正装反串垂直温差循环出水加热回水全热系统

摘要

本发明正装反串垂直温差循环出水加热回水全热法，由(1)出热水载体部分和(2)(3)(4)(5)组成供热水循环系统；吸收炉内热量的热水以5‰上坡传输热能。(6)(9)供热水连接循环系统；向下垂直温差传输热能。(7)(8)(13)(10)(11)(12)和(1)的回凝结水载体部分，组成散热回水循环系统；锅炉回水口“0”点施工坐标是回水循环的最低位，(8)串连(7)末端连接(9)，(必要时安装过门槛形管道)所有循环管道的安装，是根据热量在传输热能过程中循环所需管道坡度，相应管道口径路线施工安装，循环系统不用安装管道泵作用，整体采暖循环系统可以全热循环传输热能。

权利要求

1.一种正装反串垂直温差循环出水加热回水全热系统，它包括锅炉(1)、出热水管道(2)、供热水主管道(3)、减压排汽管道(4)、自动减压排气阀(5)、分支供热管道(6)、散热器(7)、回水管道(8)、管道(9)、加水管道(10)、储水膨胀水箱(11)和排污阀(12)，所述锅炉(1)上端口通过出热水管道(2)接通供热水主管道(3)，所述供热水主管道(3)的端部连接减压排汽管道(4)的一端，所述减压排汽管道(4)的另一端安装有自动减压排气阀(5)；所述分支供热管道(6)的一端通过三通接入供热水主管道(3)，另一端接入散热器(7)的进水口；其特征在于：所述的散热器(7)的底部两侧有回水管道连接口，所述回水管道(8)分别串接在相邻散热器(7)的连接口之间以及连接口与锅炉(1)下端的回水口之间，储水膨胀水箱(11)通过加水管道(10)安装在回水管道(8)上，排污阀(12)通过三通安装在回水管道(8)上，且储水膨胀水箱(11)的安装位置低于自动减压排气阀(5)的高度；所述供热水主管道(3)以5‰上坡设置，所述回水管道(8)以5‰下坡设置；所述管道(9)的一端通过三通连接供热水主管道(3)的最高末端，其另一端接入回水管道(8)的最高末端。

2.根据权利要求1所述的正装反串垂直温差循环出水加热回水全热系统，其特征在于：它还包括过门槛形管道(13)，所述过门槛形管道(13)安装在回水管道(8)上。

3.根据权利要求2所述的正装反串垂直温差循环出水加热回水全热系统，其特征在于：所述过门槛形管道(13)的形状为

说明书

正装反串垂直温差循环出水加热回水全热系统

技术领域

[0001] 城镇居民生活社区、工厂。分散家户型的大、中、小面积冬季采暖工程，水暖循环系统不使用管道泵强制循环作用，根据管道内循环水作功循环意义施工。完成正装反串垂直温差循环出水加热回水全热系统循环施工。

背景技术

[0002] 目前现有技术中，国内锅炉生产厂家为用户提供水暖安装图纸施工方法，没有统一技术标准，供热水主管道坡度大小不等，有正装上坡或反装下坡。有出热水管道与供热水主管道相连处加三通直接向上延长接入储水循环水箱。耗费大量燃料释放的热能，将锅炉常温水从液体热加热成汽化热状态，这时具有明显膨胀循环动力，通过出热水管道与供热水主管道相交的排汽泄压管道入储水循环水箱，还原成液体热，热量以传导方式在供热水主管道传输热能，锅炉内汽化热状态在供热水主管道没有发挥膨胀循环动力作用，尽管炉内有足够热量的吸收，由于出热水管道与供热水主管道相交处的排汽泄压管道作用，使汽化热的水没有传入供热水主管道末端，在管道内传导情况(如图5所示)。

[0003] 从锅炉内常温水，液体热，汽化热水的温度变化状态，传导热能情况(如图6所示)。

[0004] 有的在出热水管道与供热水主管道相交处安装三道延长上方直接装有膨胀回落水箱，使锅炉至供热水主管道末端之间的热量传输的热能保持在液体热阶段，这时以热的传导形式循环；要求所烧的炉内温度受限制，锅炉内容积水吸收热量为液体热。如果吸收热量达到汽化热时，储水回落水箱向外溢水。

[0005] 散热器进水口至回水口是对角阻碍循环，回水口与回水管道三通口之间连接“ ”形管道，形成回水循环呆滞和延长循环路程；回水管道若出现波浪形路线。都不适合回凝结水循环作功要求，各种违背热量传输热能循环的管道安装，就要影响采暖效果，表现为：浪费大量燃料采暖系统也不热；烧坏锅炉；供热水管道循环系统有异常响声；散热器上热下凉；回水管道不热；储水膨胀水箱溢水。

