專利名稱：高溫集熱系統自動穩壓裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及自動穩壓裝置，尤其是一種高溫集熱系統自動穩壓裝置。
背景技術：
高溫集熱系統應用于太陽能高溫集熱發電、石油化工等領域，其工作原理是利用介質載熱并傳導高溫。一般使用的介質可以是導熱油、水或者熔鹽，介質流過集熱器時從冷態吸熱后到熱態的過程，體積會產生一定的膨脹，系統壓力升高，部分介質會汽化進入管網，若不及時排除會形成氣阻，積在集熱器管內，影響管內介質流動，使集熱器載熱能力惡化，局部干燒而爆管，威脅系統安全運行。
發明內容
本發明的目的在于克服上述不足，提供一種高溫集熱系統自動穩壓裝置，可以在高溫集熱系統中起到自動充裝、補損載熱介質，排出過量增壓氣體等穩定系統壓力的作用， 并具備應急冷卻功能。為達到上述目的，本發明提供一種高溫集熱系統自動穩壓裝置，包括膨脹罐、貯槽、氮氣罐組和主循環管，貯槽通過設有補給泵的管道與膨脹罐聯通，氮氣管組通過設有減壓閥的管道與膨脹罐聯通，主循環管與膨脹罐的輸出端聯通，貯槽內設有加熱盤管。其中， 膨脹罐和貯槽內分別設置液位計；貯槽與膨脹罐之間的管道設有介質補給電磁閥；膨脹罐與減壓閥之間的管道設有補氮電磁閥；介質補給電磁閥和補氮電磁閥分別與測量膨脹罐內壓力的壓力變送器聯接。而且，所述貯槽與膨脹罐之間設置流量計。
而且，所述液位計是超聲波液位計，所述流量計是超聲波流量計。而且，所述膨脹罐上端設置帶排氣電磁閥的管道，且排氣電磁閥與控制其開閉的壓力變送器聯接。而且，所述膨脹罐上端設置帶安全閥的管道，且安全閥與控制其開閉的壓力變送器聯接。而且，所述膨脹罐底部設置帶有介質回收電磁閥的管道，且管道與貯槽聯通；裝置內設置可控制介質回收電磁閥開閉的電氣控制室。而且，所述膨脹罐底部還設有帶排污電磁閥的管道，且排污電磁閥與控制其開閉的電氣控制室聯接。而且，所述主循環管設置氣液分離器；所述膨脹罐的輸出管道設有膨脹管，且與氣液分離器聯通；所述氣液分離器的排氣管與膨脹罐聯通。本發明主要可在高溫集熱系統中起到自動充裝、補損載熱介質，排出過量增壓氣體等穩定系統壓力的作用。可貯存膨脹后多余的載熱體，并在運行過程中使用惰性氣體作為穩定壓力的媒介，可阻斷外界空氣與載熱介質接觸，防止系統中載熱介質氧化變質，延長系統載熱介質的使用壽命。可自動有效分離并排出高溫介質中的危險氣體成分，避免循環泵的抽口產生汽蝕，避免管路產生氣滯，防止發生泄漏爆管等系統事故性汽化現象。在遇到突然停電時，可將暫存的一定量載熱介質補充到系統中，起到應急緩沖的作用。本發明作為汽化冷卻裝置而自然循環，控制系統的定壓值在允許范圍內波動，確保系統壓力的穩定和設備安全正常運行，以滿足后續設備的工藝要求。
圖1為本發明的示意圖。其中，1、膨脹罐，2、貯槽，3、氮氣罐組，4、壓力變送器，5、超聲波液位計，6、超聲波液位計，7、電氣控制室，8、超聲波流量計，9、補給泵，10、氣液分離器，11、加熱盤管，12、減壓閥，13、介質補給電磁閥，14、補氮電磁閥，15、排氣電磁閥，16、安全閥，17、介質回收電磁閥， 18、排污電磁閥，19、主循環管，20、膨脹管，21、排氣管。圖中點劃線表示電聯接關系。