Вакуум-паровая система

 

Изобретение относится к системам отопления для жилых и других зданий. Система парового отопления включает котел с установленным на нем паросборником, отопительные приборы, соединенные посредством кранов с паропроводом и конденсатоотводчиком с конденсатопроводом, и устройство для создания и регулирования вакуума, выполненного в виде цилиндра с поршнем с возможностью возвратно-поступательного перемещения последнего. Изменяя давление пара в системе отопления, можно изменять температуру пара в зависимости от температуры наружного воздуха и тем самым снижать энергопотребление системы. 1 з. п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к системам отопления для жилых и других зданий.

Известны вакуум-паровые системы, состоящие из котлов, паросборников, паропроводов, отопительных приборов, конденсатопроводов, кранов и вакуум-насосов (см. Шумский К.П., Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения. М.: Машиностроение, 1974. - 576 с., рис. 217, с. 286. Дроздов В.Ф. Отопление и вентиляция. Отопление. М.: Высшая школа, 1971. - 280 с., рис. V-10, с. 172), которые сложны в регулировании и энергоемки.

Прототипом изобретения является вакуумная система парового отопления, включающая котел, паросборник, паропроводы, краны, отопительные приборы, конденсатоотводчики, конденсатопроводы и вакуум-насос (см. Туркин В.П. Отопление жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий. Челябинск: Южно-Уральское кн. изд-во, 1970. - 333 с., рис. 118, с. 187).

Недостатком прототипа является то, что значителен расход электроэнергии на работу вакуумного насоса.

Изобретение направлено на снижение энергопотребления системы.

Результат достигается тем, что в вакуумной системе парового отопления, включающей котел с установленным на нем паросборником, отопительные приборы, соединенные посредством кранов с паропроводом и конденсатоотводчиком, и устройство для создания и регулирования вакуума, оно выполнено в виде установленного на паросборнике цилиндра с поршнем с возможностью возвратно-поступательного перемещения последнего.

Результат достигается также тем, что свободный конец поршня устройства для создания вакуума жестко прикреплен к гайке, имеющей возможность возвратно-поступательного перемещения и взаимодействующей с винтом, который через конический редуктор и муфту соединен с электродвигателем.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой вакуумной системы парового отопления; на фиг.2 - узел присоединения цилиндра с поршнем к паросборнику; на фиг.3 показана кинематическая схема перемещения поршня.

Предлагаемая система состоит из следующих элементов: парового котла 1, на котором установлен паросборник 2, присоединенного к паросборнику 2 цилиндра с поршнем 3, системы паропроводов 4, к которым присоединен отопительный прибор 5 посредством регулирующего подачу пара на прибор 5 вакуумного шарового крана 6 и термического конденсатоотводчика 7 с конденсатопроводом 8, вакуумного крана 9 и вертикального конденсатопровода 10.

Система снабжена вакуумным вентилем 11 для заполнения ее водой, спускником 12, водоуказательным стеклом 13, мановакуумметром 14 с дополнительной круговой шкалой наружных температур.

Механизм перемещения поршня включает в себя возвратно-поступательно перемещающуюся гайку 15, жестко прикрепленную к поршню 3 и взаимодействующую с вращающимся винтом 16, который через конический редуктор 17 и муфту 18 соединен с электродвигателем 19.

Система работает следующим образом. Первоначально поршень 3 в цилиндре находится в правом крайнем положении. Система заполняется водой из водопровода до верхнего уровня по водоуказательному стеклу 13. При этом краны 6 и 9 открыты. Вентиль 11 закрывают, и начинается растопка котла 1. Температура воды в котле поднимается до 100^oС и вода закипает. Образующийся пар собирается в паросборнике 2, а затем направляется по паропроводу 4 к отопительным приборам 5, где конденсируется, отдавая скрытую теплоту парообразования через стенку прибора к воздуху помещения. Конденсат из приборов 5 через термические конденсатоотводчики 7 поступает в конденсатопроводы 8 и 10 и из них самотеком в котел 1. Процесс повторяется.

Воздух из системы вытесняется паром через кран 9. После этого кран 9 закрывают.

Регулирование теплоотдачи приборов 5 в закрытой системе можно осуществлять в зависимости от температуры наружного воздуха только изменением температуры пара. Температура насыщенного пара зависит от давления. Таким образом, изменяя давление пара в закрытой системе, можно изменять температуру пара в зависимости от температуры наружного воздуха. Для этого поршень 3 необходимо перемещать справа налево на определенное расстояние в зависимости от наружной температуры и соответственно давления пара, которое следует поддерживать в котле 1, на что указывает стрелка мановакуумметра 14. При движении поршня 3 справа налево внутренний объем системы увеличивается и давление становится ниже атмосферного, т.е. создается разрежение и вода начинает закипать при более низкой температуре. Это приводит к снижению теплоподачи прибора 5.

Таким образом, появляется возможность проведения качественного регулирования в системе в течение отопительного сезона, что снижает энергопотребление системы.

Формула изобретения

1. Вакуумная система парового отопления, включающая котел с установленным на нем паросборником, отопительные приборы, соединенные посредством кранов с паропроводом и конденсатоотводчиком с конденсатопроводом, и устройство для создания вакуума, отличающаяся тем, что устройство для создания и регулирования вакуума выполнено в виде установленного на паросборнике цилиндра с поршнем с возможностью возвратно-поступательного перемещения последнего.

2. Вакуумная система по п. 1, отличающаяся тем, что свободный конец поршня устройства для создания вакуума жестко прикреплен к гайке, имеющей возможность возвратно-поступательного перемещения и взаимодействующей с винтом, который через конический редуктор и муфту соединен с электродвигателем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3