发明内容

[0006] 本发明的任务是为用户提供一种应用范围广泛，采暖循环系统不安装管道泵强制循环。施工简便，节约安装成本，取暖成本，相应功率锅炉相应管道口径，不受施工弯道限制；采暖循环系统的温度是随炉温的升高而升高达到系统的全热循环。同样功率的锅炉，同等燃料质量所释放热能，热量传输到本循环系统的热能，呈正比例关系存在，实现节能与环保并存。

[0007] 锅炉是整体采暖循环系统的主体，有上下单口或上下多口承担着出水和回水双重作用的载体，上下单口是小面积锅炉上留有的出水口和回水口各一个；上下多口是中等面积，大面积的锅炉上根据需要留有多个出水口和回水口。有楼房上下安装需要；锅炉两侧分装需要；还有楼房上下、两侧温合安装需要。所应用的供热水循环系统和散热回水系统是多管分体式，可将锅炉内热量在各分体的采暖循环系统快速传输并凝结回水。遇有锅炉出水口不够用，可以加三通安装成根据需要的各供热水循环系统，将锅炉内热量传输到所需要位置并凝结回水，加水管道和储水膨胀水箱安装在最高层的回水管道上并高于供热水主管道末端0.5米，最高楼层供热水主管道末端的加水管道上安装(5)，其位置高于(11)；各楼层与锅炉之间安装单独的供热水循环系统和散热回水系统，各供热水循环系统最高点末端安装(5)或手动排气装置；也可将各楼层排气减压装置垂直向上串连成一体的排气减压管道最高点末端高于(11)位置装有(5)。采暖循环系统与锅炉主体分别安装成具有并联单独循环传输热能的采暖系统，在(3)末端安装(9)连接(8)，根据正装反串直温差循环出水加热回水全热安装。在相应功率的锅炉作用下整体采暖循环系统全热，正常燃烧过程中锅炉内的水温由于循环系统散热作用是有差别的，随炉内温度升高而从上至下逐渐升高温度，每组散热器的温度也是同步随锅炉内水温升高情况自上而下的升高温度，直至达到锅炉体内的水温呈汽化热。这时整体采暖系统是最好取暖状态；外观看储水膨胀水箱不溢水即可。

[0008] 炉内的火燃烧过程时，锅炉内的水温垂直自上而下的水平温度变化。形成上部出热水一部分和下部回进锅炉体内凝结回水的一部分，这二部分合二为一，同时有规律混合存在锅炉体内，随炉温大小垂直上下移动，水温分层次水平变化存在特点，分了层次的水平面，在上面较高水温的水平面部分与锅炉出水口处组成锅炉的出热水载体；具有明显温差的水平面以下低水温部分与锅炉回水口处组成锅炉回凝结水载体。受炉内温度变化作用，锅炉内容积水的温度，水平面的垂直上下不断改变水平位置，所以它的水平面明显温差温度决定着出热水载体，回凝结水载体容积的大小，多少存在部分，如果炉内的温度升高，时间延长锅炉内容积的出热水载体部分大于回凝结水载体部；反之，炉内的温度低，时间短锅炉内容积的出热水载体部分就小于回凝结水载体部分；不烧炉的情况下，炉内处于常温，锅炉内的容积水成为常温水，那么锅炉内容积水就不存在出热水载体部分和回凝结水载体部分，锅炉与相连的循环系统处于不传热状态，此时采暖循环系统是常温水，到冬季一定排水防寒，锅炉与相连的采暖循环系统形成整体的循环取暖过程；由三大循环系统组成：①供热水循环系统；②供热水连接循环系统；③散热回水循环系统。

[0009] (1)锅炉(出热水载体部分)、(2)出热水管道、(3)供热水主管道(5‰上坡正装前行)、(4)减压排汽管道、(5)自动减压排气阀组成供热水循环系统。

[0010] (6)相应每组散热器传输热能的分支供热管道、(9)是具有足够热能、(3)的出水管道直接作用、(8)末端出水加热回水管道，组成供热水连接循环系统。

[0011] (7)散热器、(8)回水管道、(13)必要时安装的过门槛“ ”形管道、(10)加水管道、(11)储水膨胀水箱、(12)排污阀和(1)的回凝结水载体部分，组成散热回水循环系统。

