專利名稱：高效傳熱采暖技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種新型的采暖技術(shù)——高效傳熱采暖技術(shù)，屬于暖通技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的以鍋爐為熱源的建筑采暖技術(shù)分為熱水采暖和蒸汽采暖，熱水采暖是以熱水為介質(zhì)將鍋爐產(chǎn)生的熱量帶給用戶的采暖技術(shù)，蒸汽采暖是以蒸汽為介質(zhì)將鍋爐產(chǎn)生的熱量帶給用戶的采暖技術(shù)，除一些特殊場合以外，蒸汽采暖正在被熱水采暖取代。隨著我國熱電事業(yè)和集中供熱事業(yè)的發(fā)展，熱水采暖的規(guī)模越來越大。熱電站廣泛采用三次循環(huán)供熱方式一次循環(huán)是在熱電站內(nèi)鍋爐和汽水換熱器之間的汽水循環(huán)；二次循環(huán)是熱電站的汽水換熱器、供熱管網(wǎng)、換熱泵站的水-水換熱器之間的高溫?zé)崴h(huán)；三次循環(huán)是換熱泵站的水-水換熱器、管網(wǎng)和用戶之間的低溫?zé)崴h(huán)，三次循環(huán)水系統(tǒng)也稱為用戶熱水采暖系統(tǒng)。在中小型集中供熱站也有采用二次循環(huán)水直接進(jìn)入用戶或者采用熱水鍋爐一次循環(huán)水直接進(jìn)入用戶的采暖系統(tǒng)。
進(jìn)入用戶的熱水采暖系統(tǒng)存在著如下缺點1、采暖用戶使用熱水或放水會造成系統(tǒng)的失水，失水嚴(yán)重時既浪費能源又會影響正常采暖；2、由于采暖補水量較大，在缺水城市進(jìn)一步增加了供水負(fù)擔(dān)，也增加了采暖費用；3、當(dāng)補水水質(zhì)不良時，對采暖管線及設(shè)備的內(nèi)腐蝕嚴(yán)重，管線的內(nèi)腐蝕造成的泄漏往往會給用戶造成意外損失。由于管線的內(nèi)腐蝕，少則幾年多則十幾年更換一次管線，勞民傷財。
4、采暖管線及設(shè)備容易結(jié)垢，結(jié)垢嚴(yán)重時會堵塞管線，影響采暖效果。清洗泥垢或人工疏通管線會增加維修費用；5、采暖換熱站循環(huán)水泵耗電量較大，泵站補水量大，還需要加藥防腐除垢，需要設(shè)專人操作維護(hù)，運費費用較高；6、對處于供暖小區(qū)以外的建筑與熱電站二次循環(huán)水聯(lián)網(wǎng)有一定的難度。通常熱電站的二次循環(huán)水不進(jìn)用戶，是為了避免二次循環(huán)水的失水和被污染。即使是一個獨立建筑物也不得不設(shè)置一套換熱循環(huán)水系統(tǒng)，增加了基建投資和運行管理費用；7、對于高層建筑來說，低樓層的散熱器將承受較大的壓力，循環(huán)水系統(tǒng)也需要較高的工作壓力，增加了基建投資。
本發(fā)明的目的是以一種新型的采暖系統(tǒng)代替循環(huán)水采暖系統(tǒng)，克服循環(huán)水采暖系統(tǒng)存在的上述缺點，創(chuàng)造一種無內(nèi)壓力、無內(nèi)腐蝕、永不結(jié)垢、永無泄漏、無循環(huán)水泵、不需要加藥補水、不需要專人維護(hù)，基建投資低、運行費用最低的高效傳熱采暖。本發(fā)明可以代替熱水采暖和蒸汽采暖用于直接由熱電站供熱的用戶采暖和高層建筑的采暖，尤其適用于缺水地區(qū)的集中供熱采暖。本發(fā)明還可以用于由小型鍋爐供熱的獨立建筑采暖，是熱水采暖的更新?lián)Q代采暖技術(shù)。
本發(fā)明的特征如下1、本發(fā)明是由沸騰式換熱器、平板式散熱器、密封式節(jié)流閥、真空表、排氣伐、管線組成的全密封室內(nèi)采暖系統(tǒng)，適用于由熱電站集中供熱的建筑物采暖。
2、當(dāng)以無壓鍋爐代替沸騰式換熱器時，與平板式散熱器、密封式節(jié)流閥、真空表、排氣閥、管線組成的全密封采暖系統(tǒng)，適用于由小型鍋爐供熱的獨立建筑物采暖。
3、在沸騰式換熱器和無壓鍋爐內(nèi)充滿傳熱介質(zhì)——含有緩蝕劑的水溶液，在常溫下平板式散熱器和管線內(nèi)處于粗真空度狀態(tài)。傳熱介質(zhì)在沸騰式換熱器和無壓鍋爐內(nèi)被加熱沸騰產(chǎn)生蒸汽，沸點在45℃-95℃，蒸汽經(jīng)過管線傳到平板式散熱器內(nèi)凝結(jié)放熱，凝結(jié)水自流回到蒸汽發(fā)生地，實現(xiàn)閉路循環(huán)。
4、沸騰式換熱器是由U型列管換熱器上部扣一個倒置的U型罩，U型罩是由一塊U型彎板，兩端封閉，扣在換熱器殼體上，被封在內(nèi)的殼體鉆許多小孔，形成隔柵，殼程與U型罩組成密閉容器，工作壓力70～700mmHg(絕對壓力)之間，沸騰式換熱器專門用于高效傳熱采暖系統(tǒng)。
5、平板式散熱器是由二塊模壓成目型溝槽通道的薄鐵板相對組焊而成，平板式散熱器只在下角處安裝一個帶活接頭的管口，工作壓力在70～700mmHg(絕對壓力)之間，專門用于高效傳熱采暖系統(tǒng)。
6、密封式節(jié)流閥是由閥體，柱形閥瓣，活動蓋，絲堵、套匝、銷軸組成，活動蓋可以繞銷軸翻轉(zhuǎn)，柱形閥瓣被絲堵封閉在閥體中間可以上下移動，柱形閥瓣和活動蓋帶有磁性，當(dāng)活動蓋平置時，將柱型閥瓣吸引向上，通道全開，當(dāng)活動蓋立置時柱形閥瓣下落，通道阻塞，閥體一端為陽螺紋，另一端為陰螺紋，陰螺紋端用套匝加強，密封式節(jié)流閥專門用于高效傳熱采暖系統(tǒng)。
7、無壓鍋爐是由普通立式鍋爐改型設(shè)計而成，將鍋爐的手孔、人孔、液面計管口，壓力表管口焊接封閉，將安全閥管口改為δ＝0.2mm銅板防爆膜，保留進(jìn)水口和出汽口，增加1個溫度測量孔，形成完全密封鍋筒，工作壓力為70～700mmHg(絕對壓力)，專門用于高效傳熱采暖系統(tǒng)。
本發(fā)明比現(xiàn)有的熱水采暖有如下優(yōu)點
1、本發(fā)明的平板式散熱器和管線均不受內(nèi)壓力，采暖系統(tǒng)內(nèi)高樓層與低樓層的散熱器內(nèi)壓力差很小，因此可以采用承壓能力較低的平板式散熱器。
2、本發(fā)明的管線和設(shè)備內(nèi)完全沒有內(nèi)腐蝕，只要搞好管線和設(shè)備的外防腐，那么整個采暖系統(tǒng)將永遠(yuǎn)無腐蝕，永遠(yuǎn)不會因腐蝕引起泄漏。
3、本發(fā)明的管線和設(shè)備內(nèi)永不結(jié)垢，永遠(yuǎn)不會有因泥垢堵塞管線的現(xiàn)象。
4、本發(fā)明建成的采暖系統(tǒng)不需要補水，不需要加藥，首創(chuàng)不耗水采暖系統(tǒng)，尤其適用于缺水地區(qū)和水質(zhì)不良地區(qū)的采暖。
5、本發(fā)明組成的采暖系統(tǒng)不需要循環(huán)水泵，節(jié)約基建投資，節(jié)約電力和設(shè)備維修費用。
6、本發(fā)明從根本上解決了用戶放水造成浪費問題。
7、本發(fā)明采用的平板式散熱器重量輕，外型美觀，制造成本低，比同等散熱面積的鑄鐵散熱器重量減輕60％，成本降低30％。
8、本發(fā)明與熱電站的熱水管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)非常方便，既可以滿足二次循環(huán)水不進(jìn)用戶的條件，又可以建立起一個無人操作，無需維護(hù)，運行費用低的用戶采暖系統(tǒng)，本發(fā)明尤其適用于高層建筑物的采暖。
9、本發(fā)明的傳熱性能極好，可以使整個采暖系統(tǒng)內(nèi)的散熱器溫度迅速達(dá)到平衡，避免了熱水采暖容易出現(xiàn)熱力失調(diào)的現(xiàn)象。
10、本發(fā)明在嚴(yán)寒冬季也不會因停止供熱而凍壞管線和設(shè)備，所以特別適用于有時可能長期停止采暖的用戶(如學(xué)校放假期)。
11、本發(fā)明采用的無壓鍋爐重量輕，制造成本低，安全，用于獨立建筑采暖可以大大降低基建投資。
12、本發(fā)明對設(shè)備和管線的安裝要求比較高，只要一次安裝合格，確保采暖系統(tǒng)的氣密性，在每次檢修后或采暖投入運行前用真空泵抽真空一次，就可以長期的運行下去。比熱水采暖降低投資30％以上，降低運行維護(hù)費用90％以上，是熱水采暖的換代技術(shù)。
附圖的說明圖1高效傳熱采暖的兩種系統(tǒng)圖A、沸騰式換熱器高效傳熱采暖系統(tǒng)圖B、無壓鍋爐高效傳熱采暖系統(tǒng)圖沸騰式換熱器(1)、平板式散熱器(2)、密封式節(jié)流閥(3)、真空表(4)、排氣閥(5)、真空泵(6)、傳熱介質(zhì)(7)、無壓鍋爐(8)圖2沸騰式換熱器回流管口(9)、泄水口(10)、殼體(11)、U型彎管(12)、U型罩(13)、出汽口(14)、絲堵(15)、帽體(16)、間隔板(17)、熱水進(jìn)口(18)、熱水出口(19)圖3平板式散熱器模壓薄鐵板(20)、管口(21)、活接頭(22)圖4密封式節(jié)流閥絲堵(23)、墊(24)、閥體(25)、柱形閥瓣(26)、銷軸(27)、活動蓋(28)、套匝(29)對照


實施例1、沸騰式換熱器的結(jié)構(gòu)(圖2)該換熱器的作用是以熱水加熱傳熱介質(zhì)，使傳熱介質(zhì)沸騰汽化。本發(fā)明采用U型列管換熱器作為換熱器的主體，換熱器傳熱面積的大小由采暖熱力計算而確定，本文從略。U型管(12)管內(nèi)通過熱水，熱水溫度為130℃/70℃。殼體(11)的上部鉆有許多∮5小孔形成隔柵，U型罩(13)扣在殼體上組成封閉的空間，殼體內(nèi)充滿傳熱介質(zhì)，沸點在45℃～95℃之間。換熱器的工作壓力為70～700mmHg(絕對壓力)之間，因此殼程必須有良好的密封，絕對不得泄漏。凝結(jié)水從回流口進(jìn)入換熱器，蒸汽從出汽口進(jìn)入采暖管線。
2、平板式散熱器的結(jié)構(gòu)(圖3)平板式散熱器是由二塊模壓成目形溝槽通道的δ＝1mm的薄鐵板(20)相對組合焊接而成。溝槽通道相對正好形成相互聯(lián)通的密閉通道。大號散熱器用1800×800鐵板制作，中號散熱器取2/3面積，小號散熱器取1/3面積。在散熱器的右下角安裝Dg20管口(21)1個，并配活接頭(22)。散熱器的工作壓力為70～700mmHg(絕對壓力)必須絕對密封，不得泄漏。
3、密封式節(jié)流閥結(jié)構(gòu)(圖4)該節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器蒸汽的流量，只起節(jié)流作用而沒有截止作用。閥體(25)用鑄鋁制作，閥體中部安裝1個帶有磁性的柱形閥瓣(26)，用絲堵(23)墊(24)封閉在閥體內(nèi)可以上下移動。在閥體上部安裝1個活動蓋(28)可繞銷軸(27)翻轉(zhuǎn)?；顒由w也帶有磁性，平置時可將柱形閥瓣吸引向上，通道全開。當(dāng)活動蓋立置時，柱形閥瓣落下，通道阻塞，起節(jié)流作用。閥體一端為陽螺紋，與板式散熱器的活接頭相配合。閥體的另一端為陰螺紋，套匝(29)用以加強陰螺紋端，避免開裂。
4、高效傳熱采暖系統(tǒng)(圖1)由沸騰式換熱器(1)、平板式散熱器(2)、密封式節(jié)流閥(3)、真空表(4)、排氣閥(5)、真空泵(6)和管線組成的室內(nèi)采暖系統(tǒng)(圖1A)適用于直接由熱電站集中供熱的建筑采暖。當(dāng)以無壓鍋爐(8)代替沸騰式換熱器時，組成另一種室內(nèi)采暖系統(tǒng)(圖1B)適用于由小型鍋爐供熱的獨立建筑采暖。在沸騰式換熱器和無壓鍋爐內(nèi)充滿傳熱介質(zhì)——含有重鉻酸鉀緩蝕劑2％的水溶液。傳熱介質(zhì)對鋼鐵幾乎沒有任何腐蝕。
平板式散熱器與采暖立管之間以單管連通，單管坡向立管。當(dāng)采暖房間對溫度調(diào)節(jié)要求較高時，在單管連通管上安裝密封式節(jié)流閥，用以調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的蒸汽量。一般房間采暖不必安裝密封式節(jié)流閥。
高效傳熱采暖系統(tǒng)是一個完全密封的系統(tǒng)，所以在安裝管線和設(shè)備時必須十分注意安裝質(zhì)量，安裝后做氣密性試驗，合格后用真空泵將系統(tǒng)抽真空，達(dá)到70mmHg。正常情況下，每年采暖期開始時或者在檢修后抽一次真空即可以長期安全運行。全系統(tǒng)的工作壓力為70～700mmHg(絕對壓力)，工作溫度為45℃～95℃。
沸騰式換熱器的管程與供熱管線接通，使熱水流過U型管加熱傳熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì)沸騰，沸點在45℃～95℃之間。蒸汽經(jīng)過管線傳到平板式散熱器凝結(jié)放出熱量，凝結(jié)水自流回到沸騰式換熱器形成閉路循環(huán)，實現(xiàn)高效傳熱采暖。
無壓鍋爐是由普通立式鍋爐改裝而成，將壓力表管口、液面計管口、人孔口、手孔口全部焊接封閉，將安全閥管口安裝δ＝0.2銅板防爆膜，另外安裝一支溫度報警器。當(dāng)以無壓鍋爐代替沸騰式換熱器組成的采暖系統(tǒng)流程與前者相同，唯一的區(qū)別在于要注意控制溫度，使鍋爐的運行溫度＜95℃。當(dāng)超過95℃報警停爐。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種新型的采暖技術(shù)——高效傳熱采暖技術(shù)，屬于暖通技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的以鍋爐為熱源的采暖技術(shù)有熱水采暖和蒸汽采暖，是以熱水和蒸汽為介質(zhì)，將鍋爐產(chǎn)生的熱量傳遞給用戶散熱器，消耗水是熱水采暖和蒸汽采暖的共同特征之一。本發(fā)明創(chuàng)造了一種高效傳熱采暖技術(shù)，其特征在于a、本發(fā)明是由沸騰式換熱器、平板式散熱器、密封式節(jié)流閥、真空表、排氣閥和管線組成的全密封室內(nèi)采暖系統(tǒng)，適用于直接由熱電站集中供熱的建筑采暖；b、當(dāng)以無壓鍋爐代替沸騰式換熱器時，與平板式散熱器、密封式節(jié)流閥、真空表、排氣閥和管線組成全密封室內(nèi)采暖系統(tǒng)，適用于由小型鍋爐供熱的獨立建筑采暖。c、沸騰式換熱器和無壓鍋爐內(nèi)充滿傳熱介質(zhì)——含有緩蝕劑的水溶液，在常溫下平板式散熱器和管線內(nèi)處于粗真空度狀態(tài)；d、傳熱介質(zhì)在沸騰式換熱器和無壓鍋爐內(nèi)沸騰產(chǎn)生蒸汽，沸點在45℃～95℃之間，蒸汽經(jīng)過管線傳到平板式散熱器內(nèi)凝結(jié)放熱，凝結(jié)水自流回到蒸汽發(fā)生地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，本發(fā)明的特征在于沸騰式換熱器是由U型管列管換熱器上部扣一個倒置的U型罩組成，U型罩是由U型彎板兩端封閉，扣在換熱器殼體上，被封在內(nèi)的殼體鉆許多小孔，形成隔柵，殼程與U型罩組成密封容器，工作壓力70～700mmHg(絕對壓力)之間，沸騰式換熱器專門用于高效傳熱采暖系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，本發(fā)明的特征在于平板式散熱器是由2塊模壓成目形溝槽通道的薄鐵板相對組焊而成，平板式散熱器只在下角處安裝1個帶活接頭的管口，工作壓力在70～700mmHg(絕對壓力)之間，專門用于高效采暖系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，本發(fā)明的特征在于密封式節(jié)流閥是由閥體、柱形閥瓣、活動蓋、絲堵、套匝、銷軸組成，活動蓋可以繞銷軸翻轉(zhuǎn)，柱形閥瓣被絲堵封閉在閥體中間可以上下移動，柱形閥瓣和活動蓋帶磁性，當(dāng)活動蓋平置時將柱形閥瓣吸引向上，通道全開，當(dāng)活動蓋立置時，柱形閥瓣下落，通道阻塞，閥體一端為陽螺紋，另一端為陰螺紋，陰螺紋端用套匝加強，密封式節(jié)流閥專門用于高效傳熱采暖系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型采暖技術(shù)——高效傳熱采暖技術(shù)，屬暖通技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是利用熱管高效傳熱的原理建立起來的室內(nèi)采暖系統(tǒng)。本發(fā)明與熱水采暖相比具有無內(nèi)壓力、無內(nèi)腐蝕、永不結(jié)垢、永無泄漏、無循環(huán)水泵、不需要補水加藥、不需要專人維護(hù)、基建投資降低30％、運行維護(hù)費用降低90％等優(yōu)點。本發(fā)明可以代替熱水采暖用于直接由熱電站集中供熱的建筑物采暖和高層建筑采暖，尤其適用于缺水地區(qū)的建筑物采暖。本發(fā)明也可以用于由小型鍋爐供熱的獨立建筑物的采暖。
文檔編號F24D3/04GK1126299SQ95100108
公開日1996年7月10日 申請日期1995年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月5日
發(fā)明者張佑全 申請人:張佑全