CN112944425A - 一种常压热水供热***及供热方法 - Google Patents

一种常压热水供热***及供热方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种常压热水供热***及供热方法，属于住宅供暖领域。该常压热水供热***包括将溶液加热至预定温度的常压热水锅炉，与常压热水锅炉连接的输液***，一端与输液***连接，另一端与常压热水锅炉连接的换热器，本发明通过输液***将溶液输送至换热器内进行热量交换后，回流至常压热水锅炉内进行再次加热，能够解决现有常压热水锅炉因为本身压力低导致动力不足的原因无法应用在高楼层住宅供暖中的问题，使得常压热水锅炉能够应用在住宅供热***，进而解决了采用高压锅炉提供动力进行供热，该技术方案需要在住宅外开辟预定场地安装高压锅炉，存在因使用风险高导致的项目手续繁琐，安装进程缓慢的问题。

Description

一种常压热水供热***及供热方法
技术领域
本发明属于住宅供暖领域，具体是一种常压热水供热***及供热方法。
背景技术
现有住宅供热***都是采用高压锅炉提供动力进行供热，该技术方案需要在住宅外开辟预定场地安装高压锅炉，存在因使用风险高导致的项目手续繁琐，安装进程缓慢的问题，而现有的常压热水锅炉又因为本身压力低导致动力不足的原因无法应用在高楼层住宅供暖中。
发明内容
发明目的：提供一种常压热水供热***及供热方法，以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案：一种常压热水供热***包括：常压热水锅炉，将溶液加热至预定温度。
输液***，与常压热水锅炉连接，所述输液***将常压热水锅炉内的溶液向预定方向输送。
换热器，一端与输液***连接，另一端与常压热水锅炉连接，所述输液***将溶液输送至换热器内进行热量交换后，回流至常压热水锅炉内进行再次加热。
在进一步的实施例中，所述输液***包括变频泵，至少有两个变频泵，所述变频泵并联配合。
压力传感器，至少有四个压力传感器，每个变频泵的进水端和出水端各安装有一个压力传感器，所述变频泵与对应进水端和出水端的压力传感器电连接，通过多个变频泵与压力传感器的配合，能够在需要增加动力时根据出水端的压力传感器反馈压力缓慢的增加流量解决了现有技术在启动时存在流量增加过大导致整个***管道振动进而降低了***寿命的问题，而且变频泵还能够根据压力传感器检测到的压力调整输出功率能够避免管道内压力超出安全范围。
在进一步的实施例中，常压热水供热***还包括补水组件，一端与生活用水管道连接，另一端与常压热水锅炉连接，所述补水组件为常压热水锅炉补充溶液。
加药箱，一端与补水组件连接，另一端与换热器和常压热水锅炉之间的管道连接，所述加药箱为补水组件和常压热水锅炉补药。
取样组件，与换热器和常压热水锅炉之间的管道连接，所述取样组件位于加药箱远离常压热水锅炉的一端，所述取样组件间隔预定时间从换热器和常压热水锅炉之间的管道中抽取预定量的溶液进行检测，通过取样组件定时定量的从管道中取出溶液进行检测能够让工作人员定时根据药量的消耗量调整加药箱的加药量。
在进一步的实施例中，所述补水组件包括IO膜水处理装置，与生活用水管道连接，对生活用水进行净化处理。
除盐水箱，与IO膜水处理装置连接，对生活用水进行除盐处理。
补水水泵，与除盐水箱连接，将除盐水箱内的溶液向预定方向输送。
膨胀水箱，一端与补水水泵连接，另一端与常压热水锅炉连接，对除盐处理后的溶液进行存储，并为常压热水锅炉补充溶液。
在进一步的实施例中，取样组件是取样冷却器，一端与换热器和常压热水锅炉之间的管道连接，另一端与外界相通，所述取样冷却器的冷却端还与补水组件连接，通过取样冷却器能够利用生活用水对从管道中取出的溶液进行快速冷却，避免工作人员等待时间过长。
在进一步的实施例中，常压热水供热***还包括节流组件，固定安装在换热器的出液端，一端与换热器的出液端连接，另一端与常压热水锅炉的回液端连接，所述节流组件调节换热器的出液量。
温度检测装置，固定安装在换热器的出液端与节流组件之间，所述温度检测装置与节流组件电连接，所述温度检测装置检测经过换热后的溶液温度，所述节流组件根据溶液温度调节换热器的出液量，通过节流组件调节换热器的出液量能够解决换热器内因溶液热胀冷缩导致的压力不稳定的问题，通过设置与节流组件电连接的温度检测装置能够根据实际溶液温度进行精细的流量调节，进一步的稳定换热器的内部压力。
在进一步的实施例中，常压热水供热***还包括动力补偿组件，所述动力补偿组件的一端与输液***的出液端连接，另一端与节流组件的出液端连接，所述动力补偿组件与节流组件电连接，所述动力补偿组件从输液***的出液端向节流组件的出液端方向输送溶液，通过动力补偿组件从输液***的出液端向节流组件的出液端方向输送溶液，能够解决节流组件到常压热水锅炉的回液端之间的溶液回流动力不足的问题。
在进一步的实施例中，常压热水供热***还包括集气罐，安装在常压热水锅炉和输液***之间，所述集气罐排出常压热水锅炉和输液***之间的溶液内的气体。
基于常压热水供热***的供热方法包括S1. 每个住宅楼上安装至少一套常压热水供热***。
S2. 常压热水锅炉将溶液加热至预定温度，输液***将常压热水锅炉内的溶液向换热器方向输送，溶液在换热器内进行热量交换后，回流至常压热水锅炉内进行再次加热。
S3. 工作人员定时使用取样组件从管道中取出预定量的溶液进行检测，并根据检测结果调整加药箱的加药量。
有益效果：本发明公开了一种常压热水供热***及供热方法，该常压热水供热***通过输液***将溶液输送至换热器内进行热量交换后，回流至常压热水锅炉内进行再次加热，能够解决现有常压热水锅炉因为本身压力低导致动力不足的原因无法应用在高楼层住宅供暖中的问题，使得常压热水锅炉能够应用在住宅供热***，进而解决了采用高压锅炉提供动力进行供热，该技术方案需要在住宅外开辟预定场地安装高压锅炉，存在因使用风险高导致的项目手续繁琐，安装进程缓慢的问题。
附图说明
图1是本发明的***原理示意图。
图2是本发明的输液***原理示意图。
图3是本发明的局部放大示意图。
图4是本发明的排气装置剖面示意图。
图1至图4所示附图标记为：常压热水锅炉1、输液***2、换热器3、补水组件4、取样组件5、加药箱6、节流组件7、温度检测装置8、动力补偿组件9、变频泵21、压力传感器22、集气罐23、IO膜水处理装置41、除盐水箱42、补水水泵43、膨胀水箱44。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
现有住宅供热***都是采用高压锅炉提供动力进行供热，该技术方案需要在住宅外开辟预定场地安装高压锅炉，存在因使用风险高导致的项目手续繁琐，安装进程缓慢的问题，而现有的常压热水锅炉又因为本身压力低导致动力不足的原因无法应用在高楼层住宅供暖中，为了解决上述问题，申请人研发了一种常压热水供热***及供热方法。
该常压热水供热***包括常压热水锅炉1、输液***2、换热器3、补水组件4、取样组件5、加药箱6、节流组件7、温度检测装置8、动力补偿组件9、变频泵21、压力传感器22、集气罐23、IO膜水处理装置41、除盐水箱42、补水水泵43和膨胀水箱44。
常压热水锅炉1优选热转化率高的电极热水锅炉或燃气热水锅炉以降低住宅区的能耗负担，通过常压热水锅炉1将溶液加热至预定温度，解决了采用高压锅炉提供动力进行供热需要在住宅外开辟预定场地安装高压锅炉，存在因使用风险高导致的项目手续繁琐，安装进程缓慢的问题，而且常压热水锅炉1的故障率、生产成本、手续成本、安装成本和使用成本远低于高压锅炉，所以能够实现在每栋楼上至少安装一个常压热水锅炉1进行住宅供暖，还能够解决现有技术中高压锅炉对多个住宅区供暖当高压锅炉出故障时无法为多个住宅区供暖的问题。
输液***2与常压热水锅炉1连接，为管道提供动力，使用输液***2将常压热水锅炉1内的溶液向预定方向输送。
换热器3，一端与输液***2连接，另一端与常压热水锅炉1连接，输液***2将溶液输送至换热器3内进行热量交换后，回流至常压热水锅炉1内进行再次加热。
常压热水锅炉1、输液***2和换热器3都至少有一个，常压热水锅炉1、输液***2和换热器3通过热水管道连接，且热水管道的外侧需包裹海绵、气凝胶或橡胶等保温材质进行保温，当时用电极热水锅炉时，常压热水锅炉1与供电***连接，当时用燃气热水锅炉时，常压热水锅炉1与燃气***连接。
工作原理：通过输液***2将溶液输送至换热器3内进行热量交换后，回流至常压热水锅炉1内进行再次加热，能够解决现有常压热水锅炉1因为本身压力低导致动力不足的原因无法应用在高楼层住宅供暖中的问题，使得常压热水锅炉1能够应用在住宅供热***，进而解决了采用高压锅炉提供动力进行供热，该技术方案需要在住宅外开辟预定场地安装高压锅炉，存在因使用风险高导致的项目手续繁琐，安装进程缓慢的问题。
在进一步的实施例中，楼层越高所需动力越大，使用多个普通水泵输送溶液虽然能够增加动力，但是在启动时存在流量增加过大导致整个***管道振动进而降低了***寿命的问题，而且无法调节功率存在无法根据管道内溶液的压力调节功率的问题，存在因管道堵塞故障时导致压力超出安全范围的问题。
为了解决上述问题，输液***2包括至少有两个变频泵21，变频泵21并联配合。
至少有四个压力传感器22，每个变频泵21的进水端和出水端各安装有一个压力传感器22，变频泵21与对应进水端和出水端的压力传感器22电连接。
通过多个变频泵21与压力传感器22的配合，变频泵21将出液端的压力变化量控制在预定范围内，能够在需要增加动力时根据出水端的压力传感器22反馈压力缓慢的增加流量解决了现有技术的水泵在启动时存在流量增加过大导致整个***管道振动进而降低了***寿命的问题，而且变频泵21还能够根据压力传感器22检测到的压力调整输出功率能够避免管道内压力超出安全范围，并且将变频泵21两端的压力差控制在预定范围内，避免两端压力差过大导致变频泵21产生振动降低管道的寿命。
在进一步的实施例中，现有高压锅炉的补液是加药箱6定时定量的向锅炉内补药，防止药性降低导致锅炉加热效率降低，但是在锅炉实际工作中供热***内的药量消耗是随着锅炉功率的波动而变化的，所以现有技术的加药方法存在溶液含药量不稳定的问题。
为了解决上述问题，常压热水供热***还包括一端与生活用水管道连接，另一端与常压热水锅炉1连接的补水组件4，补水组件4为常压热水锅炉1补充溶液。
一端与补水组件4连接，另一端与换热器3和常压热水锅炉1之间的管道连接的加药箱6，加药箱6为补水组件4和常压热水锅炉1补药。
取样组件5，与换热器3和常压热水锅炉1之间的管道连接，取样组件5位于加药箱6远离常压热水锅炉1的一端，取样组件5间隔预定时间从换热器3和常压热水锅炉1之间的管道中抽取预定量的溶液进行检测。
通过取样组件5定时定量的从管道中取出溶液进行检测能够让工作人员定时根据药量的消耗量调整加药箱6的加药量。
在进一步的实施例中，补水组件4包括与生活用水管道连接的IO膜水处理装置41，对生活用水进行净化处理。
与IO膜水处理装置41连接的除盐水箱42，对生活用水进行除盐处理。
与除盐水箱42连接的补水水泵43，将除盐水箱42内的溶液向预定方向输送。
一端与补水水泵43连接，另一端与常压热水锅炉1连接的膨胀水箱44，对除盐处理后的溶液进行存储，并为常压热水锅炉1补充溶液。
基于常压热水供热***的供热方法包括S1. 每个住宅楼上安装至少一套常压热水供热***。
S2. 常压热水锅炉1将溶液加热至预定温度，输液***2将常压热水锅炉1内的溶液向换热器3方向输送，溶液在换热器3内进行热量交换后，回流至常压热水锅炉1内进行再次加热。
S3. 工作人员定时使用取样组件5从管道中取出预定量的溶液进行检测，并根据检测结果调整加药箱6的加药量，或根据多次检测的变化率调整加药箱6在预定时间段的加药量的变化率。
在进一步的实施例中，从管道中取出的溶液温度过高，工作人员取水等待时间过长。
为了解决上述问题，取样组件5是取样冷却器，一端与换热器3和常压热水锅炉1之间的管道连接，另一端与外界相通，取样冷却器的冷却端还与补水组件4连接。
通过取样冷却器能够利用生活用水对从管道中取出的溶液进行快速冷却，避免工作人员等待时间过长。
在进一步的实施例中，溶液经过换热器3之后会因为热胀冷缩导致换热器3出液端的溶液体积小于进液端的溶液体积，存在换热器3内压力不稳定的问题。
为了解决上述问题，常压热水供热***还包括固定安装在换热器3的出液端，一端与换热器3的出液端连接，另一端与常压热水锅炉1的回液端连接的节流组件7，节流组件7调节换热器3的出液量。
固定安装在换热器3的出液端与节流组件7之间的温度检测装置8，温度检测装置8与节流组件7电连接，温度检测装置8检测经过换热后的溶液温度，节流组件7根据溶液温度调节换热器3的出液量。
通过节流组件7调节换热器3的出液量能够解决换热器3内因溶液热胀冷缩导致的压力不稳定的问题，通过设置与节流组件7电连接的温度检测装置8能够根据实际溶液温度进行精细的流量调节，进一步的稳定换热器3的内部压力。
在进一步的实施例中，通过节流的方式虽然能够调节换热器3的出液量，但是存在节流组件7到常压热水锅炉1的回液端之间的溶液回流动力不足的问题。
为了解决上述问题，常压热水供热***还包括动力补偿组件9，动力补偿组件9的一端与输液***2的出液端连接，另一端与节流组件7的出液端连接，动力补偿组件9与节流组件7电连接，动力补偿组件9从输液***2的出液端向节流组件7的出液端方向输送溶液。
工作原理：当温度检测装置8检测到换热器3出液端的温度上升时，说明换热器3的热量需求下降，节流组件7根据温度上升的幅度减少出液量，动力补偿组件9增加从输液***2的出液端向节流组件7的出液端方向输送的溶液量，降低向换热器3输送的溶液量。
当温度检测装置8检测到换热器3出液端的温度下升时，说明换热器3的热量需求上升，节流组件7根据温度下降的幅度增加出液量，动力补偿组件9减少从输液***2的出液端向节流组件7的出液端方向输送的溶液量，增加向换热器3输送的溶液量。
保证压力稳定，降低温度带来的溶液体积变化对管道内造成压力波动的影响。
通过动力补偿组件9从输液***2的出液端向节流组件7的出液端方向输送溶液，能够解决节流组件7到常压热水锅炉1的回液端之间的溶液回流动力不足的问题。
在进一步的实施例中，节流组件7是至少一个蝶阀，或节流阀。
动力补偿组件9是至少一个蝶阀，或节流阀。
在进一步的实施例中，当节流组件7和动力补偿组件9是蝶阀时，在蝶阀的一侧还固定安装有电动机，电动机控制蝶阀的蝶板旋转角度。
在进一步的实施例中，现有住宅供热***使用供热是使用蒸汽在蒸汽锅炉和换热器3之间循环达到供热的效果，当使用常压热水锅炉1时，需要通过输液***2为供热***提供动力将热水输送进换热器3，但是常压热水锅炉1内的热水会在加热过程中因蒸汽或分解的原因掺杂气体造成以下影响：一、对输液***2造成气蚀，降低输液***2的使用寿命；二、管道内的气体降低了管道内的溶液体积降低了热量传输效率；三、气体从输液***2向换热器3和回流至常压热水锅炉1的过程中会被反复压缩或扩散造成管道震动，影响管道、输液***2和换热器3的使用寿命，以及供热***的使用舒适度。
为了解决上述问题，常压热水供热***还包括安装在常压热水锅炉1和输液***2之间的集气罐23，集气罐23排出常压热水锅炉1和输液***2之间的溶液内的气体，如图4所示排气装置是进液端高于出液端，顶端开设有与外界相同的出气口的罐体。
工作原理：集气罐23内的溶液若掺杂有气体，则气体在排气装置内向上排出。
输液***2将排气装置内的溶液向换热器3方向输送，常压热水锅炉1内的溶液受膨胀水箱44和输液***2的压力向集气罐23方向流动。
在进一步的实施例中，排气装置的出气口还固定安装有单向阀，使排气装置内的空气仅能向外排出，能够避免外界大气压力的变化对***内的压力造成影响，保证了排气装置的抽水能力。
通过集气罐23将进入输液***2之前的溶液内的气体进行排出，避免了因溶液内掺杂其他产生的对输液***2造成气蚀，降低输液***2使用寿命的问题；解决了管道内的蒸汽或气体降低了管道内的溶液体积降低了热量传输效率的问题；以及解决了气体从输液***2向换热器3和回流至常压热水锅炉1的过程中会被反复压缩或扩散造成管道震动，影响管道、输液***2和换热器3的使用寿命，以及供热***的使用舒适度的问题。

Claims (9)

1.一种常压热水供热***，其特征在于，包括：常压热水锅炉，将溶液加热至预定温度；
输液***，与常压热水锅炉连接，所述输液***将常压热水锅炉内的溶液向预定方向输送；
换热器，一端与输液***连接，另一端与常压热水锅炉连接，所述输液***将溶液输送至换热器内进行热量交换后，回流至常压热水锅炉内进行再次加热。
2.根据权利要求1所述一种常压热水供热***，其特征在于，所述输液***包括变频泵，至少有两个变频泵，所述变频泵并联配合；
压力传感器，至少有四个压力传感器，每个变频泵的进水端和出水端各安装有一个压力传感器，所述变频泵与对应进水端和出水端的压力传感器电连接。
3.根据权利要求1所述一种常压热水供热***，其特征在于，还包括：补水组件，一端与生活用水管道连接，另一端与常压热水锅炉连接，所述补水组件为常压热水锅炉补充溶液；
加药箱，一端与补水组件连接，另一端与换热器和常压热水锅炉之间的管道连接，所述加药箱为补水组件和常压热水锅炉补药；
取样组件，与换热器和常压热水锅炉之间的管道连接，所述取样组件位于加药箱远离常压热水锅炉的一端，所述取样组件间隔预定时间从换热器和常压热水锅炉之间的管道中抽取预定量的溶液进行检测。
4.根据权利要求3所述一种常压热水供热***，其特征在于，所述补水组件包括IO膜水处理装置，与生活用水管道连接，对生活用水进行净化处理；
除盐水箱，与IO膜水处理装置连接，对生活用水进行除盐处理；
补水水泵，与除盐水箱连接，将除盐水箱内的溶液向预定方向输送；
膨胀水箱，一端与补水水泵连接，另一端与常压热水锅炉连接，对除盐处理后的溶液进行存储，并为常压热水锅炉补充溶液。
5.根据权利要求3所述一种常压热水供热***，其特征在于，取样组件是取样冷却器，一端与换热器和常压热水锅炉之间的管道连接，另一端与外界相通，所述取样冷却器的冷却端还与补水组件连接。
6.根据权利要求1所述一种常压热水供热***，其特征在于，还包括节流组件，固定安装在换热器的出液端，一端与换热器的出液端连接，另一端与常压热水锅炉的回液端连接，所述节流组件调节换热器的出液量；
温度检测装置，固定安装在换热器的出液端与节流组件之间，所述温度检测装置与节流组件电连接，所述温度检测装置检测经过换热后的溶液温度，所述节流组件根据溶液温度调节换热器的出液量。
7.根据权利要求3所述一种常压热水供热***，其特征在于，还包括动力补偿组件，所述动力补偿组件的一端与输液***的出液端连接，另一端与节流组件的出液端连接，所述动力补偿组件与节流组件电连接，所述动力补偿组件从输液***的出液端向节流组件的出液端方向输送溶液。
8.根据权利要求1所述一种常压热水供热***，其特征在于，还包括集气罐，安装在常压热水锅炉和输液***之间，所述集气罐排出常压热水锅炉和输液***之间的溶液内的气体。
9.基于权利要求4所述常压热水供热***的供热方法，其特征在于，包括：S1. 每个住宅楼上安装至少一套常压热水供热***；
S2. 常压热水锅炉将溶液加热至预定温度，输液***将常压热水锅炉内的溶液向换热器方向输送，溶液在换热器内进行热量交换后，回流至常压热水锅炉内进行再次加热；
S3. 工作人员定时使用取样组件从管道中取出预定量的溶液进行检测，并根据检测结果调整加药箱的加药量。
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