一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)與方法
【專利摘要】一種一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)與方法，在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝自驅(qū)動熱泵，在供熱系統(tǒng)下游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝多個向用戶供熱的換熱站；供熱系統(tǒng)上游的一組自驅(qū)動熱泵對應(yīng)供熱系統(tǒng)下游的多個換熱站。本發(fā)明借助自驅(qū)動熱泵有效增大一網(wǎng)水供、回水溫差，極大提高了熱網(wǎng)系統(tǒng)的供熱能力，節(jié)能降耗，本發(fā)明在上游的一組設(shè)備可對應(yīng)下游的多個換熱站，節(jié)省投資成本30%左右，工程量減少了70%，同時還有效的解決了換熱站因空間或其他原因無法安裝大溫差換熱機組，從而無法實現(xiàn)一網(wǎng)水低溫回水的問題，極大降低管網(wǎng)投資費用和一網(wǎng)水輸配能耗。
【專利說明】
一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于供暖工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市面積的不斷擴展，與之配套的供熱需求也不斷增加，高溫熱水往往需要超長距離輸送才能到達換熱站或熱用戶位置，管路輸送能耗大和局部供熱不足等問題日益凸顯。如何在現(xiàn)有供熱管網(wǎng)條件下，增大供熱能力和減小管網(wǎng)熱水能耗，是一個亟待解決的問題。
[0003]應(yīng)對該問題，在換熱站安裝大溫差換熱機組的方法被提了出來，但大溫差換熱機組的應(yīng)用在實施中存在以下難點:1.換熱站水系統(tǒng)改造、基礎(chǔ)施工和換熱機組吊裝工作量大;2.部分換熱站空間狹小或在地下室，無法安裝大溫差換熱機組。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)與方法，該系統(tǒng)與方法借助安裝在一網(wǎng)水管路上的自驅(qū)動熱栗，吸收部分一網(wǎng)水回水熱量并將其轉(zhuǎn)移至一網(wǎng)水供水，從而有效增大了一網(wǎng)水供、回水溫差，極大地提高了熱網(wǎng)系統(tǒng)的供熱能力，節(jié)能降耗。另外，該系統(tǒng)與方法將自驅(qū)動熱栗安裝在一網(wǎng)水管路上，在一網(wǎng)水高溫水輸送的上游就實現(xiàn)了一網(wǎng)水回水熱量的提取和轉(zhuǎn)移以及一網(wǎng)水供、回水溫度溫差的拉大，避免下游多個換熱站分別安裝自驅(qū)動熱栗進行技術(shù)改造，上游一組設(shè)備可對應(yīng)下游多個換熱站，與現(xiàn)有技術(shù)每個換熱站均安裝大溫差換熱機組的方案相比，投資成本節(jié)省約30%，工程量減少約70%，同時還有效避免了部分換熱站空間狹小或在地下室無法安裝大溫差換熱機組的難題。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)，在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝自驅(qū)動熱栗，在供熱系統(tǒng)下游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝多個向用戶供熱的換熱站。
[0006]上述技術(shù)方案中，所述的自驅(qū)動熱栗的發(fā)生器通過管道串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路中，自驅(qū)動熱栗的蒸發(fā)器通過管道串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水回水管路中，自驅(qū)動熱栗的吸收器輸出端和冷凝器的輸入端串聯(lián)，吸收器的輸入端通過管道連接在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水回水管路中，冷凝器的輸出端連接在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路中。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述的自驅(qū)動熱栗發(fā)生器的兩端分別通過第一閥和第三閥串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路中，并在串聯(lián)處跨接第二閥；自驅(qū)動熱栗蒸發(fā)器的兩端分別通過第八閥和第九閥串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水回水管路中，并在串聯(lián)處跨接第七閥。
