RU2631555C2 - Вакуум-паровая система отопления - Google Patents

Вакуум-паровая система отопления Download PDF

Info

Publication number
RU2631555C2
RU2631555C2 RU2016106130A RU2016106130A RU2631555C2 RU 2631555 C2 RU2631555 C2 RU 2631555C2 RU 2016106130 A RU2016106130 A RU 2016106130A RU 2016106130 A RU2016106130 A RU 2016106130A RU 2631555 C2 RU2631555 C2 RU 2631555C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
vacuum
condensate
subsystem
boiler
Prior art date
Application number
RU2016106130A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016106130A (ru
Inventor
Антон Викторович Хан
Игорь Ву-Юнович Ван
Любовь Викторовна Хан
Виктор Константинович Хан
Original Assignee
Антон Викторович Хан
Игорь Ву-Юнович Ван
Любовь Викторовна Хан
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Антон Викторович Хан, Игорь Ву-Юнович Ван, Любовь Викторовна Хан filed Critical Антон Викторович Хан
Priority to RU2016106130A priority Critical patent/RU2631555C2/ru
Priority to PCT/RU2017/000042 priority patent/WO2017146608A1/ru
Priority to US16/097,742 priority patent/US11131465B2/en
Priority to CA3022680A priority patent/CA3022680C/en
Priority to EA201891912A priority patent/EA038929B1/ru
Priority to KR1020187027936A priority patent/KR20180117667A/ko
Priority to EP17756904.3A priority patent/EP3339748B1/de
Priority to CN201710103481.2A priority patent/CN106958847B/zh
Publication of RU2016106130A publication Critical patent/RU2016106130A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2631555C2 publication Critical patent/RU2631555C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1003—Arrangement or mounting of control or safety devices for steam heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D5/00—Controlling water feed or water level; Automatic water feeding or water-level regulators
    • F22D5/26—Automatic feed-control systems
    • F22D5/34—Applications of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D1/00—Steam central heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D1/00—Steam central heating systems
    • F24D1/02—Steam central heating systems operating with live steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D1/00—Steam central heating systems
    • F24D1/08—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/08—Arrangements for drainage, venting or aerating
    • F24D19/081—Arrangements for drainage, venting or aerating for steam heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/0009—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters of the reduced pressure or vacuum steam type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

