CN101922756A - 热水管网系统 - Google Patents
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Abstract
热水管网系统,它涉及一种管网系统。本发明为解决现有管网系统中,通过阀门或截留孔板进行截留,对于一级网而言,能量浪费,对于二级网而言,需设置水泵来减少阻力损失的问题。方案一:水轮机的输入端与一级供水管连接、输出端与第一连接轴连接,水轮机通过第一连接轴、联轴器和第二连接轴与循环泵连接,循环泵与用水装置连接,水轮机的出水口与换热器连接,循环泵的入水口与换热器连接。方案二:水轮机的输入端与一级供水管连接、输出端与第一连接轴连接,水轮机通过第一连接轴、联轴器和第二连接轴与循环泵连接,循环泵与用水装置连接,水轮机和循环泵的入水口通过同一管路与旁通管的出水端连接。本发明用于锅炉与热水用户之间的管网系统中。
Description
技术领域
本发明涉及一种管网系统。
背景技术
热网是集中供热条件下用来输送和分配热水的管道系统,由供水管、回水管两部分管道系统组成,在较大的热网系统中,为了节省输送能耗,一般要求供回水管中的水小流量、大温差,而对于热水用户而言,为了达到较好的供暖效果,则要求大流量、小温差,由此造成输送的热水温度与热水用户使用的热水温度不一致。为解决上述问题,需要在锅炉房和热用户之间设置一个换热器或旁通管等进行换热:如图7所示,是利用换热器13进行换热;如图8所示,是利用旁通管20进行换热。在一个复杂的管网系统中,由于存在多个热用户,一级网的循环中在锅炉处统一设置了水泵即循环动力,锅炉出来的热水压力是一定的,即压头恒定,在输送至每个热水用户时,沿途的损失与距离成正比,由于每个热水用户距离锅炉不一样,因此满足最远的热用户所需的压头时,即资用压头,则离锅炉近的热用户则会出现多余的压头,即所谓的余压,为了保证每个热用户的供热效果,则需要将余压消耗掉,现有技术常规的做法是通过阀门进行截留,其原理是阀门关小,压力损失加大,以此来满足用户的压头需求,另外还有一种做法是通过截留孔板进行截留,其目的都是将余压通过截留消耗掉,上述方法对于一级网而言,产生了能量浪费、对于二级网而言,需要单独再设置水泵来克服沿途的阻力损失,这部分电耗也十分巨大。
发明内容
本发明的目的是为解决现有复杂的管网系统中,通过阀门或截留孔板进行截留,对于一级网而言,产生了能量浪费,对于二级网而言,需要设置水泵来减少阻力损失、耗电大的问题,提供一种热水管网系统。
本发明的方案一包括水轮机、循环泵、第一连接轴、联轴器、第二连接轴、锅炉、一级供水管、换热器、一级回水管、二级回水管、用水装置和二级供水管,换热器分别与一级回水管的入水口和二级回水管的出水口连接,一级回水管的出水口与锅炉的入水口连接,锅炉的出水口与一级供水管入水口连接,二级回水管的入水口与用水装置的出水口连接,用水装置的入水口与二级供水管的出水口连接,水轮机的输入端与一级供水管的出水口连接,水轮机的输出端与第一连接轴的输入端连接,第一连接轴的输出端与联轴器的输入端连接,联轴器的输出端与第二连接轴的输入端连接,第二连接轴的输出端与循环泵的输入端连接,循环泵的输出端与二级供水管的入水口连接,水轮机的出水口通过管路与换热器连接,循环泵的入水口通过管路与换热器连接。
本发明的方案二包括水轮机、循环泵、第一连接轴、联轴器、第二连接轴、锅炉、一级供水管、一级回水管、二级回水管、用水装置、二级供水管和旁通管,旁通管设置在一级回水管和二级回水管的连接连接处,且旁通管同时与一级回水管和二级回水管连通,一级回水管的出水口与锅炉的入水口连接,锅炉的出水口与一级供水管入水口连接,二级回水管的入水口与用水装置的出水口连接,用水装置的入水口与二级供水管的出水口连接,水轮机的输入端与一级供水管的出水口连接,水轮机的输出端与第一连接轴的输入端连接,第一连接轴的输出端与联轴器的输入端连接,联轴器的输出端与第二连接轴的输入端连接,第二连接轴的输出端与循环泵的输入端连接,循环泵的输出端与二级供水管的入水口连接,水轮机和循环泵的入水口通过同一管路与旁通管的出水端连接。
本发明具有以下优点:一、本发明利用水轮机1将管网系统中的一级网路径中具有一定余压的热水的势能转化为机械能,再通过第一连接轴3驱动循环泵2,这样既实现了一级网的截流减压,又充分利用了一级网的余压,使这部分被截下来的能量有效利用,同时也省去了二级网中的二级循环水泵17,从而节省了电耗,实现了节能。二、本发明用于锅炉11与热水用户18之间的间接连接或混水式直接连接的管网系统中。
