CN113883577A - 一种集中供热临时热水智能供应*** - Google Patents

Abstract

本发明属于集中供热技术领域，尤其为一种集中供热临时热水智能供应***，包括：供热管网，包括连接热电厂的一次管网和连接热用户的二次管网；储水模块，用于储存临时用水；换热站；进水管道；出水管道；控制模块，用于供水管道泵送控制、供水管道阀组控制、循环管路阀组及泵送控制。本发明能够在供热管网发生管道泄漏等事故需要进行管道维修时，控制并启用临时热水供应***，对与该管道相关的热用户群体进行临时热水供应，为热用户群体生活提供便利，临时热水双功能应用模式能够灵活切换，充分利用了临时热水抑制管网热损失机制，极大提升了管道保温结构的保温性能，能够降低一次管网的热传递速度，以达到减少管网保温结构的热损失的目的。

Description

一种集中供热临时热水智能供应***

技术领域

本发明涉及集中供热技术领域，具体为一种集中供热临时热水智能供应***。

背景技术

集中供热是指由集中热源所产生的蒸汽、热水，通过管网供给一个城市(镇)或部分区域生产、采暖和生活所需的热量的方式。集中供热是现代化城市的基础设施之一，也是城市公用事业的一项重要设施。集中供热不仅能给城市提供稳定、可靠的高品位热源，改善人民生活，而且能节约能源，减少城市污染，有利于城市美化，有效地利用城市有效空间。所以，集中供热具有显著的经济效益和社会效益。

常见的集中供热***热源有热电厂、区域锅炉房和集中锅炉房，将热源厂产生的蒸汽或热水送入到一次网，然后经过换热站的换热器把一次网的蒸汽或热水的热量传给二次网，最后通过二次网把热量送到热用户，热用户再通过室内散热器把热量发到室内，保证在冬季室内保持一定的温度，以满足人们的生活、生产需求。

现有的集中供热***在应用过程中发生管道泄漏特别是二次管网泄漏事故时，需要对区域内相应热用户群体(公寓)供热相关的二次管网进行维修，并在维修管网过程中需要暂停该二次管网供热需求，此时，与该二次管网相关热用户群体在维修管网期间内无法得到供暖，使热用户的正常生活无法得到保障，现有的集中供热***缺乏临时热水供暖功能，灵活性较差，且一次管网在运行过程中，其保温结构的热损失较大，缺乏明显改善一次管网保温结构热损失的措施以及临时热水供应机制。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种集中供热临时热水智能供应***，解决了现有的集中供热***缺乏明显改善一次管网保温结构热损失的措施以及临时热水供应机制的问题。

(二)技术方案。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种集中供热临时热水智能供应***，所述集中供热临时热水智能供应***包括：

供热管网，包括连接热电厂的一次管网和连接热用户的二次管网，热电厂产生的热水经一次管网输送至二次管网，经二次管网实现热用户供暖，所述一次管网的管道与保温层之间周向均布有依附管道；

储水模块，用于储存临时用水，在与某一区域末端热用户群体供热相关的二次管网管道受损需要维修时，为该区域末端热用户群体提供临时用水，所述储水模块通过供水管道与二次管网末端连接，所述供水管道上设有水泵；

换热站，连接于一次管网末端，同时用于对经一次管网输送的热水以及供水管道输送的临时用水进行加热；

进水管道，一端与依附管道进液口连接，另一端与供水管道的热水输送段的热水进口连接，用于将经换热站加热后的临时热水输送至依附管道内；

出水管道，一端与依附管道出液口连接，另一端与储水模块连接，所述出水管道上设有循环泵，所述储水模块、部分供水管道、进水管道、依附管道和出水管道组成循环管路；

控制模块，用于供水管道泵送控制、供水管道阀组控制、循环管路阀组及泵送控制。

为在基础保温结构上提高保温层的保温效果，以降低保温结构的热损失，通过在一次管网的管道外壁与依附管道之间增设内保温层，由于内保温层处于两个供热管路之间，导热系数小且保有极佳的温度稳定性，管网管道与依附管道之间温差较小，使供热管网的热传递减慢，实现降低管网热损失的目的。

为提高临时用水储水量，设置由若干串联联接的储水罐组成储水模块，各储水罐上均设有与控制模块电性连接的液位计，所述储水模块通过二次网回水管进行补水，所述二次网回水管通过支管与其中一个储水罐连接，所述支管上设有与控制模块电性连接的第一气动阀门，通过设置储水模块，能够在某一区域末端热用户群体供热相关的二次管网管道受损需要维修时，为该区域末端热用户群体提供临时用水，无需担心在维修期间无供暖可用，为热用户适宜生活需求提供保障。

