蒸汽供热闭路循环设备制造技术

本发明专利技术涉及蒸汽供热设备。它是将现行开式循环改为闭路循环方式并取消所有的疏水器，设计采用封闭的凝结水回收装置，可全部回收凝结水和二次蒸汽并圆满解决高温水不能直接送进供热锅炉的问题。该技术具有结构简单，维修量小，节省能源（水煤、电及排污、水处理、维修费等），热能利用率高（达９５％以上），投资小，效益高等特点。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蒸汽供热系统，特别是一种蒸汽供热闭路循环系统。公知的蒸汽供热系统包括供热锅炉、输汽管网、换热设备、疏水器、回水管网和凝结水回水设备等部分。另外也有在疏水器后将凝结水排放掉的情况。按上述这种开式循环方式，其二次蒸汽的损失是很难避免的，现行供热系统的关键设备是疏水器，它关系到系统能否以较高的热能利用率进行工作。现阶段使用的疏水器大多数由于技术上、工艺上及检测手段等诸方原因导致其质量差，而将其用于设备或系统内，又导致大量一次蒸汽通过疏水器损失掉。这种供热设备或系统利用的是蒸汽潜热，而蒸汽凝结水在降压后产生的二次蒸汽，甚至一次蒸汽经过疏水器时，也将出现跑、冒、漏的情况。由于目前工业上疏水器的用量很大，如前述的供热设备或系统所需疏水器近二十台，而且现阶段的疏水器质量较差，维修工作量大，易堵，生产运行中无法维修(需停产维修)，影响生产，即使运行管理得较好的蒸汽供热设备或系统，其疏水器也不可避免地出现跑、冒、漏的情况，二次蒸汽多数在凝结水设备上冒掉了，目前国外的资料表明这冒掉的损失可达15～20%，而国内则高达30～50%。日本日清公司的资料表明，疏水器的使用寿命不超过十年，而且年年需要维修，目前国内的使用寿命在二～五年，大多数疏水器将会因阀门漏汽而使大量蒸汽进入凝结水管，造成热能损失。本专利技术针对现有技术存在的问题进行改进，提供一种结构简单、节省能源、热能利用率高(达95%以上)、将现有的开式循环方式改为闭路循环方式，便于维修管理的蒸汽供热闭路循环系统。本专利技术是通过下列方式予以实现的一种蒸汽供热闭路循环系统，包括供热锅炉、输汽管网、汽水分离器、换热装置、回水管网和凝结水回收装置，其特征在于将系统的开式循环方式改为闭路循环方式，取消现行使用的所有疏水器，而设计采用封闭的凝结水回收装置，所说的封闭的凝结水回收装置有一个封闭的罐体，其上设有安全阀和压力表并且联接有回水管和一次蒸汽管，各回水管与各用热设备或装置联连，一次蒸汽与分汽缸联连，分汽缸与供热锅炉通过输汽管网联接，然后分汽缸再通过管路即供汽管向各用热设备或装置供给热能。在罐体的一侧设有补水管及其补水泵，以及水位自动控制器，补水泵与水位自动控制器可实现联动，可以自动补水，在罐体的另一侧设有与供热锅炉联接的两根供水管及其循环泵，其目的是当一台循环泵出现故障时，可不停止整个设备或系统的运转或工作，而另一台循环泵可启动继续工作。在罐体的底部设有排污管及其阀门，以便及时排出罐内的污水。其工作过程及原理是来自供热锅炉的饱和蒸汽通过输汽管网送至各间接加热设备(即用热设备)，放热后产生饱和状态的凝结水及一部分同等温度的蒸汽一同通过各回水管和节流阀回到封闭的凝结水回收装置，其在封闭的凝结水回收装置中的封闭的罐体内，通过供水管及其循环泵再送回供热锅炉，由于取消了所有的疏水器，不用维修，节省投资，且采用闭路循环及封闭的凝结水回收装置，减少了热量损失，提高热能利用率，整个系统的热能利用率达95%以上。其工作原理主要是利用压力差原理及水蒸汽凝结原理。具体是供热锅炉利用水泵的原理，靠封闭的罐体与泵入口之间的压力差(Pa-P1，Pa为封闭的罐体内液面压力，P1为泵入口处压力)，将液体(水)吸入，在P1-定时，Pa将越大，吸入的时的压差也就越大，相反在Pa一定时，P1就越低，其吸入压差(Pa-P1)似乎越低越好，但实际上P1值的降低是有限的，当P1降到与液体温度相应的饱和蒸汽压相等时，叶轮进口处的液体中会出现汽泡，这样由于它的体积突然膨胀，必然扰乱入口处液体的流动，同时产生大量的汽泡随液体进入高压区而又被压缩，于是汽泡突然凝结消失，周围液体以极大的速度冲向汽泡中心的空间。因此，在这些汽泡的冲击点上产生的很高的局部压力，不断打击着叶轮的表面，即为“汽蚀”现象，汽蚀现象发生时，会使泵的流量、扬程、效率都明显下降，严重时则不能工作，这也是高温水不能送进供热锅炉的原因。