一種單雙管同程分布式熱網系統的制作方法
【專利摘要】本發明提出一種單雙管同程分布式熱網系統，它的外網敷設單雙管形式，換熱站采用分布式變頻智能換熱站，系統建立數據監控中心，整個系統進行橫向調節；每個換熱站有獨立的取水泵，熱力首站循環水只需保證流量滿足，再有能夠克服管道沿程阻力的揚程即可，降低了水泵的揚程和流量，同時也克服了雙管系統中的熱力失調問題，大大減少了系統的投資成本和運行成本。管網投資：比傳統雙管系統節約50%的建設投資；首站電能消耗：比傳統雙管系統節約50%；熱能消耗：比傳統雙管系統節約50%；運行效果：大大降低熱力失調問題，運行效果高于雙管系統。
【專利說明】
一種單雙管同程分布式熱網系統
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種供熱系統中的單雙管同程分布式熱網系統。
【背景技術】
[0002]供熱系統是在熱電廠設置換熱首站作為熱源，以電廠凝汽器及尖峰加熱器生產的熱水作為介質向一次熱網輸送熱量，然后通過二次熱網將熱量輸送給熱用戶的系統。
[0003]隨著城市建設的環保意識的加強，大熱源的集中供熱系統已經逐步代替了小熱源的直供系統;供熱面積動輒數百萬平方米，而且還有繼續加大的趨勢;熱網的加大導致投資增大和突出了熱網管理的問題。
[0004]傳統的集中供暖的一網系統，采用供回水雙管系統，依靠首站的循環栗提供的供回水壓差，依靠壓頭和溫度調節閥來實現換熱器的換熱，然后通過換熱站的二次循環熱水將熱能帶到千家萬戶中去。由于換熱站距離首站的距離差別很大，這就造成了近端的換熱站水力和熱力過剩，遠端的換熱站由于受到前段換熱站的水力和熱力過剩消耗，以及一網管道的沿程阻力，遠端的水力和熱力就無法滿足需求。如此就會繼續增大首站循環栗的功率。如此反復，就出現了惡性循環，也就是水力熱力失調。這不僅增加了運行成本，并使供熱企業在承受社會投訴的巨大壓力的同時，還要不計成本地通過加大熱源投入解決過冷帶來的巨大的經濟壓力。一次外網熱力平衡調節工作量越來越大，越來越不容易，而且也無法根本使管網的熱力失調得到徹底改善。
[0005]現有的雙管系統，靠近熱力首站的用戶可用水壓動力大，熱量過盛，由于管路的壓力損失在外網管路的末端換熱站用戶可用的水壓動力小，熱量不足，存在嚴重的熱力失調問題。
【發明內容】
[0006]本發明為了克服傳統雙管熱網系統的以上弊病，特提出一種單雙管同程分布式熱網系統。它的外網敷設單雙管形式，換熱站采用分布式變頻智能換熱站，整個系統進行橫向調節，能夠有效的解決一網熱力失調、節約系統的投資成本和運行成本。
[0007]為實現上述目的，本發明的技術方案為:一種單雙管同程分布式熱網系統，包括熱網首站系統I和監控系統及數據中心7，其特征在于:熱網首站系統I的熱引出供水管3，供水管3末端用第一堵頭3-1封住；回水管2由熱網首站系統I的冷引進后分為兩條支路，分為第一回水管支路2-1和第二回水管支路2-3，在末端用分別用第二堵頭2-2和第三堵頭2-4封住；
供水管3的前段、第一回水管支路2-1和第一換熱站組4組成第一個雙管系統;第一換熱站組4的每個第一換熱站進、出管都和供水管3連接，每個第一換熱站的出管上都串聯有第一取水栗4-1，并在出管上還引出有第一水流電動調節閥4-2，第一水流電動調節閥4-2通過管路和第一回水管支路2-1連接；
供水管3的中段和第二換熱站組5組成單管系統;第二換熱站組5的每個第二換熱站的進、出管都和供水管3的中段連接，第二換熱站的出管上串聯有第二取水栗5-1;
供水管3的末段、第二回水管支路2-3和第三換熱站組6組成第二個雙管系統;第三換熱站組6的每個第三換熱站的進管連接在供水管3的末段上，每個第三換熱站的出管連接在第二回水管支路2-3上;其中第三換熱站的出管上串聯有第二水流電動調節閥6-2，第三換熱站的出管和進管之間還連接有第三取水栗6-1;
熱網首站系統1、第一換熱站組4、第二換熱站組5，和第三換熱站組6都連接至監控系統及數據中心7，形成單雙管同程分布式熱網系統。
