CN114838374A - 地下机房燃气锅炉机械排烟系统 - Google Patents

地下机房燃气锅炉机械排烟系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑施工技术领域，具体而言涉及地下机房燃气锅炉机械排烟系统，包括：被分为若干组的多个燃气锅炉，每组包含2‑4个燃气锅炉，每个所述燃气锅炉设有供水管、回水管和排烟管；本发明将多个燃气锅炉分为一组，每组燃气锅炉的排烟通道使用一根主烟气管道排出，另外，多组燃气锅炉分为两排，分别通过一根供水、回水主管与每排的锅炉供水、回水支管连接，可大大减低锅炉房内水、气管道的数量，尤其降低走管的设计难度和施工难度，并且主烟气管道、供水、回水主管在空间上主要和两排燃气锅炉平行，可降低管道的交叉程度，以减少折弯的概率，可减少排气管道的速度损耗，保障锅炉的正常运行。

Description

地下机房燃气锅炉机械排烟系统
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体而言涉及地下机房燃气锅炉机械排烟系统。
背景技术
燃气供暖锅炉是指利用燃气燃烧把炉水加热从而满足人们采暖的锅炉，燃气包括天然气、城市煤气、液化气和沼气等。目前建筑物采暖大多都是以热水为热媒，采用燃气锅炉加温热水供用户使用，一栋楼的供暖一般由楼底地下室的多个燃气锅炉供暖。
随着地下空间开发与利用，越来越多的设备机房设置于地下室，以某工程为例，热水机房内部原设计16个燃气锅炉，每个锅炉外接一根DN150的锅炉排烟气管，16根排烟管需穿越走廊和泳池除湿机房后经地下室外墙预留套管引至室外地面，并且管道需保持一定的向上坡度。
另外，锅炉机房内还存在供水管以及回水管，多根排烟管道在保持向上的坡度的情况下，需要通过折弯的方式绕过相交的管道，而多根管道的折弯设计不仅给初期的管道布置以及后期的具体安装及施工带来了较大的难度和劳动量，并且随着弯头的增加，烟气的速度被损耗，锅炉烟气中的二氧化碳、一氧化碳等废气无法及时排出，可能造成热水机房运行故障。
发明内容
针对现有技术中排烟系统的缺陷与不足，本发明目的在于，控制排烟管道在纵横交错的干扰管道形成的狭小空间下以弯折少、排列整齐、施工简单的方式连接到室外。
本发明提出一种地下机房燃气锅炉机械排烟系统，包括：
被分为若干组的多个燃气锅炉，每组包含2-4个燃气锅炉，每个所述燃气锅炉设有供水管、回水管和排烟管，所述回水管用于向所述燃气锅炉内供水，所述燃气锅炉将水加热的预设温度后从所述供水管排出，所产生的废气由所述排烟管排出；
多个所述燃气锅炉被分为两排，每组中的多个燃气锅炉处于同一排；
两根热水回水主管，分别位于两排燃气锅炉的侧上方，每根热水回水主管与对应一排的每个所述燃气锅炉的供水管连接，用于向所述供水管中供水；
两根热水供水主管，分别位于两排燃气锅炉的侧上方，每根热水供水主管与每个所述燃气锅炉的回水管连接，用于汇集多个所述回水管中的热水；
多根主烟气管道，每根与一组中每个燃气锅炉的排烟管连接；
其中，所述排烟管位于所述燃气锅炉的上方中央位置，定义每排中多个燃气锅炉轴线在同一水平高度的连线为直线A，所述热水回水主管、热水供水主管和主烟气管道均包含平行于直线A的管道段；所述主烟气管道的通径面积大于等于连接到所述主烟气管道的所有排烟管通径面积之和。
所述供水管和回水管的轴线垂直于直线A，所述热水回水主管和热水供水主管分别位于同一排燃气锅炉的两侧，所述主烟气管道位于热水回水主管和热水供水主管的上方。
优选的，所述主烟气管道的末端设有离心风机，用于在所述主烟气管道的末端形成负压，使管道内的气体被抽出。
优选的，所述离心风机的输出端连接烟气过滤装置和静压箱，使烟气被过滤后排出至室外。
优选的，所述排烟管的上端设有支管，所述支管和所述主烟气管道之间具有45°倾角。
优选的，每组燃气锅炉的多个排烟管倾斜角度相同。
优选的，所述支管与主烟气管道之间通过斜接头连接，所述斜接头第一端的直径等于支管的直径，第二端的直径等于主烟气管道的直径。
优选的，所述热水回水主管的直径大于所述回水管的直径，所述热水供水主管的直径大于所述供水管的直径。
优选的，两排燃气锅炉之间的间距为600mm，一排中相邻的两个燃气锅炉之间的间距为900mm。
