专利名称：高温集热系统自动稳压装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动稳压装置，尤其是一种高温集热系统自动稳压装置。
背景技术：
高温集热系统应用于太阳能高温集热发电、石油化工等领域，其工作原理是利用介质载热并传导高温。一般使用的介质可以是导热油、水或者熔盐，介质流过集热器时从冷态吸热后到热态的过程，体积会产生一定的膨胀，系统压力升高，部分介质会汽化进入管网，若不及时排除会形成气阻，积在集热器管内，影响管内介质流动，使集热器载热能力恶化，局部干烧而爆管，威胁系统安全运行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种高温集热系统自动稳压装置，可以在高温集热系统中起到自动充装、补损载热介质，排出过量增压气体等稳定系统压力的作用， 并具备应急冷却功能。为达到上述目的，本发明提供一种高温集热系统自动稳压装置，包括膨胀罐、贮槽、氮气罐组和主循环管，贮槽通过设有补给泵的管道与膨胀罐联通，氮气管组通过设有减压阀的管道与膨胀罐联通，主循环管与膨胀罐的输出端联通，贮槽内设有加热盘管。其中， 膨胀罐和贮槽内分别设置液位计；贮槽与膨胀罐之间的管道设有介质补给电磁阀；膨胀罐与减压阀之间的管道设有补氮电磁阀；介质补给电磁阀和补氮电磁阀分别与测量膨胀罐内压力的压力变送器联接。而且，所述贮槽与膨胀罐之间设置流量计。
而且，所述液位计是超声波液位计，所述流量计是超声波流量计。而且，所述膨胀罐上端设置带排气电磁阀的管道，且排气电磁阀与控制其开闭的压力变送器联接。而且，所述膨胀罐上端设置带安全阀的管道，且安全阀与控制其开闭的压力变送器联接。而且，所述膨胀罐底部设置带有介质回收电磁阀的管道，且管道与贮槽联通；装置内设置可控制介质回收电磁阀开闭的电气控制室。而且，所述膨胀罐底部还设有带排污电磁阀的管道，且排污电磁阀与控制其开闭的电气控制室联接。而且，所述主循环管设置气液分离器；所述膨胀罐的输出管道设有膨胀管，且与气液分离器联通；所述气液分离器的排气管与膨胀罐联通。本发明主要可在高温集热系统中起到自动充装、补损载热介质，排出过量增压气体等稳定系统压力的作用。可贮存膨胀后多余的载热体，并在运行过程中使用惰性气体作为稳定压力的媒介，可阻断外界空气与载热介质接触，防止系统中载热介质氧化变质，延长系统载热介质的使用寿命。可自动有效分离并排出高温介质中的危险气体成分，避免循环泵的抽口产生汽蚀，避免管路产生气滞，防止发生泄漏爆管等系统事故性汽化现象。在遇到突然停电时，可将暂存的一定量载热介质补充到系统中，起到应急缓冲的作用。本发明作为汽化冷却装置而自然循环，控制系统的定压值在允许范围内波动，确保系统压力的稳定和设备安全正常运行，以满足后续设备的工艺要求。
图1为本发明的示意图。其中，1、膨胀罐，2、贮槽，3、氮气罐组，4、压力变送器，5、超声波液位计，6、超声波液位计，7、电气控制室，8、超声波流量计，9、补给泵，10、气液分离器，11、加热盘管，12、减压阀，13、介质补给电磁阀，14、补氮电磁阀，15、排气电磁阀，16、安全阀，17、介质回收电磁阀， 18、排污电磁阀，19、主循环管，20、膨胀管，21、排气管。图中点划线表示电联接关系。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。本发明提供的方案是，一种高温集热系统自动稳压装置，如图1所示，包括膨胀罐 1、贮槽2、氮气罐组3和主循环管19，贮槽2通过设有补给泵9的管道与膨胀罐1联通，氮气管组3通过设有减压阀12的管道与膨胀罐1联通，主循环管19与膨胀罐1的输出端联通，贮槽2内设有加热盘管11，其中，膨胀罐1设置超声波液位计5，贮槽2内设置超声波液位计6 ；贮槽2与膨胀罐1之间的管道设有介质补给电磁阀13 ；膨胀罐1与减压阀12之间的管道设有补氮电磁阀14 ；介质补给电磁阀13和补氮电磁阀14分别与测量膨胀罐1内压力的压力变送器4联接。贮槽2与膨胀罐1之间设置超声波流量计8。膨胀罐1上端设置带排气电磁阀15的管道，且排气电磁阀15与控制其开闭的压力变送器4联接。膨胀罐1上端设置带安全阀16的管道，且安全阀16与控制其开闭的压力变送器 4联接。膨胀罐1底部设置带有介质回收电磁阀17的管道，且管道与贮槽2联通；装置内设置可控制介质回收电磁阀17开闭的电气控制室7。膨胀罐1底部还设有带排污电磁阀18的管道，且排污电磁阀18与控制其开闭的电气控制室7联接。主循环管19设置气液分离器10 ；所述膨胀罐1的输出管道设有膨胀管20，且与气液分离器10联通；所述气液分离器10的排气管21与膨胀罐1联通。工作原理如下