进一步地，所述控制模块采用STM32F103C8T6微控制器。

为方便各依附管道与相应管路的其他管道连接，所述依附管道的进液口位置对应设置于一次管网的末端，所述依附管道的出液口位置对应设置于一次管网的前端，各依附管道的进液口和出液口端均连接有一对多型二通接头，所述一对多型二通接头上设有连接法兰，所述进水管道的出液端和出水管道的进液端分别与相应的一对多型二通接头之间均采用法兰连接的方式进行固定，通过设置一对多型二通接头，将各依附管道的端部与一对多型二通接头的多接口端一一对接，再通过法兰连接的方式将一对多型二通接头的唯一接口端与相应管道端口连接固定，保证连接端的连接强度以及连接的可靠性。

为保证临时用水能够及时在区域管道受损维修时输送至指定热用户，同时在供热管网正常运行时达到降低一次管网的热损失目的，将供水管道设计成由一次管道和二次管道组成的管道结构，所述一次管道用于储水模块与换热站连通，所述二次管道的一端连接于换热站的临时用水出口上，所述二次管道的另一端与二次管网末端连接，所述二次管道是由主管道和热用户分支管道组成，所述进水管道与主管道连接，所述进水管道的进液端上设有与控制模块电性连接的第二气动阀门，各热用户分支管道的进液口端设有与控制模块电性连接的第三气动阀门。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种集中供热临时热水智能供应***，具备以下有益效果：

1、本发明，通过预设储水模块、供水管道、水泵及相应阀门组构成临时热水供应***，在不影响供热管网正常运行的基础上，能够在供热管网发生管道泄漏等事故需要进行管道维修时，控制并启用临时热水供应***，对与该管道相关的热用户群体进行临时热水供应，为热用户群体生活提供便利。

2、本发明，通过储水模块、部分供水管道、进水管道、依附管道、出水管道、换热站和循环泵构成稳定的热媒循环***，临时热水双功能应用模式能够灵活切换，改进现有供热管网管道结构，在管道外壁上增设依附管道，利用向依附管道内循环通入热媒的方式，在供热管网正常运行过程中，充分利用了临时热水抑制管网热损失机制，极大提升了管道保温结构的保温性能，能够降低一次管网的热传递速度，以达到减少管网保温结构的热损失的目的。

附图说明

图1为本发明集中供热临时热水智能供应***简易示意图；

图2为本发明临时热水供应***示意图；

图3为本发明热媒循环***示意图；

图4为本发明一对多型二通接头的结构示意图；

图5为本发明一对多型二通接头的侧视图。

图中：1、供热管网；101、一次管网；102、二次管网；2、储水模块；3、换热站；4、进水管道；5、出水管道；6、控制模块；7、依附管道；8、供水管道；801、一次管道；802、二次管道；9、水泵；10、循环泵；11、二次网回水管；12、第一气动阀门；13、一对多型二通接头；14、第二气动阀门；15、第三气动阀门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-5所示，本发明一个实施例提出的一种集中供热临时热水智能供应***，集中供热临时热水智能供应***包括：

供热管网1，即现有的集中供热***管网结构，包括连接热电厂的一次管网101和连接热用户的二次管网102，一次管网101为连接热电厂和换热站3之间的热媒输送管道，热电厂产生的热水经一次管网101输送至换热站3，通过换热站3对热水进行再加热后，通过二次管网102输送给热用户，实现热用户供暖，一次管网101的管道与保温层之间周向均布有依附管道7，即依附管道7呈圆形阵列布置于一次管网101管道的外壁上，通过向依附管道7内通入热媒(热水)，以提高保温结构的保温性能；

储水模块2，用于储存临时用水，防止在某一区域末端热用户群体供热相关的二次管网102管道受损需要维修时，给热用户带来生活上的不便，而通过设置储水模块2，能够为该区域末端热用户群体提供临时用水，当二次管网102某段发生泄漏等事故时，在水泵9的泵送作用下，储水模块2通过供水管道8向二次管网102末端进行供水，使热用户在主管道维修期间能够继续使用热水，为热用户生活提供便利；

