專利名稱：一種阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽堵的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于循環(huán)水系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽堵的裝置。
背景技術(shù)：
循環(huán)水系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、熱電等各領(lǐng)域中，經(jīng)過各換熱器換熱后，沿回水管路回至冷卻塔。各套循環(huán)水裝置中換熱器布置位置各不相同，高低差異大，部分換熱器位置遠(yuǎn)高于冷卻塔布水高度，根據(jù)流體力學(xué)能量守恒定律，換熱器出水壓力與高度有直接關(guān)系，位置越高，出水壓力越低，循環(huán)水系統(tǒng)中，冷卻塔上塔壓力P塔，當(dāng)回水支管不進(jìn)行調(diào)節(jié)及不計(jì)回水管路阻力時(shí)，換熱器出水壓力P換熱與換熱器位置高度H之間關(guān)系為P 換熱=P 塔-H即換熱器位置越高，其出口壓力就越低。由飽和水蒸汽熱力性質(zhì)可知，壓力越低越容易汽化。當(dāng)前沒有嚴(yán)格按照實(shí)際運(yùn)行溫度對(duì)應(yīng)的汽化壓力進(jìn)行控制，常見運(yùn)行方式有以下兩種I、高區(qū)回水根本不進(jìn)行調(diào)節(jié)高區(qū)回水不進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，高區(qū)支管由于負(fù)壓太大很容易導(dǎo)致汽化，使汽泡聚集在管道上沿，減少管道過水面積，從而減少了換熱器過水量，汽化嚴(yán)重時(shí)可能堵塞整個(gè)支管，形成汽堵，嚴(yán)重影響換熱器換熱效果，對(duì)生產(chǎn)有影響。2、高區(qū)回水調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)量非常大調(diào)節(jié)量非常大雖然導(dǎo)致出水壓力增加，阻止汽化發(fā)生，但是當(dāng)供水壓力一定時(shí)，過大出水壓力也會(huì)影響換熱器過水量，影響換熱器使用效果，通過增加泵站整體壓力使換熱器達(dá)到正常需求流量，也增加了泵站整個(gè)能耗。循環(huán)水回水壓力及溫度根據(jù)負(fù)荷變化而經(jīng)常變化，因此，設(shè)計(jì)一套裝置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，既能夠有效阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽化，又能夠保證系統(tǒng)整體運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性顯得尤為重要。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽堵的裝置，用于阻止循環(huán)水汽化導(dǎo)致汽堵導(dǎo)致的影響換熱器使用效果，同時(shí)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況控制最低運(yùn)行壓力，降低供水系統(tǒng)所需要的壓力，提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽堵的裝置，用于設(shè)置在包括高區(qū)換熱器的循環(huán)水系統(tǒng)上，包括設(shè)置在換熱器出口端的溫度傳感器、壓力傳感器和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及電氣控制箱；所述溫度傳感器和壓力傳感器用于采集出水的溫度和壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)；
3[0015]所述電氣控制箱包括信號(hào)處理模塊、PID調(diào)節(jié)器和動(dòng)力電路，用于預(yù)設(shè)不同溫度下水的汽化壓力，通過測(cè)定變化的回水壓力與對(duì)應(yīng)溫度的汽化壓力比較，將換熱器出口壓力按照對(duì)應(yīng)汽化壓力加O. 02MPa富裕量進(jìn)行控制；所述電動(dòng)調(diào)節(jié)閥用于根據(jù)電氣控制箱輸出的調(diào)節(jié)值對(duì)回水壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能實(shí)時(shí)采集出水口的壓力和溫度值，并將檢測(cè)值與預(yù)設(shè)的值進(jìn)行比較，通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)回水壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽堵的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽堵的裝置中示例的循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽堵的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。參考圖1，所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽堵的裝置的結(jié)構(gòu)框圖，用于設(shè)置在包括高區(qū)換熱器的循環(huán)水系統(tǒng)上，包括設(shè)置在換熱器出口端的溫度傳感器12、壓力傳感器11和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥14以及電氣控制箱13，溫度傳感器12和壓力傳感器11用于采集出水的溫度和壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)，電氣控制箱14包括信號(hào)處理模塊、PID調(diào)節(jié)器和動(dòng)力電路，用于預(yù)設(shè)不同溫度下水的汽化壓力，通過測(cè)定變化的回水壓力與對(duì)應(yīng)溫度的汽化壓力比較，將換熱器出口壓力按照對(duì)應(yīng)汽化壓力加O. 02MPa富裕量進(jìn)行控制，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥14用于根據(jù)電氣控制箱輸出的調(diào)節(jié)值對(duì)回水壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，使回水壓力維持在汽化壓力以上一定范圍內(nèi)，既避免水汽化后形成汽堵，提高換熱器換熱性能，又能夠達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行在合理壓力范圍內(nèi)，提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。