本發(fā)明涉及供熱裝置技術領域，是一種熱網分支平衡調節(jié)裝置及其使用方法。

背景技術：

目前，直供式小鍋爐房或供熱面積較大的換熱站的熱量輸送模式，如附圖1所示，一般采用利用大功率循環(huán)泵1將熱量通過主供水管2輸送到分水缸3上，通過分水缸將熱量輸送到連接的各分支管4，通過分支管網輸送熱量給用戶管網5，再用集水缸6將各分支管的回水匯集到一起通過主回水管7輸送到熱源（包括鍋爐或換熱站22）加熱。受各分支管管徑、供熱面積、循環(huán)半徑大小不一等因素的影響，供熱區(qū)域會出現冷熱不均現象，由于沒有可操控的調節(jié)手段，供熱公司只能采取在分水缸調節(jié)閥門開度或對供熱系統(tǒng)整體升溫及更換高揚程、大流量的循環(huán)泵來解決，造成能耗高，但問題并沒有得到妥善解決。

技術實現要素：

本發(fā)明提供了一種熱網分支平衡調節(jié)裝置及其使用方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有熱量輸送模式中存在的受各分支管管徑、供熱面積、循環(huán)半徑不同，供熱區(qū)域出現冷熱不均現象，傳統(tǒng)調節(jié)方式造成能耗高的問題。

本發(fā)明的第一種技術方案是通過以下措施來實現的：一種熱網分支平衡調節(jié)裝置，包括熱源、二次供水管、分水缸、分支管、集水缸、二次回水管、溫度控制器，熱源的出口與二次供水管的進口連通，二次供水管的出口與分水缸的進口連通，分水缸的出口上連接有至少兩個分支管，每一個分支管的出口分別與集水缸的進口連通，每一個分支管上分別串接有一個用戶管網，集水缸的出口與二次回水管的進口連通，二次回水管的出口與熱源的進口連通；分水缸與用戶管網之間的每一個分支管上分別串接有一個分支平衡循環(huán)水泵，用戶管網與集水缸之間的每一個分支管上分別串接一個溫度傳感器，每一個溫度傳感器的信號輸出端分別與溫度控制器的信號輸入端電連接，溫度控制器的指令輸出端分別與每一個分支平衡循環(huán)水泵的控制端電連接。

下面是對上述發(fā)明技術方案的進一步優(yōu)化或/和改進：

上述熱源包括一次供水總管、換熱站和一次回水總管，一次供水總管的出口與換熱站的第一進口連通，換熱站的第一出口與一次回水總管的進口連通，二次回水管與換熱站的第二進口連通，換熱站的第二出口與二次供水管的進口連通。

上述熱源為鍋爐。

上述用戶管網與集水缸之間的每一個分支管上分別串接有一個除污器。

上述溫度傳感器位于除污器與集水缸之間。

上述溫度控制器為變頻控制器。

本發(fā)明的第二種技術方案是通過以下措施來實現的：一種上述技術方案中所述的熱網分支平衡調節(jié)裝置的使用方法，按照下述步驟進行：

步驟一，采集每一個用戶管網的回水溫度并將發(fā)送至溫度控制器；

步驟二，將采集到的每一個用戶管網的回水溫度進行比較，若每一個用戶管網的回水溫度均相同，則停止；若每一個用戶管網的回水溫度不相同，則進行步驟三；

步驟三，發(fā)送控制指令控制各個分支平衡循環(huán)水泵的流量；

步驟四，重復步驟一。

本發(fā)明結構合理而緊湊，使用方便，其將現有的一臺大功率循環(huán)泵分解成若干小功率的分支平衡循環(huán)水泵，包括第一分支平衡循環(huán)水泵、第二分支平衡循環(huán)水泵和第三分支平衡循環(huán)水泵，每一個分支平衡循環(huán)水泵上均安裝有變頻器啟動裝置，小功率的分支平衡循環(huán)水泵由其所在的分支管的面積及循環(huán)半徑，確定流量、揚程，最后確定其功率；在集水缸與用戶管網之間的各分支管上分別安裝一個溫度傳感器，用于采集各個分支管的回水溫度；溫度控制器將采集到的各分支管的回水溫度信號進行分析比較、加權后取平均數，以此為標準，通過調整各分支管上的分支平衡循環(huán)水泵的頻率，達到改變分支平衡循環(huán)水泵流量的目的，通過反復比對，不斷細調，實現各分支管回水溫度相同（誤差控制在1℃以內），從而達到整個熱網熱量平衡的目的，具有安全、省力、簡便、高效的特點。

附圖說明

附圖1為現有相關技術中二次熱網調節(jié)裝置的結構示意圖。

附圖2為本發(fā)明實施例一的結構示意圖。

附圖3為本發(fā)明實施例二的結構示意圖。

附圖中的編碼分別為：1為大功率循環(huán)泵，2為主供水管，3為分水缸，4為分支管，5為用戶管網，6為集水缸，7為主回水管，8為鍋爐，9為二次供水管，10為二次回水管，11為溫度控制器，12為第一用戶管網，13為第二用戶管網，14為第三用戶管網，15為第一溫度傳感器，16為第二溫度傳感器，17為第三溫度傳感器，18為第一分支平衡循環(huán)水泵，19為第二分支平衡循環(huán)水泵，20為第三分支平衡循環(huán)水泵，21為一次供水總管，22為換熱站，23為一次回水總管，24為除污器，25為第一分支管，26為第二分支管，27為第三分支管。

