蒸汽熱水聯合採暖系統的製作方法
2023-05-20 15:20:01 1
專利名稱:蒸汽熱水聯合採暖系統的製作方法
本發明屬於熱能工程中建築採暖領域，是一種主要應用於廠礦的節能採暖系統。
眾所周知，因蒸汽採暖系統中疏水器跑汽、漏汽和回水的二次汽化，凝水回收率低，熱損失大，故國家節能指令要求普遍推行熱水採暖。汽暖改水暖，這對所有的工廠不僅意味著要耗費一大筆資金，更成問題的是高大廠房改水暖後室內溫度在最寒冷時期往往得不到保證，既妨礙正常生產又影響工人的身體健康。提高蒸汽採暖的熱效率，使它的長處繼續存在下去，是客觀上提出的要求。
以往，改進蒸汽採暖的研究都是直接地或間接地圍繞著疏水器打圈子，其一是改進疏水器的結構、加強對它的維護管理，這方面的努力收效甚微;其二是在蒸汽系統中設置利用二次蒸發汽的系統，如設置二次蒸發箱，設置對凝水進行過冷卻的水加熱器(有時用幾組供暖散熱器代替水加熱器)，由於疏水器的排量不穩定，增設的系統不可靠、不經濟、管理複雜而無法使用。
本發明的任務是為那些用自備鍋爐房同時供應生產用汽和採暖用熱的廠礦提供一種熱效率高、建設費用低、保證高大車間室內衛生條件的採暖方法，其解決辦法是把載熱體-蒸汽的凝結回水實行過冷卻，讓凝水全部回到鍋爐房。
蒸汽熱水聯合系統是輸入的為蒸汽、輸出的為低溫水、無二次汽化現象、凝水理論回收率達到100%的採暖系統，其特徵是用兩根鋼管平行的把系統尾部一部分散熱器組水平地上下分別串通起來，形成一段雙管水平串聯環路，使蒸汽、熱水兩種採暖成份有機地結合在一起，以蒸汽部分為主，熱水部分為次，蒸汽部分在前，熱水部分在後，進入系統的是蒸汽。蒸汽部分的高溫凝結水是熱水部分的供給水，流出系統的是85～60℃甚至溫度更低的過冷凝結水。
本發明的各種具體特點結合附圖詳細描述如下，這些附圖是圖一、用於單層廠房的第一實施例系統圖。
圖二、用於單層廠房的第二實施例系統圖。
圖三、用於多層樓房的實施例系統圖。
附圖示出，蒸汽通過蒸汽管〔1〕進入系統，在蒸汽管上安裝著穩壓裝置〔2〕和壓力表〔3〕。穩壓裝置由減壓閥、旁通管、截止閥等構成，按通常順序排列安裝。蒸汽被散熱器〔4〕冷卻變成具有一定壓力的高溫凝結水之後通過凝結水管〔5〕進入熱水部分的散熱器〔6〕繼續冷卻。最末一組散熱器上安裝自動排氣閥〔9〕，隨時排出管路中出現的空氣。進入系統的蒸汽在放出潛熱、降低顯熱之後變為低溫水，通過回水管〔10〕回到鍋爐房。回水管〔10〕上安裝溫度調節裝置〔11〕，它的作用原理是，根據系統的回水溫度來調節系統的回水量，以達到控制系統的散熱量，控制室內採暖溫度。溫度調節裝置〔11〕分手動的和自動的兩種，手動的由溫度計、截止閥組成，自動的是尚待設計的熱敏膨脹體型閥。
進入系統的汽壓p1在0.5～10表壓範圍內變動，常用的範圍是1～4表壓，一個具體系統的設計進汽壓力與多種因素有關，通過計算確定。在運行過程中，p1根據需要可適當調大或調小。
系統的回水是溼式滿管回水。回水方式可設計成餘壓回水，亦可設計成重力自流回水，從管理簡單、方便、可靠的角度來說，以重力自流回水為佳。
回水溫度。對系統進行設計計算時，回水溫度按70℃左右進行設計。實際回水溫度在一個採暖期內是分階段變化的，變化範圍為85～60℃甚至更低。
在管徑計算中，蒸汽流速、熱水流速、汽水混合物流速均按慣用流速選取。熱水部分的上串通管〔7〕和下串通管〔8〕可以是變徑的，也可是定徑的。當為定徑管時，上串通管〔7〕的直徑一般地大於下串通管〔8〕的為好。
系統的兩大部分-蒸汽部分和熱水部分之間有著一定的比例關係，熱水部分的供熱量大約佔整個系統供熱量的5～7%。關鍵問題是保證熱水環路有足夠的長度，保證熱水部分要擁有最低數量的散熱器組。最低數量的散熱器組由下列因素確定1、任何系統為了使具有100～110℃高溫水實現過冷卻，必須用一組散熱器;2、由於設計、安裝、使用過程中各種原因造成的誤差，必須加一倍的保險係數;3、減壓閥即穩壓裝置〔2〕後面的壓力是波動的，波動的範圍大約±0.5公斤/釐米2，這又需要乘上1.5的係數。綜合上面的三個因素，一個系統的熱水部分的散熱器組最低限度是三組。為確保流出系統的熱水實現過冷卻，熱水部分的散熱器組超過三組為佳，特別是在手動調節時必須這樣。
進入系統的蒸汽可以是新鮮蒸汽，也可以是廢汽。當系統利用生產用熱設備排放出來的廢汽時，由於這些設備排汽不穩定，要設第二根與新鮮蒸汽連接的蒸汽支管，在廢汽量減少或停止時，接通新鮮蒸汽管，保證系統正常供暖。
