阅读说明：本技术 一种具有补充热源的多级换热系统 (A kind of multi-stage heat exchanger system with supplemental heat source ) 是由 不公告发明人 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明为一种具有补充热源的多级换热系统,包括补充热源的多级换热系统,通过设置了补充热源,能够提高多级换热器的后级的换热器热源温度,并且不需要增加其他外接的热源,对于换热管程较长的换热器,可以针对性的对靠后的温度达不到需要的管程流体进行加热,通过控制阀门,能够自由调配热源的调配供应,能满足不同温度需求。热源补充控制装置的设置,能够在热源供应满足温度需求时,为一边供热一边蓄热的模式；在热源供应不满足温度需求时,可切换为全供热模式,将前期蓄热供应于后级的换热器,提升热源温度,以满足需要。(The present invention is a kind of multi-stage heat exchanger system with supplemental heat source, multi-stage heat exchanger system including supplemental heat source, by being provided with supplemental heat source, it can be improved the exchanger heat source temperature of the rear class of multi-stage heat exchanger, and do not need to increase other external heat sources, for the longer heat exchanger of tube side that exchanges heat, the tube side fluid that needs targetedly can be not achieved to temperature rearward heats, by control valve, the supply of heat source can be freely deployed, different temperatures demand is able to satisfy.The setting of heat source replenishment control device, can be when heat source be supplied and meets temperature requirements, for the mode accumulationed of heat on one side while heat supply；When heat source supply is unsatisfactory for temperature requirements, it can be switched to full heat supply mode, accumulation of heat early period be supplied in the heat exchanger of rear class, heat source temperature is promoted, to meet needs.)

一种具有补充热源的多级换热系统

技术领域

本发明涉及多级换热系统的技术领域，具体为一种具有补充热源的多级换热系统。

背景技术

现有技术中为达到将流体加热到一定要求的温度，通常采用多级换热器，实现温度逐渐升高加热，而换热的初级换热过程中，由于冷热源温差大的原因，换热后的热源温度降低较为明显，在进行后续的继续加热时，会出现温度达不到要求，满足不了后一梯级的加热需要。采用不同的废热源针对不同级进行加热虽然能够加热下一梯级换热器，然而这样的加热方式，需要设计不同类型、温度的废热源，由于废热源的温度各异，将其应用于多级的加热，实际操作过程中难以控制温度。使用不同的废热源，增加了废弃物排放对环境危害的风险。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有补充热源的多级换热系统，解决上述的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有补充热源的多级换热系统，包括初级加热装置、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一混合器、第二混合器、次级加热装置。初级加热装置的出口Ⅰ通过管道和第一换热器的管程进口连接，

进一步地，初级加热装置上部侧边上设置有出口Ⅰ和出口Ⅱ，加热筒的另一侧边的下端设置有进口。

进一步地，第一换热器的下端设置有出口，出口通过管道和第二换热器上端的进口连通，第二换热器的下端设置有出口，第二换热器下端的出口通过管道和第三换热器上端的进口连通。

进一步地，三个换热器之间设置有第一混合器和第二混合器，第一换热器的管程出口通过管道和第一混合器的一端连通，第一混合器通过管道和初级加热装置上的出口Ⅱ连通，管道上设置有三通阀Ⅰ，第一混合器通过管道和第二换热器的管程入口连通，第二换热器管程出口通过管道与第二混合器连通。

进一步地，第一混合器和初级加热装置连通的管道上通过三通阀Ⅰ设置有管道与第二混合器连通，管道上设置有三通阀Ⅱ，第二混合器的一侧通过管道与第三换热器管程入口连通。

次级加热装置一侧通过管线与三通阀Ⅱ连接，另一侧通过管线连接初级加热装置进口。

第二换热器的后分隔板的下腔一侧通过一个循环管道Ⅰ与次级加热装置热连接，循环管道Ⅰ上设置有控制阀。

第三换热器的后分隔板的下腔一侧通过一个循环管道Ⅱ与次级加热装置热连接，循环管道Ⅱ上设置有控制阀。

进一步地，第三换热器的管程出口通过管道与初级加热装置进口连通。

热源补充控制装置，设置于包括腔室，流体进口，流体出口，控制阀，出口Ⅰ，出口Ⅱ，腔室被控制阀分隔为两部分，与出口Ⅰ连接的出口腔，与出口Ⅱ连接的储热腔，设置于初级加热装置壳体内壁上，储热腔内的蓄热装置，位于储热腔上流体出口阀，与壳程流体连通的流体进口。

在换热装置的进出口位置设置有温度传感器。

第一换热器进口15设置在上分隔板16的上侧分隔腔，第一换热器出口19设置在下分隔板17下侧的下分隔腔。

第一-第三换热器的换热器进口、出口设置对应位置是相同。

与现有技术相比，本发明提供了一种具有补充热源的多级换热系统，具备以下有益效果：

该具有补充热源的多级换热系统，通过设置了补充热源，能够提高多级换热器的后级的换热器热源温度，并且不需要增加其他外接的热源。

对于换热管程较长的换热器，可以针对性的对靠后的温度达不到需要的管程流体进行加热。

通过控制阀门，能够自由调配热源的调配供应，能满足不同温度需求。热源补充控制装置的设置，能够在热源供应满足温度需求时，多级换热器换热能够实现温度的换热时，为一边供热一边蓄热的模式；在热源供应不满足温度需求时， 可切换为全供热模式，将前期蓄热供应于后级的换热器，提升热源温度，以满足需要。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构示意图。

图中：1-初级加热装置、2-出口Ⅰ、3-出口Ⅱ、4-第一换热器、5-第二换热器、6-第三换热器、7-第一混合器、8-第二混合器、9-三通阀Ⅰ、10-三通阀Ⅱ、11-次级加热装置、12-循环管道Ⅰ、13-循环管道Ⅱ，14-初级加热装置进口，15-第一换热器进口，16-上分隔板，17-下分隔板，18-后分隔板，19-第一换热器出口，20-连接管,21-蓄热装置，22-流体进口，23-流体出口阀，24-控制阀。

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。

参考图1-2，一种具有补充热源的多级换热系统，包括初级加热装置1、第一换热器4、第二换热器5、第三换热器6、第一混合器7、第二混合器8、次级加热装置11，初级加热装置1的出口Ⅰ（2）通过管道和第一换热器的管程进口连接，初级加热装置上部侧边上设置有出口Ⅰ（2）和出口Ⅱ（3），加热筒的另一侧边的下端设置有进口，第一换热器4的下端设置有出口，出口通过管道和第二换热器5上端的进口连通，第二换热器5的下端设置有出口，第二换热器5下端的出口通过管道和第三换热器6上端的进口连通，三个换热器之间设置有第一混合器7和第二混合器8，第一换热器4的管程出口通过管道和第一混合器7的一端连通，第一混合器7通过管道和初级加热装置1上的出口Ⅱ（3）连通，管道上设置有三通阀Ⅰ（9），第一混合器7通过管道和第二换热器5的管程入口连通，第二换热器5管程出口通过管道与第二混合器8连通，第一混合器7和初级加热装置1连通的管道上通过三通阀Ⅰ（9）设置有管道与第二混合器8连通，管道上设置有三通阀Ⅱ（10），第二混合器8的一侧通过管道与第三换热器6管程入口连通，次级加热装置一侧通过管线与三通阀Ⅱ（10）连接，另一侧通过管线连接初级加热装置进口，第二换热器5的后分隔板的下腔一侧通过一个循环管道Ⅰ（12）与次级加热装置11热连接，循环管道Ⅰ（12）上设置有控制阀，第三换热器6的后分隔板的下腔一侧通过一个循环管道Ⅱ（13）与次级加热装置11热连接，循环管道Ⅱ（13）上设置有控制阀，第三换热器的管程出口通过管道与初级加热装置进口连通，热源补充控制装置，设置于包括腔室，流体进口22，流体出口23，控制阀24，出口Ⅰ（2），出口Ⅱ（3），腔室被控制阀24分隔为两部分，与出口Ⅰ（2）连接的出口腔，与出口Ⅱ（3）连接的储热腔，设置于初级加热装置1壳体内壁上，储热腔内的蓄热装置，位于储热腔上流体出口阀，与壳程流体连通的流体进口，在换热装置的进出口位置设置有温度传感器，第一换热器进口15设置在上分隔板16的上侧分隔腔，第一换热器出口19设置在下分隔板17下侧的下分隔腔，第一-第三换热器的换热器进口、出口设置对应位置是相同。

工作过程：首先初级加热装置1的管程通入热源流体，通过管程将热量传递给壳程流体，壳程流体换热后通过流体进口22进入到热源补充控制装置的出口腔内，打开控制阀24，热源流体一部分通过出口Ⅰ2流出，进入第一换热器4进行换热，另一部分热源流体进入储热腔对蓄热材料进行蓄热，该过程控制出口Ⅱ3上的阀门以及流体出口阀23，实现蓄热。放热后的热源流体通过流体出口阀23回到初级加热装置1的壳体内重新加热，另一方面，热源流体与待加热流体进行换热，待加热流体通过连接管20被第一-第三换热器逐步被加热。

当温度传感器检测到第一换热器出口19的温度达不到所需温度时，打开出口Ⅱ3的阀门，关闭流体出口阀23，另一部分流体流出，经过三通阀Ⅰ9进入第一混合器7，与在第一换热器内换热后的热源流体混合，在此提高热源温度，再进入第二换热器进行换热，同样，控制三通阀Ⅱ10，将热源流体经过第二混合器8内混合，提高热源温度。

当温度传感器检测到第一换热器出口19的温度达到所需温度，而第二换热器的后分隔板18下侧下分隔腔体的管程流体温度达不到设定温度时，控制三通阀Ⅰ9，三通阀Ⅱ10，将热源流体通过管线进入次级加热装置11，给循环管道Ⅰ（12）供热，控制循环管道Ⅰ（12）上的阀门，将热量传递给管程流体，直到达到温度需求。同样的控制方式可以应用于第三换热器的温度控制。

换热后的第三换热器的管程流体以及次级加热装置11流体，通过管线连通，导入到初级加热装置1重新加热，以此实现循环。