专利名称:蒸汽热水联合采暖系统的制作方法
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。
以往，改进蒸汽采暖的研究都是直接地或间接地围绕着疏水器打圈子，其一是改进疏水器的结构、加强对它的维护管理，这方面的努力收效甚微;其二是在蒸汽系统中设置利用二次蒸发汽的系统，如设置二次蒸发箱，设置对凝水进行过冷却的水加热器(有时用几组供暖散热器代替水加热器)，由于疏水器的排量不稳定，增设的系统不可靠、不经济、管理复杂而无法使用。
本发明的任务是为那些用自备锅炉房同时供应生产用汽和采暖用热的厂矿提供一种热效率高、建设费用低、保证高大车间室内卫生条件的采暖方法，其解决办法是把载热体-蒸汽的凝结回水实行过冷却，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的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，进入系统的是蒸汽。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〕进入系统，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。
进入系统的蒸汽可以是新鲜蒸汽，也可以是废汽。当系统利用生产用热设备排放出来的废汽时，由于这些设备排汽不稳定，要设第二根与新鲜蒸汽连接的蒸汽支管，在废汽量减少或停止时，接通新鲜蒸汽管，保证系统正常供暖。
一个系统的散热器可以是同一型号与规格的，也可使用两种不同型号与规格的。热水部分的散热器只使用光面管、片式(二柱、四柱、五柱和方翼型)少数有限的几种;蒸汽部分的散热器，除此之外，还可使用暖风机、辐射板、钢串片等。
系统形式呈现出串联、并联、并串联、串并联等多种多样的联接方式的混合体，其中，热水部分内部是单一的双管水平串联，热水部分和蒸汽部分之间是不变的串联，蒸汽部分内部则有1、水平双管串联，如附图一;2、水平双管串联环路的并联;3、水平双管并联，如附图二;4、水平双管并联环路的并联;5、垂直双管并联环路的并联，如附图三，等等。
附图一是本发明的一个试验方案，其外形特点表现为整个系统是单一的水平双管串联，看不出蒸汽部分和热水部分之间的界限，这种形式仅仅适合由光面管或片式(柱型、方翼)两种散热器组成的系统，其优点是特别省管材。
附图二是本发明的又一个试验方案，其外形特点是，蒸汽部分与热水部分有明显的区别，凝结水管〔5〕的直径一般地大于Dg40，故需要做成图中那样的双叉管。有的系统由于是特大供热量系统，它还可能做成三叉管、四叉管等。该系统形式既适合光面管-片式散热器组成的系统，也适合园翼型-片式、暖风机-片式、辐射板-片式、钢串片-片式等多种散热器分别组成的系统。
附图三是本发明的第三个试验方案。该系统形式仅适合多层楼房的采暖，散热器是单一的片式散热器。
本发明第二方面的内容是，根据系统的回水温度来调节系统的回水量，通过对回水量的调节来控制室内的采暖温度，使车间内的温度灵敏地适应室外的天气变化，稳定地保持在合适的范围之内，使车间的劳动者感到舒适。理所当然，系统的回水量就是代表进入系统的蒸汽量，也就是代表系统的耗热量，调节回水量能随心所欲地控制室内温度。室温过高时，回水温度也较高，关小调节阀，回水量减少，回水水温降低，室温也跟着降低，反之亦然。在设计一个具体系统时，可以予先计算并绘制出室外温度、回水温度、进汽压力三者的对照表，运行时根据实际的测定对其修正。调节范围为设计供热量的±50%。
权利要求
1.一种包含蒸汽部分和热水部分两种采暖成分的采暖系统，其特征在于进入系统的是蒸汽，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70℃左右的低温凝结水，凝水理论回收率为100%。
2.根据权利要求
1所述的采暖系统，其特征在于热水部分的散热器组〔6〕被上串通管〔7〕和下串通管〔8〕平行地、水平地、上下两路分别串通起来，形成一段双管水平串联环路，该环路的设计供热量占整个系统供热的大约5～7%。
3.根据权利要求
1所述的采暖系统，其特征在于进入系统的设计汽压p1在0.5～10表压范围内取值。p1由稳压装置〔2〕来控制和调节，由压力表〔3〕来监测。
4.根据权利要求
1所述的采暖系统，其特征在于凝结回水的设计温度在70℃左右，回水实际温度在85～60℃甚至更低的范围内变动。
5.根据权利要求
1所述的采暖系统，其特征在于一个系统的散热器可以是同一型号的，也可是两种不同型号的;热水部分的散热器〔6〕只使用光面管、片式等少数有限的几种，蒸汽部分的散热器〔4〕可以使用一切以蒸汽做热媒的散热器。
6.根据权利要求
1所述的采暖系统，其特征在于系统形式是并联、串联、并串联、串并联多种多样联接方式的混合体。
7.根据权利要求
1和权利要求
2所述的双管水平串联环路即系统的热水部分，其特征在于被双管串联起来的散热器组〔6〕大于或等于三组。
8.根据权利要求
1和权利要求
4所述的采暖系统，其特征在于系统的供热量可以跟随室外天气的变化、按照予先计算出的回水温度和调整的压力、通过温度调节装置〔11〕和稳压装置〔2〕进行调节。调节范围为设计供热量的±50%。
专利摘要
一种节能的采暖系统。进入系统的是蒸汽，其压力为0.5～10表压，流出系统的是低温水，其温度为70℃左右。它的主要特征两根钢管把系统尾部一部分散热器组串通起来，形成一段双管水平串联环路，使已经放出了潜热的高温水在此环路中实现过冷却。这种系统象热水系统一样节省能源，但基建投资只是低温热水系统的30～50％。它特别适用于那些由自备锅炉房既供生产用汽又供采暖用热的厂矿。
文档编号F24D9/02GK86101862SQ86101862
公开日1987年1月31日 申请日期1986年3月19日
发明者周泗宗 申请人:周泗宗导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan