用于高低區(qū)供暖的復(fù)合熱源系統(tǒng)及其組成的供暖系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于區(qū)域熱水供暖設(shè)備領(lǐng)域，具體提供了一種用于高低區(qū)供暖的復(fù)合熱源系統(tǒng)，包括熱水鍋爐和水-水換熱器，水-水換熱器的水平高度高于熱水鍋爐的爐膛的水平高度，熱水鍋爐的出水口連通設(shè)置有熱水鍋爐出水管，熱水鍋爐出水管與水-水換熱器的供熱端進(jìn)水管連通，供熱端進(jìn)水管與水-水換熱器的供熱端進(jìn)水口連通，水-水換熱器的供熱端出水口連通設(shè)置有供熱端出水管，供熱端出水管與熱水鍋爐的進(jìn)水口連通。本實(shí)用新型還提供包括該復(fù)合熱源系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)。有益效果：提供的復(fù)合熱源系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定、相互獨(dú)立的同時(shí)作為高區(qū)和低區(qū)熱源。提供的供暖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了低成本、高效、節(jié)能、可靠、穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)了高低區(qū)用戶同時(shí)的供暖需求。
【專利說明】
用于高低區(qū)供暖的復(fù)合熱源系統(tǒng)及其組成的供暖系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于區(qū)域熱水供暖設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種用于高低區(qū)供暖的復(fù)合熱源系統(tǒng)及其組成的供暖系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在區(qū)域熱水供暖實(shí)踐中，經(jīng)常會(huì)遇到大多數(shù)建筑高度小于40米，少數(shù)高層建筑物高度大于40米的情況。為了降低工程造價(jià)，供暖設(shè)計(jì)按區(qū)域分為低區(qū)和高區(qū)。例如在煤礦工業(yè)場(chǎng)地供暖設(shè)計(jì)中，辦公類建筑、生活類建筑和一般生產(chǎn)類建筑高度都小于40米，而井塔和裝儲(chǔ)系統(tǒng)高度在70米以上。這樣就將供暖區(qū)域分為了高區(qū)和低區(qū)兩個(gè)供暖區(qū)域。
[0003]在傳統(tǒng)常規(guī)實(shí)踐中，為了減少工程造價(jià)，把建筑高度小于40米的建筑，設(shè)計(jì)為低區(qū)供暖系統(tǒng);把建筑高度大于40米的建筑，設(shè)計(jì)為高區(qū)供暖系統(tǒng)，形成兩個(gè)獨(dú)立的供暖系統(tǒng)。而這兩個(gè)獨(dú)立供暖系統(tǒng)，又要共用同個(gè)鍋爐熱源。傳統(tǒng)技術(shù)的通常工程做法:一是增設(shè)水一水換熱器，水一水換熱器一次網(wǎng)和低區(qū)循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng);水一水換熱器二次網(wǎng)是高區(qū)供暖系統(tǒng)熱源。二是低區(qū)供暖系統(tǒng)按常規(guī)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)，高區(qū)供暖系統(tǒng)在回水管上安裝減壓?jiǎn)㈤]機(jī)組，由減壓?jiǎn)㈤]機(jī)組控制運(yùn)行和啟閉時(shí)系統(tǒng)壓力，這樣就解決了高區(qū)供暖系統(tǒng)和低區(qū)供暖系統(tǒng)共用熱源接網(wǎng)問題。這兩種供暖系統(tǒng)存在的問題是:其一，增設(shè)水一水換熱器，水一水換熱器一次網(wǎng)和低區(qū)循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)，水一水換熱器二次網(wǎng)是高區(qū)供暖系統(tǒng)熱源的供暖系統(tǒng)，當(dāng)?shù)蛥^(qū)供暖系統(tǒng)故障停運(yùn)時(shí)，高區(qū)網(wǎng)沒有熱源支持，不能供暖。