專利名稱：水輪發(fā)電機(jī)組余熱利用補(bǔ)排風(fēng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用水利發(fā)電機(jī)組的余熱對(duì)水利發(fā)電站廠房進(jìn)行采暖的設(shè)備，具體地說，它是水輪發(fā)電機(jī)組余熱利用補(bǔ)排風(fēng)裝置。
背景技術(shù)：
水力發(fā)電廠的水輪發(fā)電機(jī)組在工作期間可產(chǎn)生較大的熱量，為了防止發(fā)電機(jī)組過熱而損壞，它自身帶有冷卻系統(tǒng)。該冷卻系統(tǒng)在對(duì)發(fā)電機(jī)組內(nèi)部進(jìn)行冷卻的同時(shí)也散發(fā)出熱量，再加上發(fā)電機(jī)組散發(fā)出的余熱，使發(fā)電機(jī)組周圍的溫度仍很高，一般情況下，在不需要機(jī)房采暖時(shí)(如夏季)，發(fā)電機(jī)即處于自然散熱狀態(tài)，其冷卻系統(tǒng)要頻繁而積極地工作。當(dāng)需要機(jī)房采暖時(shí)(如冬季)，則常人工打開發(fā)電機(jī)組蓋板上的熱風(fēng)排放窗口，使發(fā)電機(jī)組散發(fā)出的熱風(fēng)自然排至機(jī)房而供暖，也就是說，當(dāng)發(fā)電機(jī)組蓋板上熱風(fēng)排放窗口打開時(shí)，發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生熱風(fēng)可以自然排放，而環(huán)境溫度的冷風(fēng)可以自然補(bǔ)進(jìn)。然而這種熱風(fēng)自然排放方式的循環(huán)風(fēng)速及風(fēng)量都較低，熱交換緩慢，再加上排出的熱風(fēng)無定向輸送，使發(fā)電機(jī)組的余熱利用率很低，經(jīng)實(shí)測(cè)，其余熱利用率只有5％左右。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的為了克服已有技術(shù)中的缺點(diǎn)、提高水輪發(fā)電機(jī)組的余熱利用率，提供一種水輪發(fā)電機(jī)組余熱利用補(bǔ)排風(fēng)裝置，通過該裝置達(dá)到廠房采暖節(jié)能和改善水輪發(fā)電機(jī)組的通風(fēng)及提高其制冷效率的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案如下它設(shè)有一個(gè)水輪發(fā)電機(jī)組的風(fēng)罩，在該風(fēng)罩上至少設(shè)有一對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)，在風(fēng)罩內(nèi)、外分別設(shè)有熱風(fēng)溫度傳感器(4)和環(huán)境溫度傳感器(5)，它還具有一個(gè)根據(jù)熱風(fēng)溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器測(cè)量的信號(hào)對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)進(jìn)行開啟和關(guān)閉控制的補(bǔ)風(fēng)控制器。
上述風(fēng)罩上設(shè)置4～8對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)，并沿風(fēng)罩四周均勻布置，每對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)上、下對(duì)稱布置，補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)在下方，排風(fēng)窗機(jī)在上方。
上述補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)由窗體架和依次安裝在窗體內(nèi)的進(jìn)風(fēng)閥、濾網(wǎng)、低噪聲軸流風(fēng)機(jī)構(gòu)成，上述的排風(fēng)窗機(jī)由窗體架和安裝窗體架內(nèi)的排風(fēng)閥構(gòu)成。
通過上述解決方案可以看出，本實(shí)用新型設(shè)置了水輪發(fā)電機(jī)組的風(fēng)罩，該風(fēng)罩將水輪發(fā)電機(jī)組散發(fā)的熱風(fēng)進(jìn)行收集，然后通過設(shè)置在風(fēng)罩內(nèi)、外的溫度傳感器對(duì)罩內(nèi)熱風(fēng)溫度和罩外的環(huán)境溫度進(jìn)行感溫，當(dāng)溫度達(dá)到所設(shè)定的溫度時(shí)，所述的補(bǔ)風(fēng)控制器開啟補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)，將環(huán)境溫度的冷風(fēng)強(qiáng)制送入風(fēng)罩內(nèi)，迫使風(fēng)罩內(nèi)熱風(fēng)從排風(fēng)窗機(jī)強(qiáng)制排出，從而形成罩內(nèi)、外的冷、熱風(fēng)強(qiáng)制交換。本裝置的排風(fēng)窗機(jī)可以方便實(shí)現(xiàn)與采暖管口相接，使風(fēng)罩排出的熱風(fēng)可以順采暖管輸送至廠房。