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。本發明提供的方案是，一種高溫集熱系統自動穩壓裝置，如圖1所示，包括膨脹罐 1、貯槽2、氮氣罐組3和主循環管19，貯槽2通過設有補給泵9的管道與膨脹罐1聯通，氮氣管組3通過設有減壓閥12的管道與膨脹罐1聯通，主循環管19與膨脹罐1的輸出端聯通，貯槽2內設有加熱盤管11，其中，膨脹罐1設置超聲波液位計5，貯槽2內設置超聲波液位計6 ；貯槽2與膨脹罐1之間的管道設有介質補給電磁閥13 ；膨脹罐1與減壓閥12之間的管道設有補氮電磁閥14 ；介質補給電磁閥13和補氮電磁閥14分別與測量膨脹罐1內壓力的壓力變送器4聯接。貯槽2與膨脹罐1之間設置超聲波流量計8。膨脹罐1上端設置帶排氣電磁閥15的管道，且排氣電磁閥15與控制其開閉的壓力變送器4聯接。膨脹罐1上端設置帶安全閥16的管道，且安全閥16與控制其開閉的壓力變送器 4聯接。膨脹罐1底部設置帶有介質回收電磁閥17的管道，且管道與貯槽2聯通；裝置內設置可控制介質回收電磁閥17開閉的電氣控制室7。膨脹罐1底部還設有帶排污電磁閥18的管道，且排污電磁閥18與控制其開閉的電氣控制室7聯接。主循環管19設置氣液分離器10 ；所述膨脹罐1的輸出管道設有膨脹管20，且與氣液分離器10聯通；所述氣液分離器10的排氣管21與膨脹罐1聯通。工作原理如下
介質充裝介質注入貯槽2后，貯槽2內超聲波液位計6對介質的液位進行感應，顯示液位正常后啟動電加熱盤管11對介質進行加溫，手動啟動補給泵9對系統進行充裝，膨脹罐1內超聲波液位計5指示正常后，手動停止補給泵9，并由壓力變送器4控制打開補氮電磁閥14向膨脹罐1內補氮。氮氣由氮氣罐組3經減壓閥12流至膨脹罐1內。補充氮達到上限壓力后，壓力變送器4控制補氮電磁閥14關閉。自動補介質當壓力下降到下限壓力以下時，壓力變送器4控制介質補給電磁閥13打開并啟動補給泵9，將介質從貯槽2中向膨脹罐1內補充。膨脹罐1內介質液位升高， 將氮氣的體積壓縮，使得壓力升高。當壓力升高到上限壓力以上時，壓力變送器4控制介質補給電磁閥12關閉并停止補給泵7。介質的補給量可以通過超聲波流量計5來檢測計量。自動補氮由于氮氣可能出現泄漏或其它損耗，故膨脹罐1內的氮氣量可能逐漸減少。壓力不足時，系統會自動向膨脹罐1內補給介質，使壓力維持在一定值。當介質液位達到超聲波液位計8控制的上限液位，且膨脹罐1內的壓力仍達不到上限壓力時，超聲波液位計8給出信號，壓力變送器4控制打開補氮電磁閥13向膨脹罐1內補充氮氣。當膨脹罐 1內壓力達到上限壓力后，壓力變送器4控制補氮電磁閥13關閉。自動排氣當膨脹罐1內液位下降到超聲波液位計5的限定液位時，超聲波液位計 5發出信號，電氣控制箱7控制打開排氣電磁閥15，排出多余的氣體(包括水蒸氣和氮氣)進入水封冷卻回收后，膨脹罐1內液位恢復正常。自動排污當膨脹罐1內液位超過超聲波液位計5顯示的上限液位時，電氣控制箱 7收到超聲波液位計5發送的信號并控制打開介質回收電磁閥17，把多余介質泄回到貯槽 2。若貯槽2中的超聲波液位計6顯示液位高時，電氣控制室7打開排污電磁閥18，把多余介質通過排污管排出。