Вакуум-паровая система отопления предназначена для передачи теплового потока от источника тепловой энергии к потребителям и служит для автономного теплоснабжения жилых и других зданий и сооружений. Система содержит паровой котел, паросборник, верхний распределительный паропровод, вертикальные разводящие паропроводы, вертикальные конденсатопроводы, центральный конденсатопровод, подсистему пара, подсистему возврата конденсата, подсистему вакуумирования и регулирования вакуума в системе, подсистему обогрева помещений, внутренняя полость которых отвакуумирована. Кроме того, введена подсистема возврата конденсата с механическим перекачивающим конденсатоотводчиком и баком сбора конденсата с поплавковым игольчатым клапаном подачи пара для балансировки противодавления со стороны котла и подсистема вакуумирования и регулирования разрежения с вакуумным водокольцевым насосом, воздухоотделителем с обратным клапаном и устройством предохранения от перелива. Это позволяет повысить эффективность использования энергоносителей, а также обеспечить надежность и безопасность, кроме того, создать условия для удобного монтажа, обеспечить простоту в обслуживании и эксплуатации и возможность расположения парового котла как в подвальном, так и напольном или крышном вариантах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к энергосберегающим технологиям.
Вакуум-паровая система отопления с параллельными подсистемами возврата конденсата и регулирования разрежения в системе предназначена для передачи теплового потока от источника тепловой энергии к потребителям и служит для автономного теплоснабжения жилых, общественных и производственных зданий, теплиц, животноводческих ферм и т.д.
Для высокоэффективной передачи теплового потока применен вакуум-паровой способ, основанный на работе по замкнутому испарительно-конденсационному циклу с высокой скоростью молярного переноса теплоты паром.
Вакуум-паровой способ теплопередачи осуществляется системой, включающей в себя: паровой котел, снабженный блоком автоматического регулирования и блокировки подачи энергоносителя, приборами визуального контроля уровня воды в котле и давления пара в паросборнике, а также предохранительными клапанами, обеспечивающими безопасность работы котла. Здесь же горизонтально расположен верхний распределительный паропровод и конденсатопровод с механическим перекачивающим конденсатоотводчиком в бак сбора конденсата и далее в котел, вертикальные разводящие паропроводы подачи пара в трубную разводку нагревательных приборов, вакуумный водокольцевой насос для создания начального разрежения и обеспечения качественного регулирования температуры теплоносителя путем изменения глубины вакуума в системе посредством автоматического управления работой насоса. Высокий КПД данной системы достигается минимальными затратами энергии при передаче теплового потока от источника тепла потребителям, центральным качественным и количественным регулированием расхода пара, который обеспечивается блоком автоматического регулирования и блокировки подачи энергоносителя и подсистемой регулирования разрежения. Система отопления отличается по сравнению с аналогами вакуум-паровой и субатмосферной систем отопления наличием подсистемы возврата конденсата в паровой котел и управляемого, в зависимости от требуемой температуры теплоносителя (качественного регулирования) путем создания различной глубины разрежения (вакуума), а также количественным регулированием расхода теплоносителя при помощи автоматического регулирования подачи энергоносителя в горелочное устройство топки котла. Система обладает высоким коэффициентом теплопередачи с КПД 89% и значительной экономией энергоносителя до 38%. Энергоэффективность системы также обеспечивается тем, что устройство возврата конденсата в паровой котел не потребляет электроэнергии, а режим работы вакуумного-водокольцевого насоса - периодический.
Бесперебойность и стабильность работы данной вакуум-паровой системы отопления в процессе эксплуатации обеспечивается независимой подсистемой возврата конденсата в котел с применением механического перекачивающего конденсатоотводчика (конденсатного насоса), а поддержание и регулирование разрежения в системе подсистемой вакуумирования с применением системы автоматического управления работой вакуумного-водокольцевого насоса.
Известна вакуум-паровая система, которая включает в себя: котел с паросборником, нагревательные приборы, соединенные посредством кранов с паропроводом, конденсатоотводчик с конденсатопроводом и устройство для создания вакуума (Патент РФ №2195608, F24D 1/00 от 27.12.2002). Эта система отличается большой металлоемкостью и высокой вероятностью потери герметичности. В системе не предусмотрены регулирование расходом энергоносителя и взрывобезопасность котла.