优选的，所述主烟气管道具有1％-5％的向上坡度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明将多个燃气锅炉分为一组，每组燃气锅炉的排烟通道使用一根主烟气管道排出，另外，多组燃气锅炉分为两排，分别通过一根供水、回水主管与每排的锅炉供水、回水支管连接，可大大减低锅炉房内水、气管道的数量，尤其降低走管的设计难度和施工难度，并且主烟气管道、供水、回水主管在空间上主要和两排燃气锅炉平行，可降低管道的交叉程度，以减少折弯的概率，可减少排气管道的速度损耗，保障锅炉的正常运行。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1是本发明所示的地燃气锅炉机械排烟系统的结构示意图；
图2是本发明所示的主烟气管道和支管的连接示意图；
图3是本发明所示的主烟气管道与热水供水主管、热水回水主管的分布示意图；
图4是本发明所示的烟气过滤装置的分布示意图；
图5是本发明所示的燃气锅炉的结构示意图。
附图标记：
10、燃气锅炉；11、供水管；12、回水管；121、闸阀；122、止回阀；13、底座；14、排烟管；15、支管；20、热水回水主管；30、热水供水主管；40、主烟气管道；41、变径接头；42、斜接头；50、离心风机；60、静压箱；61、烟气过滤装置；70、室外排烟管。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在目前的建筑施工中，各功能模块趋向于向集成方向发展，因此，越来越多的设备机房设置于地下室，在热水机房空间中，包含有其他排风、给水、消防、通信等管道设施，尤其是每根管道的穿入和穿出方向可能是不同的，在空间上造成管道的交叉，而数量越多的管道则交叉的概率越大，无疑增加了排烟管道的设计布置和具体施工难度。因此，本发明目的在于提供一种地下机房燃气锅炉机械排烟系统，能将2-4个燃气锅炉10的排烟管14集中到一个管道进行排烟，多个燃气锅炉10分为两排，使用两组供水、回水管道，以降低多个小径管道的布设难度。
结合图1所示，所述的地下机房燃气锅炉机械排烟系统主要包括多组燃气锅炉、热水回水主管20、热水供水主管30和主烟气管道40，可选的，每组燃气锅炉包含2-4个燃气锅炉10，每个燃气锅炉10设有供水管11、回水管12和排烟管14，回水管12向燃气锅炉10内供水，并被燃气锅炉10加热到预定温度后由供水管11排出，排烟管14用于排出燃气燃烧后的废气。
进一步的，多个燃气锅炉10被分为两排，每组中的多个燃气锅炉10处于同一排，两根热水回水主管20，分别位于两排燃气锅炉10的侧上方，每根热水回水主管20与对应一排的每个燃气锅炉10的供水管11连接，用于向供水管11中供水，两根热水供水主管30，分别位于两排燃气锅炉10的侧上方，每根热水供水主管30与每个燃气锅炉10的回水管12连接，用于汇集多个回水管12中的热水。
如此，热水回水主管20用于汇集外部冷水源或多余的回流水，并最终流向回水管12为燃气锅炉10供水，燃气锅炉10内的燃烧器被控制燃烧将进入的水加热到预设温度，再由供水管11流向热水供水主管30，由热水供水主管30供入用户。
由于管道的走管主要集中在地下室的上层空间，尤其是燃气锅炉10的上方，因此，通过将供、回水以及排烟管设置成一接多的设置，可降低上层空间的管道数量，便于设计管道的走向，使管道间避免交叉，以降低后期的施工难度。
其中，排烟管14位于燃气锅炉10的上方中央位置，定义每排中多个燃气锅炉10轴线在同一水平高度的连线为直线A，热水回水主管20、热水供水主管30和主烟气管道40均包含平行于直线A的管道段。如此，通过在燃气锅炉10的上方将热水回水主管20、热水供水主管30和主烟气管道40设置成平行分布，有利于在燃气锅炉10上方对热水回水主管20、热水供水主管30和主烟气管道40进行施工，可快速的将供、回水和排烟管道与各个燃气锅炉10连接，且管道之间不会相互交叉。
优选的，供水管11和回水管12的轴线垂直于直线A，热水回水主管20和热水供水主管30分别位于同一排燃气锅炉10的两侧，主烟气管道40位于热水回水主管20和热水供水主管30的上方。如此，通过在空间上交错的布局设置，可便于管道的初期施工和后期维护，提高狭小空间的空间利用率。