附图说明
图1是具体实施方式一的结构主视图,图2是具体实施方式二的结构主视图,图3是具体实施方式三的结构主视图。图4是具体实施方式四的结构主视图。图5是具体实施方式五的结构主视图。图6是具体实施方式六的结构主视图。图7是现有技术中锅炉11与热水用户18之间利用换热器13换热的管网系统结构主视图(图中标号6所示的箭头表示一级网循环方向,标号7所示的箭头表示二级网循环方向),图8是现有技术中锅炉11与热水用户18之间利用旁通管20换热的管网系统结构主视图(图中标号8所示的箭头表示一级网循环方向,标号9所示的箭头表示二级网循环方向)。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1说明本实施方式,本实施方式包括水轮机1、循环泵2、第一连接轴3、联轴器4、第二连接轴5、锅炉11、一级供水管12、换热器13、一级回水管14、二级回水管16、用水装置18、二级供水管19和四个第一控制阀门21,换热器13分别与一级回水管14的入水口和二级回水管16的出水口连接,一级回水管14的出水口与锅炉11的入水口连接,锅炉11的出水口与一级供水管12入水口连接,二级回水管16的入水口与用水装置18的出水口连接,用水装置18的入水口与二级供水管19的出水口连接,水轮机1的输入端与一级供水管12的出水口连接,水轮机1的输出端与第一连接轴3的输入端连接,第一连接轴3的输出端与联轴器4的输入端连接,联轴器4的输出端与第二连接轴5的输入端连接,第二连接轴5的输出端与循环泵2的输入端连接,循环泵2的输出端与二级供水管19的入水口连接,水轮机1的出水口通过管路与换热器13连接,循环泵2的入水口通过管路与换热器13连接,四个第一控制阀门21分别设置在一级供水管12、一级回水管14、二级回水管16和二级供水管19上。水轮机1为现有设备(由四川省峨眉市聚能水电设备制造有限公司生产)。循环泵2为现有设备(选择格兰富水泵)。利用水轮机1将一级网多余的水流能量转化为机械能,再带动二级网中的循环泵2运行,实现了热网余压的充分利用,使得节流减压损失的能量充分利用起来,提高能力利用率,从而达到很好的节能效果。
具体实施方式二:结合图2说明本实施方式,本实施方式包括水轮机1、循环泵2、第一连接轴3、联轴器4、第二连接轴5、锅炉11、一级供水管12、一级回水管14、二级回水管16、用水装置18、二级供水管19、旁通管20和四个第二控制阀门22,旁通管20设置在一级回水管14和二级回水管16的连接连接处,且旁通管20同时与一级回水管14和二级回水管16连通,一级回水管14的出水口与锅炉11的入水口连接,锅炉11的出水口与一级供水管12入水口连接,二级回水管16的入水口与用水装置18的出水口连接,用水装置18的入水口与二级供水管19的出水口连接,水轮机1的输入端与一级供水管12的出水口连接,水轮机1的输出端与第一连接轴3的输入端连接,第一连接轴3的输出端与联轴器4的输入端连接,联轴器4的输出端与第二连接轴5的输入端连接,第二连接轴5的输出端与循环泵2的输入端连接,循环泵2的输出端与二级供水管19的入水口连接,水轮机1和循环泵2的入水口通过同一管路与旁通管20的出水端连接,四个第二控制阀门22分别设置在一级供水管12、一级回水管14、二级回水管16和二级供水管19上。水轮机1为现有设备(由四川省峨眉市聚能水电设备制造有限公司生产)。循环泵2为现有设备(选择格兰富水泵)。利用水轮机1将一级网多余的水流能量转化为机械能,再带动二级网中的循环泵2运行,实现了热网余压的充分利用,使得节流减压损失的能量充分利用起来,提高能力利用率,从而达到很好的节能效果。
上述具体实施方式一及具体实施方式二的工作原理:联轴器4将水轮机1和循环泵2连接,一级网供水流过水轮机1,将水流的势能转化为旋转机械能,带动循环泵2运行。