由于本實(shí)用新型采用了上述強(qiáng)制放熱風(fēng)方式進(jìn)行定向采暖，其余熱的利用率大大提高，經(jīng)實(shí)測(cè)，冬季供熱量比已有的自然放熱風(fēng)方式增加了58.5％～64.8％，余熱利用率在30％以上，節(jié)能效果顯著。同時(shí)，發(fā)電機(jī)組的通風(fēng)也得到改善，其冷卻效率大大提高，從而提高了發(fā)電機(jī)的額定出力。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是多對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)沿風(fēng)罩四周均勻布置，且補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)采用上、下對(duì)稱布置，這樣可以較好地形成冷、熱風(fēng)循環(huán)，進(jìn)一步提高其余熱利用率。


圖1、本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、多對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)布局結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3、補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4、排風(fēng)窗機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5、本實(shí)用新型補(bǔ)風(fēng)控制器的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，所述的風(fēng)罩1可以采用一種圓柱形或橢圓柱形等罩體，并用鋼筋混凝土制成，本例以在罩體上設(shè)置一對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)為例說明其工作原理，其中補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)2和排風(fēng)窗機(jī)3上、下對(duì)稱設(shè)置。在實(shí)際應(yīng)用中，補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)的數(shù)量可以根據(jù)需要而設(shè)定。
參見圖3，補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)由窗體架2.1和依次安裝在窗體內(nèi)的進(jìn)風(fēng)閥2.2、濾網(wǎng)2.3、軸流風(fēng)機(jī)2.4構(gòu)成，圖中2.5是設(shè)在窗體架前面板上的百葉裝飾窗口。參見圖4，所述的排風(fēng)窗機(jī)由窗體架3.1和安裝窗體架內(nèi)的排風(fēng)閥3.2構(gòu)成，圖中3.3是設(shè)在窗體架前面板上的百葉裝飾窗口。補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)的軸流風(fēng)機(jī)采用低噪聲節(jié)能風(fēng)機(jī)，濾網(wǎng)采用多層金屬過濾網(wǎng)和活性碳吸附濾網(wǎng)，它可以除去各種肉眼可見的粉塵及空氣中的異味，從而確保補(bǔ)風(fēng)口的衛(wèi)生及降噪功能。補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)上的風(fēng)閥是為發(fā)電機(jī)組的消防而設(shè)置的，如果火警系統(tǒng)探測(cè)到發(fā)電機(jī)組起火時(shí)，可以立即關(guān)閉風(fēng)閥，起到阻火封閉作用，待火滅后，又可開啟風(fēng)閥，并可手動(dòng)強(qiáng)制起動(dòng)本裝置進(jìn)行換氣排煙。
參見圖5，本裝置的熱風(fēng)溫度傳感器4可安裝在風(fēng)罩內(nèi)的任意一個(gè)部位，環(huán)境溫度傳感器5可安裝在風(fēng)罩外的某個(gè)部位。但是，為了裝置的完整性，熱風(fēng)溫度傳感器最好安裝在補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)的進(jìn)風(fēng)口處，而環(huán)境溫度傳感器最好安裝在排風(fēng)窗機(jī)的出風(fēng)口處，與補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)成為一體。所述的補(bǔ)風(fēng)控制器由智能溫度控制器6.1和啟動(dòng)控制器6.2組成，所述的智能溫度控制器由兩臺(tái)REX-F900組成，它主要完成熱風(fēng)溫度和環(huán)境溫度的設(shè)置和根據(jù)所設(shè)置的溫度完成邏輯判斷。假設(shè)所設(shè)的熱風(fēng)溫度為T1，所設(shè)的環(huán)境溫度為T0，它需要完成的邏輯判斷是當(dāng)罩內(nèi)的熱風(fēng)溫度≥所設(shè)定的溫度T1(假設(shè)為50℃)，且罩外的環(huán)境溫度≤所設(shè)定的溫度T0(假設(shè)為5℃)時(shí)，智能溫度控制器6.1中的開關(guān)S0、S1閉合，則從其9腳輸出高電平有效信號(hào)，即輸出“補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)開”的信號(hào)；而當(dāng)罩內(nèi)的余熱溫度＜所設(shè)定的溫度T1或罩外的環(huán)境溫度＞所設(shè)定的溫度T0時(shí)，智能溫度控制器6.1中的開關(guān)S1’或S0’閉合，則從其10腳輸出高電平有效信號(hào)，即“補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)關(guān)”的信號(hào)。