专利名称：工业锅炉封闭循环相变供热系统的制作方法
技术领域：
本发明内容属于供热工程设备技术领域，涉及一种工业锅炉封闭 循环相变供热系统。
背景技术：
目前公知的工业锅炉相变供热系统多为开式系统，蒸汽在系统内 完成热交换后变成为冷凝水，而大部分冷凝水以及降压后的二次蒸汽 均不能被系统有效地回收利用。虽然近年来本领域也相继开发出 一些 配设有冷凝水回收装置的供热系统，但由于其不能完全和大气隔离， 系统中还存在氧腐蚀，冷凝水也不能被全部回收，因此造成系统热能 的浪费和设备的被腐蚀。另外，在现行大部分系统中的用热设备还都 必须装疏水阀，因为系统运行过程中疏水阀失效现象比较普遍，影响 了设备的正常运行—系统运行中，由于设备的启闭，在停机时温度 和压力下降产生负压，外界的空气由管道、泵我存在的间隙侵入系统 内腐蚀系统及设备，还影响传热，因此，现行系统还必须配置除氧器 和钠离子交换器等水处理设备。
发明内容
本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种设 计合理、性能可靠、可将供热系统中凝结水的热焓全部回收并避免外 界空气进入系统内致使系统设备被氧和二氧化碳等腐蚀的工业锅炉 封闭循环相变供热系统。
为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是所提供的工业锅 炉封闭循环相变供热系统含有锅炉、蓄水罐、分汽缸、高温泵、多个 用热设备、装有水位控制器的低位集液罐、二次蒸汽锅炉、蒸汽主管、 蒸汽千、多根蒸汽支管以及连接管路，系统连接结构中，锅炉输汽口 通过蒸汽主管和分汽缸进汽口连通，分汽缸出汽口与蒸汽干管进汽口 连通，蒸汽干管与各蒸汽支管连通，各蒸汽支管出汽口分别与相应的 用热设备及二次蒸汽锅炉的进汽口连通；低位集液罐的上部进汽口通过一根支管低压管和蒸汽干管连通；在蒸汽干管的下游装有待机管 路；在蒸汽主管的管路上分设有一个连接至蓄水罐汽可见的联通管； 在用热设备和二次蒸汽锅炉下部均连接有充水罐,各充7jc罐由各自的 溢水管与两相流干管连接，两相流干管的出液口通至低位集液罐的进 液口，低位集液罐下部的出液口通过高温泵与蓄7jc罐的进液口连接， 蓄水罐下部的出水口通过高温泵通至锅炉的进水口。
在本发明所述系统实际工作中，由锅炉供给的蒸汽经蒸汽干管输 送到用热设备后，通过热交换变为高温冷凝水并靠高度差自流到低位 集液罐，再由高温泵送到锅炉的蓄7jc罐，进而再通过高温泵送至锅炉 重复加热，这样工质(水)以汽-液-汽的形式在封闭的系统内进行相变 循环，为各供热设备供给热量。本发明系统结构中，在蒸汽干管的上 游设有待机管路，当干管关闭停止供热时，待机管路将经减压后的低 压蒸汽充入下游系统，使系统保持高于大气压的正压状态，阻止外界 空气渗入系统内；在与干管连通的部分或单台用热设备停用时，用热 设备随着温度和压力下降呈现的负压时，低位集液罐中的背压将与用 热设备连接的充水罐中的水压入用热设备的气空间内起到阀门的作 用，也阻止外界空气渗入设备内，通过上述措施有效防止了各种途径 的氧和二氧化碳物质对设备的腐蚀，排除了系统内不冷凝气体，提高
了蒸汽的热交换性能。此外，锅炉蒸汽主管和蓄7jc罐之间由联通管相 联,使锅炉和蓄水罐压力保持平衡,蓄水罐的水由高温泵输送到锅炉， 高温泵的工作由锅炉本体上的水位控制器控制。这样在排除系统内阀 门、泵、管道等部件跑、冒、漏水的因素外，系统不须补水，可节约 大量水资源，又因为不补生水，系统也就杜绝了因进生水而带入的空 气中氧和二氧化碳对设备的腐蚀，故系统中可不必再i更除氧器和钠离 子交换水处理设备。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是工质(水)以汽-液-汽的相变形态在完全封闭的系统内循环各种，避免了冷凝水的流失， 冷凝水可被全部回收反复利用，最大限度地提高了供热系统的热效 率；系统运行中在干管或支管中的用热设备关闭时，系统始终保持正 压状态，有效地阻止了因外界空气渗入系统而引起的氧和二氧化碳对
