一种供热系统自力式温差平衡调节装置的制作方法

1.本申请涉及供热设备技术领域，尤其涉及一种供热系统自力式温差平衡调节装置。


背景技术：

2.目前，供热管网在进行供热温度调整时，普遍采用自力式差压平衡阀和自力式流量平衡阀等自力式平衡元件对流量进行调节，二者的主要动力来源于热力系统的微差压，通过弹簧膜片系统产生的位移量，控制阀瓣动作实现系统的流量调整。然而，通过微差压变化对供热温度进行调整属于间接调控，并且由于微差压作用力非常小，导致供热系统温度的调整效率和精度较低。


技术实现要素：

3.为了提高供热系统温度的调整效率和精度，本申请提供一种供热系统自力式温差平衡调节装置。
4.本申请提供的一种供热系统自力式温差平衡调节装置采用如下的技术方案：一种供热系统自力式温差平衡调节装置，包括：供水感温部件、回水感温部件、基准支撑组件和回水通流组件，所述基准支撑组件设置于所述回水通流组件上方；所述基准支撑组件包括第一安装盘，所述第一安装盘的下表面设置有供水基准调整部件及回水随动调整部件；所述供水感温部件与所述供水基准调整部件相连，当供水温度发生变化时，所述供水感温部件带动供水基准调整部件动作以调整基准位置；所述回水随动调整部件与所述回水感温部件相连，当回水温度发生变化时，所述回水感温部件带动所述回水随动调整部件动作；所述回水随动调整部件下端连接有用于对回水随动调整部件的动作进行放大的放大执行组件，所述放大执行组件插入设置于回水通流组件内，当回水温度偏离温度调度曲线时，回水随动调整部件带动放大执行组件动作以调节回水通流组件的流量。
5.通过采用上述技术方案，能够根据供水管线的温度与温差变化对供热温度进行调控，提高了供热温度调控的效率和精度。
6.可选的，所述供水基准调整部件包括第一油缸，所述第一油缸内设置有第一活塞杆，所述第一活塞杆与回水通流组件抵接，所述供水感温部件与所述第一油缸通过油路连通；所述回水随动调整部件包括第二油缸，所述第二油缸内设置有第二活塞杆，所述第二活塞杆与放大执行组件连接，所述回水感温部件与所述第二油缸通过油路连通。
7.通过采用上述技术方案，供水感温部件和回水感温部件内的介质不与回水感温部件内的介质直接接触，避免了堵塞的情况发生，运行稳定，使用寿命长。
8.可选的，所述基准支撑组件还包括与所述第一安装盘同轴设置的第二安装盘及若干根导柱；所述第一安装盘与所述第二安装盘之间设置有第一回位弹簧；所述导柱贯穿所述第一安装盘，所述导柱的一端与所述第二安装盘固定连接，所述导柱的另一端与所述回水通流组件的固定连接，所述第一安装盘能够沿着所述导柱滑动。
9.通过采用上述技术方案，供水基准调整部件能够带动第一安装盘沿着导柱滑动，从而对基准位置进行调整。
10.可选的，所述放大执行组件包括第三油缸，所述第三油缸内设置有第三活塞杆和第四活塞杆；所述第三油缸内部形成连通的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体靠近基准支撑组件，所述第二腔体远离基准支撑组件，所述第一腔体的内径大于所述第二腔体的内径；所述第三活塞杆能够沿着第一腔体的侧壁滑动，所述第四活塞杆能够沿着所述第二腔体的侧壁滑动；所述第三活塞杆和所述第四活塞杆之间的空间用于填充传动油液；所述第三活塞杆向靠近基准支撑组件的方向伸出第三油缸并与第二活塞杆连接；所述第四活塞杆向远离基准支撑组件的方向伸出第三油缸，所述第四活塞杆伸出第三油缸的端部设置有止水部件。
11.通过采用上述技术方案，能够对第二活塞杆相对于第一活塞杆伸长或缩短的距离进行放大，从而带动止水部件运动以对供热管道的流量进行调控。
