[发明专利]蒸汽热水联合采暖系统

说明书

本发明属于热能工程中建筑采暖领域，是一种主要应用于厂矿的节能采暖系统。

众所周知，因蒸汽采暖系统中疏水器跑汽、漏汽和回水的二次汽化，凝水回收率低，热损失大，故国家节能指令要求普遍推行热水采暖。汽暖改水暖，这对所有的工厂不仅意味着要耗费一大笔资金，更成问题的是高大厂房改水暖后室内温度在最寒冷时期往往得不到保证，既妨碍正常生产又影响工人的身体健康。提高蒸汽采暖的热效率，使它的长处继续存在下去，是客观上提出的要求。

为防止蒸汽采暖的热损失研究出了许多办法，已有技术中比较新的是1967年批准的美国专利《处理液气两相流体的采暖系统》（US-03304006），此项发明是在蒸汽系统的尾部增设一个特殊的电泵，该泵有一个入口、两个出口，气体（蒸汽和空气）和液体（高温凝水）同时从同一个入口进入泵体，但从两个出口分别流出泵体。该种系统的运行要耗费电能，电泵结构复杂，制造费用昂贵，由泵体泵出的蒸汽由于受到流入量的变化而显得不稳定、不可靠，因而无法再利用。

本发明的任务是提供一种热效率高、建设费用低、保证高大空间室内卫生条件的采暖系统，该系统要能保证载热体-蒸汽的凝结回水实现过冷却，让热能不浪费，让凝水全部回到锅炉房。

蒸汽热水联合系统是输入的为蒸汽、输出的为低温水、无二次汽化现象、凝水理论回收率达到100%的采暖系统，其特征是，用两根钢管平行地把系统尾部一部分散热器组水平地上下分别串通起来，形成一段双管水平串联环路，使蒸汽、热水两种采暖成份有机地结合在一起，以蒸汽部分为主，热水部分为次，蒸汽部分在前，热水部分在后，进行系统的是蒸汽。蒸汽部分的高温凝结水是热水部分的供给水，流出系统的是85-60℃甚至温度更低的过冷凝结水。

本发明的各种具体特点结合附图详细描述如下，这些附图是：

图一，用于单层厂房的第一实施例系统图。

图二，用于单层厂房的第二实施例系统图。

图三，用于多层楼房的实施例系统图。

附图示出，蒸汽通过蒸汽管〔1〕进行系统，在蒸汽管上安装着稳压装置〔2〕和压力表〔3〕。稳压装置由减压阀、旁通管、截止阀等构成，按通常顺序排列安装。蒸汽被散热器〔4〕冷却变成具有一定压力的高温凝结水之后通过凝结水管〔5〕进入热水部分的散热器〔6〕继续冷却。最末一组散热器上安装自动排气阀〔9〕，随时排出管路中出现的空气。进入系统的蒸汽在放出潜热、降低显热之后变为低温水，通过回水管〔10〕回到锅炉房。回水管〔10〕上安装温度调节装置〔11〕，它的作用原理是，根据系统的回水温度来调节系统的回水量，以达到控制系统的散热量，控制室内采暖温度。温度调节装置〔11〕分手动的和自动的两种，手动的由温度计、截止阀组成，自动的是尚待设计的热敏膨胀体型阀。

进入系统的汽压P₁在0.5～10表压范围内变动，常用的范围是1～4表压。一个具体系统的设计进汽压力与多种因素有关，通过计算确定。在运行过程中，P₁根据需要可适当调大或调小。

系统的回水是湿式满管回水，回水方式可设计成余压回水，亦可设计成重力自流回水，从管理简单、方便、可靠的角度来说，以重力自流回水为佳。

回水温度，对系统进行设计计算时，回水温度按70℃左右进行设计，实际回水温度在一个采暖期内是分阶段变化的，变化范围为85～60℃甚至更低。

在管径计算中，蒸汽流速、热水流速、汽水混合物流速均按惯用流速选取。热水部分的上串通管〔7〕和下串通管〔8〕可以是变径的，也可是定径的。当为定径管时，上串通管〔7〕的直径一般地大于下串通管〔8〕的为好。

系统的两大部分-蒸汽部分和热水部分之间有着一定的比例关系，热水部分的供热量大约占整个系统供热量的5～7%。关键问题是保证热水环路有足够的长度，保证热水部分要拥有最低数量的散热器组。最低数量的散热器组由下列因素确定：1.任何系统为了使具有100～110℃高温水实现过冷却，必须用一组散热器;2.由于设计、安装、使用过程中各种原因造成的误差，必须加一倍的保险系数;3.减压阀即稳压装置〔2〕后面的压力是波动的，波动的范围大约±0.5公斤/厘米²，这又需要乘上1.5的系数。综合上面的三个因素，一个系统的热水部分的散热器组最低限度是三组。为确保流出系统的热水实现过冷却，热水部分的散热器组超过三组为佳，特别是在手动调节时必须这样。