一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，所述換熱系統(tǒng)包括熱源蒸發(fā)器液位傳感器、熱源蒸發(fā)器、熱源汽體壓力傳感器、汽流調(diào)節(jié)閥、蒸汽管、冷流體通道、冷源冷凝器、熱流體通道、冷凝液回流管、回液逆止閥、液流調(diào)節(jié)閥；所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器設(shè)置在熱源蒸發(fā)器上，熱源汽體壓力傳感器設(shè)置在熱源蒸發(fā)器上或設(shè)置在所述蒸汽管上沿氣流方向的汽流調(diào)節(jié)閥前；所述熱源蒸發(fā)器設(shè)置在熱流體通道上；所述冷源冷凝器設(shè)置在冷流體通道上；所述冷源冷凝器的底部位置高于熱源蒸發(fā)器的底部。本實(shí)用新型采用自然循環(huán)方式實(shí)現(xiàn)分控相變換熱的技術(shù)，簡化了系統(tǒng)，提高了余熱回收的效益。
【專利說明】
一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于安全可控的強(qiáng)化傳熱技術(shù)領(lǐng)域，特別適合應(yīng)用于鍋爐煙氣和生產(chǎn)工藝尾氣的余熱回收利用等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]相變換熱具有換熱系數(shù)高、介質(zhì)攜帶潛熱大，以及相變飽和溫度與飽和壓力唯一對應(yīng)，相變流體溫度分布均勻，相變參數(shù)容易控制等特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于強(qiáng)化傳熱和余熱回收利用系統(tǒng)。
[0003]傳統(tǒng)相變換熱技術(shù)采用冷熱源相變參數(shù)統(tǒng)一控制，通過調(diào)節(jié)冷源流體的流量來調(diào)節(jié)冷源相變參數(shù)，繼而改變熱源相變參數(shù)。由于通過流量調(diào)節(jié)改變換熱系數(shù)和傳熱溫差的換熱調(diào)節(jié)方式有較大的滯后性，再加之大型系統(tǒng)的冷、熱源熱容量較大，使得系統(tǒng)調(diào)節(jié)的波動(dòng)和超調(diào)量較大，控制精度不高。
[0004]分控相變技術(shù)因?yàn)閷⒗?、熱源相變參?shù)分別獨(dú)立控制，使得熱源相變參數(shù)不受冷源換熱相變參數(shù)的影響，即保障了熱源相變參數(shù)的穩(wěn)定，也增加了冷源換熱的適應(yīng)性。分控相變技術(shù)重點(diǎn)控制熱容量很小的熱源相變換熱器的相變參數(shù)，使得控制系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)大幅減小。分控相變采用將熱源相變換熱器的相變壓力作為控制對象可使系統(tǒng)控制響應(yīng)更快，通過控制相變產(chǎn)汽溫度的方式修正壓力控制可使系統(tǒng)控制精度更高，通過監(jiān)控?zé)嵩磽Q熱器壁溫和冷源流體出口溫度等方式自動(dòng)控制系統(tǒng)的啟停，使得系統(tǒng)的控制可靠性大幅提高。因而對于應(yīng)用在防止熱源換熱器發(fā)生低溫腐蝕和堵灰的余熱回收系統(tǒng)中獨(dú)具優(yōu)勢。目前在鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)中應(yīng)用的分控相變系統(tǒng)是唯一可以不用吹灰器清理煙道換熱器的技術(shù)。
[0005]現(xiàn)有的分控相變技術(shù)以其強(qiáng)制循環(huán)的方式使得系統(tǒng)傳熱距離增大，設(shè)備布置靈活，增強(qiáng)了系統(tǒng)應(yīng)用的適應(yīng)性和冷源換熱的兼容性。但現(xiàn)有的分控相變系統(tǒng)相對也有些不足，其系統(tǒng)較為復(fù)雜，附屬設(shè)備較多，增大了系統(tǒng)投資、運(yùn)行維護(hù)和管理費(fèi)用，對于一些傳熱量較小的應(yīng)用領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)性不高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有分控相變換熱技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提出了一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，采用自然循環(huán)方式實(shí)現(xiàn)分控相變換熱的技術(shù)，簡化了系統(tǒng)，提高了余熱回收的效益。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案:
[0008]—種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，所述換熱系統(tǒng)包括熱源蒸發(fā)器液位傳感器1、熱源蒸發(fā)器3、熱源汽體壓力傳感器5、汽流調(diào)節(jié)閥6、蒸汽管7、冷流體通道8、冷源冷凝器9、熱流體通道17、冷凝液回流管18、回液逆止閥19、液流調(diào)節(jié)閥20;
[0009]所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器I設(shè)置在熱源蒸發(fā)器3上，熱源汽體壓力傳感器5設(shè)置在熱源蒸發(fā)器3上或設(shè)置在所述蒸汽管7上沿氣流方向的汽流調(diào)節(jié)閥6前；
[0010]所述熱源蒸發(fā)器3設(shè)置在熱流體通道17上;所述冷源冷凝器9設(shè)置在冷流體通道8上;所述冷源冷凝器9的底部位置高于熱源蒸發(fā)器3的底部；
[0011]所述熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的上部蒸汽空間和冷源冷凝器9內(nèi)的空間通過蒸汽管7連通；
[0012]所述熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的下部空間和冷源冷凝器9內(nèi)的下部液體空間通過冷凝液回流管18連通;所述冷凝液回流管18上沿流體流向依次設(shè)置有液流調(diào)節(jié)閥20和回液逆止閥19。
[0013]作為上述分控相變換熱系統(tǒng)的第一改進(jìn)，所述換熱系統(tǒng)還包括:冷源冷凝器壓力傳感器14、冷流體控制閥15和熱流體出口溫度傳感器16;
[0014]所述冷源冷凝器壓力傳感器14設(shè)置在冷源冷凝器9上；
[0015]所述冷流體控制閥15設(shè)置在冷流體通道8上；
[0016]所述熱流體出口溫度傳感器16設(shè)置在沿?zé)崃黧w流向熱源蒸發(fā)器3后的熱流體通道17上。
[0017]作為上述分控相變換熱系統(tǒng)的第二改進(jìn)，所述換熱系統(tǒng)還包括:汽液換熱裝置10和集液器11;
[0018]所述的集液器11設(shè)置在冷源冷凝器9的下方(或者，集液器11還可以內(nèi)置于冷源冷凝器9內(nèi)部的下部空間，提高設(shè)備的集成度)，所述的集液器11的上部與冷源冷凝器9的下部相聯(lián)通，所述的集液器11的底部與冷凝液回流管18在冷源冷凝器9出液口一端聯(lián)通；
[0019]所述汽液換熱裝置10連接在蒸汽管7上在冷源冷凝器9的進(jìn)汽端;所述的汽液換熱裝置10設(shè)置在所述的集液器11內(nèi)的冷凝液液面之下;所述汽液換熱裝置10由設(shè)有眾多出汽口的管排組成。
[0020]作為上述分控相變換熱系統(tǒng)的第三改進(jìn)，所述換熱系統(tǒng)還包括:回流液位傳感器21、放液閥22和補(bǔ)液閥23;
[0021]所述的回流液位傳感器21設(shè)置在所述冷凝液回流管18上;所述回流液位傳感器21用于檢測從液流調(diào)節(jié)閥20到冷源冷凝器9底部之間的液位；
[0022]所述的放液閥22經(jīng)放液管連接在所述熱源蒸發(fā)器3的底部；
[0023]所述補(bǔ)液閥23經(jīng)補(bǔ)液管連接在集液器11上；
[0024]所述補(bǔ)液管來液為外供除鹽水;或者所述補(bǔ)液管來液為冷流體通道8內(nèi)的冷流體。
[0025]作為上述分控相變換熱系統(tǒng)的第四改進(jìn)，所述換熱系統(tǒng)還包括:熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2和熱源汽體溫度傳感器4;
[0026]所述的熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2設(shè)置在熱流體出口一側(cè)熱源蒸發(fā)器3換熱面的下部；