4系统设备的腐蚀，并避免了系统产生不冷凝气体影响热交换的问题， 提高了用热设备的工作效率。另由于用热设备装有充7jC罐，用热设备
不用再装阀门和疏水阀，简化了结构，降低了成本；除上述优点外， 在系统内设置的低位集液罐还具有除污功能，蓄水罐具有除污、脱气 净化和补水的功能。
图l是本发明所述供热系统的一个实施例的基本原理示意图。
图2是图1中待机管路部分的示意图。
图3是用热设备充水罐的结构示意图。
图4是分体式用热设备充7jc罐的结构示意图。
图中各标号名称分别是1-低位集液罐，2-7jc位控制器，3-高温 泵，4-两相流干管，5-充水罐，6-溢水管，7-用热i殳备，8-蒸汽 支管，9-低压管，10-蓄水罐，11-高温泵，12-锅炉，13-联通管， 14蒸汽主管，15-分汽缸，16-待机管路，17-蒸汽干管，18-二次蒸 汽锅炉，19-二次蒸汽管，20-旁通管，21-电磁岡，22-减压阀，23-电磁阀，24-上升管，25-进汽管，26-汽空间，27-阀门，28-排汽阀。 附图中粗实线表示蒸汽管；细实线表示控制线路；短线段虚线表示 两相流管；长线段虚线表示冷凝水管。
具体实施例方式
以下将结合附图对本发明内容做进一步说明，但本发明的实际应 用形式并不仅限于图示的实施例。
参见附图，本发明所述的工业锅炉封闭循环相变供热系统由锅炉 12、蓄水罐IO、分汽缸15、高温泵3、 11、用热设备7、低位集液罐 1、 二次蒸汽锅炉18、蒸汽主管14、蒸汽干管17、蒸汽支管8以及 相应的阀门和连接管路等组成。锅炉12通过蒸汽主管14分别通至蓄 水罐10和分汽缸15,与分汽缸15的出汽口连接的蒸汽干管17均设 有待机管路16,待机管路16下游的蒸汽支管8和各用热设备7及二 次蒸汽锅炉18的进汽口连接，其中一支管低压管9和低位集液罐1 上部连通。在用热设备7和二次蒸汽锅炉18的下部均连接有充水罐 5，用热设备7和充7jc罐5可采用整体式结构，也可釆用如图4所示
5的分体式结构。充7jc罐5由各自的溢水管6与两相流干管4连接，两 相流干管4连接在低位集液罐1的上部，低位集液罐1装有水位控制 器2,由控制电路和高温泵连接，高温泵3的进水管装在低位集液罐 l的下部，出水管和蓄水罐10的上部连通，高温泵ll的进水管和蓄 水罐10下部连通，出水管和锅炉12的进液口连通。锅炉12上锅筒 的汽室之间连有控制线路。蒸汽主管14通过联通管13和蓄水罐10 汽空间接通，使锅炉12和蓄7jc罐10的压力平衡。系统中设置的二次 蒸汽锅炉18可向蒸汽直接换热的用热设备提供蒸汽。这种设置实施 例的系统结构相对比较简单。
本发明中的待机管路16装在蒸汽干管17的下游，其结构如图2 所示，由并联于蒸汽干管17上的蒸汽干管段和旁通管20组成，在待 机管路16的蒸汽干管段装有电磁阀21,在旁通管20上装有减压阀 22和电磁阀。系统运4亍中，在关闭电磁阀21时打开电磁阀23减压 后的低压蒸汽充入蒸汽干管17上的所有设备及管路，阻断外界空气 渗入系统内，使这部分的设备和管路处于待机状态。