附图说明

[0012] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

[0013] 图1是本发明正装反串垂直温差循环出水加热回水全热系统的安装图；

[0014] 图2是图1所示供热水循环系统图；

[0015] 图3是图1所示供热水连接循环系统图；

[0016] 图4是图1所示散热回水循环系统图。

[0017] 图5是汽化热时具有循环胀性流动的热水没发挥作用图；

[0018] 图6是锅炉内液体热部分传导入供热水主管道部分传导回锅炉图；

[0019] 图7是整体采暖循环系统水温液体热与汽化热互相转化过程图；

[0020] 图8是正装反串垂直温差循环出水加热回水全热系统热水循环图。

[0021] 图9是具有胀性流动循环的热水在供热水循环系统完成供热过程图。

具体实施方式

[0022] 图1所述是正装反串垂直温差循环出水加热回水全热系统的安装图，包括三个循环系统组成，①供热水循环系统图；②供热水连接循环系统图；③散热回水循环系统图。

[0023] 图2是图1所示供热水循环系统图；包括锅炉内出热水载体；锅炉出水口至供热水主管道用弯头相连处形成出水管道；出水管道与供热水主管道相连处至供热水主管道末端与减压排气管道相连处是供热水主管道；途中在相应每组散热器位置为供热水连接循环系统留有三通开口。供热水主管道与减压排气管道相连处至自动减压排气阀是减压排气管道并高于储水箱位置同时装自动减压排气阀。

[0024] 炉内燃烧过程中，锅炉体内容积水产生的出热水载体吸收炉内热量，利用水的膨胀性流动为循环动力(如图9所示)。锅炉体内不同状态的液体热和汽化热在储水膨胀水箱作用下，整体采暖循环系统热水的膨胀水箱的容积大于所储水的容积与膨胀性水所增大容积之和，这时采暖系统处于常压状态，压力是整体采暖循环系统水的自重压力。炉内热能转换成吸收利用的能量，产生出热水载体，使锅炉内常温静态水加热成具有膨胀可流动循环的动态水，是液体热到汽化热过程；从出水口通过采暖循环系统到回水口的一切循环，是正装反串垂直温差循环出水加热回水全热系统循环，表现为：凝结与汽化的方向相反，凝结是汽化的逆过程；整体采暖循环系统的水温度化情况(如图7所示)。

[0025] 供热水循环系统内，常温水从液体热→汽化热，是吸热，方向上升并向所需延伸方向做膨胀性流动循环，以5‰上坡正装方向前行，每到各组散热器的相应位置留有三通出热水口，正装就是管道施工前行方向与管道内热水循环前行方向互相一致，并有5‰坡度向上，符合热水向前上升循环要求；管道内热水循环流动是按管道施工路线规定完成，出热水的质量与回水补偿循环作用相等，使锅炉内不断有热水供出，根据锅炉功率大小，安装相应的减压排气阀，达到排气要求，位置高于储水膨胀水箱，特殊在室外情况做合格防寒设备。

[0026] 图3是图1所示供热水连接循环系统图，(6)(9)的管道安装是供热水循环系统和散热回水循环系统之间起连接和传导热能的双重作用。(6)管道上端连接(3)相应每组散热器的三通口处并向下延长拐90°弯横向位置安装每组散热器的控制阀门，活接和散热器的进水口连接；或在适当位置竖管上安装每组散热器的控制阀门延长拐90°弯横向用活接和散热器进水口连接。(9)管道上端连接(3)末端相应三通口处，下端安装(8)最高点末端，中间适当位置安装控制阀门，活接。可使主管道内的热能直接传导入回水管道，在回水管道内以高温回水形式循环入散热器底部；使散热器底部、回水管道内水温得以提高。可以在大、中、小采暖面积，较长延长米管道线路上适当位置增加安装出水加热回水管道；也适用传统散热器对角循环方式的出水管道和回水管道能够正常循环的采暖循环系统。(9)加快供热水循环系统对散热回水循环系统传导热能；促进回水管道内回水温度上升，提高回水循环能力，在散热器内传导回水管道热能，增加散热器底部温度，促进散热器上下全热。

[0027] 图4是图1所示散热回水循环系统图，供热水连接循环系统(6)(9)的管道末端是散热回水系统的进水口，供热水循环系统的热能通过供热水连接循环系统传导入散热回水循环系统。散热器的明显散热作用，相对比供热水循环系统和供热水连接循环系统的温度低，热能总是由高温物体转移到低温物体，形成垂直温差的热能传输循环，把热能传导入散热回水循环系统，散热与凝结同时产生相对高温的热能不断传输到温度低的地方，使散热回水循环系统得到热能。