[0027]所述熱源汽體溫度傳感器4設(shè)置在熱源蒸發(fā)器3靠近蒸汽出口的汽測空間；或者，所述熱源汽體溫度傳感器4設(shè)置在蒸汽管7上的沿氣流方向的汽流調(diào)節(jié)閥6前。
[0028]作為上述分控相變換熱系統(tǒng)的第五改進(jìn)，所述換熱系統(tǒng)還包括:積液傳感器24;
[0029]所述積液傳感器24有兩個(gè)配對安裝，所述兩個(gè)積液傳感器24均設(shè)置在沿?zé)崃黧w流向熱源蒸發(fā)器3后的熱流體通道17底部。
[0030]作為上述分控相變換熱系統(tǒng)的第六改進(jìn)，所述蒸汽管7沿氣流方向在汽流調(diào)節(jié)閥6后連接有外聯(lián)蒸汽管路，所述外聯(lián)蒸汽管路上設(shè)有外聯(lián)供汽閥12。
[0031]作為上述分控相變換熱系統(tǒng)的第七改進(jìn)，所述換熱系統(tǒng)還包括:排空管和排空閥13；
[0032]所述的排空管一端連接在所述冷源冷凝器9的蒸汽空間，另一端連接在逆止閥排氣裝置;所述排空管上設(shè)置有排空閥13;
[0033]所述逆止閥排氣裝置可使冷源冷凝器9內(nèi)氣體排向大氣，而外部空氣無法進(jìn)入冷源冷凝器9。
[0034]本實(shí)用新型還提供了上述自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)的分控相變換熱方法，所述方法包括以下步驟:
[0035]所述熱流體通道17內(nèi)的熱流體通過熱源蒸發(fā)器3將熱量傳遞給熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的液體，使液體發(fā)生蒸發(fā)相變，產(chǎn)生蒸汽;所述蒸汽經(jīng)蒸汽管7和汽流調(diào)節(jié)閥6進(jìn)入冷源冷凝器9內(nèi)，所述蒸汽通過冷源冷凝器9將熱量傳遞給冷流體通道8內(nèi)的冷流體，所述蒸汽發(fā)生冷凝相變，產(chǎn)生冷凝液;所述冷凝液經(jīng)冷凝液回流管18和液流調(diào)節(jié)閥20、回液逆止閥19返回到熱源蒸發(fā)器3內(nèi)，完成傳熱循環(huán)；
[0036]所述汽流調(diào)節(jié)閥6根據(jù)所述熱源汽體壓力傳感器5的測量值控制其開度；
[0037]當(dāng)所述熱源汽體壓力傳感器5所測量的壓力值低于所述熱源汽體壓力設(shè)定值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度減小，以減小蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源汽體壓力與所述設(shè)定值的偏差；
[0038]當(dāng)所述熱源汽體壓力傳感器5所測量的壓力值高于所述熱源汽體壓力設(shè)定值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度增加，以增加蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源汽體壓力與所述設(shè)定值的偏差；
[0039]所述液流調(diào)節(jié)閥20根據(jù)所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器I的測量值控制其開度；
[0040]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器I所測量的液位值低于所述熱源蒸發(fā)器液位設(shè)定值時(shí)，所述液流調(diào)節(jié)閥20的開度增加，以增加冷凝液流入所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源蒸發(fā)器液位與所述設(shè)定值的偏差；
[0041]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器I所測量的液位值高于所述熱源蒸發(fā)器液位設(shè)定值時(shí)，所述液流調(diào)節(jié)閥20的開度減小，以減小冷凝液流入所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源蒸發(fā)器液位與所述設(shè)定值的偏差。
[0042]所述回液逆止閥19使冷凝液只能由冷源冷凝器9流入熱源蒸發(fā)器3，即使熱源蒸發(fā)器3內(nèi)壓力遠(yuǎn)高于冷源冷凝器9內(nèi)的壓力時(shí)，也不能使冷凝液從熱源蒸發(fā)器3倒流回冷源冷凝器9。
[0043]當(dāng)上述自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)包括第一改進(jìn)的技術(shù)特征時(shí)，所述分控相變換熱方法還可包括以下步驟:
[0044]所述冷流體控制閥15根據(jù)所述冷源冷凝器壓力傳感器14的測量值控制其開度；
[0045]當(dāng)所述冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值高于所述冷源冷凝器壓力設(shè)定一值時(shí)，所述冷流體控制閥15的開度增加，以增加冷流體流入所述冷源冷凝器9的流量，增大冷源冷凝器9內(nèi)蒸汽的凝結(jié)速度，消除或減小冷源冷凝器壓力與所述設(shè)定一值的偏差；
[0046]當(dāng)所述冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值低于所述冷源冷凝器壓力設(shè)定一值時(shí)，所述冷流體控制閥15的開度減小，以減小冷流體流入所述冷源冷凝器9的流量，減小冷源冷凝器9內(nèi)蒸汽的凝結(jié)速度，消除或減小冷源冷凝器壓力與所述設(shè)定一值的偏差；
[0047]所述冷源冷凝器壓力設(shè)定一值低于所述熱源汽體壓力設(shè)定一值0.001?IMPa，并且所述冷源冷凝器壓力設(shè)定一值跟隨所述熱源汽體壓力設(shè)定值增減，兩者差值保持在合理范圍，確保蒸汽在熱源蒸發(fā)器3和冷源冷凝器9間始終有穩(wěn)定的流動(dòng)推動(dòng)力；
[0048]所述冷流體控制閥15同時(shí)根據(jù)所述熱流體出口溫度傳感器16的測量值控制其開度；
[0049]當(dāng)所述熱流體出口溫度傳感器16所測量的溫度值高于所述熱流體出口溫度設(shè)定值時(shí)，所述冷流體控制閥15發(fā)出允許打開指令，以使冷流體控制閥15能夠根據(jù)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值控制其開度；
[0050]當(dāng)所述熱流體出口溫度傳感器16所測量的溫度值低于所述熱流體出口溫度設(shè)定值時(shí)，所述冷流體控制閥15被強(qiáng)制關(guān)閉到所設(shè)定的最小開度，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0051 ]當(dāng)上述自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)包括第二改進(jìn)的技術(shù)特征時(shí)，所述分控相變換熱方法還可包括以下步驟:
[0052]所述冷源冷凝器9內(nèi)的冷凝液都匯集進(jìn)集液器11內(nèi)；所述集液器內(nèi)的冷凝液經(jīng)冷凝液回流管18和液流調(diào)節(jié)閥20、回液逆止閥19進(jìn)入熱源蒸發(fā)器3，完成傳熱循環(huán)；
[0053]所述由熱源蒸發(fā)器3產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)蒸汽管7進(jìn)入汽液換熱裝置10，所述蒸汽由汽液換熱裝置10的出汽口進(jìn)入集液器11內(nèi)的液面之下，與集液器內(nèi)的冷凝液混合換熱，蒸汽被冷卻為飽和蒸汽或過熱度減小，同時(shí)集液器內(nèi)的冷凝液被加熱為飽和水或過冷度減小。
[0054]當(dāng)上述自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)包括第三改進(jìn)的技術(shù)特征時(shí)，所述分控相變換熱方法還可包括以下步驟:
[0055]所述的放液閥22根據(jù)所述回流液位傳感器21的測量值控制其開關(guān)；
[0056]當(dāng)所述回流液位傳感器21所測量的液位值高于所述回流液位設(shè)定一值時(shí)，所述放液閥22打開，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0057]當(dāng)所述回流液位傳感器21所測量的液位值由高于回流液位設(shè)定一值回復(fù)到低于所述回流液位設(shè)定二值時(shí)，所述放液閥22關(guān)閉；