Известна установка для нагревания вакуумным паром (первоисточник-публикация, размещенная в интернете, сайт: ngpedia.ru/id427980pl.html "Вакуум-паровая система. Большая энциклопедия нефти и газа"). Установка включает в себя: паровой котел, распределительную линию, стояки для подвода пара, нагревательные приборы, стояки для отвода конденсата, фильтр, вакуум-насос, воздухоотделитель. Недостатком этой системы является последовательно соединенный через воздухоотделитель с паровым котлом постоянно работающий вакуумный насос, потребляющий значительное количество электроэнергии. Высокая вероятность возникновения кавитации в связи с тем, что насос в данной системе откачивает, кроме воздуха, пар и горячий конденсат, воздухоотделитель в момент удаления воздуха в атмосферу неэффективно возвращает конденсат в паровой котел при наличии в нем избыточного давления, а при абсолютном давлении в котле, меньшем атмосферного, есть большая вероятность всасывания в котел наружного воздуха. Не предусмотрена система взрывобезопасности котла.
Наиболее близким аналогом является известная вакуум-паровая система (первоисточник П.Н. Каменев, А.Н. Сканави, В.Н. Богославский «Отопление и вентиляция, часть 1» Москва, Стройиздат, 1975 г.), в схему устройства которых входят: паровой котел, трубная пароконденсатная обвязка с нагревательными приборами, конденсатоотводчики, конденсатный бак, устройство регулирования параметрами системы, водокольцевой насос для создания разрежения и перекачки конденсата. Недостатки этой системы - высокая вероятность потери герметичности через уплотнительные устройства вакуумного водокольцевого насоса, а также невозможность регулирования мембранным регулятором давления различных значений вакуума, т.к. при применении данного регулятора включение и отключение насоса будет только для одного определенного значения заданного разрежения, для другого значения разрежения потребуется переналадка регулятора. При отключении вакуумного водокольцевого насоса на неопределенное время прекратится подача конденсата в котел, т.к. насос присоединен к котлу последовательно. Насос должен работать, постоянно потребляя значительное количество электроэнергии. Ограничение по устройству теплового пункта с паровым котлом только в подвальном помещении из-за ограничения возврата конденсата в котел при противодавлении пара напору в выкидной линии вакуумного насоса.
Задачей изобретения является создание системы отопления с эффективным использованием энергоносителя (природного газа, электричества и т.д.), применение недорогостоящих материалов, надежной и безопасной работы, создание условий для удобного монтажа, обеспечение простоты в обслуживании и эксплуатации и возможности расположения парового котла как в подвальном, так и напольном и крышном вариантах.
Технический результат достигается тем, что передача теплового потока производится вакуум-паровым способом, основанным на сверхпроводимости тепловой энергии с высоким коэффициентом передачи теплового потока от источника тепла к потребителям по замкнутой циркуляционной системе трубопроводов (паропроводов и конденсатопроводов). Применение вакуум-парового способа теплопередачи позволяет снизить энергопотребление за счет снижения затрат для передачи тепловой энергии к системе обогрева помещений, исключения повысительных насосов для подачи теплоносителя, как например в водяной системе отопления с большим гидростатическим давлением. Для устройства транспортировки теплоносителя (отвакуумированного пара) применимы недорогостоящие материалы (трубы из низкоуглеродистой стали, металлопластиковые трубы, обычные фитинги, запорная паровая арматура и т.д.). Все это благодаря вводу в систему периодически работающего вакуумного водокольцевого насоса с автоматической системой управления в зависимости от состояния системы и задаваемых параметров разрежения, максимально удаляющего при запуске системы растворенный воздух в промежуточном теплоносителе (воде, антифризе) с температурой теплоносителя, не превышающей 96°С. Ввод блока автоматического регулирования подачи энергоносителя в паровой котел позволяет произвести центральное количественное регулирование расходом теплоносителя (пара), а система блокировки подачи энергоносителя и заправка котла расчетным строго дозированным количеством промежуточного теплоносителя обеспечивает взрывобезопасность котла. Небольшой объем заправки промежуточным теплоносителем также позволяет снизить затраты энергоносителя для быстрого прогрева промежуточного теплоносителя в котле, что приводит к значительной экономии водных ресурсов. Применение подсистемы возврата конденсата в паровой котел позволяет расположить тепловой пункт как в подвальном, так и в напольном и крышном вариантах, т.к. механический перекачивающий конденсатоотводчик может создать давление подпора в зависимости от развиваемого давления паровым котлом рабочего пара до 16 МПа.