12.可选的，所述第三油缸远离基准支撑组件的一端外部套设有套筒，所述套筒远离基准支撑组件的一端为封闭端；所述第四活塞杆伸出第三油缸的部分设置有顶板，所述顶板与所述套筒的封闭端之间设置有第二回位弹簧，所述第四活塞杆贯穿所述套筒的封闭端。
13.通过采用上述技术方案，第二回位弹簧能够带动第四活塞杆回位，以提高温度调节的效率和准确性。
14.可选的，所述回水通流组件包括管体，所述管体上部设置有安装管，所述安装管远离基准支撑组件的一端设置有向轴线延伸的凸缘，所述放大执行组件插入设置于安装管内；所述安装管靠近基准支撑组件一端的端部设置有连接板，所述连接板上固定设置有用于对放大执行组件进行限位的压紧块，所述第一活塞杆与所述连接板或压紧块抵接；所述管体内设置有导流机构，所述止水部件与所述导流机构配合对回水流量进行调节。
15.可选的，所述导流机构包括设置于管体内不同截面上的第一竖直板和第二竖直板，所述第一竖直板位于管体的靠近基准支撑组件的半部，所述第二竖直板位于管体的远离基准支撑组件的半部；所述第一竖直板和第二竖直板之间连接有水平板，所述水平板上开设有通流孔，供热回水经通流孔沿着从第一竖直板向第二竖直板的方向流动；所述通流孔与所述止水部件同轴设置，管体内的回水流量随着止水部件相对于通流孔的距离变化而变化。
16.可选的，所述管体两端设置有用于与回水管道连接的法兰。
17.可选的，所述第一安装盘和所述第二安装盘相对的表面上设置有用于对第一回位弹簧进行径向限位的限位结构。
18.综上所述，本申请至少具有以下一种有益技术效果：1.根据供水和回水的温度及温差变化对供热温度进行实时自力式调控，提高了供热温度调控的效率和精度；2.供水感温部件和回水感温部件内的介质与供热管道内的介质不直接接触，避免了调节装置堵塞的情况发生，提高了调节装置运行的稳定性和使用寿命。
附图说明
19.图1是本申请供热系统自力式温差平衡调节装置的三维结构示意图；图2是本申请供热系统自力式温差平衡调节装置的部分剖面结构示意图；图3是图1中a部分的局部放大图；图4是图2中b部分的局部放大图。
20.附图标记说明：1、供水感温部件；11、第一壳体；12、第一注油口；2、回水感温部件；21、第二壳体；22、第二注油口；3、基准支撑组件；31、第一安装盘；32、第二安装盘；33、第一回位弹簧；34、导柱；35、套管；36、限位结构；4、回水通流组件；41、管体；42、法兰；43、安装管；431、凸缘；44、连接板；45、压紧块；46、导流机构；461、第一竖直板；462、第二竖直板；463、水平板；464、通流孔；5、供水基准调整部件；51、第一油缸；52、第一活塞杆；6、回水随动调整部件；61、第二油缸；62、第二活塞杆；7、放大执行组件；71、第三油缸；711、第一腔体；712、第二腔体；72、第三活塞杆；73、第四活塞杆；74、止水部件；75、套筒；76、顶板；77、第二回位弹簧；8、第一油管；9、第二油管。
具体实施方式
21.以下结合附图1
‑
4对本申请作进一步详细说明。
22.参照图1和图2，本申请实施例公开了一种供热系统自力式温差平衡调节装置，包括用于检测供水温度的供水感温部件1、用于检测回水温度的回水感温部件2、基准支撑组件3和回水通流组件4，其中，基准支撑组件3设置于回水通流组件4上方，基准支撑组件3包括第一安装盘31，第一安装盘31的下表面安装有供水基准调整部件5和回水随动调整部件6，回水随动调整部件6下端连接有放大执行组件7。根据供热需求，当供热系统的供水温度发生变化时，供水感温部件1带动供水基准调整部件5动作，回水随动调整部件6跟随供水基准调整部件5运动，并且当回水温度偏离供热系统温度调度曲线时，回水随动调整部件6带动放大执行组件7运动以调整回水通流组件4内的回水流量，使得供热系统按照温度调度曲线运行。