[0058]所述補(bǔ)液閥23根據(jù)所述回流液位傳感器21的測量值控制其開關(guān)；
[0059]當(dāng)所述回流液位傳感器21所測量的液位值高于所述回流液位設(shè)定三值時(shí)，所述補(bǔ)液閥23關(guān)閉；
[0060]當(dāng)所述回流液位傳感器21所測量的液位值由高于回流液位設(shè)定三值回復(fù)到低于所述回流液位設(shè)定四值時(shí)，所述補(bǔ)液閥23打開，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0061]所述的回流液位設(shè)定一值、回流液位設(shè)定二值、回流液位設(shè)定三值和回流液位設(shè)定四值依次減小。
[0062]當(dāng)上述自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)包括第四改進(jìn)的技術(shù)特征時(shí)，所述分控相變換熱方法還可包括以下步驟:
[0063]所述的熱源汽體溫度傳感器4可控制汽流調(diào)節(jié)閥6的開度；
[0064]當(dāng)所述熱源汽體溫度傳感器4所測量的溫度值低于所述熱源汽體溫度設(shè)定值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度減小，以減小蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源汽體溫度測量值與所述設(shè)定值的偏差；
[0065]當(dāng)所述熱源汽體溫度傳感器4所測量的溫度值高于所述熱源汽體溫度設(shè)定值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度增大，以增大蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源汽體溫度測量值與所述設(shè)定值的偏差；
[0066]所述的熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2可分別控制汽流調(diào)節(jié)閥6、放液閥22和補(bǔ)液閥23;
[0067]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2所測量的溫度值低于所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定一值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度減小，以減小蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源蒸發(fā)器壁溫測量值與所述設(shè)定一值的偏差；
[0068]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2所測量的溫度值高于所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定一值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度增大，以增大蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源蒸發(fā)器壁溫測量值與所述設(shè)定一值的偏差；
[0069]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2所測量的溫度值低于所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定二值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0070]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2所測量的溫度值低于所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定三值時(shí)，所述補(bǔ)液閥23禁止打開，放液閥22強(qiáng)制打開，將系統(tǒng)內(nèi)存液排空；
[0071]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2所測量的溫度值由低于所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定三值回復(fù)到在所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定二值以上時(shí)，所述補(bǔ)液閥23允許打開，放液閥22允許關(guān)閉；
[0072]所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定一值、所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定二值和所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定三值的大小依次減小。
[0073]所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2、熱源汽體溫度傳感器4和熱源汽體壓力傳感器5對汽流調(diào)節(jié)閥6的控制可采用加權(quán)的方式進(jìn)行，側(cè)重于某一傳感器的控制，則增大該傳感器控制信號(hào)的權(quán)值；
[0074]當(dāng)上述自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)包括第五改進(jìn)的技術(shù)特征時(shí)，所述分控相變換熱方法還可包括以下步驟:
[0075]若熱源蒸發(fā)器3發(fā)生泄漏，冷凝液外漏后，所述積液傳感器24可測量出熱流體通道17底部的積液量；
[0076]當(dāng)所述配對的積液傳感器24其中之一檢測出熱流體通道17底部存在積液時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0077]當(dāng)所述配對的兩個(gè)積液傳感器24都檢測出熱流體通道17底部存在積液時(shí)，所述補(bǔ)液閥23禁止打開，放液閥22強(qiáng)制打開，將系統(tǒng)內(nèi)存液排空。
[0078]當(dāng)上述自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)包括第六改進(jìn)的技術(shù)特征時(shí)，所述分控相變換熱方法還可包括以下步驟:
[0079]所述外聯(lián)蒸汽管路在所述一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)啟動(dòng)過程中，由外來蒸汽向蒸汽管7進(jìn)汽以加熱集液器11內(nèi)的冷凝液，減小冷凝液的過冷度；
[0080]或者利用外來蒸汽加熱冷流體通道8內(nèi)的冷流體；
[0081]或者利用外來蒸汽將分控相變系統(tǒng)內(nèi)的不凝結(jié)氣體排空，以提高系統(tǒng)換熱器的相變換熱效率；
[0082]或者，所述外聯(lián)蒸汽管路在所述一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)正常運(yùn)行中，將蒸汽管7內(nèi)蒸汽向外供汽，以利用熱流體通道17內(nèi)的熱流體熱量對外供熱。
[0083]當(dāng)上述自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)包括第七改進(jìn)的技術(shù)特征時(shí)，所述分控相變換熱方法還可包括以下步驟:
[0084]當(dāng)所述冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值高于所述冷源冷凝器壓力設(shè)定二值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0085]當(dāng)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值高于所述冷源冷凝器壓力設(shè)定三值時(shí)，所述補(bǔ)液閥23禁止打開，所述排空閥13強(qiáng)制打開，將系統(tǒng)內(nèi)蒸汽和不凝氣體經(jīng)逆止閥排氣裝置排空；
[0086]當(dāng)所述冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值由高于冷源冷凝器壓力設(shè)定三值回復(fù)到所述冷源冷凝器壓力設(shè)定二值以下時(shí)，所述補(bǔ)液閥23允許打開，排空閥13關(guān)閉；