具体实施方式三:结合图3说明本实施方式,本实施方式由水轮机1、循环泵2、第一连接轴3、主动齿轮4b、被动齿轮4a、第二连接轴5、锅炉11、一级供水管12、换热器13、一级回水管14、二级回水管16、用水装置18、二级供水管19和四个第一控制阀门21组成,换热器13分别与一级回水管14的入水口和二级回水管16的出水口连接,一级回水管14的出水口与锅炉11的入水口连接,锅炉11的出水口与一级供水管12入水口连接,二级回水管16的入水口与用水装置18的出水口连接,用水装置18的入水口与二级供水管19的出水口连接,水轮机1的输入端与一级供水管12的出水口连接,水轮机1的输出端与第一连接轴3的输入端连接,第一连接轴3的输出端与主动齿轮4b连接,主动齿轮4b与被动齿轮4a啮合,被动齿轮4a与第二连接轴5的输入端连接,第二连接轴5的输出端与循环泵2的输入端连接,循环泵2的输出端与二级供水管19的入水口连接,水轮机1的出水口通过管路与换热器13连接,循环泵2的入水口通过管路与换热器13连接,四个第一控制阀门21分别设置在一级供水管12、一级回水管14、二级回水管16和二级供水管19上。水轮机1为现有设备(由四川省峨眉市聚能水电设备制造有限公司生产)。循环泵2为现有设备(选择格兰富水泵)。利用水轮机1将一级网多余的水流能量转化为机械能,再带动二级网中的循环泵2运行,实现了热网余压的充分利用,使得节流减压损失的能量充分利用起来,提高能力利用率,从而达到很好的节能效果。
具体实施方式四:结合图4说明本实施方式,本实施方式由水轮机1、循环泵2、第一连接轴3、主动齿轮4b、被动齿轮4a、第二连接轴5、锅炉11、一级供水管12、一级回水管14、二级回水管16、用水装置18、二级供水管19、旁通管20和四个第二控制阀门22组成,旁通管20设置在一级回水管14和二级回水管16的连接处,且旁通管20同时与一级回水管14和二级回水管16连通,一级回水管14的出水口与锅炉11的入水口连接,锅炉11的出水口与一级供水管12入水口连接,二级回水管16的入水口与用水装置18的出水口连接,用水装置18的入水口与二级供水管19的出水口连接,水轮机1的输入端与一级供水管12的出水口连接,水轮机1的输出端与第一连接轴3的输入端连接,第一连接轴3的输出端与主动齿轮4b连接,主动齿轮4b与被动齿轮4a啮合,被动齿轮4a与第二连接轴5的输入端连接,第二连接轴5的输出端与循环泵2的输入端连接,循环泵2的输出端与二级供水管19的入水口连接,水轮机1和循环泵2的入水口通过同一管路与旁通管20的出水端连接,四个第二控制阀门22分别设置在一级供水管12、一级回水管14、二级回水管16和二级供水管19上。水轮机1为现有设备(由四川省峨眉市聚能水电设备制造有限公司生产)。循环泵2为现有设备(选择格兰富水泵)。利用水轮机1将一级网多余的水流能量转化为机械能,再带动二级网中的循环泵2运行,实现了热网余压的充分利用,使得节流减压损失的能量充分利用起来,提高能力利用率,从而达到很好的节能效果。
上述具体实施方式三及具体实施方式四的工作原理:主动齿轮4b和被动齿轮4a将水轮机1和循环泵2连接,一级网供水流过水轮机1,将水流的势能转化为旋转机械能,带动循环泵2运行。
具体实施方式五:结合图5说明本实施方式,本实施方式由水轮机1、循环泵2、第一连接轴3、主动轮4c、被动轮4d、皮带4e、第二连接轴5、锅炉11、一级供水管12、换热器13、一级回水管14、二级回水管16、用水装置18、二级供水管19和四个第一控制阀门21组成,换热器13分别与一级回水管14的入水口和二级回水管16的出水口连接,一级回水管14的出水口与锅炉11的入水口连接,锅炉11的出水口与一级供水管12入水口连接,二级回水管16的入水口与用水装置18的出水口连接,用水装置18的入水口与二级供水管19的出水口连接,水轮机1的输入端与一级供水管12的出水口连接,水轮机1的输出端与第一连接轴3的输入端连接,第一连接轴3的输出端与主动轮4c连接,主动轮4c通过皮带4e与被动轮4d连接,被动轮4d与第二连接轴5的输入端连接,第二连接轴5的输出端与循环泵2的输入端连接,循环泵2的输出端与二级供水管19的入水口连接,水轮机1的出水口通过管路与换热器13连接,循环泵2的入水口通过管路与换热器13连接,四个第一控制阀门21分别设置在一级供水管12、一级回水管14、二级回水管16和二级供水管19上。水轮机1为现有设备(由四川省峨眉市聚能水电设备制造有限公司生产)。循环泵2为现有设备(选择格兰富水泵)。利用水轮机1将一级网多余的水流能量转化为机械能,再带动二级网中的循环泵2运行,实现了热网余压的充分利用,使得节流减压损失的能量充分利用起来,提高能力利用率,从而达到很好的节能效果。
