[发明专利]一种消除循环水系统高区支管汽堵的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于热交换领域，尤其涉及一种专门适用于热交换或传热设备的控制装置或安全装置。

背景技术

循环水系统广泛应用于国民经济各行业。

在一个生产企业内，通常一套循环水系统供水至几十至几百个换热器使用。

由于各个换热器布置位置各不相同，尤其是高区支管换热器（指换热器的位置远高于循环水冷却塔布水高度的情况，简称为高区支管，下同）由于回水负压太大，容易导致水流在管路中发生“汽化”，在管道中形成“汽堵”，严重影响循环水流的流动，进而影响换热器的换热/冷却效果。

当前解决该现象方法主要有以下两种：

1、增加整个循环水管网的供水压力及流速，可以有效改善汽堵现象，但会造成循环水泵站严重的能耗浪费现象；

2、“汽堵”发生后，通过人工打开位于管道上方的放气阀进行“排气”操作，但通常高区换热器的位置都距地面比较高，工人上、下不方便，或现场操作空间较小，操作不方便。

授权公告日为2013年2月13日，授权公告号为CN202734665U的中国实用新型专利，公开了一种“一种阻止循环水系统高区支管发生汽堵的装置”，其在循环水高区换热器的出口端设置温度传感器、压力传感器和电动调节阀以及电气控制箱，其中的温度传感器和压力传感器用于采集出水的温度和压力信号转换成标准模拟信号，电气控制箱包括信号处理模块、PID调节器和动力电路，用于预设不同温度下水的汽化压力，通过测定变化的回水压力与对应温度下汽化压力比较，将换热器出口压力按照对应汽化压力加0.02MPa富裕量进行控制，电动调节阀用于根据电气控制箱输出的调节值对回水压力进行调节。

该技术方案基于饱和水蒸气热力性质：“压力越低越容易汽化”，采用温度传感器和压力传感器检测循环水高区换热器出水的温度和压力，将其转换为电信号后送入电气控制箱，通过测定回水压力与对应温度下汽化压力比较，将换热器出口压力按照对应汽化压力加一个定值富裕量进行控制，电动调节阀用于根据电气控制箱输出的调节值对回水压力进行调节。

该技术方案根据循环水回水的压力与温度，通过调节循环水回水管路上的电动阀门，对回水压力进行调节，藉此来阻止循环水系统高区换热器支管发生“汽堵”，但是其需要在电控箱中配备信号处理模块和PID调节器，用于预设不同温度下水的汽化压力，通过测定回水的变化压力与对应温度下汽化压力比较，将换热器出口压力按照对应汽化压力加一个富裕量进行控制。该技术方案一方面是控制装置的配置成本较高，不适合于对现有设备的改造；二是其基于回水压力与对应温度下汽化压力的比较，属于“间接”检测/判断方式，其判断依据过于理想化，不能完全真实地反应管道中实际的水流情况，无法判断水管中是否真的发生了“汽堵”现象；且在生产现场设置内置信号处理模块和PID调节器的电气控制箱，对控制装置的维护、维修均不方便。

如何低成本地设计出能具有消除循环水系统高区支管汽堵功能的装置，既能够有效阻止循环水系统高区支管发生汽化，又能够保证系统整体运行经济性，是实际生产过程中急待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种消除循环水系统高区支管汽堵的方法及装置，其采用直接检测/判断的方式，通过直接监测管路中是否发生汽化形成“汽堵”现象来作为其判断依据，能够自动判断并进行排气和升压，对改善换热器使用效果、提高泵站经济性起到关键的作用，能有效解决高区支管汽堵现象，提高换热器冷却效果；且其采用常规继电器逻辑控制电路，对环境要求低，维修/维护工作量小，适合于环境恶劣的实际生产现场。

本发明的技术方案是：提供一种消除循环水系统高区支管汽堵的方法，包括在循环水系统高区支管换热器的回水管上设置电动调节阀，通过改变所述电动调节阀的开度，来调节换热器的出水量或出口压力，所述的电动调节阀带有最大、最小开度行程开关，用于限制电动调节阀的最大、最小开度，其特征是：

A、在所述换热器的回水管上，设置一组电极式感应器，用于检测回水管中的水流液体是否处于“满管”状态；所述电极感应器由两只相互绝缘的电极导体构成；

B、在所述换热器的回水管上，设置一个排空电磁阀，用于排出管道中的气体；

C、若所述换热器的回水管中水流液体处于“满管”状态，则两只电极导体之间导通，形成电路上的“接通”状态，据此判断回水管中没有发生汽化；

D、若所述换热器的回水管中水流液体上部存有或充满气体，则两只电极导体之间断开，形成电路上的“开路”状态，据此判断回水管中发生汽化，形成汽堵；