换热站3，连接于一次管网101末端，换热站3的作用是为了对一次管网101输送的热水进行再次加热，使热媒温度满足热用户热水温度使用需求，换热站3还能起到对供水管道8输送的临时用水进行加热的作用，经储水模块2储存的临时热水具有两个方面的功能应用，一方面通过预设储水模块2、供水管道8、水泵9及相应阀门组构成临时热水供应***，如图2所示，能够在二次管网102停止供水维修时向热用户提供临时用水；另一方面能够在供热管网1正常运行时，配合换热站3向依附管道7循环提供热水，以降低一次管网101的热传递速度，提高保温结构的保温性能，减少管网保温结构的热损失；在应用功能优先级上，前者向热用户提供临时用水的功能是优先于后者提高保温结构的保温性能功能的，以向热用户提供临时用水为主，主要使热用户的正常生活得到保障；

进水管道4，为能够向依附管道7内稳定输送热媒，需要在依附管道7与供水管道8的热水输送段之间设置进水管道4，即进水管道4的一端与依附管道7进液口连接，另一端与供水管道8的热水输送段的热水进口连接，在供热管网1正常运行过程中，通过调整管道阀门的形式，使供水管道8与进水管道4导通，通过进水管道4将经换热站3加热后的临时热水输送至依附管道7内，以提高管网保温结构的保温性能，减少管网保温结构的热损失；

出水管道5，为能够使储水模块2、供水管道8、换热站3、进水管道4和依附管道7构成热媒循环***，需要在依附管道7出液口与储水模块2之间设置一出水管道5，在出水管道5上设置循环泵10，通过储水模块2、部分供水管道6、进水管道4、依附管道7、出水管道5、换热站3和循环泵10构成稳定的热媒循环***，如图3所示，由过储水模块2、部分供水管道8、进水管道4、依附管道7和出水管道5组成的循环管路，在循环泵10的作用下，能够在供热管网1正常运行过程中为依附管道7提供循环热水，以降低一次管网101的热传递速度，提高保温结构的保温性能，减少管网保温结构的热损失；

控制模块6，控制模块6可采用现有技术中广泛使用的STM32F103C8T6微控制器，利用STM32F103C8T6微控制器实现供水管道8泵送控制、供水管道8阀组控制、循环管路阀组及泵送控制。

在一些实施例中，为在基础保温结构上提高保温层的保温效果，以降低保温结构的热损失，通过在一次管网101的管道外壁与依附管道7之间增设内保温层，利用内保温层的导热系数小且保有极佳的温度稳定性特性，在供热管网1正常运行期间，能够提升保温结构的保温性能，使管网管道与依附管道7之间只存在较小温差，继而使供热管网1的热传递减慢，实现降低管网热损失的目的。

如图1所示，在一些实施例中，为提高临时用水储水量，设置由若干串联联接的储水罐组成储水模块2，储水罐的数量可设置为四个，通过在各储水罐上设置与控制模块6电性连接的液位计，能够实时监测各储水罐的液位，避免出现储水罐缺水而不能及时补水的问题，为实现对储水罐的及时补水，将储水模块2与二次网回水管11进行连接，通过二次网回水管11对储水罐进行补水，具体的，二次网回水管11通过支管与其中一个储水罐连接，支管上设有与控制模块6电性连接的第一气动阀门12，当监测到储水罐液位达到限定值时，通过STM32F103C8T6微控制器控制第一气动阀门12打开，通过支管对储水罐进行补水，使各个储水罐的液位均达到最高限定值即可。

如图1所示，在一些实施例中，由于一次管网101一般具有较长的长度，为避免进水管道4铺设距离较长导致热损失较大，因此将依附管道7的进液口位置对应设置于一次管网101的末端，将依附管道7的出液口位置对应设置于一次管网101的前端，这样就可快速将经换热站3加热的临时热水通入依附管道7内；为方便各依附管道7与相应管路的其他管道连接，在各依附管道7的进液口和出液口端均连接有一对多型二通接头13，一对多型二通接头13上设有连接法兰，如图4和图5所示，进水管道4的出液端和出水管道5的进液端分别与相应的一对多型二通接头13之间均采用法兰连接的方式进行固定，通过设置一对多型二通接头13，将各依附管道7的端部与一对多型二通接头13的多接口端一一对接，再通过法兰连接的方式将一对多型二通接头13的唯一接口端与相应管道端口连接固定，保证连接端的连接强度以及连接的可靠性。

