一种热交换站内一补二装置控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及换热站二级网供热技术领域，具体涉及一种热交换站内一补二装置控制系统。

背景技术：

2.换热站就是换热的地方，把由热电厂产生的高温热水或者蒸汽传输到各个居民小区里将热量传送到小区管网中，就像一个变压器一样把一级网的高温热量换热给二级网的热水再供给用户。
3.自2016年热力交换站内一网补二网设备的大规模投入以来，在实际使用过程中出现了很多的技术问题，特别是控制模式方面问题尤为突出。
4.目前常用的一补二控制装置有两种：
5.一种控制模式的主要控制设备是电调阀和电磁阀。控制方法是利用电磁阀通电处于常开状态，使用电调阀的开关来进行流量的调节，此方法也是公司最早使用的控制模式，然而在使用过程中出现的问题是：电磁阀长期处于通电状态，随着供暖期的深入，电磁阀发生故障的隐患会增加，除对电磁阀本身造成了机械故障以外，对一补二的整体系统也造成了冲击，严重时可导致整个补水系统瘫痪无法使用。
6.另外一种控制模式是上述模式的后续改进，主要控制方法是通过对电调阀的给定，设置一个固定值，使一级网以恒定的流速对二级网进行补水，当二级网压力到达一定值后，电磁阀断电关闭。这种控制模式出现的问题是：当管道中水流被电磁阀突然关断后会出现不同程度的水锤现象，产生很大的声响，影响一补二的运行质量，长期运行下去，对管道也有一定的冲击，存在安全隐患。

