有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統的製作方法

2023-05-25 15:21:21 1

本發明屬於熱能工程系統技術領域，涉及一種有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統。

背景技術：

目前本領域公知的含及單位後勤大廚房、開水房、公共浴池等的生活綜合供熱系統由於採用了凝結水回收技術，熱能利用率有所顯著提高，但在熱利用過程中因為各種因素，相應還存在有過度加熱浪費熱能、熱能利用率和熱效率較低、智能化控制程度不夠等現象，而且現有技術的環境問題也還尚未得到很好的解決。有鑑於此，如何進一步提高生活綜合供熱系統的熱能利用率及智能化控制能力已成為本領域專業技術人員亟待研究解決的課題，而且環境問題從能源入手也是人們需要認真解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於對現有技術存在的問題加以解決，提供一種設計更合理、熱能源利用率更高且利用多種清潔能源和再生能源的更為人性化的有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統。

為實現上述發明目的而採用的技術解決方案是這樣的：所提供的有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統由通過管道連接的低位集液箱、含有鍋爐的能源供熱系統、分汽缸、用熱設備、熱水設備、plc工控機組成，低位集液箱的出液口與能源供熱系統內鍋爐的進液口連通，能源供熱系統內鍋爐的蒸汽口通過蒸汽管與分汽缸的進汽口連接，分汽缸的出汽口通過分汽輸出管分別通至各用熱設備及熱水設備的進汽口，各用熱設備的凝水口分別通過凝結水幹管匯接至低位集液箱進液口，plc工控機通過控制線路對各用熱設備和熱水設備進行程序控制，所述能源供熱系統包括天然氣能源供熱系統、低谷電能源供熱系統和太陽能能源供熱系統等，可根據用戶所在區域的能源條件具體選擇使用。

上述有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統中，所述的能源供熱系統為天然氣能源供熱系統，它由天然氣鍋爐構成，低位集液箱的出液口與天然氣鍋爐的進液口連通，天然氣鍋爐的蒸汽口通過蒸汽管與分汽缸的進汽口連接，在天然氣鍋爐至分汽缸間的蒸汽管上設有由plc工控機控制的電動或電磁閥。

上述有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統中，所述的能源供熱系統為低谷電能源供熱系統，它由電鍋爐、蓄熱器和汽水分離器構成，低位集液箱的出液口與電鍋爐的進液口連通，電鍋爐的上部由上循管和蓄熱器上部連接，電鍋爐的下部由下循環管和蓄熱器下部連接，汽水分離器連裝在蓄熱器上端，汽水分離器的蒸汽口通過蒸汽管與分汽缸的進汽口連接，在汽水分離器至分汽缸間的蒸汽管上設有由plc工控機控制的電動或電磁閥。

上述有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統中，所述的能源供熱系統為太陽能能源供熱系統，它由電鍋爐、蓄熱器、汽水分離器和太陽能集熱器構成，低位集液箱的出液口與電鍋爐的進液口連通，電鍋爐的上部由上循管和蓄熱器上部連接，電鍋爐的下部由下循環管和蓄熱器下部連接，汽水分離器連裝在蓄熱器上端，汽水分離器的蒸汽口通過蒸汽管與分汽缸的進汽口連接，太陽能集熱器的回水管和進水管分別與蓄熱器的上部和下部連接，在汽水分離器至分汽缸間的蒸汽管上設有由plc工控機控制的電動或電磁閥。

上述有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統中，所述的太陽能集熱器為聚光型集熱器，具體為菲涅爾集熱器、槽式集熱器或塔式集熱器等。

上述有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統中，所述的用熱設備包括蒸箱、湯鍋、炒鍋和洗碗機等設備，在分汽缸通至各用熱設備的分汽輸出管上均設有由plc工控機控制的電動或電磁閥。

上述有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統中，所述的熱水設備包括浴水加熱器、開水箱以及浴池屋面水箱，能源供熱系統鍋爐的煙口通入浴水加熱器，浴水加熱器和開水箱的進汽口均通過分汽輸出管與分汽缸連接，浴水加熱器的熱水出口通過熱水管與浴池屋面水箱的熱水進口連接，在浴水加熱器至浴池屋面水箱間的熱水管上設有由plc工控機控制的電動或電磁閥，在開水箱內設有由plc工控機控制的液位控制器，在浴水加熱器、開水箱以及浴池屋面水箱上均設有與plc工控機連接的溫度控制器。