23.参照图1，供水感温部件1包括第一壳体11，第一壳体11呈密封的柱状结构，第一壳体11内可以填充有热膨胀性能较好的油液，第一壳体11连接有第一油管8，当供水温度发生变化时，第一壳体11内的油液体积发生变化并沿着第一油管8流动。第一壳体11上还设置有第一注油口12，以便于向第一壳体11内注入油液，当油液注满后，可对第一注油口12进行密封。容易理解的是，为了保证供水感温部件1能够实时带动供水基准调整部件5运动，第一壳
体11及第一油管8内必须完全填充油液。第一壳体11可采用导热性能良好的金属或非金属材料，本领域技术人员可以根据需要进行选择。第一壳体11的容积可以根据温度调度曲线对应的温度范围进行计算设定。
24.回水感温部件2的工作原理和结构与供水感温部件1相同但参数不同。回水感温部件2包括第二壳体21，第二壳体21上设置有第二注油口22，第二壳体21连接有第二油管9。第二壳体21的容积也可以根据温度调度曲线对应的温度范围进行计算设定。
25.参照图1，基准支撑组件3还包括第二安装盘32、第一回位弹簧33以及若干根导柱34。具体的，第二安装盘32与第一安装盘31同轴设置，第一安装盘31贯穿设置有若干个与导柱34一一对应的套管35，导柱34一一对应贯穿套管35，使得第一安装盘31能够沿着导柱34滑动。套管35穿过第一安装盘31的一端可以采用螺母锁紧，实现套管35与第一安装盘31的固定。
26.第二安装盘32固定安装于导柱34远离回水通流组件4的一端。其中，导柱34远离回水通流组件4的一端可以设置有螺纹，第二安装盘32套设于导柱34相应的端部并采用螺母锁紧固定。导柱34靠近回水通流组件4的一端与回水通流组件4固定连接。
27.第一回位弹簧33同轴设置于第一安装盘31和第二安装盘32之间，导柱34从第一回位弹簧33内部穿过。第一回位弹簧33用于为第一安装盘31提供回位的驱动力。
28.在第一安装盘31和第二安装盘32相对的表面上可以设置有用于对第一回位弹簧33进行径向限位的限位结构36。限位结构36可以是与第一回位弹簧33同轴设置的凸环或凸台，凸环或凸台的外径小于或等于第一回位弹簧33的内径。通过设置限位结构36，能够提高基准支撑组件3的动作稳定性和精度。
29.参照图1，供水基准调整部件5和回水随动调整部件6均与第一安装盘31连接并朝向回水通流组件4一侧延伸，供水基准调整部件5和回水随动调整部件6可以采用螺母与第一安装盘31固定连接。
30.参照图1和图3，供水基准调整部件5包括第一油缸51，第一油缸51与第一安装盘31固定连接，第一油缸51通过第一油管8与供水感温部件1连通。第一油缸51内设置有第一活塞杆52，第一活塞杆52的端部与回水通流组件4抵接。当供水温度升高时，供水感温部件1内的油液膨胀，油液推动第一活塞杆52伸出，从而进一步带动第一安装盘31向靠近第二安装盘32的方向运动；当供水温度降低时，油液降温收缩，在油路内的负压及第一回位弹簧33的作用下，第一活塞杆52向第一油缸51内收缩，第一安装盘31向远离第二安装盘32的方向运动。