技术实现要素：

7.鉴于此，本实用新型提供一种热交换站内一补二装置控制系统，通过预设补水压力，通过对电调阀和直补电磁阀的控制，实现对二级网压力的精确补压控制，并且避免水锤产生，提高电磁阀的使用寿命。
8.为了达到在上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：本实用新型提供一种热交换站内一补二装置控制系统，包括第一补水单元、第二补水单元和控制单元，所述第一补水单元用于从一级网向二级网进行补水，所述第二补水单元用于从外界向二级网进行补水，所述第一补水单元和所述第二补水单元均包括有多个元器件，所述控制单元包括有控制器，所述控制器用于电性连接并控制多个所述元器件。
9.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述一级网和所述二级网通过板式换热器进行换热，所述第一补水单元和所述第二补水单元的输出端均连接在所述二级网的回水端，所述第一补水单元的输入端连接在所述一级网的回水端。
10.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述第一补水单元包括直补电磁阀和电调阀，所述直补电磁阀和所述电调阀串接后连通所述一级网和二级网
的回水端，所述二级网的回水端设置有压力变送器，所述压力变送器、所述直补电磁阀和所述电调阀的控制端均与所述控制器电性连接。
11.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述控制单元还包括隔离变压器、24v直流电源和24v交流电源，所述隔离变压器输入端连接市电，输出端分别连接有所述24v直流电源和所述24v交流电源，所述24v直流电源为控制器供电，所述24v交流电源为所述电调阀供电。
12.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述电调阀的输出端管路上还设置有流量仪表，所述流量仪表为流量计，所述流量仪表的输出端电性连接至所述控制器。
13.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述二级网的回水端设置有第一循环补水泵组，所述第一补水单元的输出端连接在所述第一循环补水泵组的输入端之前的回水管路上，所述第一循环补水泵组的控制端与所述控制器电性连接。
14.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述第二补水单元包括有水箱和第二循环补水泵组，所述水箱的输出端连接至所述二级网的回水管路上，所述第二循环补水泵组设置在所述水箱的输出端与所述二级网之间，所述第二循环补水泵组的控制端与所述控制器电性连接。
15.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述二级网的回水端还设置有连接至所述水箱的回水管，在所述水箱的回水管上设置有泄压电磁阀，所述泄压电磁阀的控制端与所述控制器电性连接。
16.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述水箱还设置有从外界向所述水箱补充软化水的输入端，所述水箱输入端设置有水箱电磁阀，所述水箱电磁阀的控制端与所述控制器电性连接。
17.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述水箱中设置有加热器，所述加热器用于对所述水箱中的水进行加热，所述加热器的控制端与所述控制器电性连接。
18.本实用新型提供一种热交换站内一补二装置控制系统，具有如下有益效果：
19.1.本实用新型提供一种热交换站内一补二装置控制系统，通过远程预设二级网补水压力，通过对电调阀和直补电磁阀的控制，实现对二级网压力的精确补压控制；
20.2.本实用新型提供一种热交换站内一补二装置控制系统，直补电磁阀在关断之前，电调阀已经处于完全关闭状态，补水流量为零，此时直补电磁阀瞬间断电关闭也不会出现水锤现象，不仅对管道是一种保护，对整个一补二系统的安全也有了很大的提高；
21.3.本实用新型提供一种热交换站内一补二装置控制系统，直补电磁阀长期处于断电的状态，只有补水时才通电打开，大大延长了直补电磁阀的使用年限，并且减小了对整个补水控制系统的冲击，保证了系统的安全性和稳定性。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例所提供的热交换站内一补二装置控制系统的原理框图；
23.图2为本实用新型实施例所提供的热交换站内一补二装置控制系统的电路连接示意图。
24.附图标记说明：
25.1、板式换热器；2、直补电磁阀；3、电调阀；4、流量仪表；5、压力变送器；6、第一循环补水泵组；7、第二循环补水泵组；8、泄压电磁阀；9、加热器；10、水箱；11、水箱电磁阀。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.以下结合具体情况说明，请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的热交换站内一补二装置控制系统的原理框图；本实用新型提供一种热交换站内一补二装置控制系统，包括第一补水单元、第二补水单元和控制单元，所述第一补水单元用于从一级网向二级网进行补水，所述第二补水单元用于从外界向二级网进行补水，所述第一补水单元和所述第二补水单元均包括有多个元器件，所述控制单元包括有控制器，所述控制器用于电性连接并控制多个所述元器件。控制器采用1215c工业级plc，其工作电源为24v直流电。
28.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述一级网和所述二级网通过板式换热器1进行换热，所述第一补水单元和所述第二补水单元的输出端均连接在所述二级网的回水端，所述第一补水单元的输入端连接在所述一级网的回水端。
29.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述第一补水单元包括直补电磁阀2和电调阀3，所述直补电磁阀2和所述电调阀3串接后连通所述一级网和二级网的回水端，所述二级网的回水端设置有压力变送器5，所述压力变送器5、所述直补电磁阀2和所述电调阀3的控制端均与所述控制器电性连接。
30.请参考图2，图2为本实用新型实施例所提供的热交换站内一补二装置控制系统的电路连接示意图；在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述控制单元还包括隔离变压器、24v直流电源和24v交流电源，所述隔离变压器输入端连接市电，输出端分别连接有所述24v直流电源和所述24v交流电源，所述24v直流电源为控制器供电，所述24v交流电源为所述电调阀3供电。
31.在上述的具体实施方式中，电调阀3为丹弗斯电调阀3，其工作电源为24v交流电，即丹弗斯电调阀3的动力端电性连接ac1和ac2端子，电调阀3的控制端为plc通过继电器ka9控制，直补电磁阀2的控制端被控方式为plc通过继电器ka5控制。
32.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述电调阀3的输出端管路上还设置有流量仪表4，所述流量仪表4为流量计，所述流量仪表4的输出端电性连接至所述控制器。流量仪表4通过型号为cm1241的rs485通讯模块与plc通信。
33.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述二级网的回水端设置有第一循环补水泵组6，所述第一补水单元的输出端连接在所述第一循环补水泵组6的输入端之前的回水管路上，所述第一循环补水泵组6的控制端与所述控制器电性连接。
34.在上述的具体实施方式中，plc通过a2、a3、a4和a5端口对第一循环补水泵组6进行控制。
35.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述第二补水单元包括有水箱10和第二循环补水泵组7，所述水箱10的输出端连接至所述二级网的回水管路上，所述第二循环补水泵组7设置在所述水箱10的输出端与所述二级网之间，所述第二循环补水泵组7的控制端与所述控制器电性连接。
36.在上述的具体实施方式中，plc通过b0、b1、b2和b3端口对第一循环补水泵组6进行控制。循环泵和/或补水泵的变频器通过型号为cm1241的rs485通讯模块进行通信。
37.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述二级网的回水端还设置有连接至所述水箱10的回水管，在所述水箱10的回水管上设置有泄压电磁阀8，所述泄压电磁阀8的控制端与所述控制器电性连接。
38.在上述的具体实施方式中，泄压电磁阀8的被控方式为plc通过继电器ka7控制。
39.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述水箱10还设置有从外界向所述水箱10补充软化水的输入端，所述水箱10输入端设置有水箱10电磁阀，所述水箱10电磁阀的控制端与所述控制器电性连接。
40.在上述的具体实施方式中，水箱10电磁阀的被控方式为plc通过继电器ka6控制.
41.在上述的热交换站内一补二装置控制系统中，作为优选方案，所述水箱10中设置有加热器9，所述加热器9用于对所述水箱10中的水进行加热，所述加热器9的控制端与所述控制器电性连接。
42.在上述的具体实施方式中，加热器9的被控方式为plc通过继电器ka8控制。
43.本实用新型热交换站内一补二装置控制系统基本控制原理如下：
44.通过人机界面设置补水压力，参数保存到可编程控制器内部，可编程控制器根据设定压力和反馈压力，通过对电调阀3和直补电磁阀2的控制，实现对二级网压力的精确补压控制。plc还可以设置有dtu通讯模块，与外机人机交互终端进行通信，方便远程控制。
45.其具体控制过程为：压力变送器5实时采集二级网压力，输出4-20ma模拟信号，反馈给可编程控制器，可编程控制器对模拟信号进行处理，转换成实际的压力显示到人机界面，方便现场操作人员的观察，同时实时压力参与阀门的控制。当二级网压力低于设定的压力下限时，直补电磁阀2通电瞬间打开（平时直补电磁阀2处于断电状态，有利于提高直补电磁阀2的使用寿命），同时电调阀3根据pid调节，逐渐开到一个较大的设定开度，通过一级网对二级网进行快速补压（可防止压力下降过低），当二级网压力接近设定值时（接近目标压力），电调阀3开始自动向下调节开度，一网补二网的流量会减小，实现对二级网的低流量、高精度的补压；当二级网压力到达设定值时，此时的流量随着电调阀3的逐渐关闭而降为零，最后，可编程控制器（plc）检测到电调阀3完全关闭后，直补电磁阀2断电关闭，双关断保证系统安全，一个完整的补水过程进行完毕。当二级网压力再次下降到设置的压力下限时，系统重复以上过程，从而实现对二级网压力的精准控制。
46.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排
除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
47.以上对本实用新型所提供的具体实施方式进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：