而本技术即解决了这一问题。水蒸汽凝结原理是用热设备排出的二次蒸汽至凝结水装置的罐体时，凝结成高温水，放出大量潜热，用以加热罐内的冷凝水，以达到罐内的高温水，未凝结的二次蒸汽，使罐内保持一定压力。这里的高温水进供热锅炉的计算根据是锅炉用泵将水送入供热锅炉，但送入的水温，与泵的允许吸上真空高度有关。它是受吸送液体的密度，流量等因素的影响，在泵的样本中查得的数据，是吸送20℃的清水，大汽压力等于10米水柱时的数值。如与上述情况不符时，应按下式计算Hs′＝Hs-10+Ha-Ht式中Hs′-在规定条件下允许吸上真空度(米);Hs-泵样本上查得的数值(米);Ha-泵工作处的大气压力，以该温度下被吸送补水，在罐体的另一侧设有与供热锅炉联接的两根供水管及其循环泵，其目的是当一台循环泵出现故障时，可不停止整个设备或系统的运转或工作，而另一台循环泵可启动继续工作。在罐体的底部设有排污管及其阀门，以便及时排出罐内的污水。其工作过程及原理是来自供热锅炉的饱和蒸汽通过输汽管网送至各间接加热设备(即用热设备)，放热后产生饱和状态的凝结水及一部分同等温度的蒸汽一同通过各回水管和节流阀回到封闭的凝结水回收装置，其在封闭的凝结水回收装置中的封闭的罐体内，通过供水管及其循环泵再送回供热锅炉，由于取消了所有的疏水器不用维修，节省投资，且采用闭路循环及封闭的凝结水回收装置，减少了热量损失，提高热能利用率，整个系统的热能利用率达95%以上。其工作原理主要是利用压力差原理及水蒸汽凝结原理。具体是供热锅炉利用水泵的原理，靠封闭的罐体与泵入口之间的压力差(Pa-P1，Pa为封闭的罐体内液面压力，P1为泵入口处压力)，将液体(水)吸入，在P1一定时，Pa将越大，吸入的时的压差也就越大，相反在Pa一定时，P1就越低，其吸入压差(Pa-P1)似乎越低越好，但实际上P1值的降低是有限的，当P1降到与液体温度相应的饱和蒸汽压相等时，叶轮进口处的液体中会出现汽泡，这样由于它的体积突然膨胀，必然扰乱入口处液体的流动，同时产生大量的汽泡随液体进入高压区而又被压缩，于是汽泡突然凝结消失，周围液体以极大的速度冲向汽泡中心的空间。因此，在这些汽泡的冲击点上产生的很高的局部压力，不断打击着叶轮的表面，即为“汽蚀”现象，汽蚀现象发生时，会使泵的流量、扬程、效率都明显下降，严重时则不能工作，这也是高温水不能送进供热锅炉的原因。而本技术即解决了这一问题。水蒸汽凝结原理是用热设备排出的二次蒸汽至凝结水装置的罐体时，凝结成高温水，放出大量潜热，用以加热罐内的冷凝水，以达到罐内的高温水，未凝结的二次蒸汽，使罐内保持一定压力。这里的高温水进供热锅炉的计算根据是锅炉用泵将水送入供热锅炉，但送入的水温，与泵的允许吸上真空高度有关。它是受吸送液体的密度，流量等因素的影响，在泵的样本中查得的数据，是吸送20℃的清水，大汽压力等于10米水柱时的数值。如与上述情况不符时，应按下式计算Hs′＝Hs-10+Ha-Ht式中Hs′-在规定条件下允许吸上真空度(米);Hs-泵样本上查得的数值(米);Ha-泵工作处的大气压力，以该温度下被吸送的高度来表示(米水柱);Ht-被吸送液体的饱和蒸汽压，以该温度下被吸送的高度来表示(米水柱)。按供热锅炉给水温度120℃，按上式计算泵的安装高度为-16.15米。所得数值为负值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽供热闭路循环系统，包括供热锅炉、输汽管网、汽水分离器、换热装置、回水管网和凝结水回收装置，其特征在于：将该系统的开式循环方式改为闭路循环方式，取消现行系统使用的所有疏水器，而设计采用封闭的凝结水回收装置，所说的封闭的凝结水回收装置有一个封闭的罐体，其上设有安全阀和压力表并联接有回水管和一次蒸汽管，在它们两边的罐体的一侧设有补水管及其补水泵，以及水位自动控制器，补水泵与水位自动控制器可实现联动，另一侧设有与供热锅炉联接的两根供水管及其循环泵，罐体的底部设有排污管及其阀门。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘显树，
申请(专利权)人：肇东市制油厂，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]