Следует отметить, что рабочей средой для перекачки конденсата может применяться сжатый воздух из ресивера компрессора. Способность перекачивающего конденсатоотводчика транспортировать конденсат на большую высоту позволяет расположить тепловой пункт как в подвальном, так и напольном и крышном вариантах.
На фиг. 1 изображена схема вакуум-паровой системы отопления с параллельными подсистемами возврата конденсата в котел и вакуумирования системы.
Вакуум-паровая система отопления состоит (см. фиг. 1) из подсистем: пара, возврата конденсата в котел, вакуумирования и качественного регулирования температуры пара, обогрева помещений.
Подсистема пара включает в себя: паровой котел 1, паросборник 2, топочное пространство 3, пробковый кран 4, вентиль подпитки котла водой 5, вентиль водопровода умягченной воды 6, дренажный клапан подсистемы пара 7, указатель уровня воды в котле 8, предохранительные клапаны 9, блок автоматического регулирования подачи топлива и блокировки в случае прекращения подачи энергоносителя и мановакуумметр для визуального контроля давления-разрежения в подсистеме.
Подсистема возврата конденсата в котел включает в себя: механический перекачивающий конденсатоотводчик (конденсатный насос) 10, бак сбора конденсата 11, снабженный поплавковым клапаном подачи пара из котла 12, в составе которого поплавковое устройство 13, игольчатый клапан 14 и указатель уровня конденсата в баке 15, трубопровод подачи конденсата в котел 16, обратный клапан 17, дренажный вентиль 18, трубопровод подачи пара из котла 19 (для балансировки противодавления в трубопроводе подачи конденсата в котел), трубопровод подачи конденсата 20, обратный клапан 21, трубопровод подачи рабочего пара в конденсатоотводчик 22, дренажный вентиль 23, трубопровод выхлопа отработанного рабочего пара 24, центральный конденсатопровод 25, грязевик 26, сетчатый фильтр 27 и вентиль 28 подачи рабочего пара.
Подсистема вакуумирования и качественного регулирования включает в себя: вакуумный водокольцевой насос 29, воздухоотделитель 30, снабженный обратным клапаном 31, трубопровод подачи воды для образования водяного кольца в насосе 32, вентиль 33, всасывающий трубопровод воздуха из системы 34, обратный клапан 35, охладитель 36 пароконденсатной смеси, попутно всасываемой вместе с воздухом из конденсатопровода 25, трубопровод подачи откаченного воздуха и охлажденного конденсата 37, вентиль 38, трубопровод 39 подачи переливной воды обратно в конденсатопровод, обратный клапан 40, электромагнитный клапан (нормально открытый) 41, блок автоматического управления работой вакуумного водокольцевого насоса и электромагнитного клапана, электроконтактный манометр, вентиль 42, вентиль 43 предварительной заправки водой для запуска насоса и вентиль 51 для уменьшения разрежения в системе.
Подсистема обогрева помещений включает в себя: распределительный паропровод 44, регулятор давления "после себя" 45, паровой вентиль 46, вертикальные разводящие паропроводы 47, вертикальные конденсатопроводы 48, вентили расхода пара 49, нагревательные приборы 50.
Следует особо отметить, что для достижения удовлетворительного уровня герметичности всей системы следует после монтажа провести обязательное испытание каждой из подсистем на утечки испытательной средой 99% воздуха +1% гелия давлением закачки 6 кг/см2. Контроль за утечками производить гелиевым течеискателем.
Вакуум-паровая система отопления работает следующим образом: пробковый кран 4 привести в положение "Закрыто", вентили 6, 7, 18, 23, 33, 51 привести в положение "Закрыто", вентили 5, 28, 38, 46, 49 привести в положение "Открыто". Присоединить к вентилю 43 гибкий рукав тарированной емкости с умягченной водой, привести вентиль в положение "Открыто", произвести предварительную заправку водой до уровня расположения патрубка переливного трубопровода в воздухоотделителе, затем вентиль привести в положение "Закрыто", отсоединить рукав. Произвести заправку водой в паровой котел до верхнего уровня водяного пространства котла по указателю уровня 8 открытием вентилей 6, 5 после заправки привести в положение "Закрыто".
Присоединить гибкий шланг тарированной емкости к вентилю 18, привести вентиль 18 в положение "Открыто", произвести заправку водой до нижней поверхности поплавка по указателю уровня 15, после заправки отсоединить рукав, вентиль привести в положение "Закрыто". Бак сбора конденсата расположен по высоте относительно парового котла так, что уровень заправки бака водой соответствует уровню воды в паровом котле.
Включить блок автоматического управления работой вакуумного водокольцевого насоса 29 и электромагнитного клапана 41, установить указатель величины разрежения на электроконтактном манометре на деление со значением Рв=-0,7 кг/см2, что соответствует абсолютному давлению Рабс.=0,3 кг/см2.