[0087]所述的冷源冷凝器壓力設(shè)定一值、冷源冷凝器壓力設(shè)定二值和冷源冷凝器壓力設(shè)定三值依次增大。
[0088]本實(shí)用新型中的七個(gè)技術(shù)改進(jìn)可以進(jìn)行任意組合以得到若干不同的技術(shù)方案，其中，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案為:
[0089]一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，所述換熱系統(tǒng)包括熱源蒸發(fā)器液位傳感器1、熱源蒸發(fā)器3、熱源汽體壓力傳感器5、汽流調(diào)節(jié)閥6、蒸汽管7、冷流體通道8、冷源冷凝器9、熱流體通道17、冷凝液回流管18、回液逆止閥19、液流調(diào)節(jié)閥20、冷源冷凝器壓力傳感器14、冷流體控制閥15、熱流體出口溫度傳感器16、汽液換熱裝置10、集液器11、回流液位傳感器21、放液閥22、補(bǔ)液閥23、積液傳感器24、排空管和排空閥13;
[0090]所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器I設(shè)置在熱源蒸發(fā)器3上，熱源汽體壓力傳感器5設(shè)置在熱源蒸發(fā)器3上或設(shè)置在所述蒸汽管7上沿氣流方向的汽流調(diào)節(jié)閥6前；
[0091]所述熱源蒸發(fā)器3設(shè)置在熱流體通道17上;所述冷源冷凝器9設(shè)置在冷流體通道8上;所述冷源冷凝器9的底部位置高于熱源蒸發(fā)器3的底部；
[0092]所述熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的上部蒸汽空間和冷源冷凝器9內(nèi)的空間通過蒸汽管7連通；
[0093]所述熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的空間和冷源冷凝器9內(nèi)的下部液體空間通過冷凝液回流管18連通;所述冷凝液回流管18上沿流體流向依次設(shè)置有液流調(diào)節(jié)閥20和回液逆止閥19;
[0094]所述冷源冷凝器壓力傳感器14設(shè)置在冷源冷凝器9上；
[0095]所述冷流體控制閥15設(shè)置在冷流體通道8上；
[0096]所述熱流體出口溫度傳感器16設(shè)置在沿?zé)崃黧w流向熱源蒸發(fā)器3后的熱流體通道17上；
[0097]所述的集液器11設(shè)置在冷源冷凝器9的下方，所述的集液器11的上部與冷源冷凝器9的下部相聯(lián)通，所述的集液器11的底部與冷凝液回流管18在冷源冷凝器9出液口一端聯(lián)通；
[0098]所述汽液換熱裝置10連接在蒸汽管7上在冷源冷凝器9的進(jìn)汽端;所述的汽液換熱裝置10設(shè)置在所述的集液器11內(nèi)的冷凝液液面之下;所述汽液換熱裝置10由設(shè)有眾多出汽口的管排組成；
[0099]或者，所述汽液換熱裝置10為開有眾多網(wǎng)眼的平板或者容器，蒸汽管7內(nèi)蒸汽穿過網(wǎng)眼后實(shí)現(xiàn)與集液器11內(nèi)冷凝液的混合換熱；
[0100]所述的回流液位傳感器21設(shè)置在所述冷凝液回流管18上;所述回流液位傳感器21用于檢測從液流調(diào)節(jié)閥20到冷源冷凝器9底部之間的液位；
[0101]所述的放液閥22經(jīng)放液管連接在所述熱源蒸發(fā)器3的底部；
[0102]所述補(bǔ)液閥23經(jīng)補(bǔ)液管連接在集液器11上；
[0103]所述補(bǔ)液管來液為外供除鹽水;或者所述補(bǔ)液管來液為冷流體通道8內(nèi)的冷流體；
[0104]所述積液傳感器24有兩個(gè)配對安裝，所述兩個(gè)積液傳感器24均設(shè)置在沿?zé)崃黧w流向熱源蒸發(fā)器3后的熱流體通道17底部；
[0105]所述的排空管一端連接在所述冷源冷凝器9內(nèi)的蒸汽空間，另一端連接在逆止排氣裝置;所述排空管上設(shè)置有排空閥13;
[0106]所述逆止排氣裝置可使冷源冷凝器9內(nèi)氣體排向大氣，而外部空氣無法進(jìn)入冷源冷凝器9。
[0107]基于上述的自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)的分控相變換熱方法，所述方法包括以下步驟:
[0108]熱流體通道17內(nèi)的熱流體通過熱源蒸發(fā)器3將熱量傳遞給熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的液體，使液體發(fā)生蒸發(fā)相變，產(chǎn)生蒸汽;蒸汽經(jīng)蒸汽管7和汽流調(diào)節(jié)閥6進(jìn)入冷源冷凝器9內(nèi)，蒸汽通過冷源冷凝器9將熱量傳遞給冷流體通道8內(nèi)的冷流體，蒸汽發(fā)生冷凝相變，產(chǎn)生冷凝液；冷凝液都匯集進(jìn)集液器11內(nèi)；集液器內(nèi)的冷凝液經(jīng)冷凝液回流管18和液流調(diào)節(jié)閥20、回液逆止閥19進(jìn)入熱源蒸發(fā)器3，完成傳熱循環(huán)；
[0109]冷源冷凝器的壓力設(shè)定一值低于熱源汽體壓力設(shè)定一值0.001?IMPa，并且冷源冷凝器壓力設(shè)定一值跟隨熱源汽體壓力設(shè)定值增減，兩者差值保持在合理范圍，確保蒸汽在熱源蒸發(fā)器3和冷源冷凝器9間始終有穩(wěn)定的流動(dòng)推動(dòng)力；
[0110]當(dāng)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值高于冷源冷凝器壓力設(shè)定二值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0111]當(dāng)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值高于冷源冷凝器壓力設(shè)定三值時(shí)，補(bǔ)液閥23禁止打開，排空閥13強(qiáng)制打開，將系統(tǒng)內(nèi)蒸汽和不凝氣體經(jīng)逆止閥排氣裝置排空；
[0112]當(dāng)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值由高于冷源冷凝器壓力設(shè)定三值回復(fù)到冷源冷凝器壓力設(shè)定二值以下時(shí)，補(bǔ)液閥23允許打開，排空閥13關(guān)閉；
[0113]冷源冷凝器壓力設(shè)定一值、冷源冷凝器壓力設(shè)定二值和冷源冷凝器壓力設(shè)定三值依次增大；
[0114]冷流體控制閥15根據(jù)熱流體出口溫度傳感器16的測量值控制其開度；
[0115]當(dāng)熱流體出口溫度傳感器16所測量的溫度值高于熱流體出口溫度設(shè)定值時(shí)，冷流體控制閥15發(fā)出允許打開指令，以使冷流體控制閥15能夠根據(jù)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值控制其開度；
[0116]當(dāng)熱流體出口溫度傳感器16所測量的溫度值低于熱流體出口溫度設(shè)定值時(shí)，冷流體控制閥15被強(qiáng)制關(guān)閉到所設(shè)定的最小開度，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0117]若熱源蒸發(fā)器3發(fā)生泄漏，冷凝液外漏后，積液傳感器24用于測量出熱流體通道17底部的積液量；
[0118]當(dāng)配對的積液傳感器24其中之一檢測出熱流體通道17底部存在積液時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0119]當(dāng)配對的兩個(gè)積液傳感器24都檢測出熱流體通道17底部存在積液時(shí)，補(bǔ)液閥23禁止打開，放液閥22強(qiáng)制打開，將系統(tǒng)內(nèi)存液排空。
[0120]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0121]1、本實(shí)用新型通過精確的冷、熱源相變壓差控制和水位差控制實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)方式的分控相變傳熱，簡化了分控相變系統(tǒng)組成和運(yùn)行方式，投資小，運(yùn)行簡單，維護(hù)費(fèi)用低，安全可靠，經(jīng)濟(jì)性高。
[0122]2、本實(shí)用新型加強(qiáng)了冷源相變參數(shù)的控制，即可確保自然循環(huán)的循環(huán)動(dòng)力穩(wěn)定可靠，也更方便調(diào)節(jié)冷源冷凝器的傳熱溫差和換熱能力。