其二，高區(qū)供暖系統(tǒng)在回水管上安裝減壓?jiǎn)㈤]機(jī)組，由減壓?jiǎn)㈤]機(jī)組控制運(yùn)行和啟閉時(shí)系統(tǒng)壓力的供暖系統(tǒng)，由于減壓?jiǎn)㈤]機(jī)組故障率高，控制不可靠，造成低區(qū)供暖系統(tǒng)超壓，發(fā)生爆片等事故。特別是停電和電氣故障，容易造成減壓?jiǎn)㈤]機(jī)組控制失靈，進(jìn)而釀成事故。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型提供了一種能夠安全穩(wěn)定的同時(shí)向高區(qū)和低區(qū)提供熱源的復(fù)合熱源系統(tǒng)。同時(shí)，本實(shí)用新型還提供了包含本實(shí)用新型復(fù)合熱源系統(tǒng)的用于高低區(qū)的供暖系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的用于高低區(qū)供暖的復(fù)合熱源系統(tǒng)包括熱水鍋爐和水-水換熱器，所述水-水換熱器的水平高度高于所述熱水鍋爐的爐膛的水平高度，所述熱水鍋爐的出水口連通設(shè)置有熱水鍋爐出水管，所述熱水鍋爐出水管與水-水換熱器的供熱端進(jìn)水管連通，所述供熱端進(jìn)水管與水-水換熱器的供熱端進(jìn)水口連通，所述水-水換熱器的供熱端出水口連通設(shè)置有供熱端出水管，所述供熱端出水管與熱水鍋爐的進(jìn)水口連通。
[0006]在具體實(shí)踐中，水-水換熱器中心高于熱水鍋爐爐膛燃燒室，由于有位置高差和水溫差，就提供了自然循環(huán)熱動(dòng)力，這樣就形成了由熱水鍋爐和水-水換熱器組成的高區(qū)供暖系統(tǒng)熱源及以鍋爐為低區(qū)供暖系統(tǒng)直供熱源的復(fù)合熱源，構(gòu)成了能夠同時(shí)作為高區(qū)和低區(qū)供熱的復(fù)合熱源系統(tǒng)，同時(shí)該系統(tǒng)中的高區(qū)熱源和低區(qū)熱源互相獨(dú)立，互不影響，一方的故障不影響另一方的正常順利運(yùn)行。
[0007]關(guān)于位置高差和水溫差提供自然循環(huán)熱動(dòng)力的具體分析如下:熱水鍋爐工質(zhì)用水，以水作為熱媒。循環(huán)動(dòng)力為內(nèi)部受熱面受熱強(qiáng)度的不同，造成水溫的不同，產(chǎn)生的容重差為動(dòng)力形成的重力自然循環(huán)，整個(gè)熱水鍋爐是一個(gè)重力循環(huán)系統(tǒng)，熱水鍋爐和水一水換熱器又形成了另一個(gè)熱動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)。熱水鍋爐和水一水換熱器循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生熱動(dòng)力計(jì)算如下:
[0008]重力循環(huán)系統(tǒng)的作用壓力ZP
[0009]ZlP = P1-P2 = gH (pt~ P±)
[0010]式中:
[0011]ZP—重力循環(huán)系統(tǒng)的作用壓力，單位:Pa;
[0012]g—重力加速度，m/s2
[0013]H—爐膛加熱中心至水-水換熱器冷卻中心的垂直距離，單位:m;
[0014]P下一下降水(換熱器換熱冷卻后的水)密度，單位:kg/m3 ；
[0015]P1:—上升水(鍋爐受熱面加熱的水)密度，單位:kg/m3。
[0016]上升水水溫95°C(受熱面加熱的水)，密度961.92kg/m3，下降水水溫80°C(換熱器換熱冷卻后的水)密度971.83kg/m3，則由加熱中心至冷卻中心每米垂直距離所產(chǎn)生的作用壓力為97.2Pa。
[0017]鍋爐和水一水換熱器循環(huán)系統(tǒng)按加熱中心至冷卻中心每米垂直距離所產(chǎn)生的作用壓力97.2Pa設(shè)計(jì)水循環(huán)系統(tǒng)。
[0018]以下為本實(shí)用新型的優(yōu)選特征，如無(wú)特別額外說明及相互沖突之處，這些優(yōu)選特征均可以相互任意組合成本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0019]考慮到循環(huán)動(dòng)力的最大化利用和設(shè)計(jì)的方便性，比較優(yōu)選的設(shè)計(jì)，所述水-水換熱器固定設(shè)置在所述熱水鍋爐的頂部。