介质充装介质注入贮槽2后，贮槽2内超声波液位计6对介质的液位进行感应，显示液位正常后启动电加热盘管11对介质进行加温，手动启动补给泵9对系统进行充装，膨胀罐1内超声波液位计5指示正常后，手动停止补给泵9，并由压力变送器4控制打开补氮电磁阀14向膨胀罐1内补氮。氮气由氮气罐组3经减压阀12流至膨胀罐1内。补充氮达到上限压力后，压力变送器4控制补氮电磁阀14关闭。自动补介质当压力下降到下限压力以下时，压力变送器4控制介质补给电磁阀13打开并启动补给泵9，将介质从贮槽2中向膨胀罐1内补充。膨胀罐1内介质液位升高， 将氮气的体积压缩，使得压力升高。当压力升高到上限压力以上时，压力变送器4控制介质补给电磁阀12关闭并停止补给泵7。介质的补给量可以通过超声波流量计5来检测计量。自动补氮由于氮气可能出现泄漏或其它损耗，故膨胀罐1内的氮气量可能逐渐减少。压力不足时，系统会自动向膨胀罐1内补给介质，使压力维持在一定值。当介质液位达到超声波液位计8控制的上限液位，且膨胀罐1内的压力仍达不到上限压力时，超声波液位计8给出信号，压力变送器4控制打开补氮电磁阀13向膨胀罐1内补充氮气。当膨胀罐 1内压力达到上限压力后，压力变送器4控制补氮电磁阀13关闭。自动排气当膨胀罐1内液位下降到超声波液位计5的限定液位时，超声波液位计 5发出信号，电气控制箱7控制打开排气电磁阀15，排出多余的气体(包括水蒸气和氮气)进入水封冷却回收后，膨胀罐1内液位恢复正常。自动排污当膨胀罐1内液位超过超声波液位计5显示的上限液位时，电气控制箱 7收到超声波液位计5发送的信号并控制打开介质回收电磁阀17，把多余介质泄回到贮槽 2。若贮槽2中的超声波液位计6显示液位高时，电气控制室7打开排污电磁阀18，把多余介质通过排污管排出。过压自动保护当膨胀罐1的压力因热膨胀、流动沸腾而汽化、补氮过量或主循环管19中流动受阻力过大等因素，而导致压力变送器4的压力超过限定压力时，压力变送器4 和电气控制箱7联合控制使排气电磁阀15、安全阀16、介质回收电磁阀17、排污电磁阀18 打开，同时快速泄气泄污，使膨胀罐1内压力下降，达到保护系统的目的。事故时应急补充冷却介质当太阳能高温集热系统停电停泵时，补给泵9不能向膨胀罐1内补充介质，但仅补氮电磁阀14和安全阀16失电后处于开启状态，即氮气罐组3 可向膨胀罐1内不断补充氮气，利用氮气的压力使膨胀罐1内的介质完全输送给系统管网， 起到应急补充冷却介质的目的。在上述施例中，补给泵9仅在介质充装过程中是手动开关，其在其他过程中均为自动控制。
权利要求
1.高温集热系统自动稳压装置，包括膨胀罐、贮槽、氮气罐组和主循环管，贮槽通过设有补给泵的管道与膨胀罐联通，氮气管组通过设有减压阀的管道与膨胀罐联通，主循环管与膨胀罐的输出端联通，贮槽内设有加热盘管，其特征在于膨胀罐和贮槽内分别设置液位计；贮槽与膨胀罐之间的管道设置介质补给电磁阀；膨胀罐与减压阀之间的管道设有补氮电磁阀；介质补给电磁阀和补氮电磁阀分别与测量膨胀罐内压力的压力变送器联接。
2.根据权利要求1所述的高温集热系统自动稳压装置，其特征在于所述贮槽与膨胀罐之间的管道上设置流量计。
3.根据权利要求2所述的高温集热系统自动稳压装置，其特征在于所述液位计是超声波液位计，所述流量计是超声波流量计。
4.根据权利要求1所述的高温集热系统自动稳压装置，其特征在于所述膨胀罐上端设置带排气电磁阀的管道，且排气电磁阀与控制其开闭的压力变送器联接。
5.根据权利要求1所述的高温集热系统自动稳压装置，其特征在于所述膨胀罐上端设置带安全阀的管道，且安全阀与控制其开闭的压力变送器联接。
6.根据权利要求1所述的高温集热系统自动稳压装置，其特征在于所述膨胀罐底部设置带有介质回收电磁阀的管道，且管道与贮槽联通；装置内设置可控制介质回收电磁阀开闭的电气控制室。
7.根据权利要求6所述的高温集热系统自动稳压装置，其特征在于所述膨胀罐底部还设有带排污电磁阀的管道，且排污电磁阀与控制其开闭的电气控制室联接。
8.根据权利要求1所述的高温集热系统自动稳压装置，其特征在于所述主循环管设置气液分离器；所述膨胀罐的输出管道设有膨胀管，且与气液分离器联通；所述气液分离器的排气管与膨胀罐联通。
全文摘要
本发明属高温集热系统领域的稳压装置，提供一种高温集热系统自动稳压装置，包括膨胀罐、贮槽、氮气罐组和主循环管，贮槽通过设有补给泵的管道与膨胀罐联通，氮气管组通过设有减压阀的管道与膨胀罐联通，主循环管与膨胀罐的输出端联通，贮槽内设有加热盘管。其中，膨胀罐和贮槽内分别设置液位计；贮槽与膨胀罐之间的管道设有介质补给电磁阀；膨胀罐与减压阀之间的管道设有补氮电磁阀；介质补给电磁阀和补氮电磁阀分别与测量膨胀罐内压力的压力变送器联接。本发明可在高温集热系统中起到自动充装、补损载热介质，排出过量增压气体等稳定系统压力的作用，并具备应急冷却功能。
文档编号F24J2/40GK102230678SQ20111011398
公开日2011年11月2日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者何倩, 冯晓强, 杨阳, 肖云飞 申请人:武汉中圣能源环保工程有限公司