蒸汽-水混合供暖装置及其运行控制方法

本发明属于蒸汽供暖，具体涉及蒸汽-水混合供暖装置，还涉及蒸汽-水混合供暖装置的运行控制方法。

背景技术：

1、蒸汽热网相比热水热网输送管道较细，投资较少，管道输送损失较少，另外有余热蒸汽利用得地方，也存在蒸汽输送供暖。但目前蒸汽输送到用户侧时，目前都是经过板换与用户侧的水系统进行换热，存在换热效率低，蒸汽冷凝浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供蒸汽-水混合供暖装置，解决了现有技术中存在换热效率低及蒸汽冷凝浪费的问题。

2、本发明的另一目的是提供蒸汽-水混合供暖装置的运行控制方法，能够稳定供给用户末端的供水温度。

3、本发明所采用的技术方案是，蒸汽-水混合供暖装置，包括混流罐体，混流罐体的一端设置有用户侧回水接口，流罐体的另一端设置有供水接口，混流罐体内设置有蒸汽喷头，蒸汽喷头与蒸汽管道的一端连接，蒸汽管道的另一端穿出混流罐体的侧壁，混流罐体内且位于蒸汽喷头与供水接口之间设置有混流装置。

4、本发明的特点还在于，

5、混流罐体、蒸汽管道外部设置有机组外壳，用户侧回水接口、供水接口、蒸汽管道的进气端均设置于机组外壳的外部；

6、混流罐体的底部通过罐体支架与机组外壳的内底连接。

7、用户侧回水接口的侧壁上设置有回水利用出口，回水利用出口上按照水流方向依次设置有阀门c、测压探头d；

8、用户侧回水接口上按照水流动方向依次设置有测温探头b、测压探头b、阀门b，蒸汽管道上按照蒸汽流动方向依次设置有测温探头a、测压探头a、阀门a，供水接口处设置有测温探头c，混流罐体上设置有测压探头c。

9、蒸汽管道与混流罐体之间通过链接法兰连接。

10、蒸汽喷头的表面均匀的设置有若干蒸汽喷口，若干蒸汽喷口与用户侧回水接口相对设置。

11、混流装置包括壳体，壳体内设置有旋转叶轮。

12、本发明所采用的另一技术方案是，蒸汽-水混合供暖装置的运行控制方法，采用蒸汽-水混合供暖装置，具体按照以下步骤实施：

13、步骤1，确定蒸汽管道内的蒸汽质量流量q1，调节阀门a的开度使测压探头a与测压探头c所测压力的压差满足要求；

14、步骤2，确定用户侧回水接口内的用户侧供水流量q2，通过调节阀门b的开度使测压探头b与测压探头c所测压力的压差满足要求；

15、步骤3，通过调节阀门c的开度使测压探头b与测压探头d所测压力的压差满足要求。

16、本发明的特点还在于，

17、步骤1中，蒸汽质量流量q1的表达式为：

18、

19、式中，q1是蒸汽质量流量，kg/h；q2是用户侧供水流量，kg/h；c水是水的比热kj/(kg·℃)；c气是蒸汽比热，kj/(kg·℃)；c水是水的比热kj/(kg·℃)；γ是100摄氏度蒸汽液化热量，kj/kg；t1是测温探头a所测的温度；t2是测温探头b所测的温度；

20、测压探头a与测压探头c所测压力的压差需满足公式(2)的要求，即：

21、

22、式中，p1是测压探头a测的压力；p3是测压探头c测的压力；△pmax是阀门前后压差上限；qmax是相应△pmax值时通过阀门的流量，kg/h。

23、步骤2中，测压探头b与测压探头c所测压力的压差需满足公式(3)的要求，即：

24、

25、式中，p2是测压探头b测的压力。

26、步骤3中，测压探头b与测压探头d所测压力的压差需满足公式(4)的要求，即：

27、

28、式中，p2是测压探头d测的压力。

29、本发明的有益效果是：

30、(1)本发明蒸汽-水混合供暖装置，将蒸汽与水直接混合替代传统板式换热器制取用户需求温度的供水，提高换热效率，并设置回收利用接口利用或再回收蒸汽冷凝水；

31、(2)本发明蒸汽-水混合供暖装置，混流罐体中设置有蒸汽喷头，喷头表面均匀的设置有蒸汽喷口，能够使蒸汽成面喷射，喷射方向与用户侧回水逆向，有利于水与蒸汽的混合；