[0028] 散热器底部两侧有回水管道连接口，互相用适当口径管道串连；散热器底部和串连用管道，出水加热回水管道的连接部分，组成整体回水管道，相连锅炉回水口是最低点“O”点施工坐标，以上坡5‰施工方向至回水管道最高点末端，平行于供热水主管道，而管道内的循环水是从回水管道最高点末端和相对应每组散热器底部同步凝结回水循环入锅炉，相反于施工方向是5‰下坡坡度回水，与锅炉出水方向相反，温度凝结散热，方向是返回锅炉位置下降是回水循环的意义，并用管道串连每组散热器，所以称反串。

[0029] 炉内燃烧时，整体采暖循环系统常温水产生膨胀性体积增大，所增大的体积储存在储水膨胀水箱，随供热水循环系统利用水胀性流动循环完成供热过程后便失去涨性流动功能，热水在供热水连接循环系统和散热回水循环系统的循环只具有传导性能循环。失去膨胀性的热水总在散热凝结水上方成为供热水循环系统，而凝结回水总在所供热水下方成为散热回水循环系统，供热水循环管道高于散热回水循环管道，由于管道位置差别形成温差传导热能；供热水主管道和整体回水管道之间的供热水连接循环管道至延长垂直向下散热器底部回水口相应的一侧是直线关系，(除有必要横向连接散热器进水口短距离管道)垂直于供热水主管道，垂直于整体回水管道，散热器底部有二个回水口和相串连回水管道分别与散热器两侧管壁直线垂直，散热器上平面横向长度至底平面横向长度形成整体纵向、向下垂直于包括散热器底面横向长度在内的整体回水管道，增大垂直温差工作范围，每组散热器底部长度作用，相对比传统散热器循环对角使用的回水管道安装方法减少管道安装长度，缩短凝结回水循环路程，加快回水管道传输热能速度，不受有必要时回水管道途中安装过门槛 形管道个数，低于锅炉回水口并放置锅炉地面水平下相应尺寸、相应长度影响。相邻锅炉一侧“ 远端”的立管高度低于回水远端立管高度1厘米，过门槛 形管道最低处所能传输热能温度与整体回水管道相同，表明热能传输在散热回水循环系统以反串垂直温差循环出水加热回水全热是传导散热，凝结回水循环性质。

[0030] 随炉内温度升高，吸热量增大，锅炉内容积的出热水载体容积增大，温度升高；整体采暖循环系统内的温度随之升高；回凝结水载体容积逐渐缩小，随时间的延长锅炉体内容积水内液体热到汽化热相伴整体采暖循环系统全热。当锅炉体内容积水达到汽化时，可保持锅炉燃烧最好状态，锅炉最低处高温水以传导形式经回水口沿伸回水管道传输热能，循环入散热器底部，再次传输热能将散热器底部所传输热能温度达到锅炉内容积水汽化热时所传输热能最大值；同样是供热水循环系统与整体回水管道相对温差最小值；整体回水管道同样符合锅炉内容积水汽化热时传输热能需要，这时回水管道内存在传导锅炉内汽化热温度和凝结回水温度相混合，达到最接近供热水循环系统温度，整体回水管道具备锅炉内容积水汽化热时双重传输热能作用，在储水膨胀水箱不外溢情况下；实现锅炉燃烧时整体采暖循环系统越烧越热成正比例关系存在，即锅炉体内所吸收的热量与被传输的热能成正比例关系存在，是具体实施节能，环保并存的真实意义，整体采暖循环系统热水在管道内循环情况(如图8所示)。

[0031] 散热回水循环系统安装是以锅炉回水口为“O”点施工坐标上坡5‰施工坡度至回水管道最高点末端，平行于供热水主管道前行，在回水管道与供热水主管道的三通开口相对应处安装散热器，为了坡度与串连用管道坡度一致散热器都采用悬挂式安装，底部两侧回水口相邻处有安装，检修用活接，每组散热器之间用相应口径的管道串连与散热器底部安装成整体的有5‰上坡施工坡度回水管道，最后一组散热器最后一侧回水开口连接出水加热回水管道。相邻锅炉处回水管道安装三通向上装有加水管道，储水膨胀水箱，(11)的容积根据所需整体采暖循环系统水的膨胀量而定，大于常温水储水体积与整体采暖系统高温时热水的最大膨胀体积之和，为采暖系统储水和膨胀留有足够容积的双重作用，水温随回水管道内的温度变化而变化。锅炉回水口“O”点施工坐标处是回水管道最低点，安装三通一端口向下，另一端与回水管道连接，口向下的一端安装排污阀，冬季不使用时排空水以免冻伤整体采暖循环系统，排污、检修时排水作用。