[0020]同時(shí)，本實(shí)用新型還提供了一種能夠?qū)Ω叩蛥^(qū)同時(shí)供暖的供暖系統(tǒng)，主要由前述本實(shí)用新型所述的復(fù)合熱源系統(tǒng)、高區(qū)供暖系統(tǒng)和低區(qū)供暖系統(tǒng)組成;所述熱水鍋爐出水管還與所述低區(qū)供暖系統(tǒng)的低區(qū)供水干管連通，所述熱水鍋爐上還設(shè)置有回水口，所述熱水鍋爐回水口與所述低區(qū)供暖系統(tǒng)的低區(qū)回水干管連通;所述水-水換熱器的吸熱端出水口與所述高區(qū)供暖系統(tǒng)的高區(qū)供水干管連通，所述水-水換熱器的吸熱端進(jìn)水口與所述高區(qū)供暖系統(tǒng)的高區(qū)回水干管連通。
[0021]高區(qū)供暖系統(tǒng)的進(jìn)一步細(xì)化，所述高區(qū)供暖系統(tǒng)主要由高區(qū)供水干管、高區(qū)供暖終端以及高區(qū)回水干管依次連通組成，所述高區(qū)回水干管上設(shè)置有循環(huán)水栗。進(jìn)一步的，高區(qū)供暖終端由多個(gè)散熱器和多個(gè)供熱立-支管組成，多個(gè)散熱器之間通過多個(gè)供熱立-支管或串聯(lián)或并聯(lián)連通。
[0022]為了提升運(yùn)輸效率或提供備用支持，較為優(yōu)選的設(shè)計(jì)，所述高區(qū)回水干管上并聯(lián)設(shè)置有兩臺(tái)循環(huán)水栗。
[0023]為了取得高區(qū)供暖系統(tǒng)內(nèi)定壓、穩(wěn)壓、補(bǔ)水的作用。較為優(yōu)選的設(shè)計(jì)，所述高區(qū)回水干管還連通設(shè)置有定壓補(bǔ)水裝置。
[0024]為了及時(shí)排出系統(tǒng)內(nèi)積聚的氣體，較為優(yōu)選的設(shè)計(jì)，所述高區(qū)供水干管還連通設(shè)置有帶有放氣閥的集氣罐。
[0025]對(duì)于低區(qū)供暖系統(tǒng)的進(jìn)一步細(xì)化，較為優(yōu)選的設(shè)計(jì)，所述低區(qū)供暖系統(tǒng)主要由低區(qū)供水干管、低區(qū)供暖終端以及低區(qū)回水干管依次連通組成。進(jìn)一步的，所述低區(qū)回水干管上設(shè)置有循環(huán)水栗。低區(qū)供暖終端由多個(gè)散熱器和多個(gè)供熱立-支管組成，多個(gè)散熱器之間通過多個(gè)供熱立-支管或串聯(lián)或并聯(lián)連通。
[0026]為了及時(shí)排出系統(tǒng)內(nèi)積聚的氣體，較為優(yōu)選的設(shè)計(jì)，所述熱水鍋爐出水管與所述低區(qū)供水干管之間通過集氣罐連通，所述集氣罐上設(shè)置有放氣閥。
[0027]為了取得低區(qū)供暖系統(tǒng)內(nèi)定壓、穩(wěn)壓、補(bǔ)水的作用。較為優(yōu)選的設(shè)計(jì)，所述低區(qū)供水干管還連通設(shè)置有膨脹水箱。
[0028]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型提供了一個(gè)能夠?yàn)楦邊^(qū)用戶和低區(qū)用戶同時(shí)供暖的復(fù)合熱源提供，同時(shí)該復(fù)合熱源系統(tǒng)作為高區(qū)熱源和作為低區(qū)熱源相互獨(dú)立，互不影響，一方的間斷或停止運(yùn)行并不影響另一方的正常供熱。本實(shí)用新型還同時(shí)提供的供暖系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，控制可靠，節(jié)能降成本。進(jìn)一步的詳細(xì)闡述:本實(shí)用新型相較之于傳統(tǒng)高低區(qū)供暖解決方案，首先能較好的解決一個(gè)熱源點(diǎn)的區(qū)域，針對(duì)不同高度的建筑，實(shí)現(xiàn)分區(qū)供暖。其次，高、低區(qū)實(shí)現(xiàn)分設(shè)系統(tǒng)，互不影響，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，另一個(gè)系統(tǒng)仍能運(yùn)行。第三，解決了由減壓?jiǎn)㈤]機(jī)組控制系統(tǒng)壓力的供暖系統(tǒng)，由于減壓?jiǎn)㈤]機(jī)組故障率高，控制不可靠，造成低區(qū)供暖系統(tǒng)超壓，發(fā)生爆片等事故?；蚴峭ｋ姾碗姎夤收?，造成減壓?jiǎn)㈤]機(jī)組控制失靈，造成事故等問題。第四，高區(qū)系統(tǒng)水一水換熱器采用安裝在鍋爐上部方案，一次側(cè)實(shí)現(xiàn)了用自然熱動(dòng)力循環(huán)，節(jié)省了電耗，同時(shí)也避免了用低區(qū)供暖系統(tǒng)循環(huán)水栗作為水一水換熱器作為一次側(cè)的循環(huán)動(dòng)力，造成的系統(tǒng)互為影響問題。
