实现上述目的，本实用新型公开了一种热水循环与补水系统，包括通过管路依次串联连接的生水软化处理系统、补水系统和循环系统;所述生水软化处理系统的软化水箱装设有液位计，与所述软化水箱上端相连的第一管路和第二管路上串联有截止阀；其中，所述生水软化处理系统还包括一电磁调节阀，所述电磁调节阀设置在所述第一管路上， 所述电磁调节阀两端各装设一截止阀;所述液位计将液位信号传至PID水位控制仪表，所述 PID水位控制仪表发送信号给所述电磁调节阀以控制所述软化水箱中的水位。
[0012]优选地，所述补水系统包括一压力变送器，所述压力变送器装设在所述补水系统的补水管路与所述循环系统的循环管路相连的中间管路上;所述压力变送器能够监测所述循环管路的压力，并把压力信号传送给PID调节仪表，所述PID调节仪表发送信号给所述补水系统的补水栗以控制所述补水栗的启停。
[0013]优选地，所述软化水箱的下端装设有计量出水量的水表。
[0014]优选地，所述循环系统包括两条并联的循环管路和一旁通管路，所述旁通管路与两条所述循环管路并联，所述旁通管路从所述补水系统的补水管路出口一端依次装设有旁通止回阀和旁通闸阀。
[0015]本实用新型的有益效果包括如下几个方面:
[0016]1、本实用新型提供一种自动、实用、可靠，且结构紧凑、安装方便的热水循环及补水系统。
[0017]2、本实用新型的补水系统都是采用一用一备的设计方案，设备损坏不会影响整个管路的运彳丁，极大的提尚了生广效率。
[0018]3、本实用新型的补水系统利变频技术及人工智能仪表上的压力信号来自动控制补水栗的启停和转速，从而控制补水量的多少。
[0019]3、本实用新型的软化水箱上的液位计和电磁调节阀能够自动控制软化水箱的水位并能够为补水系统提供充足的水量。
[0020]4、本实用新型中循环系统采用一用一备的技术方案，能够利用控制箱上的启停按钮，控制循环栗的切换，循环管路还另有一旁通路作为备用。【附图说明】[0021 ]图1为现有技术中热水循环与补水系统流程图；
[0022]图2为本实用新型的热水循环与补水系统的结构及流程示意图。[〇〇23] 附图标记[〇〇24]1-生水软化处理系统；2-补水系统;3-循环系统；11-第一管路；12-第二管路；101-生水接口； 102-入口球阀；103-盐箱入口球阀；104-盐箱；105-钠离子交换器；106-回吸装置；107-入口截止阀；108-软水出口球阀；109 (110)-截止阀；111-软化水箱；112-溢流孔； 113-软化水箱出口闸阀；114-液位计；115-电磁调节阀；116-截止阀；201 (202)-补水栗入口截止阀；203(204)-补水栗；205(206)-补水栗压力表；207(208)-补水栗出口止回阀；209 (210)-补水栗闸阀；211-水表;212-压力变送器;31-软水入口管路;32-热水入口管路;33-循环系统出口管路;34-循环管路;35-旁通管路；301(302)-循环栗入口截止阀；303(304)-循环栗；305(306)-循环栗压力表;307(309)-循环栗出口止回阀；308(310)-循环栗出口闸阀；311 -锅炉管路接口； 312-温度变送器;313-排气阀；314 (316)-截止阀；315-除污器;317-热水管路接口； 318(319)-热水入口闸阀；320-除污器出口闸阀。【具体实施方式】
[0025]以下结合附图通过实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的唯一限定。
[0026]下面结合附图2对本实用新型的技术方案做详细的描述。
[0027]附图2为本实用新型的热水循环与补水系统的结构及流程示意图。
[0028]如图2所示，一种热水循环与补水系统，包括通过管路依次串联连接的生水软化处理系统1、补水系统2和循环系统3;生水软化处理系统1的软化水箱111装设有液位计114,与软化水箱111上端相连的第一管路11和第二管路12上串联有截止阀和截止阀110;其中，生水软化处理系统还包括一电磁调节阀115,所述电磁调节阀115设置在所述第一管路11上， 所述电磁调节阀115的两端装设截止阀109和截止阀116;所述液位计114将液位信号传至 PID水位控制仪表，所述PID水位控制仪表发送信号给所述电磁调节阀115以控制所述软化水箱111中的水位。
