一种节能高效环保型换热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及采暖供热技术领域，尤其是一种节能高效环保型换热系统。它包括由高温侧热源供水管、高温侧热源回水管、低温侧热源回水管、低温侧热源供水管、高温侧进水母管、高温侧出水母管、低温侧回水母管、低温侧出水母管、第一旁通管、第二旁通管和设置于相应管道上的截断阀将多台换热器连通而成的换热模块以及顺序地串联于低温侧热源供水管与低温侧热源回水管之间输配模块、用户模块和循环模块。本实用新型专利技术通过对相关截断阀的启闭调整可将换热器的高、低温侧以串联或并联连通的方式进行组合，并结合各功能模块的性能来分散设置循环动力，在满足系统供热需求的情况下，能够有效地提高设备运行效率、降低系统的投资和运行成本、节省占地空间、减少环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种节能高效环保型换热系统
本技术涉及采暖供热
，尤其是一种节能高效环保型换热系统。
技术介绍
周知，集中供热是现代化城市的基础设施之一，随着城市规模的不断扩大，集中供热系统获得了快速的发展，而换热系统作为集中供热系统的重要组成部分也得到了越来越多的应用。传统的换热系统的低温侧(即：二次侧)循环工艺主要由换热器(又称换热站)、连接管路和设备(如循环水泵等)、热用户系统等主要组成部分通过串联方式构建而成。而传统的换热系统却普遍存在如下问题：1、基于传统换热系统的系统架构，通常会通过增加换热系统二次侧的循环水流量的方式来满足二次网热用户系统所需要的循环压差并且确保二次侧循环水在流经各个组成部分时的流量是相同的，如此常常会导致换热系统二次侧的循环功耗过高，主要原因在于：按照中华人民共和国城镇建设行业标准《板式换热机组》(CJ/T191-2004)规定：“换热系统二次侧介质的管道内流速应小于3m/s”，由于这一上限流速规定值较高，往往会造成换热系统二次侧在运行时的阻力较大，而通过对大量的实际运行数据的分析可知，在绝大部分换热系统二次侧的阻力损失分布中，换热器的阻力损失约占30％、二次侧连接管路和设备的阻力损失约占40％、二次网热用户系统的阻力损失约占30％。由此可见，换热系统在热量输配过程中的主要能耗消耗在了热交换设备以及机组二次侧的连接管路和设备的局部阻力方面，也就是换热系统二次侧的循环功耗过高的原因。2、在集中供热系统中，换热器的高温侧设计温差一般在40-50℃，低温侧的设计温差一般在10-20℃，在实际应用时一般会使通过换热器的高温侧的流体流速远远小于通过换热器的低温侧的流体流速，并且实际研究也表明：换热器的换热特性(如换热系数等)仅与换热器高温侧(即：一次侧)和低温侧(二次侧)的流体流速有关，与通过换热器的低温侧的具体流量的大小关系很小。因此，如果不改变换热器的高温侧的流体流速，只是单纯地增加换热器的低温侧的流体流量，往往会造成换热器的换热系数较低，实际的换热效果并不理想。鉴于此，业内一般所采用的通用手段是通过大量增加换热器的换热面积来弥补换热系数较低所带来的系列问题。然而，此种方式不但会极大地增加系统的制造、设备配置及系统使用的成本，而且由于换热器的高温侧流速过低，很容易在换热器的高温侧内沉积杂质，进而发生换热器堵塞或是结垢以及降低相关设备运行的可靠性等问题。鉴于上述问题的存在，目前业内已经提出了多种在保证换热效果不变的情况下，希望通过减少进入换热器的低温侧的流量来降低换热系统的运行能耗的解决方案，具体为：1、在诸如专利申请号为201020526142.9公开的《间接连接换热站系统》和201721110093.9公开的《一种高效节能换热机组》等现有文献中，提出了类似于“换热器的低温侧采用大温差、小流量的循环方式”的方案，但在实际应用中，由于换热器的高温侧和低温侧流速不匹配，经常出现换热器效率降低的问题；同时，由于在降低换热器的低温侧流量时，导致换热器的低温侧的流速也显著下降，而受到现有换热器的连接方式的影响，换热器实际换热效果并不理想，导致换热器的低温侧流量只能降低10-15％，低温侧换热过程中的节能潜力不能充分发挥。2、在诸如专利申请号为200420063890.2公开的《节能换热站》等现有文献中，提到了两种解决方案，其中一种为：可在换热器二次侧增设旁通管和调节阀，通过减小进入换热器的流量来降低换热器的阻力损失，但这种方案对于换热器内部公共部分管路的阻力损失依然没有得到有效降低，存在电耗浪费的现象。另一种方案为：在二次网进入换热器前的管路上安装水泵，同时在换热器的供回水管之间设置旁通管，在旁通管上也安装水泵，通过两套水泵并联运行为二次网提供流量，但这种方案需要循环泵的扬程除了克服换热器及其内部管道的阻力外，还必须克服二次网的阻力损失，使得循环泵的扬程需提高30％，从而造成整体输送电耗仍然偏高的现象；同时，二次网热用户的资用压差受到循环泵的影响很大，有时为了满足个别供热半径较长的热用户系统，还需要进一步将循环泵的杨程提高。