常压热水蓄热器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种常压热水蓄热器系统，其特征是：所述常压热水蓄热器系统包括控制系统和蓄热器，所述蓄热器罐体顶部设有热网高温供水进入的上布水盘，罐体底部设有低温水通过的下布水盘，所述上布水盘与热网供水管道之间的连接管道上设有放热泵和蓄热控制阀，所述下布水盘与热网回水管道之间的连接管道上设有蓄热泵和放热控制阀；所述控制系统控制蓄热器的运行。本实用新型专利技术合理设计上下布水盘确保高低温水在蓄热器罐体内分层存在，系统三种运行模式包括恒定功率蓄热与放热，恒定流量蓄热与放热，以及根据热网供回水压差动态蓄放热，控制系统满足三种运行方式。通过控制系统改变蓄热器的运行模式，使蓄热器成为热网事故补水装置。常压热水蓄热器系统与热网直接的蓄热器作为热网系统的定压系统。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于城市供热与工业领域余热回收利用的热水型蓄热器系 统，尤其涉及一种常压热水蓄热器系统。
技术介绍
建筑供热系统热负荷是随着室外气温的变化以及用户对室温的要求的变化而变 化的，昼夜的温度变化以及房屋使用者对日夜室温的不同要求造成热网热负荷产生波动， 热源因缺乏调控手段而供热量保持恒定时，白天供过于求，热网压差升高，室温高于需要值 而浪费能源，夜晚供热量供不应求，热网压差下降，则必须通过提高热源出力实现供求平 衡，保持对室温的要求。这种运行的结果是白天供热系统浪费热能，夜晚则必须开启调峰热 源而提高热源出力，因此增加了燃料消耗。如果利用蓄热器将白天供过于求的热能蓄存，而 在夜晚供出，则利用了供热系统自身的特性，取谷去峰，不仅节约了大量热能，而且稳定了 供热系统的运行工况，实现了热源与热用户间的平衡运行。对于多热源联网运行的供热系统，热电厂因效率高与环保其生产的热能最经济， 利用蓄热器将更经济环保的热电厂供热量蓄存于蓄热器内，从而降低其他调峰热源的燃 料，实现供热系统经济效益的最大化。同时，蓄热器的应用可降低供热系统的装机容量，降 低供热系统的一次投资与运行费用，是优化供热系统运行，实现供热系统稳定安全运行的 保障之一。除了通过蓄放热功能作为备用热源与调峰手段实现热网系统的经济运行，蓄热 器还可用于热网事故补水保障供热系统安全运行，还可作为供热系统的定压系统。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种常压热水蓄热器系统，在供热系统中 应用蓄热器可以实现供热系统的优化运行，实现热源与热用户之间的供需平衡，提高供热 系统的运行稳定与安全。本技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的一种常压热水蓄热器系统，其特征是所述常压热水蓄热器系统包括控制系统和 蓄热器，所述蓄热器罐体顶部设有热网高温供水进入的上布水盘，罐体底部设有低温水通 过的下布水盘，所述上布水盘与热网供水管道之间的连接管道上设有放热泵和蓄热控制 阀，所述下布水盘与热网回水管道之间的连接管道上设有蓄热泵和放热控制阀；所述控制 系统控制蓄热器的运行。控制系统三种运行模式包括恒定功率蓄热与放热，恒定流量蓄热与放热，以及根 据热网供回水压差动态蓄放热，控制系统满足三种运行方式。所述热网高温供水管道与热网回水管道之间的连接管道上设有混水阀。所述上布水盘与热网供水管道之间的连接管道上设有蓄热水温测试仪。所述蓄热器罐体顶部设有安全阀。所述蓄热器罐体顶部设有溢流管。所述蓄热器罐体顶部设有向蓄热器内供入蒸汽的蒸汽管。所述蓄热泵连接有蓄热泵旁通阀。该技术与现存技术相比，具有如下特点目前市场上存在有相变蓄热、空调用冰蓄冷与水蓄冷产品，但它们都不能适宜于 高温大温差蓄能系统，本技术适用于大容积大温差蓄热，实现单位容积蓄热器大蓄热量的 目标，通过蓄放热过程控制保障蓄热质量，蓄热温差可以达到50°C ；本技术采用热水因 温度不同而产生的密度差，实现冷热水分层状态，通过特殊设计的上下布水盘，保证蓄热器 内高低温水的分层状态，降低冷热水之间的过渡层厚度，提高蓄热效率；将供热系统供大于 求的热能蓄存，在热源供热量供不应求时作为热源放热，避免了燃煤/燃气调峰锅炉的运 行，因此节约了燃料消耗，运行费用较低，投资回报速度快；蓄热器一体多功能，除了蓄放热 实现供热系统经济运行，还可做为供热系统的定压装置，热网事故状态下的事故补水装置； 常压蓄热器设计，系统运行稳定可靠，无任何安全隐患。