所述的啟動(dòng)控制器6.2由“補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)開”的控制回路和“補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)關(guān)”的控制回路及補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)的主控回路組成，所述“補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)開”的控制回路由繼電器J1、開關(guān)S0、S1及自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)P2、電源開關(guān)G串聯(lián)后與220V電源的火線L1及零線N相接；所述“補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)關(guān)”的控制回路由繼電器J2、并聯(lián)開關(guān)S1’、S0’及自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)P2、電源開關(guān)G串聯(lián)后與220V電源的火線L1及零線N相接；所述補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)的主控回路由補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)的進(jìn)風(fēng)閥打開位置傳感開關(guān)B1、排風(fēng)窗機(jī)的排風(fēng)閥打開位置傳感開關(guān)B2、補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)的軸流風(fēng)機(jī)M的熱保護(hù)器F、軸流風(fēng)機(jī)M的交流接觸器K、繼電器J2的常閉觸點(diǎn)J2’、強(qiáng)制停機(jī)手閘P、并聯(lián)的手動(dòng)補(bǔ)風(fēng)手閘P1和繼電器J1的常開觸點(diǎn)J1’及交流接觸器K的自保持開關(guān)K”和自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)P2、電源開關(guān)G串聯(lián)后與220V電源的火線L1及零線N相接；其中進(jìn)風(fēng)閥與排風(fēng)閥的打開位置傳感開關(guān)的工作狀態(tài)是在它們打開時(shí)，開關(guān)是閉合的，在關(guān)閉時(shí)，開關(guān)是斷開的，這樣設(shè)置就可以保證只有在風(fēng)閥打開時(shí)，主控回路才能接通而進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)。本裝置有自動(dòng)和手動(dòng)兩種工作模式，自動(dòng)工作模式的工作過程是合上軸流風(fēng)機(jī)M的電源手閘Q，合上啟動(dòng)控制器6.2的電源開關(guān)G，將自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)P2打向自動(dòng)擋，即開關(guān)的3與4端相連、13與14端相連、9與10端斷開，將強(qiáng)制停止手閘P打向“投”的位置(一般情況下均打向這個(gè)的位置)，這時(shí)，如果罩內(nèi)的熱風(fēng)溫度≥所設(shè)定的溫度T1，且罩外的環(huán)境溫度≤所設(shè)定的溫度T0，智能溫度控制器7的9腳輸出高電平信號(hào)，則繼電器J1動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)J1’閉合，這時(shí)，如果補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)的風(fēng)閥處于打開位置，即傳感開關(guān)B1、B2為閉合態(tài)，則主控回路接通，接著交流接觸器的三相觸點(diǎn)K’接通，其自保持觸點(diǎn)K”也同時(shí)接通，則主控回路保持接通狀態(tài)，交流接觸器的三相觸點(diǎn)K’也保持接通狀態(tài)，則軸流風(fēng)機(jī)M工作，補(bǔ)風(fēng)開始；經(jīng)過一段時(shí)間的罩內(nèi)、外熱風(fēng)交換，可能罩內(nèi)的熱風(fēng)溫度＜所設(shè)定的溫度T1或罩外的環(huán)境溫度＞所設(shè)定的溫度T0，只要上述其中一個(gè)條件滿足時(shí)，則智能溫度控制器6.1的10腳輸出高電平，這時(shí)，繼電器J2動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)J2’斷開，則主控回路斷開，軸流風(fēng)機(jī)停止工作，補(bǔ)、排風(fēng)停止。本裝置的手動(dòng)工作模式過程是在電源開關(guān)接通的情況下，將自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)P2打向手動(dòng)擋，即開關(guān)的9與10端接通，3與4端和13與14端均斷開，這時(shí)，可用手動(dòng)補(bǔ)風(fēng)手閘P1進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)與停止補(bǔ)風(fēng)的操作。