[0029]本实用新型采用的是电磁控制技术对软化水箱的水位进行自动调节，电磁调节阀是工业自动化过程控制中的重要执行单元仪表，随着工业领域的自动化程度越来越高，正在越来越多的应用在各个领域中，与传统的气动调节阀具有明显的优点，电磁调节阀节能环保，安装方便快捷，无需复杂的气动管路和气栗工作站，阀门按其所配执行机构使用的动力，按其功能和特性分为线性特性，等百分比特性和抛物线特性三种。而PID控制仪表也是现代工业过程中经常使用的产品，是工业控制应用中常见的反馈回路部件，在工程实际中， 应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，如今PID控制应用的范围非常广泛，它的参数较容易正定，PID参数Kp，Ti和Td可以根据过程的动态性及时调整，如果过程的动态特性变化，PID参数就可以重新整定。本实用新型中，通过电磁调节阀与液位计的配合使用，以及压力传感器和PID控制仪表对补水栗进行电磁调控，具体地为:液位计114能够根据软化水箱111液位的变化来发送信号给PID水位控制仪表，在PID水位控制仪表上显示液位的数值，当液位数值较高时，操作PID水位控制仪表对电磁调节阀115发送信号，电磁调节阀115收到信号后自行启闭，当液位计114显示的数值较低时，这时需要发送信号给电磁调节阀115,电磁调节阀115开启后从钠离子交换器105中的软水供给到软化水箱111中，从而完成电磁调节阀115对软化水箱111水位高低的控制。
[0030]补水系统2包括压力变送器212,压力变送器212装设在补水系统的补水管路2与循环系统3的循环管路相连的中间管路上;压力变送器212能够监测所述循环管路的压力，并把压力信号传送给PID调节仪表，所述PID调节仪表发送信号给所述补水系统的补水栗203 (204)以控制所述补水栗的启停。[0031 ]在补水系统2中，也是采用这种变频控制技术来实现对补水系统2的自动化控制， 补水栗203(204)采用变频器及人工智能PID调节仪表根据出循环管路34上的压力信号(4-20mA信号)，来自动控制补水管路上补水栗203(204)的启停及转速。当压力变送器212上的压力低时，补水栗203 (204)的转速快，需要补水栗203 (204)及时向循环管路34供水，压力变送器212上的压力过高时，补水栗203(204)的转速变慢，这时补水栗203(204)的供水量变少，因此，根据压力变送器212数值的变化从而对补水量进行精确的控制，从而控制补水量的多少。当循环管路34内压力低于设定值时，补水栗203(204)自动启动向循环管路34中进行补水，当循环管路34内压力达到设定的工作压力范围时，补水栗203(204)停;补水栗203 (204)也根据软化水箱111的水位来自动控制补水栗203 (204)的启停，水位低于设定值时补水栗203 (204)停止。[〇〇32]软化水箱111的下端装设有计量出水量的水表211。软化水箱111中装设的水表211 能够准确计量流入到补水系统2中的水流量。[〇〇33]循环系统3包括两条并联的循环管路34和一旁通管路35,旁通管路35与两条所述循环管路34并联，所述旁通管路35从补水系统2的补水管路出口一端依次装设有旁通止回阀321和旁通闸阀322。
[0034]设置循环系统的旁通管路的主要目的是为了安全，在实际工作中，会出现一种极端的情况，就是当由于特殊原因，两台循环栗303和304都不能正常工作时，旁通管路35能够使补水栗203(204)中的软水和热力管网中的热水在旁通管路35处汇合，并进一步流入到出口管路33中，出口管路33中的水通过与锅炉管路接口311后，通过管路流向锅炉。
[0035]下面将对管路的循环进一步进行说明。[〇〇36]1、补水管路运行步骤[〇〇37]首先，要检查所有电源正确无误，除污器出口闸阀320和软化水箱出口闸阀113、排气阀313、补水栗和循环栗安装正确，完成上述操作后，即可依下列步骤启动系统运行: [〇〇38]1)打开入口球阀102,让生水进入到全自动钠离子交换器105中，生水通过树脂层，发生交换反应，产生软水；
[0039]2)同时，打开电磁调节阀115,使产生的软水进入到软化水箱111备用；
[0040]3)盐箱104内的盐需要定期补充或更换；
[0041]4)软化水箱111上配有可远传的液位计114,液位计114的信号上传至电磁调节阀控制仪表，根据水位设定电磁调节阀控制仪表的数值来控制电磁调节阀115的启停。当水位低于设定的液位值时电磁调节阀115开启，给软化水箱111注水；当水位到达设定的高液位值时电磁调节阀115关闭。[〇〇42]5)开启补水栗入口截止阀201、接通补水栗203、开启补水栗出口闸阀209，同时，确定另一补水管路上的补水栗入口截止阀202、补水栗204、补水栗出口闸阀210是关闭的； [〇〇43]2、循环管路运行步骤