具体的，供水管11和回水管12上设有闸阀121和止回阀122。可通过闸阀121和止回阀122控制进入和排出燃气锅炉10的流量。
优选的，多个燃气锅炉10呈矩形阵列分布，相邻的燃气锅炉10的纵向间距为900mm，横向间距为600mm，供水管11和回水管12分布在燃气锅炉10的纵向方向。
如此，可为燃气锅炉10以及供水管11和回水管12的检修创造有利的空间条件。
在具体的实施例中，每个燃气锅炉10的下方通过混凝土结构形成底座13，底座13中有预埋的螺栓连接件，可有利于后期通过螺母将燃气锅炉10固定到底座13。
进一步的，主烟气管道40的数量对应多组燃气锅炉，每组燃气锅炉配置一根主烟气管道40，每根主烟气管道40连接到对应一组燃气锅炉的所有排烟管14；其中，主烟气管道40的通径面积优选大于等于连接到主烟气管道40的所有排烟管14通径面积之和。
如此，主烟气管道40不会对上升的烟气造成排烟的阻力，保证每个排烟管14的烟气顺利排放。
可选的，主烟气管道40具有1％-5％的向上坡度，使烟气顺利上升流动。管道的材质均选用焊接钢管，管道外部设置50mm石棉保温层及3mm不锈钢板。以阻止管道的热量向周围的空间进行辐射。
进一步的，结合图2-3所示，排烟管14的上端设有支管15，支管15和主烟气管道40之间具有45°倾角。优选的，每组燃气锅炉10的多个排烟管14倾斜角度相同。
定义空间上的高度方向为Z轴，水平方向为X轴、Y轴，其中，支管15在X轴、Y轴和Z轴上均倾斜45°，如此，可降低排烟管14中的烟气在转向时产生的阻力，减少气流的速度损耗。
进一步的，支管15与主烟气管道40之间通过斜接头42连接。斜接头42的第一端与支管15对接，另一端连接到主烟气管道40，其中，斜接头42的直径也逐渐由支管15的直径变为主烟气管道40的直径，使烟气进入到主烟气管道40的过程中尽量减少速度损耗，防止烟气流动慢、密度大，影响燃烧效率。
若烟气燃烧不充分而产生一氧化碳等废气，且在管道内堆积无法排出时容易导致出现中毒、火灾等安全事故，在优选的实施例中，结合图4所示，主烟气管道40的末端设有离心风机50，用于在主烟气管道40的末端形成负压，使管道内的气体被抽出。通过外加离心风机50的方式对主烟气管道40内的烟气进行抽吸，可提高烟气的排放速度，提高燃烧效率和设备运行的安全性。
在具体的实施例中，根据《排污申报登记实用手册》计算，1m3天然气完全燃烧产生的废气量约为ρ＝10.89m3，每台燃气锅炉10最大功率运行时的天然气消耗量V1＝9.9T(2000Pa)立方米，烟气膨胀系为av≈0.00366，考虑燃气锅炉废气温度H＝150℃，根据锅炉说明书按照2倍的空气吸入量，因此计算每台锅炉废气排放量S＝(2ρ-1)×V1×(1+H×ac)即S＝(2×10.89-1)×9.9(1+150×0.00366)≈318m3/h。
考虑20％安全预留系数，3台BTR338机组并联时废气量S0＝3×S×1.2＝1144.8m3/h，选用排风量为1200m3/h的离心风机。2台燃气锅炉10并联时废气量S0＝2×S×1.2＝763.2m3/h。选用排风量为800m3/h的离心风机。每台离心风机50均安装压力开关，并与燃气锅炉10联动控制，在离心风机50未正常启动时，燃气锅炉10不启动，任何一台燃气锅炉10在运行时，离心风机50就不能停止。
可选的，主烟气管道40和离心风机50之间通过变径接头41连接。变径接头41优选为可伸缩折弯的金属波纹管，便于施工安装。
优选的，离心风机50的输出端连接烟气过滤装置61，使烟气被过滤后排出至室外。烟气过滤装置61可选为多层活性炭过滤网，可将一氧化碳、二氧化硫等有毒有害气体过滤。
进一步的，烟气过滤装置61的输出端设有静压箱60，静压箱60上连接有室外排烟管70，将过滤后的烟气排出到室外。
可选的，烟气过滤装置61与离心风机50、静压箱60采用卡箍连接，超过使用期限后可实现模块化快速替换。
结合以上实施例，本发明将多个燃气锅炉分为一组，每组燃气锅炉的排烟通道使用一根主烟气管道排出，另外，多组燃气锅炉分为两排，分别通过一根供水、回水主管与每排的锅炉供水、回水支管连接，可大大减低锅炉房内水、气管道的数量，尤其降低走管的设计难度和施工难度，并且主烟气管道、供水、回水主管在空间上主要和两排燃气锅炉平行，可降低管道的交叉程度，以减少折弯的概率，可减少排气管道的速度损耗，保障锅炉的正常运行。
