Открытая замкнутая паровая система отопления

 

Система предназначена для отопления помещений. Система содержит паровой котел с нагревателем и конденсационный стояк с отверстием вверху, выполненные в виде отдельных емкостей, частично заполненных водой и соединенных между собой в нижней части перегородок, разделяющих емкости, обезвоживатель выходящего из системы воздуха, теплоотдающую часть с самотечным возвратом конденсата и сухим конденсатопроводом, выполненную в виде петли из подающего и обратного трубопроводов, и датчик температуры или влажности, размещенный в нижней части обратного трубопровода. Емкости соединены посредством трубопровода длиной, соизмеримой с толщиной перегородок между ними, и наклоненного вниз из емкости-котла. Предусмотрена возможность ограничения верхнего уровня в емкостях при неработающем нагревателе. Низ отверстия, сообщающего воздушное пространство емкости-конденсационного стояка с атмосферой, выполнен на высоте максимального уровня воды в этой емкости при работающем нагревателе. Предусмотрена возможность организации теплопередачи от подающего к обратному трубопроводу. Нагреватель емкости - парового котла изготовлен мощностью, большей тепловой мощности, отдаваемой системой отопления. Техническим результатом является повышение надежности работы морозостойкой открытой системы отопления. 2 ил.

Изобретение относится к области отопительной техники, преимущественно к отоплению помещений с некруглосуточным режимом работы.

Известна открытая замкнутая паровая система отопления, содержащая паровой котел с нагревателем и конденсационный стояк с отверстием вверху, выполненные в виде емкостей, частично заполненных водой и соединенных между собой в нижней части перегородки, разделяющей емкости, обезвоживатель выходящих из системы воздуха, теплоотдающую часть с самотечным возвратом конденсата и сухим конденсатопроводом, выполненную в виде петли из подающего и обратного трубопровода, и датчик температуры или влажности, размещенный в нижней части обратного трубопровода (см. RU 2046256 C 1, 20.10.95).

Недостатком известной системы является теплопередача между котлом и конденсационным стояком, потеря воды из системы.

Техническим результатом является повышение надежности работы морозостойкой открытой системы отопления при снижении мощности нагревателя котла до величины, немного превышающей тепловую мощность, отдаваемую системой отопления, путем организации теплопередачи от подающего к обратному трубопроводу и снижения потерь теплофикационной воды из системы.

Технический результат достигается тем, что открытая замкнутая паровая система отопления содержит паровой котел с нагревателем и конденсационный стояк с отверстием вверху, выполненные в виде отдельных емкостей, частично заполненных водой и соединенных между собой в нижней части перегородок, разделяющих емкости, обезвоживатель выходящего из системы воздуха, теплоотдающую часть с самотечным возвратом конденсата и сухим конденсатопроводом, выполненную в виде петли из подающего и обратного трубопроводов, и датчик температуры или влажности, размещенный в нижней части обратного трубопровода, емкости соединены посредством трубопровода длиной, соизмеримой с толщиной перегородок между ними, и наклоненного вниз из емкости котла, предусмотрена возможность ограничения необходимого верхнего уровня воды в емкостях при неработающем нагревателе, низ отверстия, сообщающего воздушное пространство емкости - конденсационного стояка с атмосферой, выполнен на высоте максимального уровня воды в этой емкости при работающем нагревателе, предусмотрена возможность организации теплопередачи от подающего к обратному трубопроводу, а нагреватель емкости - парового котла изготовлен мощностью, большей тепловой мощности, отдаваемой системой отопления.

На фиг. 1 изображена система отопления с обезвоживателем, полностью закрывающим выход влаги через открытое в атмосферу отверстие.

На фиг. 2 - система отопления с обезвоживателем в виде конденсатора паров в емкости - конденсационном стояке.

Уровень воды в емкостях на фиг. 1 показан при неработающем нагревателе на фиг. 2 - во время заполнения паром прямого и обратного трубопроводов.