參見圖2，風(fēng)罩1上也可以設(shè)置多對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)(2)、(3)，圖中示出6對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)的均布安裝示意結(jié)構(gòu)。每對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)上均對(duì)應(yīng)設(shè)有上述的熱風(fēng)溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器，并對(duì)應(yīng)設(shè)置用于控制補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)的補(bǔ)風(fēng)控制器(6)。
權(quán)利要求1.一種水輪發(fā)電機(jī)組余熱利用補(bǔ)排風(fēng)裝置，其特征是它設(shè)有一個(gè)水輪發(fā)電機(jī)組的風(fēng)罩(1)，在該風(fēng)罩上至少設(shè)有一對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)(2)、(3)，在風(fēng)罩內(nèi)、外分別設(shè)有熱風(fēng)溫度傳感器(4)和環(huán)境溫度傳感器(5)，它還具有一個(gè)根據(jù)熱風(fēng)溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器測(cè)量的信號(hào)對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)進(jìn)行開啟和關(guān)閉控制的補(bǔ)風(fēng)控制器(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機(jī)組余熱利用補(bǔ)排風(fēng)裝置，其特征是所述風(fēng)罩上設(shè)有4～8對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)，并沿風(fēng)罩四周均勻布置，每對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)上、下對(duì)稱布置，補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)(2)在下方，排風(fēng)窗機(jī)(3)在上方。
3.如權(quán)利要求1或2所述的水輪發(fā)電機(jī)組余熱利用補(bǔ)排風(fēng)裝置，其特征是所述的補(bǔ)風(fēng)窗機(jī)由窗體架(2.1)和依次安裝在窗體內(nèi)的進(jìn)風(fēng)閥(2.2)、濾網(wǎng)(2.3)、低噪聲軸流風(fēng)機(jī)(2.4)構(gòu)成，所述的排風(fēng)窗機(jī)由窗體架(3.1)和安裝窗體架內(nèi)的排風(fēng)閥(3.2)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型是一種水輪發(fā)電機(jī)組余熱利用補(bǔ)排風(fēng)裝置。它設(shè)有一個(gè)水輪發(fā)電機(jī)組的風(fēng)罩，在該風(fēng)罩上設(shè)有多對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)，在風(fēng)罩內(nèi)、外分別設(shè)有熱風(fēng)溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器，它還具有一個(gè)根據(jù)熱風(fēng)溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器測(cè)量的信號(hào)對(duì)補(bǔ)風(fēng)和排風(fēng)窗機(jī)進(jìn)行開啟和關(guān)閉控制的補(bǔ)風(fēng)控制器。本實(shí)用新型采用了強(qiáng)制放熱風(fēng)方式進(jìn)行定向采暖，其余熱的利用率大大提高，經(jīng)實(shí)測(cè)，冬季供熱量比已有的自然放熱風(fēng)方式增加了58.5％～64.8％，余熱利用率在30％以上。同時(shí)，發(fā)電機(jī)組的通風(fēng)也得到改善，其冷卻效率提高，也提高了發(fā)電機(jī)的額定出力。
文檔編號(hào)F24D5/00GK2632540SQ0324199
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者楊志剛, 王潤玲, 尚宏 申請(qǐng)人:北京木聯(lián)能工程科技有限公司