具體實施方式

本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據本發(fā)明的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。

在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對位置關系的描述均是根據說明書附圖2的布圖方式來進行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置關系是依據說明書附圖的布圖方向來確定的。

下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步描述：

實施例一：如附圖2、3所示，該熱網分支平衡調節(jié)裝置包括熱源、二次供水管9、分水缸3、分支管4、集水缸6、二次回水管10、溫度控制器11，熱源的出口與二次供水管9的進口連通，二次供水管9的出口與分水缸3的進口連通，分水缸3的出口上連接有至少兩個分支管，每一個分支管的出口分別與集水缸6的進口連通，每一個分支管上分別串接有一個用戶管網，集水缸6的出口與二次回水管10的進口連通，二次回水管10的出口與熱源的進口連通；分水缸3與用戶管網之間的每一個分支管上分別串接有一個分支平衡循環(huán)水泵，用戶管網與集水缸6之間的每一個分支管上分別串接一個溫度傳感器，每一個溫度傳感器的信號輸出端分別與溫度控制器11的信號輸入端電連接，溫度控制器11的指令輸出端分別與每一個分支平衡循環(huán)水泵的控制端電連接。用戶管網包括第一用戶管網12、第二用戶管網13、第三用戶管網14，溫度傳感器包括與第一用戶管網12相對應的第一溫度傳感器15、與第二用戶管網13相對應的第二溫度傳感器16、與第二用戶管網13相對應的第三溫度傳感器17，分支平衡循環(huán)水泵包括與第一溫度傳感器15相對應的第一分支平衡循環(huán)水泵18、與第二溫度傳感器16相對應的第二分支平衡循環(huán)水泵19、與第三溫度傳感器17對應的第三分支平衡循環(huán)水泵20。本發(fā)明采用如下技術方案解決現有技術中存在的問題：將現有的一臺大功率循環(huán)泵分解成若干小功率的分支平衡循環(huán)水泵，包括第一分支平衡循環(huán)水泵18、第二分支平衡循環(huán)水泵19和第三分支平衡循環(huán)水泵20，每一個分支平衡循環(huán)水泵上均安裝有變頻器啟動裝置，小功率的分支平衡循環(huán)水泵由其所在的分支管的面積及循環(huán)半徑，確定流量、揚程，最后確定其功率；在集水缸6與用戶管網之間的各分支管上分別安裝一個溫度傳感器，用于采集各個分支管的回水溫度；溫度控制器11將采集到的各分支管的回水溫度信號進行分析比較、加權后取平均數，以此為標準，通過調整各分支管上的分支平衡循環(huán)水泵的頻率，達到改變分支平衡循環(huán)水泵流量的目的，通過反復比對，不斷細調，實現各分支管回水溫度相同（誤差控制在1℃以內），從而達到整個熱網熱量平衡的目的。具體操作如下：供水開始后，分水缸3出水口分出三支分支管，第一分支管25、第二分支管26、第三分支管27上分別安裝第一分支平衡循環(huán)水泵18、第二分支平衡循環(huán)水泵19、第三分支平衡循環(huán)水泵20，第一分支平衡循環(huán)水泵18、第二分支平衡循環(huán)水泵19、第三分支平衡循環(huán)水泵20分別向第一用戶管網12、第二用戶管網13、第三用戶管網14輸送熱量，集水缸6前的第一溫度傳感器15、第二溫度傳感器16、第三溫度傳感器17分別采集各分支管的回水溫度，并將回水溫度信號發(fā)送給溫度控制器11，溫度控制器11將采集到的三個分支管上的回水溫度值進行比對，若第一分支管25的回水溫度高于第二分支管26、第三分支管27的回水溫度，則溫度控制器11發(fā)送控制指令給第一分支平衡循環(huán)水泵18，降低第一分支平衡循環(huán)水泵18的頻率，從而降低第一分支平衡循環(huán)水泵18的流量，進而降低第一分支管25的回水溫度，逐步調節(jié)，使第一分支管25、第二分支管26、第三分支管27的回水溫度相同。

實施例二：本實施例是對實施例一的進一步細化，如附圖2所示，上述熱源包括一次供水總管21、換熱站22和一次回水總管23，一次供水總管21的出口與換熱站22的第一進口連通，換熱站22的第一出口與一次回水總管23的進口連通，二次回水管10與換熱站22的第二進口連通，換熱站22的第二出口與二次供水管9的進口連通。換熱站的供熱面積較大，一次熱源通過一次供水總管21將熱量輸送到換熱站，并通過一次回水總管23回水，一次熱源與二次熱網在換熱站完成熱量交換。