[0008]上述技術(shù)方案中，在一網(wǎng)水回水管路中或一網(wǎng)水供水管路中或自驅(qū)動熱栗吸收器輸入管路中或自驅(qū)動熱栗冷凝器輸出管路中安裝有水栗。
[0009]上述技術(shù)方案中，在一網(wǎng)水供水管路中安裝有加熱器。
[0010]—種一網(wǎng)水大溫差供熱的方法，在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝有自驅(qū)動熱栗，在供熱系統(tǒng)下游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝多個向用戶供熱的換熱站;在供熱系統(tǒng)上游，一網(wǎng)水供水管路的高溫熱水作為驅(qū)動熱源進入自驅(qū)動熱栗發(fā)生器(G)，驅(qū)動熱栗運行，在發(fā)生器(G)內(nèi)降溫后進入一網(wǎng)水供水管路;一網(wǎng)水回水在分流點(13)分為兩支:一支依次或分別進入自驅(qū)動熱栗吸收器(A)和冷凝器(C)，被加熱升溫后，與流出發(fā)生器(G)的一網(wǎng)水高溫水在交匯點(6)混合后進入一網(wǎng)水供暖管網(wǎng)，另一支進入自驅(qū)動熱栗蒸發(fā)器(E)，熱量被回收后溫度再次降低，經(jīng)蒸發(fā)器(E)降溫后的一網(wǎng)水低溫水進入一網(wǎng)水回水管網(wǎng)；實現(xiàn)了一網(wǎng)水回水熱量向一網(wǎng)水供水熱量的轉(zhuǎn)移。
[0011]上述技術(shù)方案中，驅(qū)動管路中水運行的動力源為水栗(8)或噴射器或其他具有驅(qū)動水流運動的設(shè)備或裝置，其安裝位置包含以下四種之一，第一種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水分流點(13)之后和一網(wǎng)水回水進自驅(qū)動熱栗吸收器(A)之前的支路上;第二種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水分流點(13)之前的一網(wǎng)水回水管路上;第三種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水與一網(wǎng)水供水匯合點(6)之前和一網(wǎng)水回水流出自驅(qū)動熱栗冷凝器(C)之后的支路上；第四種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水與一網(wǎng)水供水匯合點(6)之后的一網(wǎng)水供水管路上。
[0012]此外，可根據(jù)實際應(yīng)用情況，在一網(wǎng)水供水進入自驅(qū)動熱栗發(fā)生器(G)之前的一網(wǎng)水供水管路上還可安裝加熱器(H)，用于對一網(wǎng)水預(yù)熱，以進一步升高一網(wǎng)水供水溫度，增大一網(wǎng)水供、回水溫差;或在一網(wǎng)水供水與一網(wǎng)水回水交匯點(6)之后一網(wǎng)水供水管路上安裝加熱器(H)，用于對一網(wǎng)水供水進行再次加熱，增加下游一網(wǎng)水供熱量。上述兩種加熱器安裝方式可單獨或同時存在本系統(tǒng)與方法中。
[0013]相對于現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)和供熱模式，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和效果:
1、自驅(qū)動熱栗直接采用一網(wǎng)水高溫水驅(qū)動，外部無需額外增加驅(qū)動能源。
[0014]2、本發(fā)明借助安裝在一網(wǎng)水主管或支管上的自驅(qū)動熱栗，吸收一網(wǎng)水回水熱量并將其轉(zhuǎn)移至一網(wǎng)水供水，從而有效增大了一網(wǎng)水供、回水溫差，極大地提高了熱網(wǎng)系統(tǒng)的供熱能力，節(jié)能降耗。
[0015]3、本發(fā)明最重要也是最具實質(zhì)性特點的是將自驅(qū)動熱栗安裝在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水管路上，在一網(wǎng)水高溫水輸送的上游就實現(xiàn)了一網(wǎng)水回水熱量的提取和轉(zhuǎn)移以及一網(wǎng)水供、回水溫度溫差的拉大，一組設(shè)備可對應(yīng)多個換熱站，無需下游再對多個為用戶供熱的換熱站分別安裝自驅(qū)動熱栗及大溫差換熱機組進行技術(shù)改造，使得下游換熱站改造投入成本及工作量均較少，與現(xiàn)有的每個換熱站均安裝大溫差換熱機組的方案相比，本發(fā)明投資成本將節(jié)省約30%，工程量減少約70%，同時還有效避免了部分換熱站空間狹小或在地下室無法安裝大溫差換熱機組的難題。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明第一種實施方式示意圖；
圖2為本發(fā)明第二種實施方式示意圖；
圖3為本發(fā)明第三種實施方式示意圖； 圖4為本發(fā)明第四種實施方式示意圖；
圖5為本發(fā)明第五種實施方式示意圖；
圖6為本發(fā)明第六種實施方式示意圖；
圖7為本發(fā)明第七種實施方式示意圖。
[0017]附圖標記說明:
1_自驅(qū)動熱栗，2-第一閥，3-第二閥，4_第二閥，5-第四閥，6-交匯點，7-第五閥，8-水栗，9-第六閥，10-第七閥，11-第八閥，12-第九閥，13-分流點，A-吸收器，C-冷凝器，
G-發(fā)生器，E-蒸發(fā)器，H-加熱器。
【具體實施方式】
[0018]參見圖1一圖7，本發(fā)明的一種一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)，在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝自驅(qū)動熱栗，在供熱系統(tǒng)下游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝多個向用戶供熱的換熱站;所述的自驅(qū)動熱栗的發(fā)生器通過管道串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路中，自驅(qū)動熱栗的蒸發(fā)器通過管道串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水回水管路中，自驅(qū)動熱栗的吸收器輸出端和冷凝器的輸入端串聯(lián)，吸收器的輸入端通過管道連接在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水回水管路中，冷凝器的輸出端連接在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路中；所述的自驅(qū)動熱栗發(fā)生器的兩端分別通過第一閥和第三閥串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路中，并在串聯(lián)處跨接第二閥；自驅(qū)動熱栗蒸發(fā)器的兩端分別通過第八閥和第九閥串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水回水管路中，并在串聯(lián)處跨接第七閥;在一網(wǎng)水回水管路中或一網(wǎng)水供水管路中或自驅(qū)動熱栗吸收器輸入管路中或自驅(qū)動熱栗冷凝器輸出管路中安裝有水栗;在一網(wǎng)水供水管路中安裝有加熱器。
[0019]本發(fā)明的一種一網(wǎng)水大溫差供熱的方法，在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝有自驅(qū)動熱栗，在供熱系統(tǒng)下游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝多個向用戶供熱的換熱站;在供熱系統(tǒng)上游，一網(wǎng)水供水管路的高溫熱水作為驅(qū)動熱源進入自驅(qū)動熱栗發(fā)生器(G)，驅(qū)動熱栗運行，在發(fā)生器(G)內(nèi)降溫后進入一網(wǎng)水供水管路。一網(wǎng)水回水在分流點(13)分為兩支:一支依次或分別進入自驅(qū)動熱栗吸收器(A)和冷凝器(C)，被加熱升溫后，與流出發(fā)生器(G)的一網(wǎng)水高溫水在交匯點(6)混合后進入一網(wǎng)水供暖管網(wǎng)，另一支進入自驅(qū)動熱栗蒸發(fā)器(E)，熱量被回收后溫度再次降低，經(jīng)蒸發(fā)器(E)降溫后的一網(wǎng)水低溫水進入一網(wǎng)水回水管網(wǎng)。