基本信息
- 項目名稱：
- 集中熱水分戶供熱的混水降溫系統(tǒng)研制
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本課題采用以噴射器為主的混水降溫裝置，利用熱網(wǎng)壓力，使熱水（95℃）高速噴出，引射戶內(nèi)回水（40℃）相混合，得到地板輻射供暖所要求的熱水（50℃），從而實現(xiàn)集中熱水供暖系統(tǒng)熱用戶可根據(jù)個人喜好，自由選擇使用地板輻射供暖或散熱器供暖等不同的供暖方式，而且提高以塑料管網(wǎng)為主要供暖管道的地暖的安全性能。
- 詳細介紹：
- 近年來，我國大力推廣的分戶計量技術(shù)因管理方便，調(diào)節(jié)性好，節(jié)能及易實現(xiàn)供熱多樣化等特點而為大多數(shù)人所熟知。其中，地板輻射供暖因供水溫度低，熱舒適性好符合人體頭涼腳熱的生理特征，避免了傳統(tǒng)的散熱器供暖由于室內(nèi)溫度分布不均，管路布置困難，占用室內(nèi)使用面積等缺點而備受廣大住戶青睞。但在當前我國集中熱水供暖系統(tǒng)中尚不能實現(xiàn)多樣化供暖，其主要原因有一:不同的供暖方式對熱媒的溫度要求不一致，散熱器供暖系統(tǒng)要求的熱媒溫度是95/70℃,但地板輻射供暖因散熱管路多為塑料類管材，供水溫度不宜高于60 ℃,一般為55/40 ℃ ；二：在我國大部分地區(qū)，因為技術(shù)手段和管理意識所限，特別是管理者官本位意識的長期存在，當我們在集中熱水供暖系統(tǒng)中，個別住戶戶內(nèi)供熱調(diào)節(jié)時，對系統(tǒng)內(nèi)其他住戶的供熱工況將會產(chǎn)生較大影響，導致個體利益產(chǎn)生沖突。供熱管理部門無法從技術(shù)上予以解決，只能采取查、禁、罰的措施。使得很多住戶只能按照供熱企業(yè)統(tǒng)一定制供暖方式，無法享受經(jīng)濟實惠的地暖而怨聲載道。而且，就目前而言即使使用了地暖的居民由于他們采用的供水管網(wǎng)仍是不能承受95度高溫熱水的塑料管道，所以存在的爆管，滲漏等問題非常嚴重。為此，如何在同一供暖系統(tǒng)中實現(xiàn)用戶用熱的多樣化和提高地暖管道的安全性能是當前業(yè)內(nèi)急需解決的一技術(shù)難題。 我通過大膽地創(chuàng)新設(shè)想采用了以噴射器為主的混水降溫裝置，利用熱網(wǎng)壓力，使熱水（95℃）高速噴出，引射戶內(nèi)回水（40℃）相混合，得到地板輻射供暖所要求的熱水（50℃），從而實現(xiàn)集中熱水供暖系統(tǒng)熱用戶可根據(jù)個人喜好，自由選擇使用地板輻射供暖或散熱器供暖等不同的供暖方式，提高了地暖的安全性能，使得節(jié)能、舒適的地板輻射供暖系統(tǒng)的適用范圍更廣，市場前景更好。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 目的：在熱用戶入口處采用壓力調(diào)節(jié)閥后，實現(xiàn)戶內(nèi)加噴射器對戶內(nèi)供熱系統(tǒng)進行混水降溫的作用，達到供熱多樣化和地暖管道安全運行的目的。 基本思路：本課題擬采用采用以噴射器為主的混水降溫裝置，利用熱網(wǎng)壓力，使熱水（95℃）高速噴出，引射戶內(nèi)回水（40℃）相混合，得到地板輻射供暖所要求的熱水（50℃），從而實現(xiàn)集中熱水供暖系統(tǒng)熱用戶可根據(jù)個人喜好，自由選擇使用地板輻射供暖或散熱器供暖等不同的供暖方式。 創(chuàng)新點：1.滿足不同供暖用戶對熱水溫度的不同需求，實現(xiàn)在集中熱水供熱系統(tǒng)中供熱形式的多樣化改造； 2.為地板輻射供暖在集中熱水供暖系統(tǒng)中的應(yīng)用提供低溫熱源，從而為推廣這項節(jié)能而舒適的供暖方式提供一定技術(shù)指導； 3.采用引射器作為混水降溫裝置，可以達到穩(wěn)定熱網(wǎng)壓力、降低用戶供水溫度，節(jié)約運行成本的目的； 4. 提高以塑料管網(wǎng)為主要供暖管道的地暖的安全性能； 5..系統(tǒng)節(jié)能效果明顯，實用性好，具有較多的技術(shù)含量和較大的推廣價值。 關(guān)鍵技術(shù)：運用流體力學基本原理制作的噴射器，將一部分低溫回水進行二次重復利用，實現(xiàn)節(jié)能減排的效果。 主要技術(shù)：以地暖作為研究基礎(chǔ)。
科學性、先進性