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种节能高效环保型换热系统。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种节能高效环保型换热系统，它包括换热模块、输配模块、用户模块和循环模块；所述换热模块包括至少两台换热器，所有所述换热器的高温侧进水管同时通过一高温侧进水母管与高温热源供水管相串通、高温侧出水管同时通过高温侧出水母管与高温热源回水管相串通、低温侧出水管同时通过低温侧出水母管与低温侧热源供水管相串通、低温侧进水管同时通过低温侧进水母管与低温侧热源回水管相串通，所有所述换热器的高温侧进水管、高温侧出水管、低温侧出水管和低温侧进水管上均装设有第一截断阀，所述高温侧进水母管上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第二截断阀，所述高温侧出水母管上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第三截断阀，所述低温侧出水母管上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第四截断阀，所述低温侧进水母管上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第五截断阀，每两个相邻的所述换热器的高温侧之间还设置有一第一旁通管、低温侧之间设置有一第二旁通管，所述第一旁通管的一端与高温侧进水母管相连通并位于对应的第二截断阀的下游、另一端与高温侧出水母管相连通并位于对应的第三截断阀的上游，所述第二旁通管的一端与低温侧出水母管相连通并位于对应的第四截断阀的上游、另一端与低温侧进水母管相连通并位于对应的第五截断阀的下游；且每根所述第一旁通管和第二旁通管上分别装设有一第六截断阀和第七截断阀；所述输配模块、用户模块和循环模块顺序地串联于低温侧热源供水管与低温侧热源回水管之间。优选地，所述输配模块包括一冷热水混合装置、一二次网供水母管、一二次网回水母管和一第一二次网回水支管，所述冷热水混合装置的进水口与低温侧热源供水管的出水端相连通、出水口与二次网供水母管的进水端相连通、回水口与第一二次网回水支管的出水端相连通；所述用户模块包括至少一个低区供热用户单元，每个所述低区供热用户单元的进水端均通过一二次网进水支管与二次网供水母管相连通、出水端均通过顺序连通的一低区输配循环泵和一二次网出水支管与二次网回水母管相连通；所述循环模块包括一换热循环泵和第二二次网回水支管，所述换热循环泵的出水口通过第八截断阀与低温侧热源回水管的进水端相连通、进水口通过第二二次网回水支管与二次网回水母管的出水端相连通，所述第二二次网回水支管上装设有第九截断阀；所述第一二次网回水支管的进水端与二次网回水母管相连通并位于第九截断阀的上游。优选地，所述用户模块还包括至少一个高区供热用户单元，每个所述高区供热用户单元的进水端均通过顺序连通的一高区输配循环泵和一二次网进水支管与二次网供水母管相连通，每个所述高区供热用户单元的出水端均通过顺序连通的一减压阀、一回水联动启闭阀和一二次网出水支管与二次网回水母管相连通，且所述回水联动启闭阀与高区输配循环泵作联动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能高效环保型换热系统，其特征在于：它包括换热模块(a)、输配模块(b)、用户模块(c)和循环模块(d)；/n所述换热模块(a)包括至少两台换热器，所有所述换热器的高温侧进水管同时通过一高温侧进水母管(L1)与高温热源供水管(GJ)相串通、高温侧出水管同时通过高温侧出水母管(L2)与高温热源回水管(GC)相串通、低温侧出水管同时通过低温侧出水母管(L3)与低温侧热源供水管(DC)相串通、低温侧进水管同时通过低温侧进水母管(L4)与低温侧热源回水管(DJ)相串通，所有所述换热器的高温侧进水管、高温侧出水管、低温侧出水管和低温侧进水管上均装设有第一截断阀(F1)，所述高温侧进水母管(L1)上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第二截断阀(F2)，所述高温侧出水母管(L2)上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第三截断阀(F3)，所述低温侧出水母管(L3)上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第四截断阀(F4)，所述低温侧进水母管(L4)上