一個系統的散熱器可以是同一型號與規格的，也可使用兩種不同型號與規格的。熱水部分的散熱器只使用光面管、片式(二柱、四柱、五柱和方翼型)少數有限的幾種;蒸汽部分的散熱器，除此之外，還可使用暖風機、輻射板、鋼串片等。
系統形式呈現出串聯、並聯、並串聯、串並聯等多種多樣的聯接方式的混合體，其中，熱水部分內部是單一的雙管水平串聯，熱水部分和蒸汽部分之間是不變的串聯，蒸汽部分內部則有1、水平雙管串聯，如附圖一;2、水平雙管串聯環路的並聯;3、水平雙管並聯，如附圖二;4、水平雙管並聯環路的並聯;5、垂直雙管並聯環路的並聯，如附圖三，等等。
附圖一是本發明的一個試驗方案，其外形特點表現為整個系統是單一的水平雙管串聯，看不出蒸汽部分和熱水部分之間的界限，這種形式僅僅適合由光面管或片式(柱型、方翼)兩種散熱器組成的系統，其優點是特別省管材。
附圖二是本發明的又一個試驗方案，其外形特點是，蒸汽部分與熱水部分有明顯的區別，凝結水管〔5〕的直徑一般地大於Dg40，故需要做成圖中那樣的雙叉管。有的系統由於是特大供熱量系統，它還可能做成三叉管、四叉管等。該系統形式既適合光面管-片式散熱器組成的系統，也適合園翼型-片式、暖風機-片式、輻射板-片式、鋼串片-片式等多種散熱器分別組成的系統。
附圖三是本發明的第三個試驗方案。該系統形式僅適合多層樓房的採暖，散熱器是單一的片式散熱器。
本發明第二方面的內容是，根據系統的回水溫度來調節系統的回水量，通過對回水量的調節來控制室內的採暖溫度，使車間內的溫度靈敏地適應室外的天氣變化，穩定地保持在合適的範圍之內，使車間的勞動者感到舒適。理所當然，系統的回水量就是代表進入系統的蒸汽量，也就是代表系統的耗熱量，調節回水量能隨心所欲地控制室內溫度。室溫過高時，回水溫度也較高，關小調節閥，回水量減少，回水水溫降低，室溫也跟著降低，反之亦然。在設計一個具體系統時，可以予先計算並繪製出室外溫度、回水溫度、進汽壓力三者的對照表，運行時根據實際的測定對其修正。調節範圍為設計供熱量的±50%。
權利要求
1.一種包含蒸汽部分和熱水部分兩種採暖成分的採暖系統，其特徵在於進入系統的是蒸汽，蒸汽部分的高溫凝結水是熱水部分的供給水，流出系統的是70℃左右的低溫凝結水，凝水理論回收率為100%。
2.根據權利要求
1所述的採暖系統，其特徵在於熱水部分的散熱器組〔6〕被上串通管〔7〕和下串通管〔8〕平行地、水平地、上下兩路分別串通起來，形成一段雙管水平串聯環路，該環路的設計供熱量佔整個系統供熱的大約5～7%。
3.根據權利要求
1所述的採暖系統，其特徵在於進入系統的設計汽壓p1在0.5～10表壓範圍內取值。p1由穩壓裝置〔2〕來控制和調節，由壓力表〔3〕來監測。
4.根據權利要求
1所述的採暖系統，其特徵在於凝結回水的設計溫度在70℃左右，回水實際溫度在85～60℃甚至更低的範圍內變動。
5.根據權利要求
1所述的採暖系統，其特徵在於一個系統的散熱器可以是同一型號的，也可是兩種不同型號的;熱水部分的散熱器〔6〕只使用光面管、片式等少數有限的幾種，蒸汽部分的散熱器〔4〕可以使用一切以蒸汽做熱媒的散熱器。
6.根據權利要求
1所述的採暖系統，其特徵在於系統形式是並聯、串聯、並串聯、串並聯多種多樣聯接方式的混合體。
7.根據權利要求
1和權利要求
2所述的雙管水平串聯環路即系統的熱水部分，其特徵在於被雙管串聯起來的散熱器組〔6〕大於或等於三組。
8.根據權利要求
1和權利要求
4所述的採暖系統，其特徵在於系統的供熱量可以跟隨室外天氣的變化、按照予先計算出的回水溫度和調整的壓力、通過溫度調節裝置〔11〕和穩壓裝置〔2〕進行調節。調節範圍為設計供熱量的±50%。
專利摘要
一種節能的採暖系統。進入系統的是蒸汽，其壓力為0.5～10表壓，流出系統的是低溫水，其溫度為70℃左右。它的主要特徵兩根鋼管把系統尾部一部分散熱器組串通起來，形成一段雙管水平串聯環路，使已經放出了潛熱的高溫水在此環路中實現過冷卻。這種系統象熱水系統一樣節省能源，但基建投資只是低溫熱水系統的30～50％。它特別適用於那些由自備鍋爐房既供生產用汽又供採暖用熱的廠礦。
文檔編號F24D9/02GK86101862SQ86101862
公開日1987年1月31日 申請日期1986年3月19日
發明者周泗宗 申請人:周泗宗導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan