平衡式热水分配站

技术领域

本发明属于化学工程伴热技术领域，尤其是涉及一种平衡式热水分配站。

背景技术

石油化工企业中输送介质的终端温度、环境温度接近或低于其凝固点的管道和/或设备，需从外部补偿管内介质的热损失，一般采用伴管伴热或夹套管伴热的方式，维持被输送介质的温度。热水是常用的伴热介质，热水伴热系统为封闭式循环系统，通过分配站将伴热管分配到被各被伴热管线和/或设备。

热水伴热系统中，热水是热载体介质，热水流量的合理分配是热力工况平衡的基础，然而由于各分支热水导管的阻力不同，实际工业生产中热水分配站存在以下问题：第一，经常出现阻力小的分支管路热水导管流量过大，阻力大的分支管路流量不足的失调现象，导致远端被伴热管线介质温度难以维持，轻则影响产品质量，重则导致生产事故；第二，当设备故障分支管路热水导管内的液体压力大于总管压力时，分支管路热水导管的热水会流至总管内，会不用程度的影响其他支管的正常使用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种平衡式热水分配站，以期解决上述部分技术问题中的至少之一。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

平衡式热水分配站，包括：

热水分配管，所述热水分配管内设有稳压腔；

进水管，所述进水管与稳压腔连通；

平衡导管接头，所述平衡导管接头一端与伴热导管连通，另一端与稳压腔体连通，所述平衡导管接头包括平衡组件，所述平衡组件用于调节平衡导管接头内的液体流量；

所述平衡导管接头的数量为多个，多个所述平衡导管接头沿热水分配管的轴线方向均匀设置。

进一步的，所述平衡导管接头(10)的设置压力P

P

其中，P

进一步的，所述伴热导管口径不小于DN15,具体口径由被伴热管线和/或设备确定，一般不大于DN100。

进一步的，每个热水分配管(12)连接有8-12个平衡导管接头(10)；

每个平衡导管接头(10)所连接的伴热导管的输送压力P

进一步的，按照距离进水管(13)的距离将平衡导管接头分为若干个工作组，同一个工作组内平衡导管接头的设置压力P

传统的热水分配器的每根支管的输送压力都是一样的，且与进水管的压力一致，相对于传统的热水分配器，本发明所述新型热水分配站根据具体情况合理设置每根热水伴热导管的输送压力，可大大减少能耗。

进一步的，在平衡导管接头(10)前安装过滤器(14)；

所述过滤器选自篮式过滤器、Y型过滤器或T型过滤器中的至少一种，优选使用篮式过滤器。

本发明中过滤器与平衡导管接头是配合设置的，可减少水垢及杂质进入平衡导管接头(10)和热水输送支管，可延长平衡导管接头(10)的使用寿命,减少热水支管内壁结垢，降低热水输送阻力，延长清洁周期。