實施例三：本實施例是對實施例一的進一步細化，如附圖3所示，上述熱源是鍋爐8。這樣，鍋爐8作為熱源可以對用熱量較小的用戶進行直接供暖，避免熱量在換熱站換熱過程中被浪費，提高熱效率，節(jié)約能源。

實施例四：本實施例是對上述實施例的進一步細化，如附圖2、3所示，上述用戶管網與集水缸6之間的每一個分支管上分別串接有一個除污器24。除污器24能夠對從用戶管網流出的介質進行過濾，提高介質的純凈度，避免換熱站22被堵塞，延長換熱站22的使用壽命，提高本發(fā)明的穩(wěn)定性。

實施例五：本實施例是對實施例四的進一步細化，如附圖2、3所示，上述溫度傳感器位于除污器24與集水缸6之間。這樣，從用戶管網流出的介質在進入集水缸6之前就被過濾，防止集水缸6被堵塞和損壞，延長集水缸6的使用壽命。

實施例六：本實施例是對上述實施例的進一步細化，如附圖2、3所示，上述溫度控制器11為變頻控制器。變頻控制器可以控制第一分支平衡循環(huán)水泵18、第二分支平衡循環(huán)水泵19、第三分支平衡循環(huán)水泵20上的變頻器啟動裝置，進而控制各個分支平衡循環(huán)水泵的頻率，從而控制分支平衡循環(huán)水泵的流量，進而控制分支管的回水溫度，逐步調節(jié)，使各個分支管的回水溫度相同。

實施例七：一種上述實施例中熱網分支平衡調節(jié)裝置的使用方法，按照下述步驟進行：

步驟一，采集每一個用戶管網的回水溫度并將發(fā)送至溫度控制器；

步驟二，將采集到的每一個用戶管網的回水溫度進行比較，若每一個用戶管網的回水溫度均相同，則停止；若每一個用戶管網的回水溫度不相同，則進行步驟三；

步驟三，發(fā)送控制指令控制各個分支平衡循環(huán)水泵的流量；

步驟四，重復步驟一。

步驟三中，若每一個用戶管網的回水溫度不同，可以發(fā)送控制指令降低回水溫度高的分支管上的分支平衡循環(huán)水泵的流量，也可以發(fā)送控制指令提高回水溫度低的分支管上的分支平衡循環(huán)水泵的流量，也可以同時控制多個分支平衡循環(huán)水泵的流量。

以上技術特征構成了本發(fā)明的實施例，其具有較強的適應性和實施效果，可根據實際需要增減非必要的技術特征，來滿足不同情況的需求。

本發(fā)明實施例使用過程：

本發(fā)明的技術方案實施后，整個熱網調節(jié)操作簡單可行，供熱效果得到改善，節(jié)能效果（煤耗、電耗）比較明顯。熱網平衡后，司爐工只需根據傳統(tǒng)室外溫度與回水溫度曲線進行煤炭焚火作業(yè)，不需進行大的調整，只需將精力放到原煤充分燃燒上即可。由于煤得到充分燃燒且不需再為個別區(qū)域用戶室內溫度不達標而提高整個系統(tǒng)用熱量，使得用煤量下降。而傳統(tǒng)大功率循環(huán)泵改為多分支小功率分支平衡循環(huán)水泵后，分支平衡循環(huán)水泵整體功率下降，節(jié)電效果明顯。

某團場的集中供熱鍋爐房，安裝7MW和14MW熱水鏈條爐各一臺，采用直供方式供熱，供熱面積約14.1萬㎡，但供熱范圍較廣，循環(huán)半徑較大，三個分支管最遠用戶距離鍋爐房約1.4km，最近的只有不到200m。設計循環(huán)泵三臺（兩用一備），功率110KW，揚程56m，流量540m3/H。由于循環(huán)半徑較大，末端用戶投訴較多，而距離鍋爐房較近的用戶卻被迫開窗戶。

采用本發(fā)明提供的技術方案后，在三個分支管安裝分支平衡循環(huán)泵，功率分別為：45KW (供熱面積7.6萬㎡)、22KW（供熱面積3.5萬㎡）、15KW（供熱面積3萬㎡）。經過一個采暖季運行，供熱效果得到明顯改善，節(jié)電成效突出（按運行效率74%，供暖時間按180天計算）：{（110×2）-（45+22+15）}×24×180×74%=441158（KW.h），當地電價0.46元/ KW.h，節(jié)約電費441158KW.h×0.46元/ KW.h=202932元，煤耗由歷年47kg/㎡降到44kg/㎡，節(jié)約原煤14.1萬㎡×（47-44）kg/㎡=423（噸），當地煤價185元/噸，節(jié)約費用423噸×185元/噸=78255元。

本發(fā)明既可適用采暖方式相同的供暖系統(tǒng)（如散熱器取暖或地暖方式），也適用混合采暖方式（散熱器和地暖混合），只需將采用地暖供熱的分支管回水溫度比采用散熱器供暖的分支管回水溫度降低6℃即可。