Произведем запуск в работу вакуумный водокольцевой насос следующим образом: привести вентиль 33 в положение "Открыто", заполнить рабочее пространство насоса водой, включить насос. При включении насоса электромагнитный клапан 41 автоматически примет положение "Закрыто", тогда откачиваемый воздух из системы через обратный клапан 31 будет удален в атмосферу. При достижении заданного разрежения в системе насос автоматически выключится, при этом клапан 41 примет положение "Открыто", перепуская перелитый в воздухоотделитель конденсат обратно в конденсатопровод.
Запуск парового котла производится в следующем порядке: пробковый кран 4 приводится в положение "Открыто", блок автоматики вводит в работу горелочное устройство в топке котла 3, образующийся при кипении пар сепарируется в паросборнике до степени сухости х=0,85, затем через регулятор давления, отрегулированного на стенде с уставкой абсолютного давления "после себя" Рабс.=0,9 кг/см2, поступает по распределительному паропроводу 44 в подсистему обогрева помещений, а именно в нагревательные приборы 50, где, конденсируясь, передает большую часть скрытой теплоты парообразования прибору, а затем с высоким коэффициентом теплопередачи помещению. Конденсат стекает по вертикальным конденсатопроводам в центральный и далее самотеком поступает в механический перекачивающий конденсатоотводчик, который с помощью рабочего пара, поступающего по трубопроводу 22, транспортирует конденсат по трубопроводу 20 в бак сбора конденсата. По мере заполнения бака конденсатом поплавок устройства подачи пара в бак приподнимается, позволяя игольчатому клапану перепустить пар в бак, при этом давление внутри бака становится равным давлению в трубопроводе 16 обратный клапан 17 будет открыт, конденсат под действием своего веса стекает в котел, при этом поплавковое устройство воздействует на игольчатый клапан, который перекрывает доступ пара, позволяя тем самым перекачать в бак следующую порцию конденсата.
Следует особо отметить, что при неработающем вакуумном водокольцевом насосе охлажденный конденсат, поступивший в воздухоотделитель 30 при работе насоса, через обратный клапан 40 и электромагнитный клапан, который нормально открыт, возвращается по трубопроводу 39 в центральный конденсатопровод 25. Таким образом, обеспечивается стабильный водный баланс в системе, то есть обеспечивается постоянный номинальный уровень воды в паровом котле без дополнительной подпитки воды при работе системы (не требуется установки для деаэрации воды). При абсолютном давлении в системе Рабс.=0,9 кг/см2, температура пара будет 96°С, что позволяет применить в системе металлопластиковые и полиэтиленовые трубы, не подвергающиеся коррозии.
Механический перекачивающий конденсатоотводчик (конденсатный насос), не потребляющий электрической энергии, периодически работающий вакуумный водокольцевой насос, не участвующий в перекачке конденсата, так как подсистемы возврата конденсата и вакуумирования разделены, повышается энергоэффективность системы.
Способность конденсатного насоса в зависимости от давления рабочего газа (пара или сжатого воздуха) транспортировать конденсат на большую высоту позволяет разместить паровой котел как в подвальном помещении, так и в напольном и крышном вариантах, при том что сам перекачивающий конденсатоотводчик должен быть расположен как минимум на 200 мм ниже центрального конденсатопровода.
Особенностью данной системы отопления является то, что система разделена на независимо работающие друг от друга подсистемы возврата конденсата с применением механического перекачивающего конденсатотводчика и бака сбора конденсата с поплавковым клапаном подачи балансировочного пара в бак с цикличной небольшой порционной подачей горячего конденсата в котел, такая подача не сбивает процесс стабильного кипения воды. Способность принудительного подъема конденсата перекачивающим конденсатоотводчиком на большую высоту позволяет устройство теплового пункта в различных вариантах. Подсистема вакуумирования с автоматическим управлением создания различных значений разрежения позволяет производить качественное регулирование температурой в системе в достаточно широком диапазоне с глубиной вакуума от Рв=0,1 кг/см2 до Рв=0,7 кг/см2, температурный перепад теплоносителя в этом диапазоне разрежения составляет 96-68°С, что соответствует нормам санитарно-гигиенических требований.
Применение в подсистеме обогрева помещения схемы с верхним распределением пара, с попутным движением пара и конденсата устраняет шум при движении пара с высокой скоростью, при этом коэффициент теплопередачи системы намного увеличивается по сравнению с традиционными системами водяного и атмосферного парового отопления. Теплотехнический анализ работы промышленного образца показал, что кпд данной вакуум-паровой системы отопления составляет 89%, а экономия энергоносителя 38%.
Система отопления проста в обслуживании, безопасна в эксплуатации и обеспечивает надежную бесперебойную работу теплоснабжения.