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第五截断阀(F5)，每两个相邻的所述换热器的高温侧之间还设置有一第一旁通管(L5)、低温侧之间设置有一第二旁通管(L6)，所述第一旁通管(L5)的一端与高温侧进水母管(L1)相连通并位于对应的第二截断阀(F2)的下游、另一端与高温侧出水母管(L2)相连通并位于对应的第三截断阀(F3)的上游，所述第二旁通管(L6)的一端与低温侧出水母管(L3)相连通并位于对应的第四截断阀(F4)的上游、另一端与低温侧进水母管(L4)相连通并位于对应的第五截断阀(F5)的下游；且每根所述第一旁通管(L5)和第二旁通管(L6)上分别装设有一第六截断阀(F6)和第七截断阀(F7)；/n所述输配模块(b)、用户模块(c)和循环模块(d)顺序地串联于低温侧热源供水管(DC)与低温侧热源回水管(DJ)之间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种节能高效环保型换热系统，其特征在于：它包括换热模块(a)、输配模块(b)、用户模块(c)和循环模块(d)；
所述换热模块(a)包括至少两台换热器，所有所述换热器的高温侧进水管同时通过一高温侧进水母管(L1)与高温热源供水管(GJ)相串通、高温侧出水管同时通过高温侧出水母管(L2)与高温热源回水管(GC)相串通、低温侧出水管同时通过低温侧出水母管(L3)与低温侧热源供水管(DC)相串通、低温侧进水管同时通过低温侧进水母管(L4)与低温侧热源回水管(DJ)相串通，所有所述换热器的高温侧进水管、高温侧出水管、低温侧出水管和低温侧进水管上均装设有第一截断阀(F1)，所述高温侧进水母管(L1)上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第二截断阀(F2)，所述高温侧出水母管(L2)上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第三截断阀(F3)，所述低温侧出水母管(L3)上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第四截断阀(F4)，所述低温侧进水母管(L4)上且位于每两个相邻的换热器之间均装设有一第五截断阀(F5)，每两个相邻的所述换热器的高温侧之间还设置有一第一旁通管(L5)、低温侧之间设置有一第二旁通管(L6)，所述第一旁通管(L5)的一端与高温侧进水母管(L1)相连通并位于对应的第二截断阀(F2)的下游、另一端与高温侧出水母管(L2)相连通并位于对应的第三截断阀(F3)的上游，所述第二旁通管(L6)的一端与低温侧出水母管(L3)相连通并位于对应的第四截断阀(F4)的上游、另一端与低温侧进水母管(L4)相连通并位于对应的第五截断阀(F5)的下游；且每根所述第一旁通管(L5)和第二旁通管(L6)上分别装设有一第六截断阀(F6)和第七截断阀(F7)；
所述输配模块(b)、用户模块(c)和循环模块(d)顺序地串联于低温侧热源供水管(DC)与低温侧热源回水管(DJ)之间。


2.如权利要求1所述的一种节能高效环保型换热系统，其特征在于：
所述输配模块(b)包括一冷热水混合装置(H)、一二次网供水母管(L7)、一二次网回水母管(L8)和一第一二次网回水支管(L9)，所述冷热水混合装置(H)的进水口与低温侧热源供水管(DC)的出水端相连通、出水口与二次网供水母管(L7)的进水端相连通、回水口与第一二次网回水支管(L9)的出水端相连通；
所述用户模块(c)包括至少一个低区供热用户单元(WD)，每个所述低区供热用户单元(WD)的进水端均通过一二次网进水支管(L10)与二次网供水母管(L7)相连通、出水端均通过顺序连通的一低区输配循环泵(B21)和一二次网出水支管(L11)与二次网回水母管(L8)相连通；
所述循环模块(d)包括一换热循环泵(B1)和第二二次网回水支管(L12)，所述换热循环泵(B1)的出水口通过第八截断阀(F8)与低温侧热源回水管(DJ)的进水端相连通、进水口通过第二二次网回水支管(L12)与二次网回水母管(L8)的出水端相连通，所述第二二次网回水支管(L12)上装设有第九截断阀(F9)；
所述第一二次网回水支管(L9)的进水端与二次网回水母管(L8)相连通并位于第九截断阀(F9)的上游。


3.如权利要求1所述的一种节能高效环保型换热系统，其特征在于：所述用户模块(c...

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩，黄晓飞，武晓卿，
申请(专利权)人：内蒙古思铂睿特节能科技有限公司，周浩，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15