进一步的，所述平衡式热水分配站的材质使用碳钢、不锈钢或合金钢材质中的至少一种；优选为使用304不锈钢。

进一步的，所述平衡式热水分配站用于热水伴热系统或蒸汽伴热系统。

进一步的，所述热水分配管上固设有支架，所述支架远离热水分配管的一端固设有底座，所述底座上开通孔。

进一步的，所述平衡组件临近热水分配管的一端通过连接管与稳压腔体连通，所述连接管与热水分配管固定连接，所述连接管沿热水分配管的轴线方向均匀设置。

进一步的，所述平衡组件包括：

外管，所述外管内侧设有环形凸台；

调节盘，所述调节盘安装于外管内侧，所述调节盘与外管内侧之间存在间隙，所述调节盘的直径大于环形凸台处的内径；

调节板，所述调节板安装于外管内侧，所述环形凸台位于调节盘的和调节板之间；

调节杆，所述调节杆一端与调节盘固定连接，另一端贯穿调节板；

调节螺母，所述调节螺母与调节杆远离调节块的一端螺纹连接；

压缩弹簧，所述压缩弹簧安装于调节板和调节板之间。

进一步的，所述调节板的外侧开有外螺纹，所述外管内侧开有内螺纹，所述调节板与外管螺纹连接；

所述调节板上开有透水孔。

进一步的，所述调节板上固设有导向管，所述调节杆远离调节盘的一端贯穿导向管，所述导向管的内径与调节杆的内径相匹配。

进一步的，所述调节盘临近环形凸台的端面采用倒角结构；

所述环形凸台临近调节盘的内侧边沿采用倒角结构；

所述调节盘的倒角结构与环形凸台的倒角结构相匹配。

进一步的，所述调节盘远离调节杆的一端固设有安装柱，所述安装柱外侧设有挡板，所述挡板上开有与安装柱相匹配的安装孔，所述安装柱外侧螺纹连接有安装螺母，所述安装螺母顶紧挡板远离调节盘的端面；

所述挡板与外管内侧之间存在间隙；

所述挡板的型号有多种，不同型号的挡板外径不同。

进一步的，所述挡板临近环形凸台的端面上固设有密封垫，所述密封垫与环形凸台的位置相对应。

进一步的，所述外管两端固设有法兰盘。

本发明所述平衡式热水分配站中，当伴热导管内的压力大于热水分配管内的压力时，压力的推动作用下调节盘向环形凸台处移动，密封垫顶紧环形凸台实现封闭平衡组件的作用，防止压力大的液体流入热水分配管，保证分配站运行过程中安全性，当伴热导管内的压力回复正常时，在压缩弹簧弹力作用下调节盘自动复位，减少检修时间。

相对于现有技术，本发明所述的一种平衡式热水分配站具有以下有益效果：

(1)本发明所述的一种平衡式热水分配站，根据热水伴热系统中各分支伴热导管的阻力不同，通过平衡组件改变平衡组件所在伴热导管的管路特性阻力，调节平衡组件的流量，使得各分支伴热导管流量一致，且热水分配管流量变化时，各分支伴热管路流量等比例变化，不存在分支管路热量失衡问题。

(2)本发明所述的一种平衡式热水分配站，伴热导管内的压力大于热水分配管内的压力时，压力的推动作用下平衡组件封闭，防止压力大的液体流入热水分配管，保证分配站运行过程中安全性，当伴热导管内的压力回复正常时，平衡组件自动复位，减少检修时间。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的平衡式热水分配站结构示意图；

图2为本发明实施例所述的平衡组件剖面结构示意图；

图3为本发明实施例所述的图2中A处结构示意图；

图4为本发明实施例所述的外管立体结构示意图；

图5为本发明实施例所述的调节板立体结构示意图；

图6为本发明实施例所述的调节盘立体结构示意图。

图7是典型热水伴热系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、外管；2、调节板；3、调节杆；4、调节盘；5、挡板；6、安装螺母；7、调节螺母；8、压缩弹簧；9、密封垫；10、平衡导管接头；11、支架；12、热水分配管；13、进水管；101、法兰盘；102、环形凸台；201、透水孔；202、导向管；401、安装柱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图6所示，平衡式热水分配站，包括：