如图1所示，在一些实施例中，为保证临时用水能够及时在区域管道受损维修时输送至指定热用户，同时在供热管网1正常运行时达到降低一次管网101的热损失目的，将供水管道8设置成由一次管道801和二次管道802组成的管道结构，利用一次管道801将储水模块2与换热站3连通，将二次管道802的一端连接于换热站3的临时用水出口上，由主管道和热用户分支管道组成二次管道802，主管道整段和热用户分支管道前中段与一次管网101和二次管网102互不干扰，只将二次管道802的另一端与二次管网102末端连接，以此来为热用户提供临时热水；进水管道4与主管道连接，进水管道4的进液端上设有与控制模块6电性连接的第二气动阀门14，各热用户分支管道的进液口端设有与控制模块6电性连接的第三气动阀门15，在某一区域末端热用户群体供热相关的二次管网102管道受损需要维修时，通过STM32F103C8T6微控制器控制第二气动阀门14关闭，控制相应热用户分支管道上的第三气动阀门15打开，通过供水管道8供水，将经换热站3加热的临时热水通过二次管道802输送至相应热用户处，即可在该热用户用水管道维修时提供临时热水。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种集中供热临时热水智能供应***，其特征在于：所述集中供热临时热水智能供应***包括：

供热管网(1)，包括连接热电厂的一次管网(101)和连接热用户的二次管网(102)，热电厂产生的热水经一次管网(101)输送至二次管网(102)，经二次管网(102)实现热用户供暖，所述一次管网(101)的管道与保温层之间周向均布有依附管道(7)；

储水模块(2)，用于储存临时用水，在与某一区域末端热用户群体供热相关的二次管网(102)管道受损需要维修时，为该区域末端热用户群体提供临时用水，所述储水模块(2)通过供水管道(8)与二次管网(102)末端连接，所述供水管道(8)上设有水泵(9)；

换热站(3)，连接于一次管网(101)末端，同时用于对经一次管网(101)输送的热水以及供水管道(8)输送的临时用水进行加热；

进水管道(4)，一端与依附管道(7)进液口连接，另一端与供水管道(8)的热水输送段的热水进口连接，用于将经换热站(3)加热后的临时热水输送至依附管道(7)内；

出水管道(5)，一端与依附管道(7)出液口连接，另一端与储水模块(2)连接，所述出水管道(5)上设有循环泵(10)，所述储水模块(2)、部分供水管道(8)、进水管道(4)、依附管道(7)和出水管道(5)组成循环管路；

控制模块(6)，用于供水管道(8)泵送控制、供水管道(8)阀组控制、循环管路阀组及泵送控制。

2.根据权利要求1所述的一种集中供热临时热水智能供应***，其特征在于：所述一次管网(101)的管道外壁与依附管道(7)之间增设有内保温层。

3.根据权利要求1所述的一种集中供热临时热水智能供应***，其特征在于：所述储水模块(2)是由若干串联联接的储水罐组成，各储水罐上均设有与控制模块(6)电性连接的液位计，所述储水模块(2)通过二次网回水管(11)进行补水，所述二次网回水管(11)通过支管与其中一个储水罐连接，所述支管上设有与控制模块(6)电性连接的第一气动阀门(12)。

4.根据权利要求1所述的一种集中供热临时热水智能供应***，其特征在于：所述控制模块(6)采用STM32F103C8T6微控制器。

5.根据权利要求1所述的一种集中供热临时热水智能供应***，其特征在于：所述依附管道(7)的进液口位置对应设置于一次管网(101)的末端，所述依附管道(7)的出液口位置对应设置于一次管网(101)的前端，各依附管道(7)的进液口和出液口端均连接有一对多型二通接头(13)，所述一对多型二通接头(13)上设有连接法兰，所述进水管道(4)的出液端和出水管道(5)的进液端分别与相应的一对多型二通接头(13)之间均采用法兰连接的方式进行固定。

6.根据权利要求1所述的一种集中供热临时热水智能供应***，其特征在于：所述供水管道(8)是由一次管道(801)和二次管道(802)组成，所述一次管道(801)用于储水模块(2)与换热站(3)连通，所述二次管道(802)的一端连接于换热站(3)的临时用水出口上，所述二次管道(802)的另一端与二次管网(102)末端连接，所述二次管道(802)是由主管道和热用户分支管道组成，所述进水管道(4)与主管道连接，所述进水管道(4)的进液端上设有与控制模块(6)电性连接的第二气动阀门(14)，各热用户分支管道的进液口端设有与控制模块(6)电性连接的第三气动阀门(15)。

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