一网水大温差供热的系统与方法
【专利摘要】一种一网水大温差供热的系统与方法，在供热系统上游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装自驱动热泵，在供热系统下游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装多个向用户供热的换热站；供热系统上游的一组自驱动热泵对应供热系统下游的多个换热站。本发明借助自驱动热泵有效增大一网水供、回水温差，极大提高了热网系统的供热能力，节能降耗，本发明在上游的一组设备可对应下游的多个换热站，节省投资成本30%左右，工程量减少了70%，同时还有效的解决了换热站因空间或其他原因无法安装大温差换热机组，从而无法实现一网水低温回水的问题，极大降低管网投资费用和一网水输配能耗。
【专利说明】
一网水大温差供热的系统与方法
技术领域
[0001]本发明属于供暖工程技术领域，特别涉及一种一网水大温差供热的系统与方法。
【背景技术】
[0002]随着城市面积的不断扩展，与之配套的供热需求也不断增加，高温热水往往需要超长距离输送才能到达换热站或热用户位置，管路输送能耗大和局部供热不足等问题日益凸显。如何在现有供热管网条件下，增大供热能力和减小管网热水能耗，是一个亟待解决的问题。
[0003]应对该问题，在换热站安装大温差换热机组的方法被提了出来，但大温差换热机组的应用在实施中存在以下难点:1.换热站水系统改造、基础施工和换热机组吊装工作量大;2.部分换热站空间狭小或在地下室，无法安装大温差换热机组。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:解决上述现有技术存在的问题，而提供一种一网水大温差供热的系统与方法，该系统与方法借助安装在一网水管路上的自驱动热栗，吸收部分一网水回水热量并将其转移至一网水供水，从而有效增大了一网水供、回水温差，极大地提高了热网系统的供热能力，节能降耗。另外，该系统与方法将自驱动热栗安装在一网水管路上，在一网水高温水输送的上游就实现了一网水回水热量的提取和转移以及一网水供、回水温度温差的拉大，避免下游多个换热站分别安装自驱动热栗进行技术改造，上游一组设备可对应下游多个换热站，与现有技术每个换热站均安装大温差换热机组的方案相比，投资成本节省约30%，工程量减少约70%，同时还有效避免了部分换热站空间狭小或在地下室无法安装大温差换热机组的难题。
[0005]本发明采用的技术方案是:一种一网水大温差供热的系统，在供热系统上游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装自驱动热栗，在供热系统下游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装多个向用户供热的换热站。
[0006]上述技术方案中，所述的自驱动热栗的发生器通过管道串联在供热系统上游的一网水供水管路中，自驱动热栗的蒸发器通过管道串联在供热系统上游的一网水回水管路中，自驱动热栗的吸收器输出端和冷凝器的输入端串联，吸收器的输入端通过管道连接在供热系统上游的一网水回水管路中，冷凝器的输出端连接在供热系统上游的一网水供水管路中。
[0007]上述技术方案中，所述的自驱动热栗发生器的两端分别通过第一阀和第三阀串联在供热系统上游的一网水供水管路中，并在串联处跨接第二阀；自驱动热栗蒸发器的两端分别通过第八阀和第九阀串联在供热系统上游的一网水回水管路中，并在串联处跨接第七阀。
[0008]上述技术方案中，在一网水回水管路中或一网水供水管路中或自驱动热栗吸收器输入管路中或自驱动热栗冷凝器输出管路中安装有水栗。
[0009]上述技术方案中，在一网水供水管路中安装有加热器。