31.回水随动调整部件6包括第二油缸61，第二油缸61也与第一安装盘31固定连接。第二油缸61通过第二油管9与回水感温部件2连通，第二油缸61内设置有第二活塞杆62，第二活塞杆62伸出第二油缸61的端部与放大执行组件7连接。当回水温度升高时，回水感温部件2内的油液受热膨胀，油液推动第二活塞杆62伸出；当回水温度降低时，回水感温部件2与第二油缸61内的油液降温收缩，第二活塞杆62在负压的作用下向第二油缸61内收缩。当回水温度偏离温度调度曲线时，第二活塞杆62能够进一步带动放大执行组件7动作以调整回水通流组件4的流量参照图2和图4，放大执行组件7包括第三油缸71，第三油缸71内设置有第三活塞杆72和第四活塞杆73。具体的，第三油缸71内部沿着长度方向形成相互连通的第一腔体711和
第二腔体712，第一腔体711靠近第一安装盘31，第一腔体711的内径大于第二腔体712的内径。
32.第三活塞杆72能够沿着第一腔体711的内壁滑动，第二活塞杆62的一端能够插入第三活塞杆72，在第三活塞杆72的侧壁贯穿设置有螺钉，螺钉能够将第二活塞杆62抵紧从而将第二活塞杆62与第三活塞杆72固定。
33.第四活塞杆73能够沿着第二腔体712的内壁滑动，第四活塞杆73向远离第一安装盘31的一侧伸出。
34.在第三活塞杆72和第四活塞杆73之间的空间可以填充有油液，从而使得第三活塞杆72运动时能够带动第四活塞杆73运动。
35.由于第一腔体711的内径大于第二腔体712的内径，第四活塞杆73运动的位移始终大于第三活塞杆72运动的位移，以起到对第二活塞杆62行程放大的作用。通过放大执行组件7，能够将第二活塞杆62因回水温度变化的微小温差产生的微小位移进行放大。容易理解的是，对于行程放大的倍数，本领域技术人员可以根据第二活塞杆62的行程与回水流量的调节响应速率等参数进行计算确定，此处不作具体限定。
36.参照图2和图4，第四活塞杆73的端部安装有止水部件74，止水部件74可以与第四活塞杆73以卡接或螺纹连接的方式进行固定连接。止水部件74可以是圆柱形、圆锥形、球形或半球形等形状。当止水部件74随第四活塞杆73运动时，能够调节回水通流组件4内的回水流量。
37.然而，当回水温度低于温度调度曲线的设定温度时，回水感温部件2和第二油缸61内的负压不足以带动第二活塞杆62产生与温度变化相对应的位移，从而影响温度调节的效率和准确性。因此，放大执行组件7还包括套设于第三油缸71远离基准支撑组件3的一端外部的套筒75，套筒75可以与第三油缸71的外壁螺纹连接，套筒75远离第三油缸71的一端设置为封闭端，第四活塞杆73的端部贯穿该封闭端。在套筒75内部，第四活塞杆73上设置有顶板76，顶板76可以与第四活塞杆73螺纹连接以调整顶板76的位置，在顶板76与套筒75的封闭端之间设置有第二回位弹簧77。当第四活塞杆73伸出时，顶板76将第二回位弹簧77挤压，当第四活塞杆73向第三油缸71内收缩时，第二回位弹簧77的弹性势能促使第四活塞杆73回位。第二回位弹簧77的弹力应设置为不足以带动第一回位弹簧33发生形变，从而防止第一安装盘31因第二回位弹簧77弹力过大造成位置改变，影响供热温度调节的精度。
38.参照图2和图4，回水通流组件4包括管体41，管体41两端设置有法兰42，以便于与回水管道连接。管体41上部固定设置有安装管43，安装管43与管体41内部连通。安装管43远离基准支撑组件3的一端伸入管体41内部或与管体41外表面平齐，并且安装管43远离基准支撑组件3的一端形成有向安装管43的轴线延伸的凸缘431，放大执行组件7能够插入安装管43内，该凸缘431能够与套筒75的封闭端抵接以对放大执行组件7进行轴向限位。
39.安装管43靠近基准支撑组件3的一端固定设置有连接板44，导柱34靠近回水通流组件4的一端贯穿连接板44并采用螺母锁紧。在连接板44的上表面，与安装管43同轴设置有压紧块45，压紧块45采用螺钉与连接板44固定连接。当放大执行组件7插入安装管43内后，压紧块45可将放大执行组件7压紧固定。第一活塞杆52与压紧块45的上表面或连接板44的上表面抵接。