[0008]進一步的改進在于:熱網首站系統I的冷引進回水管2上設有首站循環栗1-1。
[0009]進一步的改進在于:管網系統中的供水管3敷設采用同程管，第一回水管支路2-1的流量為供水管3總流量的四分之一，第二回水管支路2-3的流量為供水管3總流量的四分之三。
[0010]有益效果:
本發明相比有以下優點:
管網投資:比傳統雙管系統節約50%的建設投資；
首站電能消耗:比傳統雙管系統節約50%;
熱能消耗:比傳統雙管系統節約50%;
運行效果:大大降低熱力失調問題，運行效果高于雙管系統；
運行維護:管路的簡化降低了維護費用和難度。
[0011]這種單雙管同程分布式智能熱網系統在建設投資、運行費用、維護費等均有明顯優于傳統的間接供熱方式和混水直供供熱系統。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明熱網系統流程不意圖。
[0013]圖中I是熱網首站系統，1-1是首站循環栗，2-1第一回水管支路，2-2是第二末端堵頭，2-3是第二回水管支路，2-4是第三末端堵頭，3是供水管，3-1是第一末端堵頭，4是第一換熱站組，4_1是第一取水栗，4_2是第一水流電動調節閥，5是第二換熱站組，5_1是第二取水栗，6是第二換熱站組，6_1是第二取水栗，6_2是第二水流電動調節閥，7是監控系統及數據中心。
【具體實施方式】
[0014]本發明如圖1所示。
[0015]一種單雙管同程分布式熱網系統，包括熱網首站系統I和監控系統及數據中心7，熱網首站系統I的熱引出供水管3，供水管3末端用第一堵頭3-1封住；回水管2由熱網首站系統I的冷引進后分為兩條支路，分為第一回水管支路2-1和第二回水管支路2-3，在末端用分別用第二堵頭2-2和第三堵頭2-4封住。
[0016]供水管3分為前段、中段、和末段。
[0017]供水管3的前段、第一回水管支路2-1和第一換熱站組4組成第一個雙管系統;第一換熱站組的每個第一換熱站進、出管都和供水管3連接，每個第一換熱站的出管上都串聯有第一取水栗4-1，并在出管上還引出有第一水流電動調節閥4-2，第一水流電動調節閥4-2通過管路和第一回水管支路2-1連接。
[0018]供水管3的中段和第二換熱站組5組成單管系統;第二換熱站組5的每個第二換熱站的進、出管都和供水管3的中段連接，第二換熱站的出管上串聯有第二取水栗5-1。
[0019]供水管3的末段、第二回水管支路2-3和第三換熱站組6組成第二個雙管系統;第三換熱站組6的每個第三換熱站的進管連接在供水管3的末段上，每個第三換熱站的出管連接在第二回水管支路2-3上;其中第三換熱站的出管上串聯有第二水流電動調節閥6-2，第三換熱站的出管和進管之間還連接有第三取水栗6-1。
[0020]熱網首站系統1、第一換熱站組4、第二換熱站組5，和第三換熱站組6都連接至監控系統及數據中心7，形成單雙管同程分布式熱網系統。
[0021]熱網首站系統I的冷引進回水管2上設有首站循環栗1-1。
[0022]管網系統中的供水管3敷設采用同程管，第一回水管支路2-1管徑的流量只需滿足供水管3總流量的四分之一即可，第二回水管支路2-3管徑的流量只需滿足供水管3總流量的四分之三。
[0023]所述的工作原理如下:
本單雙管同程分布式熱網系統中的一次管網是由單管和雙管科學有效結合的循環管路，它從熱網首站系統I的熱引出一根供水管3，末端用第一堵頭3-1封住，回水管2由熱網首站系統I的冷引進后分為兩條支路，在末端用分別用第二堵頭2-2和第三堵頭2-4封住。
[0024]在熱網首站系統I的推動下，外網循環水從熱網首站系統I加熱出去后，將之送至外網供水管。
[0025]—網循環水經過第一個雙管系統時，第一換熱站根據各自的熱負荷用第一取水栗4-1抽取供水管3中的高溫熱水進行熱交換，將交換后的低溫水通過第一水流電動調節閥4-2，一部分送至供水管3，一部分送至第一回水管支路2-1，這樣就保證了外網供水管中的熱水的溫度和流量能夠滿足后端換熱站的需求工況。