[0010]—种一网水大温差供热的方法，在供热系统上游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装有自驱动热栗，在供热系统下游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装多个向用户供热的换热站;在供热系统上游，一网水供水管路的高温热水作为驱动热源进入自驱动热栗发生器(G)，驱动热栗运行，在发生器(G)内降温后进入一网水供水管路;一网水回水在分流点(13)分为两支:一支依次或分别进入自驱动热栗吸收器(A)和冷凝器(C)，被加热升温后，与流出发生器(G)的一网水高温水在交汇点(6)混合后进入一网水供暖管网，另一支进入自驱动热栗蒸发器(E)，热量被回收后温度再次降低，经蒸发器(E)降温后的一网水低温水进入一网水回水管网；实现了一网水回水热量向一网水供水热量的转移。
[0011]上述技术方案中，驱动管路中水运行的动力源为水栗(8)或喷射器或其他具有驱动水流运动的设备或装置，其安装位置包含以下四种之一，第一种:该动力源安装在一网水回水分流点(13)之后和一网水回水进自驱动热栗吸收器(A)之前的支路上;第二种:该动力源安装在一网水回水分流点(13)之前的一网水回水管路上;第三种:该动力源安装在一网水回水与一网水供水汇合点(6)之前和一网水回水流出自驱动热栗冷凝器(C)之后的支路上；第四种:该动力源安装在一网水回水与一网水供水汇合点(6)之后的一网水供水管路上。
[0012]此外，可根据实际应用情况，在一网水供水进入自驱动热栗发生器(G)之前的一网水供水管路上还可安装加热器(H)，用于对一网水预热，以进一步升高一网水供水温度，增大一网水供、回水温差;或在一网水供水与一网水回水交汇点(6)之后一网水供水管路上安装加热器(H)，用于对一网水供水进行再次加热，增加下游一网水供热量。上述两种加热器安装方式可单独或同时存在本系统与方法中。
[0013]相对于现有的供热系统和供热模式，本发明具有以下优点和效果:
1、自驱动热栗直接采用一网水高温水驱动，外部无需额外增加驱动能源。
[0014]2、本发明借助安装在一网水主管或支管上的自驱动热栗，吸收一网水回水热量并将其转移至一网水供水，从而有效增大了一网水供、回水温差，极大地提高了热网系统的供热能力，节能降耗。
[0015]3、本发明最重要也是最具实质性特点的是将自驱动热栗安装在供热系统上游的一网水管路上，在一网水高温水输送的上游就实现了一网水回水热量的提取和转移以及一网水供、回水温度温差的拉大，一组设备可对应多个换热站，无需下游再对多个为用户供热的换热站分别安装自驱动热栗及大温差换热机组进行技术改造，使得下游换热站改造投入成本及工作量均较少，与现有的每个换热站均安装大温差换热机组的方案相比，本发明投资成本将节省约30%，工程量减少约70%，同时还有效避免了部分换热站空间狭小或在地下室无法安装大温差换热机组的难题。
【附图说明】
[0016]图1为本发明第一种实施方式示意图；
图2为本发明第二种实施方式示意图；
图3为本发明第三种实施方式示意图； 图4为本发明第四种实施方式示意图；
图5为本发明第五种实施方式示意图；
图6为本发明第六种实施方式示意图；
图7为本发明第七种实施方式示意图。
[0017]附图标记说明:
1_自驱动热栗，2-第一阀，3-第二阀，4_第二阀，5-第四阀，6-交汇点，7-第五阀，8-水栗，9-第六阀，10-第七阀，11-第八阀，12-第九阀，13-分流点，A-吸收器，C-冷凝器，
G-发生器，E-蒸发器，H-加热器。
【具体实施方式】