通過以上技術(shù)方案，能夠?qū)?shí)時(shí)對(duì)回水壓力和溫度進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)回水溫度值對(duì)應(yīng)的實(shí)際汽化壓力通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，用于阻止循環(huán)水汽化導(dǎo)致汽堵導(dǎo)致的影響換熱器使用效果，同時(shí)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況控制最低運(yùn)行壓力，降低泵站所需供水壓力，提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。以下用一具體的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案和有益效果進(jìn)行描述。圖2所示為某焦化廠循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，有三只換熱器布置在15米以下，有一只換熱器23布置在35米處，其進(jìn)水端設(shè)置換熱器進(jìn)口壓力表24，出水端設(shè)置換熱器出口壓力表22，循環(huán)水泵26根據(jù)負(fù)荷變化運(yùn)行1-2臺(tái)，循環(huán)水泵出口處設(shè)置泵站供水壓力表25，供水總管壓力為O. 4-0. 46MPa，高區(qū)循環(huán)水支管出水溫度為30_50°C。循環(huán)水經(jīng)各換熱器換熱后通過回水管道回至冷卻塔，其中冷卻塔布水高度為8米，冷卻塔回水管上設(shè)置回冷卻塔壓力表21。若回水不進(jìn)行調(diào)節(jié)處于全開狀態(tài)，35米處換熱器出水壓力達(dá)到-27米，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重汽化形成汽堵現(xiàn)象，需要對(duì)回水壓力進(jìn)行控制到正常汽化壓力范圍之內(nèi)，具體實(shí)施步驟如下I、根據(jù)正常回水溫度范圍，確定對(duì)應(yīng)汽化壓力范圍根據(jù)飽和蒸汽熱力性質(zhì)表，對(duì)應(yīng)30°C時(shí)汽化壓力絕對(duì)值為4245Pa，相對(duì)于大氣壓力101325Pa的相對(duì)值為4245-101325 = _97080Pa，即表壓顯示約-97. 08kPa(合計(jì)約-9. 7米)；對(duì)應(yīng)50°C時(shí)汽化壓力絕對(duì)值為12344Pa，相對(duì)于大氣壓力101325Pa的相對(duì)值為 12344-101325 = -88981Pa,即表壓顯示約-88. 98kPa(合計(jì)約-8. 9 米)。按照保留2米富裕量計(jì)算，在回水溫度為30_50°C時(shí)，控制回水壓力對(duì)應(yīng)為-7. 7—6. 9 米(即-77—69kPa)。2、根據(jù)回水溫度、回水壓力變化范圍選擇合適的溫度傳感器、壓力傳感器；選擇合適與回水支管同管徑的帶模擬量調(diào)節(jié)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；3、設(shè)計(jì)電氣控制箱，實(shí)現(xiàn)根據(jù)回水溫度運(yùn)行在30_50°C時(shí)，輸出信號(hào)給電動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)回水壓力進(jìn)行線性恒壓控制功能，壓力變化區(qū)間為-77-69kPa ；4、按照附圖3結(jié)構(gòu)示意圖安裝電氣控制箱13、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥14、溫度傳感器12和壓力傳感器11。為了簡(jiǎn)化起見，也可以通過直接通過PID實(shí)現(xiàn)換熱器出口壓力為_69kPa的恒壓控制方式。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽堵的裝置，用于設(shè)置在包括高區(qū)換熱器的循環(huán)水系統(tǒng)上，其特征在于，包括設(shè)置在換熱器出口端的溫度傳感器、壓力傳感器和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及電氣控制箱；所述溫度傳感器和壓力傳感器用于采集出水的溫度和壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào);所述電氣控制箱包括信號(hào)處理模塊、PID調(diào)節(jié)器和動(dòng)力電路，用于預(yù)設(shè)不同溫度下水的汽化壓力，通過測(cè)定變化的回水壓力與對(duì)應(yīng)溫度下的汽化壓力比較，將換熱器出口壓力按照對(duì)應(yīng)汽化壓力加O. 02MPa富裕量進(jìn)行控制；所述電動(dòng)調(diào)節(jié)閥用于根據(jù)電氣控制箱輸出的調(diào)節(jié)值對(duì)回水壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種阻止循環(huán)水系統(tǒng)高區(qū)支管發(fā)生汽堵的裝置，包括設(shè)置在高區(qū)換熱器出口端的溫度傳感器、壓力傳感器和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及電氣控制箱，溫度傳感器和壓力傳感器用于采集出水的溫度和壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)，電氣控制箱包括信號(hào)處理模塊、PID調(diào)節(jié)器和動(dòng)力電路，用于預(yù)設(shè)不同溫度下水的汽化壓力，通過測(cè)定變化的回水壓力與對(duì)應(yīng)溫度下汽化壓力比較，將換熱器出口壓力按照對(duì)應(yīng)汽化壓力加0.02MPa富裕量進(jìn)行控制，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥用于根據(jù)電氣控制箱輸出的調(diào)節(jié)值對(duì)回水壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型用于阻止循環(huán)水汽化導(dǎo)致汽堵導(dǎo)致的影響換熱器使用效果，同時(shí)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況控制最低運(yùn)行壓力，提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)F28F27/00GK202734665SQ20122044351
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者萬文杰, 黃高嶺, 謝先明, 張麗君 申請(qǐng)人:浙江科維節(jié)能技術(shù)股份有限公司