附图说明图1为本技术系统结构示意图图中1 -蓄热器罐体、2-布水盘、3-安全阀、4-放热泵、5-蓄热控制阀、6-混水阀、 7-蓄热泵、8-放热控制阀、9-蓄热水温测试仪，10-溢流管，11-蒸汽管，12-蓄热泵旁通阀， 13-热网循环泵，14-热网回水关断阀。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术作进一步说明。如图1中所示，一种常压热水蓄热器系统，其特征是所述常压热水蓄热器系统 包括控制系统和蓄热器，所述蓄热器罐体顶部设有热网高温供水进入的上布水盘，罐体底 部设有低温水通过的下布水盘，所述上布水盘与热网供水管道之间的连接管道上设有放热 泵和蓄热控制阀，所述下布水盘与热网回水管道之间的连接管道上设有蓄热泵和放热控制 阀；所述控制系统控制蓄热器的运行。所述热网高温供水管道与热网回水管道之间的连接管道上设有混水阀。所述上布水盘与热网供水管道之间的连接管道上设有蓄热水温测试仪。所述蓄热器罐体顶部设有安全阀。所述蓄热器罐体顶部设有溢流管。所述蓄热器罐体顶部设有向蓄热器内供入蒸汽的蒸汽管。所述蓄热泵连接有蓄热泵旁通阀。热网回水管道上设有热网循环泵和热网回水关断阀，用于回水的控制。具体作用方式如下蓄热器罐体内安装上下布水盘，用于控制进出罐体冷热水的流量，确保罐内水处 于层流状态，防止冷热水之间产生紊流扰动，罐顶部安装有特殊设计的安全阀以保证当蓄 热器内压力过高时泄压，当罐顶部压力过低而产生真空时，吸入外部空气，保证罐体安全； 向蓄热器内供入少量的蒸汽以保障蓄热器顶部微正压，防止正常运行时外部空气渗入罐 内；设置溢流管保证蓄热器上部水面水位恒定。蓄热时热网供水通过放热泵旁边的阀门截流降压后经过上布水盘进入罐体上部，当热网供水温度高于100°C时，通过混水阀取用部分 热网回水与100°c以上的供水混合，以保证进入蓄热器上布水盘的水温不超过98°C，在热 水进入罐体顶部的同时，蓄热器罐体下部的冷水通过下布水盘经蓄热泵流出与热网回水混 合。当罐体内全部充满热水时，蓄热过程结束。当热网压差减低，热负荷增长后，蓄热器开始 放热，向热网供应热能，放热泵启动，热水通过上布水盘与放热泵后进入热网，同时热网回 水通过蓄热泵旁通阀门及下布水盘进入罐体下部。随着蓄热器放热过程的进行，热水逐渐 供入热网，罐体内的热网回水逐渐增多，直至整个罐体充满热网回水，此时放热过程结束， 等待下一个充放热循环。蓄热器系统通过合理设计的管路与控制系统，以及上下布水盘，保证罐体内冷热 水分层，保持蓄热效果。蓄热器的蓄放热量可以通过人为干预设定，三种模式控制蓄放热过程与蓄放热速 率，(1)设定蓄放热压差；( 设定蓄放热量功率，或C3)蓄放热水流量；但三种方式的使用 均需保证热网的运行工况稳定，不得造成热网压力的大幅波动。蓄热器的应用可以保持热源的稳定运行，将供热系统低负荷时热源的部分供热量 存于蓄热器内，在热网热负荷升高而热源的供热量难以满足供热需求时蓄热器向外放热， 弥补供热不足，因此蓄热器将原本损失掉的热能蓄存用于供热，不仅平衡了供热系统的供 需平衡，还避免了热负荷升高后所需要开启的调峰锅炉运行，因而节约了化石燃料的消耗， 因此是城市供热领域重要的节能减排技术。当热网某处发生泄漏而造成热网压力整体下降时，为了保证热网运行，蓄热器的 运行紧急切换至事故补水运行模式，通过下布水盘与蓄热泵的运行与向热网回水管补水， 维持热网运行的压力，以便热网维修人员有时间迅速发现漏点并将漏点管段关闭停运，避 免因热网持续漏水且无事故补水而导致热网压力继续降低，致使热源停止供热的事故发 生。当热网漏点被发现并且漏水管段从热网中解裂。当热网压力恢复至正常状态并且热源 补水能力已经能够单独满足热网运行后，事故补水运行停止本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种常压热水蓄热器系统，其特征是：所述常压热水蓄热器系统包括控制系统和蓄热器，所述蓄热器罐体顶部设有热网高温供水进入的上布水盘，罐体底部设有低温水通过的下布水盘，所述上布水盘与热网供水管道之间的连接管道上设有放热泵和蓄热控制阀，所述下布水盘与热网回水管道之间的连接管道上设有蓄热泵和放热控制阀；所述控制系统控制蓄热器的运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张殿军，康文骏，许殿刚，
申请(专利权)人：北京开源铭典技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11