1.一种热交换站内一补二装置控制系统，其特征在于，包括第一补水单元、第二补水单元和控制单元，所述第一补水单元用于从一级网向二级网进行补水，所述第二补水单元用于从外界向二级网进行补水，所述第一补水单元和所述第二补水单元均包括有多个元器件，所述控制单元包括有控制器，所述控制器用于电性连接并控制多个所述元器件。2.根据权利要求1所述的热交换站内一补二装置控制系统，其特征在于，所述一级网和所述二级网通过板式换热器进行换热，所述第一补水单元和所述第二补水单元的输出端均连接在所述二级网的回水端，所述第一补水单元的输入端连接在所述一级网的回水端。3.根据权利要求1所述的热交换站内一补二装置控制系统，其特征在于，所述第一补水单元包括直补电磁阀和电调阀，所述直补电磁阀和所述电调阀串接后连通所述一级网和二级网的回水端，所述二级网的回水端设置有压力变送器，所述压力变送器、所述直补电磁阀和所述电调阀的控制端均与所述控制器电性连接。4.根据权利要求3所述的热交换站内一补二装置控制系统，其特征在于，所述控制单元还包括隔离变压器、24v直流电源和24v交流电源，所述隔离变压器输入端连接市电，输出端分别连接有所述24v直流电源和所述24v交流电源，所述24v直流电源为控制器供电，所述24v交流电源为所述电调阀供电。5.根据权利要求3所述的热交换站内一补二装置控制系统，其特征在于，所述电调阀的输出端管路上还设置有流量仪表，所述流量仪表为流量计，所述流量仪表的输出端电性连接至所述控制器。6.根据权利要求1所述的热交换站内一补二装置控制系统，其特征在于，所述二级网的回水端设置有第一循环补水泵组，所述第一补水单元的输出端连接在所述第一循环补水泵组的输入端之前的回水管路上，所述第一循环补水泵组的控制端与所述控制器电性连接。7.根据权利要求1所述的热交换站内一补二装置控制系统，其特征在于，所述第二补水单元包括有水箱和第二循环补水泵组，所述水箱的输出端连接至所述二级网的回水管路上，所述第二循环补水泵组设置在所述水箱的输出端与所述二级网之间，所述第二循环补水泵组的控制端与所述控制器电性连接。8.根据权利要求7所述的热交换站内一补二装置控制系统，其特征在于，所述二级网的回水端还设置有连接至所述水箱的回水管，在所述水箱的回水管上设置有泄压电磁阀，所述泄压电磁阀的控制端与所述控制器电性连接。9.根据权利要求7所述的热交换站内一补二装置控制系统，其特征在于，所述水箱还设置有从外界向所述水箱补充软化水的输入端，所述水箱输入端设置有水箱电磁阀，所述水箱电磁阀的控制端与所述控制器电性连接。10.根据权利要求7所述的热交换站内一补二装置控制系统，其特征在于，所述水箱中设置有加热器，所述加热器用于对所述水箱中的水进行加热，所述加热器的控制端与所述控制器电性连接。

技术总结

本实用新型涉及换热站二级网供热技术领域，具体涉及一种热交换站内一补二装置控制系统，包括第一补水单元、第二补水单元和控制单元，所述第一补水单元用于从一级网向二级网进行补水，所述第二补水单元用于从外界向二级网进行补水，所述第一补水单元和所述第二补水单元均包括有多个元器件，所述控制单元包括有控制器，所述控制器用于电性连接并控制多个所述元器件。本实用新型通过预设补水压力，通过对电调阀和直补电磁阀的控制，实现对二级网压力的精确补压控制，并且避免水锤产生，提高电磁阀的使用寿命。阀的使用寿命。阀的使用寿命。