上述過程實現(xiàn)了一網(wǎng)水回水熱量向一網(wǎng)水供水熱量的轉(zhuǎn)移;驅(qū)動管路中水運行的動力源為水栗(8)或噴射器或其他具有驅(qū)動水流運動的設(shè)備或裝置，其安裝位置包含以下四種之一:第一種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水分流點(13)之后和一網(wǎng)水回水進自驅(qū)動熱栗吸收器(A)之前的支路上;第二種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水分流點(13)之前的一網(wǎng)水回水管路上;第三種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水與一網(wǎng)水供水匯合點(6)之前和一網(wǎng)水回水流出自驅(qū)動熱栗冷凝器(C)之后的支路上;第四種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水與一網(wǎng)水供水匯合點(6)之后的一網(wǎng)水供水管路上。
[0020]本發(fā)明利用110?120°C左右的一網(wǎng)水高溫水做為驅(qū)動熱源，經(jīng)由第一閥(2)進入自驅(qū)動熱栗(I)發(fā)生器(G)的換熱管中加熱管外側(cè)的溴化鋰稀溶液至沸騰，產(chǎn)生冷劑蒸汽和溴化鋰濃溶液，一網(wǎng)水高溫水通過發(fā)生器(G)降溫后與來至于冷凝器(C)的一網(wǎng)水中溫水在交匯點(6)進行混合，混合后的溫度為75?80°C的一網(wǎng)水進入一網(wǎng)水供水管網(wǎng)。
[0021]由供熱下游返回的溫度為40?45°C的一網(wǎng)水回水在分流點(13)分為兩支，一支由水栗(8)栗入自驅(qū)動熱栗(I)吸收器(A)的換熱管，被管外側(cè)的溴化鋰濃溶液噴淋，濃溶液吸收來自同一空間的蒸發(fā)器(E)產(chǎn)生的冷劑蒸汽，冷劑蒸汽含有大量的蒸發(fā)熱，熱傳遞給換熱管內(nèi)的一網(wǎng)水回水，使一網(wǎng)水回水水溫升高；升溫后的一網(wǎng)水回水進入冷凝器(C)換熱管中，冷凝器(C)換熱管外側(cè)有來自同一空間發(fā)生器(G)產(chǎn)生的冷劑蒸汽，吸收冷劑蒸汽中的熱量，完成一網(wǎng)水回水的二次升溫，此支一網(wǎng)水回水經(jīng)冷凝器(C)流出后與發(fā)生器(G)流出的一網(wǎng)水供水在交匯點(6)混合后進入一網(wǎng)水供水管網(wǎng)。
[0022]另一支一網(wǎng)水回水進入蒸發(fā)器(E)的換熱管，被管外側(cè)的冷劑水噴淋，冷劑水蒸發(fā)為冷劑蒸汽，吸收一網(wǎng)水回水熱量，使一網(wǎng)水回水溫度降至30°C，降溫后一網(wǎng)水回水進入一網(wǎng)水回水管網(wǎng)。
[0023]通過開啟第二閥(4)、第七閥(10)，關(guān)閉第一閥(2)、第三閥(4)、第四閥(5)、第五閥
(7)、第八閥(11)、第九閥(12)，可在不影響供熱系統(tǒng)運行的情況下，將自驅(qū)動熱栗(I)隔離出來進行保養(yǎng)維護。
[0024]此系統(tǒng)及方法中驅(qū)動水路運行的動力源為水栗(8)或其他具有驅(qū)動水流運動的類似設(shè)備或裝置，如噴射器等，其安裝位置包含以下四種，第一種:該動力裝置或設(shè)備安裝在一網(wǎng)水回水分流點(13)之后和一網(wǎng)水回水進自驅(qū)動熱栗吸收器(A)之前的支路上;第二種:該動力裝置或設(shè)備安裝在一網(wǎng)水回水分流點(13)之前的一網(wǎng)水回水管路上；第三種:該動力裝置或設(shè)備安裝在一網(wǎng)水回水與一網(wǎng)水供水匯合點(6)之前和一網(wǎng)水回水流出自驅(qū)動熱栗冷凝器(C)之后的支路上;第四種:該動力裝置或設(shè)備安裝在一網(wǎng)水回水與一網(wǎng)水供水匯合點(6)之后的一網(wǎng)水供水管路上；
此外，可根據(jù)實際應(yīng)用工況，在一網(wǎng)水供水進入熱栗發(fā)生器(G)之前的一網(wǎng)水供水管路上還可安裝加熱器(H)，用于對一網(wǎng)水預(yù)熱，以進一步升高一網(wǎng)水供水溫度，增大一網(wǎng)水供、回水溫差;或者在一網(wǎng)水供水與一網(wǎng)水回水交匯點(6)之后一網(wǎng)水供水管路上安裝加熱器
(H)，用于對一網(wǎng)水供水進行再次加熱，增加下游一網(wǎng)水供熱量。上述兩種加熱器安裝方式可單獨或同時存在本系統(tǒng)與方法中。
【主權(quán)項】