【附圖說明】
[0029]圖1是本實(shí)用新型的復(fù)合熱源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是本實(shí)用新型的復(fù)合熱源供暖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖中:I為熱水鍋爐；2為出水閥；3為集氣罐;4為放氣閥；5為低區(qū)供水干管;6為供熱立-支管；7為散熱器;8為低區(qū)回水干管;9為循環(huán)水栗；10為止回閥；11為鍋爐回水管；12為回水閥；13為壓力表;14為溫度計(jì)；15為膨脹管；16為膨脹水箱；17為水-水換熱器；18為供熱端進(jìn)水閥；19為供熱端出水管;20為供熱端出水閥；21為吸熱端進(jìn)水管;22為高區(qū)供水干管;23為高區(qū)回水干管;24為定壓補(bǔ)水裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
[0033]實(shí)施例1:
[0034]如圖1所示:本實(shí)施例的用于高低區(qū)供暖的復(fù)合熱源系統(tǒng)包括熱水鍋爐和水-水換熱器。所述水-水換熱器的水平高度高于所述熱水鍋爐的爐膛的水平高度。所述熱水鍋爐的出水口連通設(shè)置有熱水鍋爐出水管，所述熱水鍋爐出水管與水-水換熱器的供熱端進(jìn)水管連通，所述供熱端進(jìn)水管與水-水換熱器的供熱端進(jìn)水口連通，所述水-水換熱器的供熱端出水口連通設(shè)置有供熱端出水管，所述供熱端出水管與熱水鍋爐的進(jìn)水口連通。
[0035]作為更節(jié)能更方便的考慮設(shè)置，所述水-水換熱器固定設(shè)置在所述熱水鍋爐的頂部。
[0036]實(shí)施例2:
[0037]如圖2所示，本實(shí)施例的供暖系統(tǒng)主要由實(shí)施例1所述的復(fù)合熱源系統(tǒng)、高區(qū)供暖系統(tǒng)和低區(qū)供暖系統(tǒng)組成;所述熱水鍋爐出水管還與所述低區(qū)供暖系統(tǒng)的低區(qū)供水干管連通，所述熱水鍋爐上還設(shè)置有回水口，所述熱水鍋爐回水口與所述低區(qū)供暖系統(tǒng)的低區(qū)回水干管連通;所述水-水換熱器的吸熱端出水口與所述高區(qū)供暖系統(tǒng)的高區(qū)供水干管連通，所述水-水換熱器的吸熱端進(jìn)水口與所述高區(qū)供暖系統(tǒng)的高區(qū)回水干管連通。
[0038]作為優(yōu)選，所述高區(qū)供暖系統(tǒng)主要由高區(qū)供水干管、高區(qū)供暖終端以及高區(qū)回水干管依次連通組成，所述高區(qū)回水干管上設(shè)置有循環(huán)水栗。
[0039]作為優(yōu)選，高區(qū)供暖終端由多個(gè)散熱器和多個(gè)供熱立-支管組成，多個(gè)散熱器之間通過多個(gè)供熱立-支管或串聯(lián)或并聯(lián)連通。
[0040]為了提升運(yùn)輸效率和/或提供備用支持，作為優(yōu)選，所述高區(qū)回水干管上并聯(lián)設(shè)置有兩臺(tái)循環(huán)水栗。
[0041]為了取得高區(qū)供暖系統(tǒng)內(nèi)定壓、穩(wěn)壓、補(bǔ)水的作用。作為優(yōu)選，所述高區(qū)回水干管還連通設(shè)置有定壓補(bǔ)水裝置。
[0042]為了及時(shí)排出系統(tǒng)內(nèi)積聚的氣體，作為優(yōu)選，所述高區(qū)供水干管還連通設(shè)置有帶有放氣閥的集氣罐。
[0043]作為優(yōu)選，所述低區(qū)供暖系統(tǒng)主要由低區(qū)供水干管、低區(qū)供暖終端以及低區(qū)回水干管依次連通組成，所述低區(qū)回水干管上設(shè)置有循環(huán)水栗。作為優(yōu)選，循環(huán)水栗為并聯(lián)的兩臺(tái)。
[0044]為了及時(shí)排出系統(tǒng)內(nèi)積聚的氣體，作為優(yōu)選，所述熱水鍋爐出水管與所述低區(qū)供水干管之間通過集氣罐連通，所述集氣罐上設(shè)置有放氣閥。
[0045]為了取得低區(qū)供暖系統(tǒng)內(nèi)定壓、穩(wěn)壓、補(bǔ)水的作用。作為優(yōu)選，所述低區(qū)供水干管還連通設(shè)置有膨脹水箱。膨脹水箱通過膨脹管與低區(qū)供水干管連通。