[0018]参见图1一图7，本发明的一种一网水大温差供热的系统，在供热系统上游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装自驱动热栗，在供热系统下游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装多个向用户供热的换热站;所述的自驱动热栗的发生器通过管道串联在供热系统上游的一网水供水管路中，自驱动热栗的蒸发器通过管道串联在供热系统上游的一网水回水管路中，自驱动热栗的吸收器输出端和冷凝器的输入端串联，吸收器的输入端通过管道连接在供热系统上游的一网水回水管路中，冷凝器的输出端连接在供热系统上游的一网水供水管路中；所述的自驱动热栗发生器的两端分别通过第一阀和第三阀串联在供热系统上游的一网水供水管路中，并在串联处跨接第二阀；自驱动热栗蒸发器的两端分别通过第八阀和第九阀串联在供热系统上游的一网水回水管路中，并在串联处跨接第七阀;在一网水回水管路中或一网水供水管路中或自驱动热栗吸收器输入管路中或自驱动热栗冷凝器输出管路中安装有水栗;在一网水供水管路中安装有加热器。
[0019]本发明的一种一网水大温差供热的方法，在供热系统上游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装有自驱动热栗，在供热系统下游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装多个向用户供热的换热站;在供热系统上游，一网水供水管路的高温热水作为驱动热源进入自驱动热栗发生器(G)，驱动热栗运行，在发生器(G)内降温后进入一网水供水管路。一网水回水在分流点(13)分为两支:一支依次或分别进入自驱动热栗吸收器(A)和冷凝器(C)，被加热升温后，与流出发生器(G)的一网水高温水在交汇点(6)混合后进入一网水供暖管网，另一支进入自驱动热栗蒸发器(E)，热量被回收后温度再次降低，经蒸发器(E)降温后的一网水低温水进入一网水回水管网。上述过程实现了一网水回水热量向一网水供水热量的转移;驱动管路中水运行的动力源为水栗(8)或喷射器或其他具有驱动水流运动的设备或装置，其安装位置包含以下四种之一:第一种:该动力源安装在一网水回水分流点(13)之后和一网水回水进自驱动热栗吸收器(A)之前的支路上;第二种:该动力源安装在一网水回水分流点(13)之前的一网水回水管路上;第三种:该动力源安装在一网水回水与一网水供水汇合点(6)之前和一网水回水流出自驱动热栗冷凝器(C)之后的支路上;第四种:该动力源安装在一网水回水与一网水供水汇合点(6)之后的一网水供水管路上。
[0020]本发明利用110?120°C左右的一网水高温水做为驱动热源，经由第一阀(2)进入自驱动热栗(I)发生器(G)的换热管中加热管外侧的溴化锂稀溶液至沸腾，产生冷剂蒸汽和溴化锂浓溶液，一网水高温水通过发生器(G)降温后与来至于冷凝器(C)的一网水中温水在交汇点(6)进行混合，混合后的温度为75?80°C的一网水进入一网水供水管网。
[0021]由供热下游返回的温度为40?45°C的一网水回水在分流点(13)分为两支，一支由水栗(8)栗入自驱动热栗(I)吸收器(A)的换热管，被管外侧的溴化锂浓溶液喷淋，浓溶液吸收来自同一空间的蒸发器(E)产生的冷剂蒸汽，冷剂蒸汽含有大量的蒸发热，热传递给换热管内的一网水回水，使一网水回水水温升高；升温后的一网水回水进入冷凝器(C)换热管中，冷凝器(C)换热管外侧有来自同一空间发生器(G)产生的冷剂蒸汽，吸收冷剂蒸汽中的热量，完成一网水回水的二次升温，此支一网水回水经冷凝器(C)流出后与发生器(G)流出的一网水供水在交汇点(6)混合后进入一网水供水管网。
[0022]另一支一网水回水进入蒸发器(E)的换热管，被管外侧的冷剂水喷淋，冷剂水蒸发为冷剂蒸汽，吸收一网水回水热量，使一网水回水温度降至30°C，降温后一网水回水进入一网水回水管网。
[0023]通过开启第二阀(4)、第七阀(10)，关闭第一阀(2)、第三阀(4)、第四阀(5)、第五阀
(7)、第八阀(11)、第九阀(12)，可在不影响供热系统运行的情况下，将自驱动热栗(I)隔离出来进行保养维护。
[0024]此系统及方法中驱动水路运行的动力源为水栗(8)或其他具有驱动水流运动的类似设备或装置，如喷射器等，其安装位置包含以下四种，第一种:该动力装置或设备安装在一网水回水分流点(13)之后和一网水回水进自驱动热栗吸收器(A)之前的支路上;第二种:该动力装置或设备安装在一网水回水分流点(13)之前的一网水回水管路上；第三种:该动力装置或设备安装在一网水回水与一网水供水汇合点(6)之前和一网水回水流出自驱动热栗冷凝器(C)之后的支路上;第四种:该动力装置或设备安装在一网水回水与一网水供水汇合点(6)之后的一网水供水管路上；