具体实施方式六:结合图6说明本实施方式,本实施方式由水轮机1、循环泵2、第一连接轴3、主动轮4c、被动轮4d、皮带4e、第二连接轴5、锅炉11、一级供水管12、一级回水管14、二级回水管16、用水装置18、二级供水管19、旁通管20和四个第二控制阀门22组成,旁通管20设置在一级回水管14和二级回水管16的连接处,且旁通管20同时与一级回水管14和二级回水管16连通,一级回水管14的出水口与锅炉11的入水口连接,锅炉11的出水口与一级供水管12入水口连接,二级回水管16的入水口与用水装置18的出水口连接,用水装置18的入水口与二级供水管19的出水口连接,水轮机1的输入端与一级供水管12的出水口连接,水轮机1的输出端与第一连接轴3的输入端连接,第一连接轴3的输出端与主动轮4c连接,主动轮4c通过皮带4e与被动轮4d连接,被动轮4d与第二连接轴5的输入端连接,第二连接轴5的输出端与循环泵2的输入端连接,循环泵2的输出端与二级供水管19的入水口连接,水轮机1和循环泵2的入水口通过同一管路与旁通管20的出水端连接,四个第二控制阀门22分别设置在一级供水管12、一级回水管14、二级回水管16和二级供水管19上。水轮机1为现有设备(由四川省峨眉市聚能水电设备制造有限公司生产)。循环泵2为现有设备(选择格兰富水泵)。利用水轮机1将一级网多余的水流能量转化为机械能,再带动二级网中的循环泵2运行,实现了热网余压的充分利用,使得节流减压损失的能量充分利用起来,提高能力利用率,从而达到很好的节能效果。
上述具体实施方式五及具体实施方式六的工作原理:主动轮4c、被动轮4d及皮带4e将水轮机1和循环泵2连接,一级网供水流过水轮机1,将水流的势能转化为旋转机械能,带动循环泵2运行。
Claims (4)
1.一种热水管网系统,所述系统包括锅炉(11)、一级供水管(12)、换热器(13)、一级回水管(14)、二级回水管(16)、用水装置(18)和二级供水管(19),换热器(13)分别与一级回水管(14)的入水口和二级回水管(16)的出水口连接,一级回水管(14)的出水口与锅炉(11)的入水口连接,锅炉(11)的出水口与一级供水管(12)入水口连接,二级回水管(16)的入水口与用水装置(18)的出水口连接,用水装置(18)的入水口与二级供水管(19)的出水口连接,其特征在于:所述系统还包括水轮机(1)、循环泵(2)、第一连接轴(3)、联轴器(4)和第二连接轴(5),水轮机(1)的输入端与一级供水管(12)的出水口连接,水轮机(1)的输出端与第一连接轴(3)的输入端连接,第一连接轴(3)的输出端与联轴器(4)的输入端连接,联轴器(4)的输出端与第二连接轴(5)的输入端连接,第二连接轴(5)的输出端与循环泵(2)的输入端连接,循环泵(2)的输出端与二级供水管(19)的入水口连接,水轮机(1)的出水口通过管路与换热器(13)连接,循环泵(2)的入水口通过管路与换热器(13)连接。
2.根据权利要求1所述热水管网系统,其特征在于:所述系统还包括四个第一控制阀门(21),四个第一控制阀门(21)分别设置在一级供水管(12)、一级回水管(14)、二级回水管(16)和二级供水管(19)上。
3.一种热水管网系统,所述系统包括锅炉(11)、一级供水管(12)、一级回水管(14)、二级回水管(16)、用水装置(18)、二级供水管(19)和旁通管(20),旁通管(20)设置在一级回水管(14)和二级回水管(16)的连接处,且旁通管(20)同时与一级回水管(14)和二级回水管(16)连通,一级回水管(14)的出水口与锅炉(11)的入水口连接,锅炉(11)的出水口与一级供水管(12)入水口连接,二级回水管(16)的入水口与用水装置(18)的出水口连接,用水装置(18)的入水口与二级供水管(19)的出水口连接,其特征在于:所述系统还包括水轮机(1)、循环泵(2)、第一连接轴(3)、联轴器(4)和第二连接轴(5),水轮机(1)的输入端与一级供水管(12)的出水口连接,水轮机(1)的输出端与第一连接轴(3)的输入端连接,第一连接轴(3)的输出端与联轴器(4)的输入端连接,联轴器(4)的输出端与第二连接轴(5)的输入端连接,第二连接轴(5)的输出端与循环泵(2)的输入端连接,循环泵(2)的输出端与二级供水管(19)的入水口连接,水轮机(1)和循环泵(2)的入水口通过同一管路与旁通管(20)的出水端连接。
4.根据权利要求3所述热水管网系统,其特征在于:所述系统还包括四个第二控制阀门(22),四个第二控制阀门(22)分别设置在一级供水管(12)、一级回水管(14)、二级回水管(16)和二级供水管(19)上。
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