另外，通过分组并合并管道的设计，可减小管道的占用面积，提高狭小空间的空间利用率，达到提高施工质量、加快施工进度、降低成本、缩短工期的目的。在主烟气管道的末端设置离心风机和烟气过滤装置可降低排放污染，提高排放的安全性。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种地下机房燃气锅炉机械排烟系统，其特征在于，包括：
被分为若干组的多个燃气锅炉(10)，每组包含2-4个燃气锅炉(10)，每个所述燃气锅炉(10)设有供水管(11)、回水管(12)和排烟管(14)，所述回水管(12)用于向所述燃气锅炉(10)内供水，所述燃气锅炉(10)将水加热的预设温度后从所述供水管(11)排出，所产生的废气由所述排烟管(14)排出；
多个所述燃气锅炉(10)被分为两排，每组中的多个燃气锅炉(10)处于同一排；
两根热水回水主管(20)，分别位于两排燃气锅炉(10)的侧上方，每根热水回水主管(20)与对应一排的每个所述燃气锅炉(10)的供水管(11)连接，用于向所述供水管(11)中供水；
两根热水供水主管(30)，分别位于两排燃气锅炉(10)的侧上方，每根热水供水主管(30)与每个所述燃气锅炉(10)的回水管(12)连接，用于汇集多个所述回水管(12)中的热水；
多根主烟气管道(40)，每根与一组中每个燃气锅炉(10)的排烟管(14)连接；
其中，所述排烟管(14)位于所述燃气锅炉(10)的上方中央位置，定义每排中多个燃气锅炉(10)轴线在同一水平高度的连线为直线A，所述热水回水主管(20)、热水供水主管(30)和主烟气管道(40)均包含平行于直线A的管道段；所述主烟气管道(40)的通径面积大于等于连接到所述主烟气管道(40)的所有排烟管(14)通径面积之和。
2.根据权利要求1所述的地下机房燃气锅炉机械排烟系统，其特征在于，所述供水管(11)和回水管(12)的轴线垂直于直线A，所述热水回水主管(20)和热水供水主管(30)分别位于同一排燃气锅炉(10)的两侧，所述主烟气管道(40)位于热水回水主管(20)和热水供水主管(30)的上方。
3.根据权利要求1所述的地下机房燃气锅炉机械排烟系统，其特征在于，所述主烟气管道(40)的末端设有离心风机(50)，用于在所述主烟气管道(40)的末端形成负压，使管道内的气体被抽出。
4.根据权利要求3所述的地下机房燃气锅炉机械排烟系统，其特征在于，所述离心风机(50)的输出端连接烟气过滤装置(61)和静压箱(60)，使烟气被过滤后排出至室外。
5.根据权利要求1所述的地下机房燃气锅炉机械排烟系统，其特征在于，所述排烟管(14)的上端设有支管(15)，所述支管(15)和所述主烟气管道(40)之间具有45°倾角。
6.根据权利要求5所述的地下机房燃气锅炉机械排烟系统，其特征在于，每组燃气锅炉(10)的多个排烟管(14)倾斜角度相同。
7.根据权利要求5所述的地下机房燃气锅炉机械排烟系统，其特征在于，所述支管(15)与主烟气管道(40)之间通过斜接头(42)连接，所述斜接头(42)第一端的直径等于支管(15)的直径，第二端的直径等于主烟气管道(40)的直径。
8.根据权利要求1所述的地下机房燃气锅炉机械排烟系统，其特征在于，所述热水回水主管(20)的直径大于所述回水管(12)的直径，所述热水供水主管(30)的直径大于所述供水管(11)的直径。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的地下机房燃气锅炉机械排烟系统，其特征在于，两排燃气锅炉(10)之间的间距为600mm，一排中相邻的两个燃气锅炉(10)之间的间距为900mm。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的地下机房燃气锅炉机械排烟系统，其特征在于，所述主烟气管道(40)具有1％-5％的向上坡度。
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