此外，可根据实际应用工况，在一网水供水进入热栗发生器(G)之前的一网水供水管路上还可安装加热器(H)，用于对一网水预热，以进一步升高一网水供水温度，增大一网水供、回水温差;或者在一网水供水与一网水回水交汇点(6)之后一网水供水管路上安装加热器
(H)，用于对一网水供水进行再次加热，增加下游一网水供热量。上述两种加热器安装方式可单独或同时存在本系统与方法中。
【主权项】
1.一种一网水大温差供热的系统，其特征在于:在供热系统上游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装自驱动热栗，在供热系统下游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装多个向用户供热的换热站，供热系统上游的一组自驱动热栗对应供热系统下游的多个换热站。2.根据权利要求1所述的一网水大温差供热的系统，其特征在于:所述的自驱动热栗的发生器通过管道串联在供热系统上游的一网水供水管路中，自驱动热栗的蒸发器通过管道串联在供热系统上游的一网水回水管路中，自驱动热栗的吸收器输出端和冷凝器的输入端串联，吸收器的输入端通过管道连接在供热系统上游的一网水回水管路中，冷凝器的输出端连接在供热系统上游的一网水供水管路中。3.根据权利要求1所述的一网水大温差供热的系统，其特征在于:所述的自驱动热栗发生器的两端分别通过第一阀和第三阀串联在供热系统上游的一网水供水管路中，并在串联处跨接第二阀；自驱动热栗蒸发器的两端分别通过第八阀和第九阀串联在供热系统上游的一网水回水管路中，并在串联处跨接第七阀。4.根据权利要求1所述的一网水大温差供热的系统，其特征在于:在一网水回水管路中或一网水供水管路中或自驱动热栗吸收器输入管路中或自驱动热栗冷凝器输出管路中安装有水栗。5.根据权利要求1所述的一网水大温差供热的系统，其特征在于:在一网水供水管路中安装有加热器。6.—种一网水大温差供热的方法，在供热系统上游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装有自驱动热栗，在供热系统下游的一网水供水管路和一网水回水管路之间并联安装多个向用户供热的换热站;供热系统上游的一组自驱动热栗对应供热系统下游的多个换热站;在供热系统上游，一网水供水管路的高温热水作为驱动热源进入自驱动热栗发生器，驱动热栗运行，在发生器内降温后进入一网水供水管路;一网水回水在分流点分为两支:一支依次或分别进入自驱动热栗吸收器和冷凝器，被加热升温后，与流出发生器的一网水高温水在交汇点混合后进入一网水供暖管网，另一支进入自驱动热栗蒸发器，热量被回收后温度再次降低，经蒸发器降温后的一网水低温水进入一网水回水管网；实现了一网水回水热量向一网水供水热量的转移。7.根据权利要求6所述的一网水大温差供热的系统，其特征在于:驱动管路中水运行的动力源为水栗或喷射器或其他具有驱动水流运动的设备或装置，其安装位置包含以下四种之一，第一种:该动力源安装在一网水回水分流点之后和一网水回水进自驱动热栗吸收器之前的支路上;第二种:该动力源安装在一网水回水分流点之前的一网水回水管路上;第三种:该动力源安装在一网水回水与一网水供水汇合点之前和一网水回水流出自驱动热栗冷凝器之后的支路上；第四种:该动力源安装在一网水回水与一网水供水汇合点之后的一网水供水管路上。
【文档编号】F24D3/10GK105953290SQ201610314224
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】卓志红, 骆国建, 戴子光, 陈鹰, 余健, 朱立军, 杨卫红
【申请人】湖南同为节能科技有限公司