過壓自動保護當膨脹罐1的壓力因熱膨脹、流動沸騰而汽化、補氮過量或主循環管19中流動受阻力過大等因素，而導致壓力變送器4的壓力超過限定壓力時，壓力變送器4 和電氣控制箱7聯合控制使排氣電磁閥15、安全閥16、介質回收電磁閥17、排污電磁閥18 打開，同時快速泄氣泄污，使膨脹罐1內壓力下降，達到保護系統的目的。事故時應急補充冷卻介質當太陽能高溫集熱系統停電停泵時，補給泵9不能向膨脹罐1內補充介質，但僅補氮電磁閥14和安全閥16失電后處于開啟狀態，即氮氣罐組3 可向膨脹罐1內不斷補充氮氣，利用氮氣的壓力使膨脹罐1內的介質完全輸送給系統管網， 起到應急補充冷卻介質的目的。在上述施例中，補給泵9僅在介質充裝過程中是手動開關，其在其他過程中均為自動控制。
權利要求
1.高溫集熱系統自動穩壓裝置，包括膨脹罐、貯槽、氮氣罐組和主循環管，貯槽通過設有補給泵的管道與膨脹罐聯通，氮氣管組通過設有減壓閥的管道與膨脹罐聯通，主循環管與膨脹罐的輸出端聯通，貯槽內設有加熱盤管，其特征在于膨脹罐和貯槽內分別設置液位計；貯槽與膨脹罐之間的管道設置介質補給電磁閥；膨脹罐與減壓閥之間的管道設有補氮電磁閥；介質補給電磁閥和補氮電磁閥分別與測量膨脹罐內壓力的壓力變送器聯接。
2.根據權利要求1所述的高溫集熱系統自動穩壓裝置，其特征在于所述貯槽與膨脹罐之間的管道上設置流量計。
3.根據權利要求2所述的高溫集熱系統自動穩壓裝置，其特征在于所述液位計是超聲波液位計，所述流量計是超聲波流量計。
4.根據權利要求1所述的高溫集熱系統自動穩壓裝置，其特征在于所述膨脹罐上端設置帶排氣電磁閥的管道，且排氣電磁閥與控制其開閉的壓力變送器聯接。
5.根據權利要求1所述的高溫集熱系統自動穩壓裝置，其特征在于所述膨脹罐上端設置帶安全閥的管道，且安全閥與控制其開閉的壓力變送器聯接。
6.根據權利要求1所述的高溫集熱系統自動穩壓裝置，其特征在于所述膨脹罐底部設置帶有介質回收電磁閥的管道，且管道與貯槽聯通；裝置內設置可控制介質回收電磁閥開閉的電氣控制室。
7.根據權利要求6所述的高溫集熱系統自動穩壓裝置，其特征在于所述膨脹罐底部還設有帶排污電磁閥的管道，且排污電磁閥與控制其開閉的電氣控制室聯接。
8.根據權利要求1所述的高溫集熱系統自動穩壓裝置，其特征在于所述主循環管設置氣液分離器；所述膨脹罐的輸出管道設有膨脹管，且與氣液分離器聯通；所述氣液分離器的排氣管與膨脹罐聯通。
全文摘要
本發明屬高溫集熱系統領域的穩壓裝置，提供一種高溫集熱系統自動穩壓裝置，包括膨脹罐、貯槽、氮氣罐組和主循環管，貯槽通過設有補給泵的管道與膨脹罐聯通，氮氣管組通過設有減壓閥的管道與膨脹罐聯通，主循環管與膨脹罐的輸出端聯通，貯槽內設有加熱盤管。其中，膨脹罐和貯槽內分別設置液位計；貯槽與膨脹罐之間的管道設有介質補給電磁閥；膨脹罐與減壓閥之間的管道設有補氮電磁閥；介質補給電磁閥和補氮電磁閥分別與測量膨脹罐內壓力的壓力變送器聯接。本發明可在高溫集熱系統中起到自動充裝、補損載熱介質，排出過量增壓氣體等穩定系統壓力的作用，并具備應急冷卻功能。
文檔編號F24J2/40GK102230678SQ20111011398
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月4日 優先權日2011年5月4日
發明者何倩, 馮曉強, 楊陽, 肖云飛 申請人:武漢中圣能源環保工程有限公司