Claims (2)

1. Вакуум-паровая система отопления с передачей теплового потока вакуум-паровым способом теплопередачи, содержащая паровой котел, паросборник, верхний распределительный паропровод, вертикальные разводящие паропроводы, вертикальные конденсатопроводы, центральный конденсатопровод, подсистему пара, подсистему возврата конденсата, подсистему вакуумирования и регулирования вакуума в системе, подсистему обогрева помещений, внутренняя полость которых отвакуумирована, отличающаяся тем, что введена подсистема возврата конденсата с механическим перекачивающим конденсатоотводчиком и баком сбора конденсата с поплавковым игольчатым клапаном подачи пара для балансировки противодавления со стороны котла и подсистема вакуумирования и регулирования разрежения с вакуумным водокольцевым насосом, воздухоотделителем с обратным клапаном и устройством предохранения от перелива.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что паровой котел снабжен блоком автоматического регулирования и блокировки подачи энергоносителя, предохранительными клапанами, указателем уровня заправленного промежуточного теплоносителя в котел, мановакуумметром, регулятором давления "после себя", системой автоматического управления работой с электроконтактным манометром, вентилем снижения разрежения в системе.
RU2016106130A 2016-02-24 2016-02-24 Вакуум-паровая система отопления RU2631555C2 (ru)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016106130A RU2631555C2 (ru) 2016-02-24 2016-02-24 Вакуум-паровая система отопления
PCT/RU2017/000042 WO2017146608A1 (ru) 2016-02-24 2017-01-30 Вакуум-паровая система отопления
US16/097,742 US11131465B2 (en) 2016-02-24 2017-01-30 Vacuum steam heating system
CA3022680A CA3022680C (en) 2016-02-24 2017-01-30 Vacuum steam heating system
EA201891912A EA038929B1 (ru) 2016-02-24 2017-01-30 Вакуум-паровая система отопления
KR1020187027936A KR20180117667A (ko) 2016-02-24 2017-01-30 진공 증기 가열 시스템
EP17756904.3A EP3339748B1 (de) 2016-02-24 2017-01-30 Vakuumdampfheizsystem
CN201710103481.2A CN106958847B (zh) 2016-02-24 2017-02-24 真空蒸汽供暖系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016106130A RU2631555C2 (ru) 2016-02-24 2016-02-24 Вакуум-паровая система отопления