在图l和图3所示的系统结构中，任何一台用热设备7停机时内 部的汽空间26温度和压力下降，受低位集液罐1背压的作用把充水 罐5的水通过上升管24把压入用热设备7的汽空间26，达到水封作 用。蓄水罐10则由联通管13输送蒸汽，防止高温泵ll因背压过低 而产生汽蚀，维护高温泵ll正常工作。用热设备7只在供汽管上装 阀门，而在凝水管上则不必装阀门。用热i史备7的进汽管25关闭时， 应打开排汽管上的阀门27,使排汽阀28处于工作状态。
在系统中，溢水管6、两相流干管4均为两相流状态的运行，与 高温泵3、 ll连接的前、后管路均为液态满管运行。
系统内设置的低位集液罐l还具有除污功能，蓄7jc罐10具有除 污、脱气净化和补水的功能。
权利要求
1、一种工业锅炉封闭循环相变供热系统，含有锅炉(12)、蓄水罐(10)、分汽缸(15)、高温泵(3、11)、多个用热设备(7)、装有水位控制器(2)的低位集液罐(1)、二次蒸汽锅炉(18)、蒸汽主管(14)、蒸汽干管(17)、多根蒸汽支管(8)及连接管路，其特征在于锅炉(12)输汽口通过蒸汽主管(14)和分汽缸(15)进汽口连通，分汽缸(15)出汽口与蒸汽干管(17)进汽口连通，蒸汽干管(17)与各蒸汽支管(8)连通，各蒸汽支管(8)出汽口分别与相应的用热设备(7)及二次蒸汽锅炉(18)的进汽口连通；低位集液罐(1)的上部进汽口通过一根支管低压管(9)和蒸汽干管(17)连通；在蒸汽干管(17)的下游装有待机管路(16)；在蒸汽主管(14)的管路上分设有一个连接至蓄水罐(10)汽空间的联通管(13)；在用热设备(7)和二次蒸汽锅炉(18)下部均连接有充水罐(5)，各充水罐(5)由各自的溢水管(6)与两相流干管(4)连接，两相流干管(4)的出液口通至低位集液罐(1)的进液口，低位集液罐(1)下部的出液口通过高温泵(3)与蓄水罐(10)的进液口连接，蓄水罐(10)下部的出水口通过高温泵(11)通至锅炉(12)的进水口。
2、 根据权利要求l所述的工业锅炉封闭循环相变供热系统，其 特征在于待机管路(16)由并联于蒸汽干管(17)上的蒸汽干管段和旁 通管(20)组成，在待机管路(16)的蒸汽干管段装有电磁阀(21)，在旁 通管(20)上装有减压阀(22)和电磁阀(23)。
3、 根据权利要求1所述的工业锅炉封闭循环相变供热系统，其 特征是系统中溢水管(6)、两相流干管(4)均为两相流状态的运行， 与高温泵(3、 ll)连接的前、后管路均为液态满管运行。
4、 根据权利要求1所述的工业锅炉封闭循环相变供热系统，其 特征在于通过系统中设置的二次蒸汽锅炉(18)向蒸汽直接换热的用 热设备提供蒸汽。
5、 根据权利要求1所述的工业锅炉封闭循环相变供热系统，其 特征在于系统中的用热设备(7)和充7jc罐(5)为整体式结构或分体式 结构。
全文摘要
本发明为一种工业锅炉封闭循环相变供热系统，锅炉输汽口通过蒸汽主管和分汽缸进汽口连通，分汽缸出汽口依次由蒸汽干管与蒸汽支管与用热设备及二次蒸汽锅炉的进汽口连通，蒸汽干管的下游装有待机管路，在蒸汽主管管路上设有通至蓄水罐的支路，在用热设备和二次蒸汽锅炉下部接有充水罐，各充水罐由溢水管与两相流干管连接，两相流干管的出液口通至低位集液罐进液口，低位集液罐出液口经高温泵通至蓄水罐，蓄水罐的出水口通过高温泵通至锅炉进水口。该系统运行中可有效地阻止外界空气渗入，防止系统设备被气体腐蚀，由于锅炉产生的蒸汽在封闭系统内进行相变供热循环，使高温冷凝水全部回收，因此提高了系统的热能利用率。
文档编号F24D1/00GK101487604SQ20081016930
公开日2009年7月22日 申请日期2008年10月8日 优先权日2008年1月18日
发明者刘绍允 申请人:西安特瑞斯热能技术有限公司