[0046]為了能夠及時(shí)關(guān)注本實(shí)施例供暖系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的壓力和溫度情況。在熱水鍋爐上、低區(qū)回水干管上、循環(huán)水栗的出水口側(cè)、高區(qū)供水干管上以及高區(qū)回水干管上分別設(shè)有相應(yīng)的壓力表和溫度計(jì)。
[0047]為了能夠方便的控制各管路的通斷和拆裝維修的安全方便，本實(shí)施例在各自相應(yīng)的管路上還分別設(shè)置有控制熱水鍋爐出水管通斷的出水閥、防止水倒灌水栗的止回閥、控制低區(qū)回水干管中水回流至熱水鍋爐的回水閥、控制供熱端進(jìn)水管通斷的供熱端進(jìn)水閥、控制供熱端出水管通斷的供熱端出水閥。
[0048]本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于高低區(qū)供暖的復(fù)合熱源系統(tǒng)，其特征在于:包括熱水鍋爐和水-水換熱器，所述水-水換熱器的水平高度高于所述熱水鍋爐的爐膛的水平高度，所述熱水鍋爐的出水口連通設(shè)置有熱水鍋爐出水管，所述熱水鍋爐出水管與水-水換熱器的供熱端進(jìn)水管連通，所述供熱端進(jìn)水管與水-水換熱器的供熱端進(jìn)水口連通，所述水-水換熱器的供熱端出水口連通設(shè)置有供熱端出水管，所述供熱端出水管與熱水鍋爐的進(jìn)水口連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合熱源系統(tǒng)，其特征在于:所述水-水換熱器固定設(shè)置在所述熱水鍋爐的頂部。3.—種供暖系統(tǒng)，其特征在于，主要由權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合熱源系統(tǒng)、高區(qū)供暖系統(tǒng)和低區(qū)供暖系統(tǒng)組成;所述熱水鍋爐出水管還與所述低區(qū)供暖系統(tǒng)的低區(qū)供水干管連通，所述熱水鍋爐上還設(shè)置有回水口，所述熱水鍋爐回水口與所述低區(qū)供暖系統(tǒng)的低區(qū)回水干管連通;所述水-水換熱器的吸熱端出水口與所述高區(qū)供暖系統(tǒng)的高區(qū)供水干管連通，所述水-水換熱器的吸熱端進(jìn)水口與所述高區(qū)供暖系統(tǒng)的高區(qū)回水干管連通。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述高區(qū)供暖系統(tǒng)主要由高區(qū)供水干管、高區(qū)供暖終端以及高區(qū)回水干管依次連通組成，所述高區(qū)回水干管上設(shè)置有循環(huán)水栗。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述高區(qū)回水干管上并聯(lián)設(shè)置有兩臺(tái)循環(huán)水栗。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述高區(qū)回水干管還連通設(shè)置有定壓補(bǔ)水裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述高區(qū)供水干管還連通設(shè)置有帶有放氣閥的集氣罐。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述低區(qū)供暖系統(tǒng)主要由低區(qū)供水干管、低區(qū)供暖終端以及低區(qū)回水干管依次連通組成，所述低區(qū)回水干管上設(shè)置有循環(huán)水栗。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述熱水鍋爐出水管與所述低區(qū)供水干管之間通過集氣罐連通，所述集氣罐上設(shè)置有放氣閥。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述低區(qū)供水干管還連通設(shè)置有膨脹水箱。
【文檔編號(hào)】F24D19/00GK205619406SQ201521084641
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日
【發(fā)明人】姚長(zhǎng)利
【申請(qǐng)人】姚長(zhǎng)利