40.参照图2，管体41内部设置有对水流进行导向和调节的导流机构46。具体的，导流
机构46包括位于管体41轴向不同截面上的第一竖直板461和第二竖直板462，其中，第一竖直板461位于管体41靠近基准支撑组件3的半部，第二竖直板462位于管体41远离基准支撑组件3的半部。在第一竖直板461和第二竖直板462之间连接有水平板463，水平板463上开设有与止水部件74同轴的通流孔464。水流经通流孔464沿着从第一竖直板461向第二竖直板462的方向流动，当止水部件74相对于通流孔464的距离发生改变时，通流孔464的开度发生变化，从而能够对回水流量进行调节。
41.下面结合一具体实例对本申请公开的供热系统自力式温差平衡调节装置的工作原理进行详细说明。
42.假设某小区按照供水最高温度80℃、回水最高温度60℃的工况设计，其中，供水温度由工作人员根据室外环境情况进行控制。当冬季室外的平均气温为+5℃时，按照供水40℃、回水35℃的温度调度曲线运行；当室外温度下降至
‑
10℃时，按照供水80℃、回水60℃的温度调度曲线运行；当供水温度采用40
‑
80℃之间的某一温度值时，根据线性关系，在按照温度调度曲线运行的情况下，回水温度对应于35
‑
60℃之间的某一温度值。由此，可以将第一活塞杆52的行程对应于40
‑
80℃，将第二活塞杆62的行程对应于35
‑
60℃，第一活塞杆52和第二活塞杆62的行程相等。
43.在按照温度调度曲线运行的情况下，当供水温度发生变化时，第一活塞杆52会相应伸出或缩回第一油缸51内，相应的，第二油缸61会在第一安装盘31的带动下发生位置改变。根据温度调度曲线，在理想状态下运行时，回水管路内的回水流量应保持不变，则第二活塞杆62也应伸出或缩回与第一活塞杆52相同的长度以保持止水部件74的位置不变。
44.然而，对于用热住户而言，在供水温度保持稳定的情况下，由于用户在热网的远近程度不同及用户负荷大小差异等的影响，回水温度会在温度调度曲线设定的回水温度附近发生波动。因此，当实际回水温度高于温度调度曲线设定的回水温度时，第二活塞杆62实际的伸长量大于第一活塞杆52的伸长量，第二活塞杆62的伸长量相对于第一活塞杆52多出的部分经放大执行组件7放大后带动止水部件74靠近通流孔464以减小供热管线内的水流量，使实际回水温度下降至温度调度曲线设定的回水温度；当实际回水温度低于温度调度曲线设定的回水温度时，第二活塞杆62实际的伸长量小于第一活塞杆52的伸长量，止水部件74相应地向远离通流孔464的方向运动，从而增大供热管线内的水流量，使实际回水温度上升至温度调度曲线设定的回水温度。
45.容易理解的是，本领域技术人员可以根据需要对第二活塞杆62的伸长量与回水温度偏差之间的对应关系进行设定。例如，当实际的回水温度高于温度调度曲线设定的回水温度超过1℃时，止水部件74可以将通流孔464完全闭合；当实际的回水温度低于温度调度曲线设定的回水温度超过1℃时，止水部件74远离通流孔464使通流孔464达到最大流量状态。
46.本申请公开的供热系统自力式温差平衡调节装置，根据供水和回水的温差和温度对供热温度进行调控，调控效率高、精度高。并且，供水感温部件1和回水感温部件2内的介质不与管道内的介质发生直接接触，从而避免了堵塞的情况发生，运行稳定，使用寿命长。
47.以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。