Система отопления содержит частично заполненные водой котел 1 и конденсационный стояк 2, выполненные в виде горизонтальных емкостей, соединенных внизу трубопроводом 3, нагреватель 4 в емкости - котле, теплоотдающую часть отопительной системы в виде петли из подающего 5 и обратного 6 трубопроводов повышенного сечения, способных свободно пропускать паровоздушную смесь и конденсат одновременно в противоположных направлениях и наклонных в сторону горизонтальных емкостей, датчик 7 температуры или влажности газообразной среды в нижней части обратного трубопровода, фиксирующий момент подхода к месту его установки паровоздушной среды с верхними заданными параметрами, снижение ее параметров до нижних заданных и дающий команды на отключение или включение нагревателя в емкости - котле, обезвоживатель выходящего из системы воздуха, отверстие 9, сообщающее воздушное пространство емкости - конденсационного стояка с атмосферой.

Система работает следующим образом. Емкости 1 и 2 заполняются водой не выше определенного ограничиваемого каким-либо способом уровня. При минусовой температуре окружающего воздуха вода в емкостях может превратиться в лед. При отклонении параметров газообразной среды в нижней части обратного трубопровода ниже нижних заданных датчик 7 дает команду на включение нагревателя 4. Лед в емкости 1 плавится, вода нагревается до кипения, и образующийся насыщенный пар, смешиваясь с воздухом подающего трубопровода, заполняет подающий, а затем и обратный трубопроводы, вытесняя воздух из них через отверстие в емкости - конденсационном стояке в атмосферу. Образующийся в трубопроводах конденсат стекает вниз в емкости 1 и 2.

Подающий трубопровод нагревается раньше, и часть его тепла известными способами передается еще холодному обратному трубопроводу. При подходе паровоздушной среды с верхними заданными параметрами к месту установки датчика 7 последний дает команду на отключение нагревателя 4. Поступление пара в трубопроводы 5 и 6 прекращается, продолжающаяся в них конденсация пара приводит к снижению параметров газообразной среды в них. При достижении этих параметров нижних заданных датчик 7 дает команду на включение нагревателя 4. Рабочий цикл нагревателя повторяется.

При использовании в качестве обезвоживателя конденсатора пара по фиг. 2 стекающий из обратного трубопровода горячий конденсат нагревает вертикальную стенку конденсатора и вызывает появление восходящего потока вдоль этой стенки. Начавшаяся после 1-го включения нагревателя естественная циркуляция воздуха в полости конденсатора продолжается до полного выравнивания температуры во всех точках этой полости независимо от того, работает нагреватель в емкости-котле или нет.

Вносимые в устройство изменения дают возможность, не снижая морозостойкости устройства, использовать нагреватель меньшей мощности, увеличивают продолжительность работы системы без подпитки ее водой и расширяют арсенал используемых средств для надежного и быстрого пуска системы в работу при некруглосуточном отоплении помещений в условиях минусовой температуры окружающего воздуха.

Формула изобретения

Открытая замкнутая паровая система отопления, содержащая паровой котел с нагревателем и конденсационный стояк с отверстием вверху, выполненные в виде отдельных емкостей, частично заполненных водой и соединенных между собой в нижней части перегородок, разделяющих емкости, обезвоживатель выходящего из системы воздуха, теплоотдающую часть с самотечным возвратом конденсата и сухим конденсатопроводом, выполненную в виде петли из подающего и обратного трубопроводов, и датчик температуры или влажности, размещенный в нижней части обратного трубопровода, отличающаяся тем, что емкости соединены посредством трубопровода длиной, соизмеримой с толщиной перегородок между ними, и наклонного вниз из емкости - котла, предусмотрена возможность ограничения необходимого верхнего уровня воды в емкостях при неработающем нагревателе, низ отверстия, сообщающего воздушное пространство емкости - конденсационного стояка с атмосферой, выполнен на высоте максимального уровня воды в этой емкости при работающем нагревателе, предусмотрена возможность организации теплопередачи от подающего к обратному трубопроводу, а нагреватель емкости - парового котла изготовлен мощностью, большей тепловой мощности, отдаваемой системой отопления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2