- 當前，在集中熱網(wǎng)中使用混合水泵或水-水噴射器作為混水降溫裝置的研究已較為成熟，但在小流量（如住宅熱用戶）情況下，如何實現(xiàn)冷熱水的良好混合技術(shù)尚不多見。本系統(tǒng)利用噴射原理，使高溫流體通過噴嘴噴入混合室內(nèi)，噴嘴出口處形成負壓，將低溫流體（回水）吸入泵內(nèi)，兩股流體在混合段混合，通過紊動擴散作用進行熱量的交換，再通過擴壓段將混合流體增壓后噴入戶內(nèi)管路。與混合水泵降溫裝置相比，該系統(tǒng)運行成本低，沒機械運動部件不需維修，運行過程穩(wěn)定，對其他用戶及熱網(wǎng)水力穩(wěn)定性影響小等特點。是實現(xiàn)供熱系統(tǒng)多樣性、穩(wěn)定性及節(jié)能性等的重要舉措。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品系蘭州工專大學生科技創(chuàng)新資助項目項目編號（STI2010112NS）。 作品在第六屆“挑戰(zhàn)杯”蘭州工專大學生課外學術(shù)科技作品競賽中獲獎。
作品所處階段
- 正處中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 有償轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 本作品可展示的形式如下：（1）實物、產(chǎn)品；（2）現(xiàn)場演示；（3）講解。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 該裝置利用管網(wǎng)壓力使熱水通過漸縮管高速噴出，出口處形成負壓區(qū)，使得戶內(nèi)一部分低溫回水被引入，從而使冷熱水相混合后，得到地板輻射供暖所需的熱水； 使得節(jié)能、舒適的地板輻射供暖系統(tǒng)的適用范圍更廣，市場前景更好。
同類課題研究水平概述
- 溫度調(diào)節(jié)及分戶熱計量技術(shù)最早見于上世紀20年代，出現(xiàn)在英國，1925年歐洲安裝了第一塊熱量分配表。20世紀70年代石油危機以后開始快速發(fā)展，經(jīng)過30多年的發(fā)展，分戶熱計量的室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計，計量裝置的選擇，熱價的確定，熱費的分攤和收取技術(shù)已經(jīng)相當成熟，國外的集中供熱系統(tǒng)均為動態(tài)的變流量系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)與控制技術(shù)先進，調(diào)控手段完善，設(shè)備質(zhì)量高。通常一次管網(wǎng)所提供的熱量在熱力站交換成二次采暖熱水和民用生活熱水。在熱力站的二次水系統(tǒng)中均安裝有變頻調(diào)速的水泵，差壓控制器，電動調(diào)節(jié)閥，氣溫補償器以及回水溫度限制器等設(shè)備。與此同時，集中采暖按熱量計費的相應(yīng)技術(shù)也進一步發(fā)展，采暖系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)節(jié)更加先進，計費技術(shù)更加可靠和準確，整個采暖熱量計費裝置向小型化，計算機化發(fā)展；為了實行分戶熱計量，歐洲許多國家采取了強制措施，并制定相關(guān)的法律法規(guī)，如西德1973年11月9日議會通過應(yīng)急措施，1976年正式通過國家能源法，以國家立法的形式對節(jié)能做出規(guī)定。在德國，依據(jù)能源法，先后通過了如下法規(guī)：供熱設(shè)施(鍋爐，管道)法規(guī)(1978)，供熱計量和收費法規(guī)(1981，1984，1989)和節(jié)能法規(guī)。丹麥1996年頒布法規(guī)，要求實行分戶熱計量，并對熱計量的裝置和熱費分攤進行了規(guī)定。這些都是值得我國借鑒和學習的。 1995年，我國頒布了《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》其中涉及到分戶熱計量的思想，隨后，頒布了一系列的節(jié)能法規(guī)，其主要核心都圍繞節(jié)能減排。在溫控方面的研究工作進展迅速，部分溫控和熱計量裝置研究水平已達到或接近世界先進水平。當前，集中供暖系統(tǒng)仍是我國廣大北方地區(qū)的主要供暖方式，供暖形式多為2管制式，難以滿足熱用戶用熱多樣化的需求。另外，在熱計量系統(tǒng)實現(xiàn)分戶控制后，不同用戶對的入戶閥門開關(guān)起停后熱網(wǎng)的流量及壓力隨之波動，對其他用戶產(chǎn)生一定的影響，國內(nèi)鮮有這方面的研究資料。在噴射器的研究方面，華中科技大學的余水龍對高爐熱風爐系統(tǒng)煤氣引射器進行了實驗研究和數(shù)值計算，中南大學的王釗 專門研究了排煙引射器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，北京市地礦局的鄺緒澄對射流泵引射器設(shè)計及其使用效果 進行了研究，但針對戶內(nèi)水-水引射器的研究資料較為少見。