[0026]接著外網供水管中的水流至單管系統中，第二換熱站根據各自的熱負荷用換熱中的第二取水栗5-1抽取高溫熱水進行熱交換，然后將交換后的低溫熱水送水供水管3中，供水管3的中的流量和流速都沒有損失，但是水溫降低了。
[0027]再接著供水管3的水送至末端的第二個雙管系統，第三換熱站采用大流量小溫差，利用第三取水栗6-1抽取熱水進行熱量調節，第二水流電動調節閥6-2，進行流量調節，最終將供水管3中的水全部送至第二回水管支路2-3中，這樣就滿足了第三換熱站熱負荷要求和循環水流量的調節，第三換熱站同時也起到了對外網水進行循環加壓的作用。
[0028]整個系統運行過程中，首站循環栗1-1只需克服熱網首站系統I內部阻力和管道的沿程阻力。
[0029]使用時按照流程對系統進行設計和施工、安裝就位。建立監控系統及數據中心7，保持數據鏈路暢通;利用熱網首站系統I首站給管道補水，所有換熱站保持停機狀態，打開第三換熱站的第二水流電動調節閥6-2。
[0030]待一次管道補水完畢，開啟首站循環栗1-1和第三換熱站中的第三取水栗6-1，使一次循環水穩定循環。
[0031]然后通過熱網首站系統I緩慢一次循環水緩慢加熱，各個換熱站開啟進行冷運行；隨著一次循環水的溫度緩慢提高，逐漸提高各個換熱站的熱量需求設置。等到一次循環水的溫度壓力等參數到達運行設計要求，各個換熱站按照設計的要求投入全自動化運行，各司其職，各取所需，如此就形成了一個單雙管同程分布式熱網系統。
[0032]其中熱網首站系統I為汽水換熱系統、熱力管網系統的介質為高溫熱水，熱力管網的敷設形式為單雙管想結合的同程系統;換熱站系統為分布式變頻智能換熱系統。
【主權項】
1.一種單雙管同程分布式熱網系統，包括熱網首站系統(I)和監控系統及數據中心(7)，其特征在于:熱網首站系統(I)的熱引出供水管(3)，供水管(3)末端用第一堵頭(3-1)封住；回水管(2)由熱網首站系統(I)的冷引進后分為兩條支路，分為第一回水管支路(2-1)和第二回水管支路(2-3)，在末端用分別用第二堵頭(2-2)和第三堵頭(2-4)封住； 供水管(3)的前段、第一回水管支路(2-1)和第一換熱站組(4)組成第一個雙管系統;第一換熱站組(4)的每個第一換熱站進、出管都和供水管(3)連接，每個第一換熱站的出管上都串聯有第一取水栗(4-1)，并在出管上還引出有第一水流電動調節閥(4-2)，第一水流電動調節閥(4-2)通過管路和第一回水管支路(2-1)連接； 供水管(3)的中段和第二換熱站組(5)組成單管系統；第二換熱站組(5)的每個第二換熱站的進、出管都和供水管(3)的中段連接，第二換熱站的出管上串聯有第二取水栗(5-1); 供水管(3)的末段、第二回水管支路(2-3)和第三換熱站組(6)組成第二個雙管系統；第三換熱站組(6)的每個第三換熱站的進管連接在供水管(3)的末段上，每個第三換熱站的出管連接在第二回水管支路(2-3)上;其中第三換熱站的出管上串聯有第二水流電動調節閥(6-2)，第三換熱站的出管和進管之間還連接有第三取水栗(6-1); 熱網首站系統(I)、第一換熱站組(4)、第二換熱站組(5)，和第三換熱站組(6)都連接至監控系統及數據中心(7)，形成單雙管同程分布式熱網系統。2.根據權利要求1所述的一種單雙管同程分布式熱網系統，其特征在于:熱網首站系統(I)的冷引進回水管(2)上設有首站循環栗(1-1)。3.根據權利要求1所述的一種單雙管同程分布式熱網系統，其特征在于:管網系統中的供水管(3)敷設采用同程管，第一回水管支路(2-1)的流量為供水管(3)總流量的四分之一，第二回水管支路(2-3)的流量為供水管(3)總流量的四分之三。
【文檔編號】F24D3/02GK105972671SQ201610462590
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】馬健, 王立君, 楊磊, 王曉吟
【申請人】金鋼熱工（湖北）股份有限公司