基本信息
- 项目名称：
- 集中热水分户供热的混水降温系统研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本课题采用以喷射器为主的混水降温装置，利用热网压力，使热水（95℃）高速喷出，引射户内回水（40℃）相混合，得到地板辐射供暖所要求的热水（50℃），从而实现集中热水供暖系统热用户可根据个人喜好，自由选择使用地板辐射供暖或散热器供暖等不同的供暖方式，而且提高以塑料管网为主要供暖管道的地暖的安全性能。
- 详细介绍：
- 近年来，我国大力推广的分户计量技术因管理方便，调节性好，节能及易实现供热多样化等特点而为大多数人所熟知。其中，地板辐射供暖因供水温度低，热舒适性好符合人体头凉脚热的生理特征，避免了传统的散热器供暖由于室内温度分布不均，管路布置困难，占用室内使用面积等缺点而备受广大住户青睐。但在当前我国集中热水供暖系统中尚不能实现多样化供暖，其主要原因有一:不同的供暖方式对热媒的温度要求不一致，散热器供暖系统要求的热媒温度是95/70℃,但地板辐射供暖因散热管路多为塑料类管材，供水温度不宜高于60 ℃,一般为55/40 ℃ ；二：在我国大部分地区，因为技术手段和管理意识所限，特别是管理者官本位意识的长期存在，当我们在集中热水供暖系统中，个别住户户内供热调节时，对系统内其他住户的供热工况将会产生较大影响，导致个体利益产生冲突。供热管理部门无法从技术上予以解决，只能采取查、禁、罚的措施。使得很多住户只能按照供热企业统一定制供暖方式，无法享受经济实惠的地暖而怨声载道。而且，就目前而言即使使用了地暖的居民由于他们采用的供水管网仍是不能承受95度高温热水的塑料管道，所以存在的爆管，渗漏等问题非常严重。为此，如何在同一供暖系统中实现用户用热的多样化和提高地暖管道的安全性能是当前业内急需解决的一技术难题。 我通过大胆地创新设想采用了以喷射器为主的混水降温装置，利用热网压力，使热水（95℃）高速喷出，引射户内回水（40℃）相混合，得到地板辐射供暖所要求的热水（50℃），从而实现集中热水供暖系统热用户可根据个人喜好，自由选择使用地板辐射供暖或散热器供暖等不同的供暖方式，提高了地暖的安全性能，使得节能、舒适的地板辐射供暖系统的适用范围更广，市场前景更好。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：在热用户入口处采用压力调节阀后，实现户内加喷射器对户内供热系统进行混水降温的作用，达到供热多样化和地暖管道安全运行的目的。 基本思路：本课题拟采用采用以喷射器为主的混水降温装置，利用热网压力，使热水（95℃）高速喷出，引射户内回水（40℃）相混合，得到地板辐射供暖所要求的热水（50℃），从而实现集中热水供暖系统热用户可根据个人喜好，自由选择使用地板辐射供暖或散热器供暖等不同的供暖方式。 创新点：1.满足不同供暖用户对热水温度的不同需求，实现在集中热水供热系统中供热形式的多样化改造； 2.为地板辐射供暖在集中热水供暖系统中的应用提供低温热源，从而为推广这项节能而舒适的供暖方式提供一定技术指导； 3.采用引射器作为混水降温装置，可以达到稳定热网压力、降低用户供水温度，节约运行成本的目的； 4. 提高以塑料管网为主要供暖管道的地暖的安全性能； 5..系统节能效果明显，实用性好，具有较多的技术含量和较大的推广价值。 关键技术：运用流体力学基本原理制作的喷射器，将一部分低温回水进行二次重复利用，实现节能减排的效果。 主要技术：以地暖作为研究基础。
科学性、先进性
- 当前，在集中热网中使用混合水泵或水-水喷射器作为混水降温装置的研究已较为成熟，但在小流量（如住宅热用户）情况下，如何实现冷热水的良好混合技术尚不多见。本系统利用喷射原理，使高温流体通过喷嘴喷入混合室内，喷嘴出口处形成负压，将低温流体（回水）吸入泵内，两股流体在混合段混合，通过紊动扩散作用进行热量的交换，再通过扩压段将混合流体增压后喷入户内管路。与混合水泵降温装置相比，该系统运行成本低，没机械运动部件不需维修，运行过程稳定，对其他用户及热网水力稳定性影响小等特点。是实现供热系统多样性、稳定性及节能性等的重要举措。
获奖情况及鉴定结果
- 作品系兰州工专大学生科技创新资助项目项目编号（STI2010112NS）。 作品在第六届“挑战杯”兰州工专大学生课外学术科技作品竞赛中获奖。
作品所处阶段
- 正处中试阶段
技术转让方式
- 有偿转让
作品可展示的形式
- 本作品可展示的形式如下：（1）实物、产品；（2）现场演示；（3）讲解。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该装置利用管网压力使热水通过渐缩管高速喷出，出口处形成负压区，使得户内一部分低温回水被引入，从而使冷热水相混合后，得到地板辐射供暖所需的热水； 使得节能、舒适的地板辐射供暖系统的适用范围更广，市场前景更好。
同类课题研究水平概述
- 温度调节及分户热计量技术最早见于上世纪20年代，出现在英国，1925年欧洲安装了第一块热量分配表。20世纪70年代石油危机以后开始快速发展，经过30多年的发展，分户热计量的室内系统设计，计量装置的选择，热价的确定，热费的分摊和收取技术已经相当成熟，国外的集中供热系统均为动态的变流量系统，其调节与控制技术先进，调控手段完善，设备质量高。通常一次管网所提供的热量在热力站交换成二次采暖热水和民用生活热水。在热力站的二次水系统中均安装有变频调速的水泵，差压控制器，电动调节阀，气温补偿器以及回水温度限制器等设备。与此同时，集中采暖按热量计费的相应技术也进一步发展，采暖系统的动态调节更加先进，计费技术更加可靠和准确，整个采暖热量计费装置向小型化，计算机化发展；为了实行分户热计量，欧洲许多国家采取了强制措施，并制定相关的法律法规，如西德1973年11月9日议会通过应急措施，1976年正式通过国家能源法，以国家立法的形式对节能做出规定。在德国，依据能源法，先后通过了如下法规：供热设施(锅炉，管道)法规(1978)，供热计量和收费法规(1981，1984，1989)和节能法规。丹麦1996年颁布法规，要求实行分户热计量，并对热计量的装置和热费分摊进行了规定。这些都是值得我国借鉴和学习的。 1995年，我国颁布了《民用建筑节能设计标准》其中涉及到分户热计量的思想，随后，颁布了一系列的节能法规，其主要核心都围绕节能减排。在温控方面的研究工作进展迅速，部分温控和热计量装置研究水平已达到或接近世界先进水平。当前，集中供暖系统仍是我国广大北方地区的主要供暖方式，供暖形式多为2管制式，难以满足热用户用热多样化的需求。另外，在热计量系统实现分户控制后，不同用户对的入户阀门开关起停后热网的流量及压力随之波动，对其他用户产生一定的影响，国内鲜有这方面的研究资料。在喷射器的研究方面，华中科技大学的余水龙对高炉热风炉系统煤气引射器进行了实验研究和数值计算，中南大学的王钊 专门研究了排烟引射器的结构优化，北京市地矿局的邝绪澄对射流泵引射器设计及其使用效果 进行了研究，但针对户内水-水引射器的研究资料较为少见。