[0123]3、本實(shí)用新型采用簡單的混合換熱方式實(shí)現(xiàn)降低蒸汽過熱度和冷凝液過冷度的目的，即避免或減小了過熱蒸汽換熱，提高了冷源冷凝器的凝結(jié)放熱系數(shù)，也避免或縮小了熱源蒸發(fā)器壁溫的非相變參數(shù)控制，安全性提高。
[0124]4、本實(shí)用新型簡化了外接熱源系統(tǒng)，功能多，綜合性強(qiáng)，同時(shí)也為自然循環(huán)分控相變系統(tǒng)與其它系統(tǒng)結(jié)合，擴(kuò)大應(yīng)用范圍提供了基礎(chǔ)。
[0125]5、本實(shí)用新型設(shè)有綜合性控制和安全保護(hù)、報(bào)警系統(tǒng)，簡單可靠，充分發(fā)揮出了分控相變的優(yōu)勢，提高了自然循環(huán)分控相變系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
【附圖說明】
[0126]圖1為本實(shí)用新型自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0127]附圖標(biāo)記:1、熱源蒸發(fā)器液位傳感器;2、熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器;3、熱源蒸發(fā)器；
4、熱源汽體溫度傳感器;5、熱源汽體壓力傳感器;6、汽流調(diào)節(jié)閥；7、蒸汽管;8、冷流體通道；
9、冷源冷凝器；10、汽液換熱裝置；11、集液器；12、外聯(lián)供汽閥；13、排空閥；14、冷源冷凝器壓力傳感器；15、冷流體控制閥；16、熱流體出口溫度傳感器；17、熱流體通道；18、冷凝液回流管；19、回液逆止閥；20、液流調(diào)節(jié)閥；21、回流液位傳感器;22、放液閥；23、補(bǔ)液閥；24、積液傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0128]下面以附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0129]實(shí)施例1
[0130]如圖1所示，一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，所述換熱系統(tǒng)包括熱源蒸發(fā)器液位傳感器1、熱源蒸發(fā)器3、熱源汽體壓力傳感器5、汽流調(diào)節(jié)閥6、蒸汽管7、冷流體通道8、冷源冷凝器9、熱流體通道17、冷凝液回流管18、回液逆止閥19、液流調(diào)節(jié)閥20;
[0131]所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器I設(shè)置在熱源蒸發(fā)器3上，熱源汽體壓力傳感器5設(shè)置在熱源蒸發(fā)器3上或設(shè)置在所述蒸汽管7上沿氣流方向的汽流調(diào)節(jié)閥6前；
[0132]所述熱源蒸發(fā)器3設(shè)置在熱流體通道17上;所述冷源冷凝器9設(shè)置在冷流體通道8上;所述冷源冷凝器9的底部位置高于熱源蒸發(fā)器3的底部；
[0133]所述熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的上部蒸汽空間和冷源冷凝器9內(nèi)的空間通過蒸汽管7連通；
[0134]所述熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的下部空間和冷源冷凝器9內(nèi)的下部液體空間通過冷凝液回流管18連通;所述冷凝液回流管18上沿流體流向依次設(shè)置有液流調(diào)節(jié)閥20和回液逆止閥19。
[0135]所述換熱系統(tǒng)還包括:冷源冷凝器壓力傳感器14、冷流體控制閥15和熱流體出口溫度傳感器16;
[0136]所述冷源冷凝器壓力傳感器14設(shè)置在冷源冷凝器9上；
[0137]所述冷流體控制閥15設(shè)置在冷流體通道8上；
[0138]所述熱流體出口溫度傳感器16設(shè)置在沿?zé)崃黧w流向熱源蒸發(fā)器3后的熱流體通道17上。
[0139]所述換熱系統(tǒng)還包括:汽液換熱裝置10和集液器11;
[0140]所述的集液器11設(shè)置在冷源冷凝器9的下方，所述的集液器11的上部與冷源冷凝器9的下部相聯(lián)通，所述的集液器11的底部與冷凝液回流管18在冷源冷凝器9出液口一端聯(lián)通；
[0141]所述汽液換熱裝置10連接在蒸汽管7上在冷源冷凝器9的進(jìn)汽端;所述的汽液換熱裝置10設(shè)置在所述的集液器11內(nèi)的冷凝液液面之下;所述汽液換熱裝置10由設(shè)有眾多出汽口的管排組成。
[0142]所述換熱系統(tǒng)還包括:回流液位傳感器21、放液閥22和補(bǔ)液閥23;
[0143]所述的回流液位傳感器21設(shè)置在所述冷凝液回流管18上;所述回流液位傳感器21用于檢測從液流調(diào)節(jié)閥20到冷源冷凝器9底部之間的液位；
[0144]所述的放液閥22經(jīng)放液管連接在所述熱源蒸發(fā)器3的底部；
[0145]所述補(bǔ)液閥23經(jīng)補(bǔ)液管連接在集液器11上；
[0146]所述補(bǔ)液管來液為外供除鹽水;或者所述補(bǔ)液管來液為冷流體通道8內(nèi)的冷流體。
[0147]所述換熱系統(tǒng)還包括:熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2和熱源汽體溫度傳感器4;
[0148]所述的熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2設(shè)置在熱流體出口一側(cè)熱源蒸發(fā)器3換熱面的下部；
[0149]所述熱源汽體溫度傳感器4設(shè)置在熱源蒸發(fā)器3靠近蒸汽出口的汽測空間；或者，所述熱源汽體溫度傳感器4設(shè)置在蒸汽管7上的沿氣流方向的汽流調(diào)節(jié)閥6前。
[0150]所述換熱系統(tǒng)還包括:積液傳感器24;
[0151]所述積液傳感器24有兩個(gè)配對安裝，所述兩個(gè)積液傳感器24均設(shè)置在沿?zé)崃黧w流向熱源蒸發(fā)器3后的熱流體通道17底部。
[0152]所述換熱系統(tǒng)還包括:所述蒸汽管7沿氣流方向在汽流調(diào)節(jié)閥6后連接有外聯(lián)蒸汽管路，所述外聯(lián)蒸汽管路上設(shè)有外聯(lián)供汽閥12。
[0153]所述換熱系統(tǒng)還包括:排空管和排空閥13;
[0154]所述的排空管一端連接在所述冷源冷凝器9的蒸汽空間，另一端連接在逆止閥排氣裝置;所述排空管上設(shè)置有排空閥13;
[0155]所述逆止閥排氣裝置可使冷源冷凝器9內(nèi)氣體排向大氣，而外部空氣無法進(jìn)入冷源冷凝器9。
[0156]本實(shí)用新型還提供了上述自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)的分控相變換熱方法，所述方法包括以下步驟:
[0157]所述熱流體通道17內(nèi)的熱流體通過熱源蒸發(fā)器3將熱量傳遞給熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的液體，使液體發(fā)生蒸發(fā)相變，產(chǎn)生蒸汽;所述蒸汽經(jīng)蒸汽管7和汽流調(diào)節(jié)閥6進(jìn)入冷源冷凝器9內(nèi)，所述蒸汽通過冷源冷凝器9將熱量傳遞給冷流體通道8內(nèi)的冷流體，所述蒸汽發(fā)生冷凝相變，產(chǎn)生冷凝液;所述冷凝液經(jīng)冷凝液回流管18和液流調(diào)節(jié)閥20、回液逆止閥19返回到熱源蒸發(fā)器3內(nèi)，完成傳熱循環(huán)；
[0158]所述汽流調(diào)節(jié)閥6根據(jù)所述熱源汽體壓力傳感器5的測量值控制其開度；
[0159]當(dāng)所述熱源汽體壓力傳感器5所測量的壓力值低于所述熱源汽體壓力設(shè)定值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度減小，以減小蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源汽體壓力與所述設(shè)定值的偏差；
[0160]當(dāng)所述熱源汽體壓力傳感器5所測量的壓力值高于所述熱源汽體壓力設(shè)定值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度增加，以增加蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源汽體壓力與所述設(shè)定值的偏差；