上述有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統中，所述的浴水加熱器中裝有內置式換熱器。

本發明所述生活綜合供熱系統在實際工作中，由plc工控機設定各用熱設備及熱水設備在運行過程中的溫度、加熱時間或液位,通過電磁閥或電動閥進行目標控制,從而避免了以往生活綜合供熱系統過度供熱浪費能源的現象；工作過程中，能源供熱系統中鍋爐煙口排出的餘熱在浴水加熱器中得到再利用，尤其是天然氣鍋爐排煙中的潛熱熱焓較高，餘熱再利用很有價值，而且煙氣餘熱還可用來加熱浴水以減少蒸汽消耗；在浴水加熱器中裝有內置式換熱器，浴水加熱器在餘熱供熱不足時可由蒸汽補充；浴水加熱器中的熱水達到設定的溫度時開啟熱水泵通過熱水管把熱水輸送到浴池屋面水箱，工作中，由於浴用熱水用熱較大，可利用屋面裝設太陽管能熱水器生產熱水，減少蒸汽供熱。與熱水設備工作的同時，所有用熱設備的凝結水通過疑水幹管匯集流入低位集液箱，低位集液箱和鍋爐連通，這段管道裝有高溫泵把凝結水輸送到能源供熱系統的鍋爐。

與現有的大廚房類生活綜合供熱系統技術相比，本發明具有的積極效果是：1、採用本發明系統的大廚房設施中沒有火源，安全性好；2、採用本發明系統的大廚房設施中由於室內沒有燃料煙氣，室內的空氣品質得到改善；3、以往傳統天然氣爐灶的熱效率只在30％左右,而採用本發明供熱系統熱的效率可達到80％以上，有非常顯著的節能減排的效果，也大大降低了用戶的供熱成本；4、本發明系統中利用plc智能技術避免了系統運行過程中用熱設備過度加熱而造成的熱能損失，把能源利用率提高到一個新水平，並減輕了操作人員的勞動強度，同時供熱系統採用清潔能源和太陽能也大大減少了對環境的汙染。

附圖說明

圖1是本發明一個具體實施例——有程序控制的天然氣能源生活綜合供熱系統的結構示意圖。

圖2是本發明另一個實施例——有程序控制的低谷電能源生活綜合供熱系統的結構示意圖。

圖3是本發明第三個實施例——有程序控制的低谷電能源生活綜合供熱系統的結構示意圖。

附圖中各數字標號的名稱分別是：1－低位集液箱，2－高溫泵，3－液位控制器，4－開水箱，5－熱水管，6－溫度傳感器，7－熱水泵,8－電動閥，9－浴水加熱器,10－天然氣鍋爐,11－蒸汽管,12－凝結水幹管，13－plc工控機，14－分汽缸，15－凝水管，16－蒸箱，17－控制線路，18－湯鍋，19－炒鍋，20－洗碗機,21－浴池屋面水箱,22－電鍋爐,23－下循環管,24－循環泵，25－上循環管，26－蓄熱器,27－汽水分離器,28－回水管，29－進水管，30－太陽能集熱器。圖中粗實線表示蒸汽管，虛線表示凝水管，細實線表示控制線路。

具體實施方式

以下將結合附圖對本發明內容做進一步說明，但本發明的實際應用形式並不僅限於圖示的實施例。

本發明所述有程序控制的多種能源生活綜合供熱系統中所指的能源供熱系統,根據用戶所在區域能源條件有多種能源供選用：包括天然氣能源供熱系統、低谷電能源供熱系統和太陽能能源供熱系統。