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016106130A RU2016106130A (ru) 2017-08-29
RU2631555C2 true RU2631555C2 (ru) 2017-09-25

Family

ID=59481030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016106130A RU2631555C2 (ru) 2016-02-24 2016-02-24 Вакуум-паровая система отопления

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11131465B2 (ru)
EP (1) EP3339748B1 (ru)
KR (1) KR20180117667A (ru)
CN (1) CN106958847B (ru)
CA (1) CA3022680C (ru)
EA (1) EA038929B1 (ru)
RU (1) RU2631555C2 (ru)
WO (1) WO2017146608A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682237C1 (ru) * 2018-04-16 2019-03-15 Любовь Викторовна Хан Индивидуальный тепловой пункт субатмосферной системы отопления
WO2019245355A1 (ru) * 2018-06-19 2019-12-26 Виктор Константинович ХАН Автономная котельная установка субатмосферной системы отопления

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109965677B (zh) * 2017-12-28 2023-09-15 宁波方太厨具有限公司 一种带蒸功能的家用电器
CN111120991A (zh) * 2020-01-14 2020-05-08 广西壮族自治区特种设备检验研究院 一种工业锅炉冷凝水回流报警和联锁保护装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016354C1 (ru) * 1991-06-03 1994-07-15 Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства Двухконтурная система парового отопления
RU2195608C1 (ru) * 2001-04-16 2002-12-27 Казанская государственная архитектурно-строительная академия Вакуум-паровая система
US8702013B2 (en) * 2010-02-18 2014-04-22 Igor Zhadanovsky Vapor vacuum heating systems and integration with condensing vacuum boilers
UA89954U (ru) * 2013-10-25 2014-05-12 Харьковский Национальный Университет Имени В.Н. Каразина Автономная паровакуумная система отопления с циклическим самосогласованным тепловым режимом

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1304106A (en) * 1919-05-20 Method oe steam-heating
US1364139A (en) * 1921-01-04 Vacuum heating system
US708101A (en) * 1902-01-13 1902-09-02 James R Wade Vacuum steam-heating system.
US781767A (en) * 1903-07-03 1905-02-07 William P Collis Vacuum heating system.
US874112A (en) * 1906-07-31 1907-12-17 Cassius Carroll Peck Vacuum heating apparatus.
US874113A (en) * 1906-09-24 1907-12-17 Cassius Carroll Peck Vacuum heating system.
US1096941A (en) * 1907-09-13 1914-05-19 Warren Webster & Co Low-tension steam-heating system.
US1075490A (en) * 1908-03-02 1913-10-14 Warren Webster & Co Vacuum steam-heating system.
US929800A (en) * 1908-10-12 1909-08-03 Automatic Vacuum Pump Company Vacuum steam-heating system.
US927591A (en) * 1909-01-22 1909-07-13 Cassius Carroll Peck System of heating by aid of vacuum.
US1071214A (en) * 1912-02-02 1913-08-26 Morehead Mfg Company Vacuum steam-heating system.
US1548224A (en) * 1924-03-31 1925-08-04 William T Thomsen Vacuum heating system
US1910237A (en) * 1929-01-14 1933-05-23 Beaton & Cadwell Mfg Company Vacuum radiator valve
US1771077A (en) * 1929-07-26 1930-07-22 C A Dunham Co Method of heating by steam
GB334035A (en) * 1929-08-07 1930-08-28 Irving Callender Jennings Improvements in vacuum steam heating systems
US1946676A (en) * 1930-04-02 1934-02-13 Eaton Vincent Steam heating system
US1965708A (en) * 1933-09-05 1934-07-10 Ira E Mccabe Vapor vacuum heating system
US2186680A (en) * 1935-05-21 1940-01-09 Autocalor Sa Vacuum heating system
US2534826A (en) * 1946-12-31 1950-12-19 Ronald J Mckinnon Vacuum steam heating system and method of operating the same
US2898049A (en) * 1957-07-23 1959-08-04 Parkton Compound Boiler Co Inc Control for vacuum heating systems
US3377994A (en) * 1966-08-17 1968-04-16 Frederick H. Horne Steam generating system
BE756304A (fr) * 1969-10-29 1971-03-01 Vaillant Joh Kg Chauffe-eau fonctionnant selon le principe de l'evaporation sous vide. (
US4398663A (en) * 1981-06-05 1983-08-16 Tour & Andersson Aktiebolag Heating system with steam radiators
US5173155A (en) * 1990-09-28 1992-12-22 Tokyo Gas Co., Ltd Vacuum boiler type evaporator
CN2088213U (zh) 1991-02-22 1991-11-06 于兆范 串联分离式热管采暖系统
CN1032932C (zh) 1991-05-20 1996-10-02 于兆范 分离式热管采暖系统
US5189392A (en) * 1991-06-24 1993-02-23 Kass Carl E Heating system shut-off system using detector and existing safety switch or fuel valve
JP2002081606A (ja) 2000-08-31 2002-03-22 Miura Co Ltd ボイラの制御方法
US20110198406A1 (en) 2010-02-18 2011-08-18 Igor Zhadanovsky Vapor/vacuum heating system
US9027846B2 (en) * 2012-09-18 2015-05-12 Igor Zhadanovsky Vacuum sustaining heating systems and methods
CA2964961C (en) 2014-11-25 2017-09-05 Igor Zhadanovsky Vacuum sustaining heating systems and methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016354C1 (ru) * 1991-06-03 1994-07-15 Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства Двухконтурная система парового отопления
RU2195608C1 (ru) * 2001-04-16 2002-12-27 Казанская государственная архитектурно-строительная академия Вакуум-паровая система
US8702013B2 (en) * 2010-02-18 2014-04-22 Igor Zhadanovsky Vapor vacuum heating systems and integration with condensing vacuum boilers
UA89954U (ru) * 2013-10-25 2014-05-12 Харьковский Национальный Университет Имени В.Н. Каразина Автономная паровакуумная система отопления с циклическим самосогласованным тепловым режимом