[0161]所述液流調(diào)節(jié)閥20根據(jù)所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器I的測量值控制其開度；
[0162]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器I所測量的液位值低于所述熱源蒸發(fā)器液位設(shè)定值時(shí)，所述液流調(diào)節(jié)閥20的開度增加，以增加冷凝液流入所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源蒸發(fā)器液位與所述設(shè)定值的偏差；
[0163]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器I所測量的液位值高于所述熱源蒸發(fā)器液位設(shè)定值時(shí)，所述液流調(diào)節(jié)閥20的開度減小，以減小冷凝液流入所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源蒸發(fā)器液位與所述設(shè)定值的偏差。
[0164]所述回液逆止閥19使冷凝液只能由冷源冷凝器9流入熱源蒸發(fā)器3，即使熱源蒸發(fā)器3內(nèi)壓力遠(yuǎn)高于冷源冷凝器9內(nèi)的壓力時(shí)，也不能使冷凝液從熱源蒸發(fā)器3倒流回冷源冷凝器9。
[0165]所述冷流體控制閥15根據(jù)所述冷源冷凝器壓力傳感器14的測量值控制其開度；
[0166]當(dāng)所述冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值高于所述冷源冷凝器壓力設(shè)定一值時(shí)，所述冷流體控制閥15的開度增加，以增加冷流體流入所述冷源冷凝器9的流量，增大冷源冷凝器9內(nèi)蒸汽的凝結(jié)速度，消除或減小冷源冷凝器壓力與所述設(shè)定一值的偏差；
[0167]當(dāng)所述冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值低于所述冷源冷凝器壓力設(shè)定一值時(shí)，所述冷流體控制閥15的開度減小，以減小冷流體流入所述冷源冷凝器9的流量，減小冷源冷凝器9內(nèi)蒸汽的凝結(jié)速度，消除或減小冷源冷凝器壓力與所述設(shè)定一值的偏差；
[0168]所述冷源冷凝器壓力設(shè)定一值低于所述熱源汽體壓力設(shè)定一值0.001?IMPa，并且所述冷源冷凝器壓力設(shè)定一值跟隨所述熱源汽體壓力設(shè)定值增減，兩者差值保持在合理范圍，確保蒸汽在熱源蒸發(fā)器3和冷源冷凝器9間始終有穩(wěn)定的流動(dòng)推動(dòng)力；
[0169]所述冷流體控制閥15同時(shí)根據(jù)所述熱流體出口溫度傳感器16的測量值控制其開度；
[0170]當(dāng)所述熱流體出口溫度傳感器16所測量的溫度值高于所述熱流體出口溫度設(shè)定值時(shí)，所述冷流體控制閥15發(fā)出允許打開指令，以使冷流體控制閥15能夠根據(jù)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值控制其開度；
[0171]當(dāng)所述熱流體出口溫度傳感器16所測量的溫度值低于所述熱流體出口溫度設(shè)定值時(shí)，所述冷流體控制閥15被強(qiáng)制關(guān)閉到所設(shè)定的最小開度，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0172]所述冷源冷凝器9內(nèi)的冷凝液都匯集進(jìn)集液器11內(nèi)；所述集液器內(nèi)的冷凝液經(jīng)冷凝液回流管18和液流調(diào)節(jié)閥20、回液逆止閥19進(jìn)入熱源蒸發(fā)器3，完成傳熱循環(huán)；
[0173]所述由熱源蒸發(fā)器3產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)蒸汽管7進(jìn)入汽液換熱裝置10，所述蒸汽由汽液換熱裝置10的出汽口進(jìn)入集液器11內(nèi)的液面之下，與集液器內(nèi)的冷凝液混合換熱，蒸汽被冷卻為飽和蒸汽或過熱度減小，同時(shí)集液器內(nèi)的冷凝液被加熱為飽和水或過冷度減小。
[0174]所述的放液閥22根據(jù)所述回流液位傳感器21的測量值控制其開關(guān)；
[0175]當(dāng)所述回流液位傳感器21所測量的液位值高于所述回流液位設(shè)定一值時(shí)，所述放液閥22打開，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0176]當(dāng)所述回流液位傳感器21所測量的液位值由高于回流液位設(shè)定一值回復(fù)到低于所述回流液位設(shè)定二值時(shí)，所述放液閥22關(guān)閉；
[0177]所述補(bǔ)液閥23根據(jù)所述回流液位傳感器21的測量值控制其開關(guān)；
[0178]當(dāng)所述回流液位傳感器21所測量的液位值高于所述回流液位設(shè)定三值時(shí)，所述補(bǔ)液閥23關(guān)閉；
[0179]當(dāng)所述回流液位傳感器21所測量的液位值由高于回流液位設(shè)定三值回復(fù)到低于所述回流液位設(shè)定四值時(shí)，所述補(bǔ)液閥23打開，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0180]所述的回流液位設(shè)定一值、回流液位設(shè)定二值、回流液位設(shè)定三值和回流液位設(shè)定四值依次減小。
[0181]所述的熱源汽體溫度傳感器4可控制汽流調(diào)節(jié)閥6的開度；
[0182]當(dāng)所述熱源汽體溫度傳感器4所測量的溫度值低于所述熱源汽體溫度設(shè)定值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度減小，以減小蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源汽體溫度測量值與所述設(shè)定值的偏差；
[0183]當(dāng)所述熱源汽體溫度傳感器4所測量的溫度值高于所述熱源汽體溫度設(shè)定值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度增大，以增大蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源汽體溫度測量值與所述設(shè)定值的偏差；
[0184]所述的熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2可分別控制汽流調(diào)節(jié)閥6、放液閥22和補(bǔ)液閥23;
[0185]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2所測量的溫度值低于所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定一值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度減小，以減小蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源蒸發(fā)器壁溫測量值與所述設(shè)定一值的偏差；
[0186]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2所測量的溫度值高于所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定一值時(shí)，所述汽流調(diào)節(jié)閥6的開度增大，以增大蒸汽流出所述熱源蒸發(fā)器3的流量，消除或減小熱源蒸發(fā)器壁溫測量值與所述設(shè)定一值的偏差；
[0187]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2所測量的溫度值低于所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定二值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0188]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2所測量的溫度值低于所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定三值時(shí)，所述補(bǔ)液閥23禁止打開，放液閥22強(qiáng)制打開，將系統(tǒng)內(nèi)存液排空；