32、(3)本发明蒸汽-水混合供暖装置，混流罐体中设置有混流装置，混流装置设置在蒸汽喷头后方，旋转叶轮借助混合的水流流动转动，进一步使不同温度的液体混合均匀，不仅使混合后的水温度均匀，而且使温度探头c测得准确，利于精确控制；

33、(4)本发明运行控制方法，稳定供给用户末端的供水温度，极大程度降低了供暖系统的能耗，具有巨大的节能效益和经济效益。

技术特征：

1.蒸汽-水混合供暖装置，其特征在于，包括混流罐体(14)，所述混流罐体(14)的一端设置有用户侧回水接口(5)，所述流罐体(14)的另一端设置有供水接口(10)，所述混流罐体(14)内设置有蒸汽喷头(17)，所述蒸汽喷头(17)与蒸汽管道(22)的一端连接，所述蒸汽管道(22)的另一端穿出混流罐体(14)的侧壁，所述混流罐体(14)内且位于蒸汽喷头(17)与供水接口(10)之间设置有混流装置(8)。

2.根据权利要求1所述的蒸汽-水混合供暖装置，其特征在于，所述混流罐体(14)、蒸汽管道(22)外部设置有机组外壳(16)，所述用户侧回水接口(5)、供水接口(10)、蒸汽管道(22)的进气端均设置于机组外壳(16)的外部；

3.根据权利要求1所述的蒸汽-水混合供暖装置，其特征在于，所述用户侧回水接口(5)的侧壁上设置有回水利用出口(12)，所述回水利用出口(12)上按照水流方向依次设置有阀门c(13)、测压探头d(21)；

4.根据权利要求1所述的蒸汽-水混合供暖装置，其特征在于，所述蒸汽管道(22)与混流罐体(14)之间通过链接法兰(18)连接。

5.根据权利要求1所述的蒸汽-水混合供暖装置，其特征在于，所述蒸汽喷头(17)的表面均匀的设置有若干蒸汽喷口(19)，若干所述蒸汽喷口(19)与用户侧回水接口(5)相对设置。

6.根据权利要求1所述的蒸汽-水混合供暖装置，其特征在于，所述混流装置(8)包括壳体(23)，所述壳体(23)内设置有旋转叶轮(20)。

7.蒸汽-水混合供暖装置的运行控制方法，其特征在于，采用权利要求5所述的蒸汽-水混合供暖装置，具体按照以下步骤实施：

8.根据权利要求7所述的蒸汽-水混合供暖装置的运行控制方法，其特征在于，步骤1中，蒸汽质量流量q1的表达式为：

9.根据权利要求7所述的蒸汽-水混合供暖装置的运行控制方法，其特征在于，步骤2中，测压探头b(6)与测压探头c(7)所测压力的压差需满足公式(3)的要求，即：

10.根据权利要求7所述的蒸汽-水混合供暖装置的运行控制方法，其特征在于，步骤3中，测压探头b(6)与测压探头d(21)所测压力的压差需满足公式(4)的要求，即：

技术总结
本发明公开了蒸汽‑水混合供暖装置，包括混流罐体，混流罐体的一端设置有用户侧回水接口，流罐体的另一端设置有供水接口，混流罐体内设置有蒸汽喷头，蒸汽喷头与蒸汽管道的一端连接，蒸汽管道的另一端穿出混流罐体的侧壁，混流罐体内且位于蒸汽喷头与供水接口之间设置有混流装置，本发明装置解决了现有技术中存在换热效率低及蒸汽冷凝浪费的问题。本发明还公开了蒸汽‑水混合供暖装置的运行控制方法，能够稳定供给用户末端的供水温度。

技术研发人员：孙铁柱,申淏文,李嘉诚
受保护的技术使用者：西安工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16