本发明属于供热系统技术领域,是一种将换热工质在常压下加热而在超常压下输送及放热的方法,并提出采用本方法的一种供热系统装置。 目前,供热系统中的加热装置(如供热锅炉)大都是在承压状态下工作的,即工作压力超过当地一个标准大气压。因为这种加热装置既承担供热作用,又担负供压作用,才能有效地把换热工质(如热水)输送到散热装置(如暖气片)。所以,这种加热装置(如锅炉)属于高压容器类,从设计、制造、安装、使用乃至维修,都有严格要求,需专业厂家和专门人员来完成,并且每个环节都在国家有关部门的严密监察下,以确保其安全可靠。为此国家需耗费大量人力,物力和财力。尽管如此,仍不免发生意外事故,给国家和人民生命财产造成损失。
本发明的目的为克服加热装置既供热又承压的缺点,提供一种换热工质在加热装置中常压状态下加热,而后在超常压状态下输送到散热装置放热的方法,并给出实现本方法的一种供热系统装置,它可使加热装置的设计、制造及维修工作大大简化,节省原材料,而且使用安全可靠。
本发明基本原理:加热装置中的换热工质有一个自由液面处于常压状态(即该液面承受当地一个标准大气压),此谓之常压加热,而且加热温度应略低于当地标准大气压下的气化温度。加热后的工质被泵抽出加压经输送管道到达散热装置放热,此谓之超常压放热。放热后的低温工质又回送到加热装置继续加热,如此可形成一个循环的动态平衡系统。
本发明提供的供热系统装置主要由加热装置、加压泵、补充系统及阀门、管路等组成。本系统可以和各种形式的散热装置连接而组成供热的循环系统。
附图为供热锅炉供热系统原理图。
现以供热锅炉供热系统为例,结合附图对本发明作详细说明。
如图所示:装有换热工质水(2)地加热装置锅炉(1)的顶部有通气管(3),水不充满,即有一个自由的标准液面,液面上飘浮着调节浮球(4),可转动的浮球柄通过连杆机构控制快速关断阀(5)和浮球阀(21)。锅炉(1)通过管道连接着进口阀(22)、抽水加压泵(8)、出水阀(9)和止回阀(10),再经管道与散热装置(11)相通。散热装置(11)通过回水管(7)经回水调节阀(6)和快速关断阀(5)和锅炉(1)相通。为观察炉内液面情况,炉侧设有液面情况,炉侧设有液面指示器(12)。
为保障系统连续正常运行,还设有补水系统。补水系统由补水箱(13)、补水泵(14),进水阀(15)、出水阀(16)、止回阀(17)、隔离阀(18、19)、调整水箱(20)、浮球阀(21)及其管路组成。补水系统一路经隔离阀(19)通供热系统,另一路经隔离阀(18)、调整水箱(20)和浮球阀(21)与锅炉(1)相通。
本系统工作过程:首先由软水制备系统向补水箱(13)充水,同时关闭阀门(6、9、18)、打开阀门(15),启动补水泵(14)并相继开阀门(16、19)向系统充水,充满为止。然后关闭阀门(19),打开阀门(18),则水经管路向调整水箱(20),继而经浮球阀(21)向锅炉(1)内充水,充至标准液面、浮球(4)带动浮球阀(21)自动关闭。此时,补水系统完成充水过程,关闭补水泵(14)及阀门(15、16、18)。接着启动抽水加压泵(8),打开阀门(9、6),形成循环系统,即从炉中抽出的水加压后送散热装置再经回水管回到炉内、若炉中水面平稳,表明系统正常。这时,可以给锅炉加热,系统将连续运行。
在运行中由于水的消耗或有漏水现象,当炉中水面低于标准液面时,浮球(4)下降带动连杆机构开启浮球阀(21),则调整水箱(20)中的水在静压作用下向锅炉(1)内补充水,直至标准液面、浮球(4)上升带动浮球阀(21)自动关闭。
当运行中发生突然停电或加压泵(8)不能正常工作时,则来自散热装置的水在静压作用下经回水管(7)流向锅炉(1)内,使液面上升,浮球(4)亦上升,带动连杆机构关闭快速关断阀(5),并可同时带动报警系统发出信号,司运人员可手动关闭系统的有关阀门,以免大量跑水。
采用本发明的方法及系统装置具有以下优点:
1、由于液体在常压状态下加热,加热装置的设计只需考虑结构刚度和密闭性能,基本上不考虑承压强度问题,因而大大简化了设计和制造,对安装、使用及维修工作也提供了方便。
2、由于加热装置不承压,所以造型可更灵活,适用。并可用普通低质材料代替原来的优质材料,而且可大大节省原材料(约节省三分之一至二分之一)。
3、对由于材质或制造等问题而欲报废的旧锅炉,采用本发明可稍加改造即可恢复使用。可以节约大量人力、物力和财力。
4、采用本发明的供热系统装置,可以有效地解决高层建筑的供热问题,并且使用安全可靠。