[0189]當(dāng)所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2所測量的溫度值由低于所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定三值回復(fù)到在所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定二值以上時(shí)，所述補(bǔ)液閥23允許打開，放液閥22允許關(guān)閉；
[0190]所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定一值、所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定二值和所述熱源蒸發(fā)器壁溫設(shè)定三值的大小依次減小。
[0191]所述熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器2、熱源汽體溫度傳感器4和熱源汽體壓力傳感器5對汽流調(diào)節(jié)閥6的控制可采用加權(quán)的方式進(jìn)行，側(cè)重于某一傳感器的控制，則增大該傳感器控制信號(hào)的權(quán)值；
[0192]若熱源蒸發(fā)器3發(fā)生泄漏，冷凝液外漏后，所述積液傳感器24可測量出熱流體通道17底部的積液量；
[0193]當(dāng)所述配對的積液傳感器24其中之一檢測出熱流體通道17底部存在積液時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0194]當(dāng)所述配對的兩個(gè)積液傳感器24都檢測出熱流體通道17底部存在積液時(shí)，所述補(bǔ)液閥23禁止打開，放液閥22強(qiáng)制打開，將系統(tǒng)內(nèi)存液排空。
[0195]所述外聯(lián)蒸汽管路在所述一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)啟動(dòng)過程中，由外來蒸汽向蒸汽管7進(jìn)汽以加熱集液器11內(nèi)的冷凝液，減小冷凝液的過冷度；
[0196]或者利用外來蒸汽加熱冷流體通道8內(nèi)的冷流體；
[0197]或者利用外來蒸汽將分控相變系統(tǒng)內(nèi)的不凝結(jié)氣體排空，以提高系統(tǒng)換熱器的相變換熱效率；
[0198]或者，所述外聯(lián)蒸汽管路在所述一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)正常運(yùn)行中，將蒸汽管7內(nèi)蒸汽向外供汽，以利用熱流體通道17內(nèi)的熱流體熱量對外供熱。
[0199]當(dāng)所述冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值高于所述冷源冷凝器壓力設(shè)定二值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0200]當(dāng)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值高于所述冷源冷凝器壓力設(shè)定三值時(shí)，所述補(bǔ)液閥23禁止打開，所述排空閥13強(qiáng)制打開，將系統(tǒng)內(nèi)蒸汽和不凝氣體經(jīng)逆止閥排氣裝置排空；
[0201]當(dāng)所述冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值由高于冷源冷凝器壓力設(shè)定三值回復(fù)到所述冷源冷凝器壓力設(shè)定二值以下時(shí)，所述補(bǔ)液閥23允許打開，排空閥13關(guān)閉；
[0202]所述的冷源冷凝器壓力設(shè)定一值、冷源冷凝器壓力設(shè)定二值和冷源冷凝器壓力設(shè)定三值依次增大。
[0203]實(shí)施例2
[0204]—種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，所述換熱系統(tǒng)包括熱源蒸發(fā)器液位傳感器1、熱源蒸發(fā)器3、熱源汽體壓力傳感器5、汽流調(diào)節(jié)閥6、蒸汽管7、冷流體通道8、冷源冷凝器9、熱流體通道17、冷凝液回流管18、回液逆止閥19、液流調(diào)節(jié)閥20、冷源冷凝器壓力傳感器14、冷流體控制閥15、熱流體出口溫度傳感器16、汽液換熱裝置10、集液器11、回流液位傳感器21、放液閥22、補(bǔ)液閥23、積液傳感器24、排空管和排空閥13;
[0205]所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器I設(shè)置在熱源蒸發(fā)器3上，熱源汽體壓力傳感器5設(shè)置在熱源蒸發(fā)器3上或設(shè)置在所述蒸汽管7上沿氣流方向的汽流調(diào)節(jié)閥6前；
[0206]所述熱源蒸發(fā)器3設(shè)置在熱流體通道17上;所述冷源冷凝器9設(shè)置在冷流體通道8上;所述冷源冷凝器9的底部位置高于熱源蒸發(fā)器3的底部；
[0207]所述熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的上部蒸汽空間和冷源冷凝器9內(nèi)的空間通過蒸汽管7連通；
[0208]所述熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的空間和冷源冷凝器9內(nèi)的下部液體空間通過冷凝液回流管
18連通;所述冷凝液回流管18上沿流體流向依次設(shè)置有液流調(diào)節(jié)閥20和回液逆止閥19;
[0209]所述冷源冷凝器壓力傳感器14設(shè)置在冷源冷凝器9上；
[0210]所述冷流體控制閥15設(shè)置在冷流體通道8上；
[0211]所述熱流體出口溫度傳感器16設(shè)置在沿?zé)崃黧w流向熱源蒸發(fā)器3后的熱流體通道17上；
[0212]所述的集液器11設(shè)置在冷源冷凝器9的下方，所述的集液器11的上部與冷源冷凝器9的下部相聯(lián)通，所述的集液器11的底部與冷凝液回流管18在冷源冷凝器9出液口一端聯(lián)通；
[0213]所述汽液換熱裝置10連接在蒸汽管7上在冷源冷凝器9的進(jìn)汽端;所述的汽液換熱裝置10設(shè)置在所述的集液器11內(nèi)的冷凝液液面之下;所述汽液換熱裝置10由設(shè)有眾多出汽口的管排組成；
[0214]或者，所述汽液換熱裝置10為開有眾多網(wǎng)眼的平板或者容器，蒸汽管7內(nèi)蒸汽穿過網(wǎng)眼后實(shí)現(xiàn)與集液器11內(nèi)冷凝液的混合換熱；
[0215]所述的回流液位傳感器21設(shè)置在所述冷凝液回流管18上;所述回流液位傳感器21用于檢測從液流調(diào)節(jié)閥20到冷源冷凝器9底部之間的液位；
[0216]所述的放液閥22經(jīng)放液管連接在所述熱源蒸發(fā)器3的底部；
[0217]所述補(bǔ)液閥23經(jīng)補(bǔ)液管連接在集液器11上；
[0218]所述補(bǔ)液管來液為外供除鹽水;或者所述補(bǔ)液管來液為冷流體通道8內(nèi)的冷流體；
[0219]所述積液傳感器24有兩個(gè)配對安裝，所述兩個(gè)積液傳感器24均設(shè)置在沿?zé)崃黧w流向熱源蒸發(fā)器3后的熱流體通道17底部；
[0220]所述的排空管一端連接在所述冷源冷凝器9內(nèi)的蒸汽空間，另一端連接在逆止排氣裝置;所述排空管上設(shè)置有排空閥13;
[0221]所述逆止排氣裝置可使冷源冷凝器9內(nèi)氣體排向大氣，而外部空氣無法進(jìn)入冷源冷凝器9。
[0222]基于上述的自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)的分控相變換熱方法，所述方法包括以下步驟:
[0223]熱流體通道17內(nèi)的熱流體通過熱源蒸發(fā)器3將熱量傳遞給熱源蒸發(fā)器3內(nèi)的液體，使液體發(fā)生蒸發(fā)相變，產(chǎn)生蒸汽;蒸汽經(jīng)蒸汽管7和汽流調(diào)節(jié)閥6進(jìn)入冷源冷凝器9內(nèi)，蒸汽通過冷源冷凝器9將熱量傳遞給冷流體通道8內(nèi)的冷流體，蒸汽發(fā)生冷凝相變，產(chǎn)生冷凝液；冷凝液都匯集進(jìn)集液器11內(nèi)；集液器內(nèi)的冷凝液經(jīng)冷凝液回流管18和液流調(diào)節(jié)閥20、回液逆止閥19進(jìn)入熱源蒸發(fā)器3，完成傳熱循環(huán)；
[0224]冷源冷凝器的壓力設(shè)定一值低于熱源汽體壓力設(shè)定一值0.001?IMPa，并且冷源冷凝器壓力設(shè)定一值跟隨熱源汽體壓力設(shè)定值增減，兩者差值保持在合理范圍，確保蒸汽在熱源蒸發(fā)器3和冷源冷凝器9間始終有穩(wěn)定的流動(dòng)推動(dòng)力；
[0225]當(dāng)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值高于冷源冷凝器壓力設(shè)定二值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0226]當(dāng)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值高于冷源冷凝器壓力設(shè)定三值時(shí)，補(bǔ)液閥23禁止打開，排空閥13強(qiáng)制打開，將系統(tǒng)內(nèi)蒸汽和不凝氣體經(jīng)逆止閥排氣裝置排空；
[0227]當(dāng)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值由高于冷源冷凝器壓力設(shè)定三值回復(fù)到冷源冷凝器壓力設(shè)定二值以下時(shí)，補(bǔ)液閥23允許打開，排空閥13關(guān)閉；
[0228]冷源冷凝器壓力設(shè)定一值、冷源冷凝器壓力設(shè)定二值和冷源冷凝器壓力設(shè)定三值依次增大；
[0229]冷流體控制閥15根據(jù)熱流體出口溫度傳感器16的測量值控制其開度；
[0230]當(dāng)熱流體出口溫度傳感器16所測量的溫度值高于熱流體出口溫度設(shè)定值時(shí)，冷流體控制閥15發(fā)出允許打開指令，以使冷流體控制閥15能夠根據(jù)冷源冷凝器壓力傳感器14所測量的壓力值控制其開度；
[0231 ]當(dāng)熱流體出口溫度傳感器16所測量的溫度值低于熱流體出口溫度設(shè)定值時(shí)，冷流體控制閥15被強(qiáng)制關(guān)閉到所設(shè)定的最小開度，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0232]若熱源蒸發(fā)器3發(fā)生泄漏，冷凝液外漏后，積液傳感器24用于測量出熱流體通道17底部的積液量；
[0233 ]當(dāng)配對的積液傳感器24其中之一檢測出熱流體通道17底部存在積液時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0234]當(dāng)配對的兩個(gè)積液傳感器24都檢測出熱流體通道17底部存在積液時(shí)，補(bǔ)液閥23禁止打開，放液閥22強(qiáng)制打開，將系統(tǒng)內(nèi)存液排空。
[0235]最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱系統(tǒng)包括熱源蒸發(fā)器液位傳感器(I)、熱源蒸發(fā)器(3)、熱源汽體壓力傳感器(5)、汽流調(diào)節(jié)閥(6)、蒸汽管(7)、冷流體通道(8)、冷源冷凝器(9)、熱流體通道(17)、冷凝液回流管(18)、回液逆止閥(19)、液流調(diào)節(jié)閥(20); 所述熱源蒸發(fā)器液位傳感器(I)設(shè)置在熱源蒸發(fā)器(3)上，熱源汽體壓力傳感器(5)設(shè)置在熱源蒸發(fā)器(3)上或設(shè)置在所述蒸汽管(7)上沿氣流方向的汽流調(diào)節(jié)閥(6)前； 所述熱源蒸發(fā)器(3)設(shè)置在熱流體通道(17)上;所述冷源冷凝器(9)設(shè)置在冷流體通道(8)上;所述冷源冷凝器(9)的底部位置高于熱源蒸發(fā)器(3)的底部； 所述熱源蒸發(fā)器(3)內(nèi)的上部蒸汽空間和冷源冷凝器(9)內(nèi)的空間通過蒸汽管(7)連通； 所述熱源蒸發(fā)器(3)內(nèi)的空間和冷源冷凝器(9)內(nèi)的下部液體空間通過冷凝液回流管(18)連通;所述冷凝液回流管(18)上沿流體流向依次設(shè)置有液流調(diào)節(jié)閥(20)和回液逆止閥(19)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在于， 所述換熱系統(tǒng)還包括:冷源冷凝器壓力傳感器(14)、冷流體控制閥(15)和熱流體出口溫度傳感器(16); 所述冷源冷凝器壓力傳感器(14)設(shè)置在冷源冷凝器(9)上； 所述冷流體控制閥(15)設(shè)置在冷流體通道(8)上； 所述熱流體出口溫度傳感器(16)設(shè)置在沿?zé)崃黧w流向熱源蒸發(fā)器(3)后的熱流體通道(17)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在于， 所述換熱系統(tǒng)還包括:汽液換熱裝置(10)和集液器(11); 所述的集液器(11)設(shè)置在冷源冷凝器(9)的下方，所述的集液器(11)的上部與冷源冷凝器(9)的下部相聯(lián)通，所述的集液器(11)的底部與冷凝液回流管(18)在冷源冷凝器(9)出液口一端聯(lián)通； 所述汽液換熱裝置(10)連接在蒸汽管(7)上在冷源冷凝器(9)的進(jìn)汽端;所述的汽液換熱裝置(10)設(shè)置在所述的集液器(11)內(nèi)的冷凝液液面之下;所述汽液換熱裝置(10)由設(shè)有眾多出汽口的管排組成； 或者，所述汽液換熱裝置(10)為開有眾多網(wǎng)眼的平板或者容器，蒸汽管(7)內(nèi)蒸汽穿過網(wǎng)眼后實(shí)現(xiàn)與集液器(11)內(nèi)冷凝液的混合換熱。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在于， 所述換熱系統(tǒng)還包括:回流液位傳感器(21)、放液閥(22)和補(bǔ)液閥(23); 所述的回流液位傳感器(21)設(shè)置在所述冷凝液回流管(18)上；所述回流液位傳感器(21)用于檢測從液流調(diào)節(jié)閥(20)到冷源冷凝器(9)底部之間的液位； 所述的放液閥(22)經(jīng)放液管連接在所述熱源蒸發(fā)器(3)的底部； 所述補(bǔ)液閥(23)經(jīng)補(bǔ)液管連接在集液器(11)上； 所述補(bǔ)液管來液為外供除鹽水;或者所述補(bǔ)液管來液為冷流體通道(8)內(nèi)的冷流體。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在于， 所述換熱系統(tǒng)還包括:熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器(2)和熱源汽體溫度傳感器(4);所述的熱源蒸發(fā)器壁溫傳感器(2)設(shè)置在熱流體出口一側(cè)熱源蒸發(fā)器(3)換熱面的下部； 所述熱源汽體溫度傳感器(4)設(shè)置在熱源蒸發(fā)器(3)靠近蒸汽出口的汽測空間；或者，所述熱源汽體溫度傳感器(4)設(shè)置在蒸汽管(7)上的沿氣流方向的汽流調(diào)節(jié)閥(6)前。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在于， 所述換熱系統(tǒng)還包括:積液傳感器(24)、排空管和排空閥(13); 所述積液傳感器(24)有兩個(gè)配對安裝，所述兩個(gè)積液傳感器(24)均設(shè)置在沿?zé)崃黧w流向熱源蒸發(fā)器(3)后的熱流體通道(17)底部； 所述的排空管一端連接在所述冷源冷凝器(9)內(nèi)的蒸汽空間，另一端連接在逆止排氣裝置;所述排空管上設(shè)置有排空閥(13); 所述逆止排氣裝置可使冷源冷凝器(9)內(nèi)氣體排向大氣，而外部空氣無法進(jìn)入冷源冷凝器(9)。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在于， 所述換熱系統(tǒng)還包括:積液傳感器(24)、排空管和排空閥(13); 所述積液傳感器(24)有兩個(gè)配對安裝，所述兩個(gè)積液傳感器(24)均設(shè)置在沿?zé)崃黧w流向熱源蒸發(fā)器(3)后的熱流體通道(17)底部； 所述的排空管一端連接在所述冷源冷凝器(9)內(nèi)的蒸汽空間，另一端連接在逆止排氣裝置;所述排空管上設(shè)置有排空閥(13); 所述逆止排氣裝置可使冷源冷凝器(9)內(nèi)氣體排向大氣，而外部空氣無法進(jìn)入冷源冷凝器(9)。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自然循環(huán)分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在于， 所述換熱系統(tǒng)還包括:所述蒸汽管(7)沿氣流方向在汽流調(diào)節(jié)閥(6)后連接有外聯(lián)蒸汽管路，所述外聯(lián)蒸汽管路上設(shè)有外聯(lián)供汽閥(12)。
【文檔編號(hào)】F22B1/18GK205447690SQ201521060917
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月17日
【發(fā)明人】郝江平
【申請人】山西三合盛節(jié)能環(huán)保技術(shù)股份有限公司, 郝江平