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682237C1 (ru) * 2018-04-16 2019-03-15 Любовь Викторовна Хан Индивидуальный тепловой пункт субатмосферной системы отопления
WO2019245355A1 (ru) * 2018-06-19 2019-12-26 Виктор Константинович ХАН Автономная котельная установка субатмосферной системы отопления

Also Published As

Publication number Publication date
EA201891912A1 (ru) 2019-01-31
CA3022680C (en) 2022-03-15
WO2017146608A1 (ru) 2017-08-31
EP3339748A4 (de) 2018-10-31
US11131465B2 (en) 2021-09-28
CA3022680A1 (en) 2017-08-31
CN106958847B (zh) 2020-07-24
CN106958847A (zh) 2017-07-18
US20190154274A1 (en) 2019-05-23
EA038929B1 (ru) 2021-11-10
KR20180117667A (ko) 2018-10-29
EP3339748B1 (de) 2022-01-12
EP3339748A1 (en) 2018-06-27
RU2016106130A (ru) 2017-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2631555C2 (ru) Вакуум-паровая система отопления
EP3531029B1 (en) Subatmospheric heating and cooling system
RU2592191C2 (ru) Вакуум-паровая система отопления
Rashidov et al. Increase in dependability and efficiency of self-draining water systems of solar heat supply
CN203687407U (zh) 一种直热分体壁挂太阳能热水器
RU2682237C1 (ru) Индивидуальный тепловой пункт субатмосферной системы отопления
CN103775329B (zh) 一种具备供热和纯凝双模式的给水泵密封水系统
RU53419U1 (ru) Установка вакуумная для осушки газопроводов
CN209672070U (zh) 一种煤气管道凝结水排水器
EA040064B1 (ru) Субатмосферная система отопления
US20200025394A1 (en) Subatmospheric heating system
RU2272221C1 (ru) Система автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения с естественной циркуляцией теплоносителя и способ нагрева воды
EA040412B1 (ru) Индивидуальный тепловой пункт субатмосферной системы отопления
RU159093U1 (ru) Мобильная насосная установка
CN203949395U (zh) 可双排空的分仓盘管式承压太阳能热水器
RU2686195C1 (ru) Способ и установка противопожарного водоснабжения для аридных регионов
CN206249110U (zh) 一种高效溢流装置
EA041549B1 (ru) Автономная котельная установка субатмосферной системы отопления
CN105805535A (zh) 一种热水采暖的户外箱式油泵站
WO2019245355A1 (ru) Автономная котельная установка субатмосферной системы отопления
CN104748418A (zh) 一种高承压式平板太阳能热水器