[0044]检查所有电源正确无误、除污器出口闸阀320和软化水箱出口闸阀113、排气阀313、补水栗和循环栗安装正确，完成上述操作后，即可依下列步骤启动循环系统运行: [〇〇45]1)打开热力管网中的热水入口闸阀318和319，让热力管网中的热水经热水入口闸阀318和319流回循环管路；
[0046]2)截止阀314和截止阀316之间设有除污器315,用以清除热力管网中的杂质，保护循环管路中的循环栗303(304)和下游热水锅炉。除污器315两侧设有压力表305(306)，当差压大于30Kpa时，需要清洗或更换除污器滤芯；[〇〇47]3)同时开启循环栗入口截止阀301、启动循环栗303、开启循环栗出口闸阀308，同时，确保另一路循环管路和旁通管路是关闭的；
[0048]4)当循环管路3中的水压降低时，才需要补水管路2进行补水，补水方式为自动，具体见补水管路运行步骤。
[0049]系统关闭步骤[〇〇5〇]3、补水管路关闭步骤[0051 ]1)软化水箱111内的水量达到液位计114设定值时，电磁调节阀115自动关闭，停止注水；[〇〇52]2)关闭补水栗203，关闭补水栗入口截止阀201和补水栗出口闸阀209，并确保补水管路另一路是关闭的；[〇〇53]3)关闭电磁调节阀115，入口球阀102;[〇〇54]4)打开排污阀9，将补水管路中的剩余水泄放掉。
[0055]4、循环管路关闭步骤[〇〇56]1)关闭循环栗303，关闭循环栗入口截止阀301和循环栗出口闸阀308，同时确保另一路循环管路和旁通管路关闭；
[0057]2)关闭截止阀314;[〇〇58]3)打开排污阀315,将循环管路中的剩余水泄放掉；[〇〇59]5、两管路间的切换(当循环栗运行时，不要同时打开循环栗入口截止阀301和302、补水栗栗入口截止阀201和202;循环栗出口闸阀308和310，补水栗出口闸阀209和210)
[0060] 当由补水栗203和循环栗303切换到补水栗204和循环栗304时:
[0061] 1)停止运行系统(系统关闭步骤操作)；[〇〇62]2)关闭补水栗203的补水栗入口截止阀201和补水栗出口闸阀209,循环栗的入口截止阀301和循环栗出口闸阀308;[〇〇63]3)打开补水栗204的前后的补水栗入口截止阀202和补水栗出口闸阀210,打开循环栗304前后的补水栗入口截止阀302和循环栗出口闸阀310;
[0064]4)运行系统(按照系统运行步骤操作)。
[0065]以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种热水循环与补水系统，包括通过管路依次串联连接的生水软化处理系统、补水 系统和循环系统;所述生水软化处理系统的软化水箱装设有液位计，与所述软化水箱上端 相连的第一管路和第二管路上串联有截止阀；其特征在于:所述生水软化处理系统还包括 一电磁调节阀，所述电磁调节阀设置在所述第一管路上，所述电磁调节阀两端各装设一截 止阀；所述液位计将液位信号传至PID水位控制仪表，所述PID水位控制仪表发送信号给所 述电磁调节阀以控制所述软化水箱中的水位。2.根据权利要求1所述的热水循环与补水系统，其特征在于:所述补水系统包括一压力 变送器，所述压力变送器装设在所述补水系统的补水管路与所述循环系统的循环管路相连 的中间管路上;所述压力变送器能够监测所述循环管路的压力，并把压力信号传送给PID调 节仪表，所述PID调节仪表发送信号给所述补水系统的补水栗以控制所述补水栗的启停。3.根据权利要求2所述的热水循环与补水系统，其特征在于:所述软化水箱的下端装设 有计量出水量的水表。4.根据权利要求1所述的热水循环与补水系统，其特征在于:所述循环系统包括两条并 联的循环管路和一旁通管路，所述旁通管路与两条所述循环管路并联，所述旁通管路从所 述补水系统的补水管路出口一端依次装设有旁通止回阀和旁通闸阀。
【文档编号】F24H9/00GK205655491SQ201620193172
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年3月14日 公开号201620193172.X, CN 201620193172, CN 205655491 U, CN 205655491U, CN-U-205655491, CN201620193172, CN201620193172.X, CN205655491 U, CN205655491U
【发明人】谢强, 吴春梅, 庞尔伟, 董长福, 陈侠, 杨世果
【申请人】永清美德石油管道装备制造有限公司