有程序控制的天然氣能源生活綜合供熱系統的結構如圖1所示。該生活綜合供熱系統由通過管道連接的低位集液箱1、天然氣能源供熱系統、分汽缸14、用熱設備、熱水設備、plc工控機13等組成，其中，天然氣能源供熱系統由天然氣鍋爐10構成，用熱設備包括蒸箱16、湯鍋18、炒鍋19和洗碗機20等，熱水設備包括浴水加熱器9、開水箱4以及浴池屋面水箱21，浴水加熱器9與天然氣鍋爐10的煙口連接供熱，在浴水加熱器9中裝有內置式換熱器，當煙氣餘熱供熱不足時可利用蒸汽補充供熱。結構設置上，低位集液箱1的出液口與天然氣鍋爐10的進液口連通，天然氣鍋爐10的蒸汽口通過蒸汽管11與分汽缸14的進汽口連接，分汽缸14的出汽口通過分汽輸出管分別通至各用熱設備(蒸箱16、湯鍋18、炒鍋19、洗碗機20等)及各熱水設備(浴水加熱器9、開水箱4、浴池屋面水箱21)的進汽口，各用熱設備的凝水口分別通過凝結水幹管12匯接至低位集液箱1進液口，在天然氣鍋爐10至分汽缸14間的蒸汽管11上設有由plc工控機13控制的電動閥；熱水設備中的浴水加熱器9和開水箱4的進汽口均通過分汽輸出管與分汽缸14連接，浴水加熱器9的熱水出口通過熱水管5與浴池屋面水箱21的熱水進口連接，在浴水加熱器9至浴池屋面水箱21間的熱水管5上設有由plc工控機13控制的電動閥，在開水箱4內設有由plc工控機13控制的液位控制器3，在浴水加熱器9、開水箱4以及浴池屋面水箱21上均設有與plc工控機13連接的溫度控制器6。plc工控機13通過控制線路17對各設備的工作進行程序控制，由plc工控機13按設定的供熱分配時間、加熱時間及開水箱4、浴水加熱器9、浴池屋面水箱21液位等進行控制，以使之達到對預設的目標廚房、開水房、浴池供熱時間進行合理分配並錯峰供熱，以廚房供熱為基準,對開水房、浴池或提前或延後供熱,這樣可用較低的熱負荷供熱設備供熱,有利用降低工程造價。

有程序控制的低谷電能源生活綜合供熱系統的結構如圖2所示。該生活綜合供熱系統由通過管道連接的低位集液箱1、低谷電能源供熱系統、分汽缸14、用熱設備、熱水設備、plc工控機13等組成，其中，低谷電能源供熱系統由電鍋爐22、蓄熱器26和汽水分離器27構成，電鍋爐22為高溫熱水鍋爐，用熱設備和熱水設備的組成和連接方式圖1所示系統相同。結構設置上，低位集液箱1的出液口與電鍋爐22的進液口連通，電鍋爐22的上部由上循管25和蓄熱器26上部連接，電鍋爐22的下部由下循環管23和蓄熱器26下部連接，汽水分離器27連裝在蓄熱器26上端，汽水分離器27的蒸汽口通過蒸汽管11與分汽缸14的進汽口連接，在汽水分離器27至分汽缸14間的蒸汽管11上設有由plc工控機13控制的電動閥，用汽時打開分汽缸14上的閥門,蓄熱器26壓力降低，高溫水汽化生成蒸汽。

有程序控制的太陽能能源生活綜合供熱系統的結構如圖3所示。該生活綜合供熱系統由電鍋爐22、蓄熱器26、汽水分離器27和太陽能集熱器30構成，其中，太陽能集熱器30為聚光型集熱器，採用菲涅爾集熱器(也可採用槽式集熱器或塔式集熱器)，用熱設備和熱水設備的組成和連接方式圖1所示系統相同，電鍋爐22作為輔助熱源，在太陽能供熱不足時補充熱能。結構設置上，低位集液箱1的出液口與電鍋爐22的進液口連通，電鍋爐22的上部由上循管25和蓄熱器26上部連接，電鍋爐22的下部由下循環管23和蓄熱器26下部連接，由循環泵24強制循環把電鍋爐22的熱輸送到蓄熱器26，汽水分離器27連裝在蓄熱器26上端，汽水分離器27的蒸汽口通過蒸汽管11與分汽缸14的進汽口連接，太陽能集熱器30的回水管28和進水管29分別與蓄熱器26的上部和下部連接，在汽水分離器27至分汽缸14間的蒸汽管11上設有由plc工控機13控制的電動閥。

本發明所述生活綜合供熱系統的工程設計中，開水箱4、浴水加熱器9、蒸箱16的水側存在結垢，因此這些設備的給水的前端管道要安裝採用物理方法除垢的裝置，如強磁除垢器或電子除垢器，以減輕受熱面水測的結垢。

本發明所述生活綜合供熱系統的工程設計中要儘可能地減小廚房與鍋爐房的距離，可以在鍋爐房設一個低位集液箱，開水箱也可以設在鍋爐房中，plc工控機設在鍋爐房內由鍋爐房操作人員監控。

在本發明所述生活綜合供熱系統的工程設計中,基於以往公共浴池洗浴熱水量大消耗熱能量大,為了減少燃料和電力的消耗，除太陽能能源供熱系統的實施例外,可在用戶單位可利用的屋面處裝設真空管集熱器向浴池供應熱水。