1.一種一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)，其特征在于:在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝自驅(qū)動熱栗，在供熱系統(tǒng)下游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝多個向用戶供熱的換熱站，供熱系統(tǒng)上游的一組自驅(qū)動熱栗對應(yīng)供熱系統(tǒng)下游的多個換熱站。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)，其特征在于:所述的自驅(qū)動熱栗的發(fā)生器通過管道串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路中，自驅(qū)動熱栗的蒸發(fā)器通過管道串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水回水管路中，自驅(qū)動熱栗的吸收器輸出端和冷凝器的輸入端串聯(lián)，吸收器的輸入端通過管道連接在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水回水管路中，冷凝器的輸出端連接在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)，其特征在于:所述的自驅(qū)動熱栗發(fā)生器的兩端分別通過第一閥和第三閥串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路中，并在串聯(lián)處跨接第二閥；自驅(qū)動熱栗蒸發(fā)器的兩端分別通過第八閥和第九閥串聯(lián)在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水回水管路中，并在串聯(lián)處跨接第七閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)，其特征在于:在一網(wǎng)水回水管路中或一網(wǎng)水供水管路中或自驅(qū)動熱栗吸收器輸入管路中或自驅(qū)動熱栗冷凝器輸出管路中安裝有水栗。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)，其特征在于:在一網(wǎng)水供水管路中安裝有加熱器。6.—種一網(wǎng)水大溫差供熱的方法，在供熱系統(tǒng)上游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝有自驅(qū)動熱栗，在供熱系統(tǒng)下游的一網(wǎng)水供水管路和一網(wǎng)水回水管路之間并聯(lián)安裝多個向用戶供熱的換熱站;供熱系統(tǒng)上游的一組自驅(qū)動熱栗對應(yīng)供熱系統(tǒng)下游的多個換熱站;在供熱系統(tǒng)上游，一網(wǎng)水供水管路的高溫熱水作為驅(qū)動熱源進入自驅(qū)動熱栗發(fā)生器，驅(qū)動熱栗運行，在發(fā)生器內(nèi)降溫后進入一網(wǎng)水供水管路;一網(wǎng)水回水在分流點分為兩支:一支依次或分別進入自驅(qū)動熱栗吸收器和冷凝器，被加熱升溫后，與流出發(fā)生器的一網(wǎng)水高溫水在交匯點混合后進入一網(wǎng)水供暖管網(wǎng)，另一支進入自驅(qū)動熱栗蒸發(fā)器，熱量被回收后溫度再次降低，經(jīng)蒸發(fā)器降溫后的一網(wǎng)水低溫水進入一網(wǎng)水回水管網(wǎng)；實現(xiàn)了一網(wǎng)水回水熱量向一網(wǎng)水供水熱量的轉(zhuǎn)移。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一網(wǎng)水大溫差供熱的系統(tǒng)，其特征在于:驅(qū)動管路中水運行的動力源為水栗或噴射器或其他具有驅(qū)動水流運動的設(shè)備或裝置，其安裝位置包含以下四種之一，第一種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水分流點之后和一網(wǎng)水回水進自驅(qū)動熱栗吸收器之前的支路上;第二種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水分流點之前的一網(wǎng)水回水管路上;第三種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水與一網(wǎng)水供水匯合點之前和一網(wǎng)水回水流出自驅(qū)動熱栗冷凝器之后的支路上；第四種:該動力源安裝在一網(wǎng)水回水與一網(wǎng)水供水匯合點之后的一網(wǎng)水供水管路上。
【文檔編號】F24D3/10GK105953290SQ201610314224
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】卓志紅, 駱國建, 戴子光, 陳鷹, 余健, 朱立軍, 楊衛(wèi)紅
【申請人】湖南同為節(jié)能科技有限公司