热水分配管12，热水分配管12内设有稳压腔；

进水管13，进水管13与稳压腔连通；

平衡导管接头10，平衡导管接头10一端与伴热导管连通，另一端与稳压腔体连通，平衡导管接头10包括平衡组件，平衡组件用于调节平衡导管接头10内的液体流量；

平衡导管接头10的数量为多个，多个平衡导管接头10沿热水分配管12的轴线方向均匀设置。

所述平衡导管接头10的设置压力P

P

其中，P

每个热水分配管12连接有8-12个平衡导管接头10；

每个平衡导管接头10所连接的伴热导管的输送压力P

按照距离进水管13的距离将平衡导管接头分为若干个工作组，同一个工作组内平衡导管接头的设置压力P

在平衡导管接头10前安装过滤器14；

所述过滤器选自篮式过滤器、Y型过滤器或T型过滤器中的至少一种，优选使用篮式过滤器。

所述平衡式热水分配站的材质使用碳钢、不锈钢或合金钢材质中的至少一种；优选为使用304不锈钢。

所述平衡式热水分配站用于热水伴热系统或蒸汽伴热系统。

热水分配管12上固设有支架11，支架11远离热水分配管12的一端固设有底座，底座上开通孔。

平衡组件临近热水分配管12的一端通过连接管与稳压腔体连通，连接管与热水分配管12固定连接，连接管沿热水分配管12的轴线方向均匀设置。

所述平衡组件选自静态平衡阀。

平衡组件包括：

外管1，外管1内侧设有环形凸台102；

调节盘4，调节盘4安装于外管1内侧，调节盘4与外管1内侧之间存在间隙，调节盘4的直径大于环形凸台102处的内径；

调节板2，调节板2安装于外管1内侧，环形凸台102位于调节盘4的和调节板2之间；

调节杆3，调节杆3一端与调节盘4固定连接，另一端贯穿调节板2；

调节螺母7，调节螺母7与调节杆3远离调节块的一端螺纹连接；

压缩弹簧8，压缩弹簧8安装于调节板2和调节板2之间。

平衡组件礼金调节盘4的一端与伴热导管连通，另一端通过连接管与稳压腔体连通；

通过转动调节螺母7可以改变调节盘4与环形凸台102之间的间隙，进而调节平衡组件内的液体流量。压缩弹簧8始终处于压缩弹簧8使调节盘4在使用过程中不会发生变化。

调节板2的外侧开有外螺纹，外管1内侧开有内螺纹，调节板2与外管1螺纹连接；便于更换清洗调节板2，且便于加工降低了生产成本。

调节板2上开有透水孔201。

调节板2上固设有导向管202，调节杆3远离调节盘4的一端贯穿导向管202，导向管202的内径与调节杆3的内径相匹配。导向管202在调节杆3的移动过程中起到了导向作用，进而使调节盘4的移动过程更加稳定。

调节盘4临近环形凸台102的端面采用倒角结构；

环形凸台102临近调节盘4的内侧边沿采用倒角结构；

调节盘4的倒角结构与环形凸台102的倒角结构相匹配。倒角结构可以减少液体流动的阻力，且能使液体流动更加均匀。

调节盘4远离调节杆3的一端固设有安装柱401，安装柱401外侧设有挡板5，挡板5上开有与安装柱401相匹配的安装孔，安装柱401外侧螺纹连接有安装螺母6，安装螺母6顶紧挡板5远离调节盘4的端面；

挡板5与外管1内侧之间存在间隙；

挡板5的型号有多种，不同型号的挡板5外径不同，通过更换不同外径的挡板5，可以限制平衡组件的最大流量。

挡板5临近环形凸台102的端面上固设有密封垫9，密封垫9与环形凸台102的位置相对应，密封点提高了挡板5与环形凸台102之间密封性。

当伴热导管内的压力大于热水分配管12内的压力时，压力的推动作用下调节盘4向环形凸台102处移动，密封垫9顶紧环形凸台102实现封闭平衡组件的作用，防止压力大的液体流入热水分配管12，保证分配站运行过程中安全性，当伴热导管内的压力回复正常时，在压缩弹簧8弹力作用下调节盘4自动复位，减少检修时间。

外管1两端固设有法兰盘101，法兰盘101便于和连接管或伴热导管连接。

工作过程：

根据热水伴热系统中各分支伴热导管的阻力不同，通过平衡组件改变平衡组件所在伴热导管的管路特性阻力，调节平衡组件的流量，使得各分支伴热导管流量一致的要求，且热水分配管12流量变化时，各分支伴热管路流量等比例变化，不存在分支管路热量失衡问题。

系统调试合格后，平衡组件的精确开启度指示和开度对应调节弹簧的劲度值，便于热水伴热系统拆装过程快速恢复平衡状态。

如图7所示，热水伴热系统为封闭式循环系统，通过分配站将伴热管分配到被各被伴热管线和/或设备。

传统的热水分配器的每根支管的输送压力都是一样的，且与进水管的压力一致，相对于传统的热水分配器，本发明所述新型热水分配站根据具体情况合理设置每根热水伴热导管的输送压力，可大大减少能耗。

同时，本发明实施方式中，依据距离进水管的距离将热水分配管上不同设置压力的平衡导管接头分为多个工作组，既能满足不同压力和流量伴热工况的需要，又便于操作和调节。同时能减少低压热水分配站的设置，例如，采用本发明所述结构的热水分配站，进水管压力为2MPa；通过设置平衡导管接头内不同设置压力P

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。