一、汽泡式熱水自然循環供熱系統的特點和工作原理
汽泡式熱水自然循環供熱系統簡單、可靠，與普通熱水自然循環供熱系統相比，其循環壓頭大，前者近十倍於後者；可以向比熱水爐標高略低的用戶供熱，完全不必將熱水爐設在地下室之中；要求系統嚴密，沒有滴漏現象，從而不需經常補水，不需軟水處理。典型的汽泡式熱水自然循環供熱系統如圖１所示。首先將系統充水，熱水爐點火升壓後，在熱水爐上部即形成一個蒸汽空間，通過排污將水位調整到適當位置，並保證熱水爐出口立管３的下端浸沒在液面以下。由於熱重力的作用，爐水沿熱水爐出口立管３上升時，隨著位置的升高，靜壓下降，飽和的爐水便發生自汽化現象，產生少量的蒸汽，變成汽水混合物，在流經上行熱水乾管４時，藉助於散熱作用，使那些少量的蒸汽冷凝成水，當工質進入熱用戶立管５時，已完全是熱水了。由於熱用戶立管５中熱水的重度大於立管３中汽水混合物的重度，從而產生壓差，就形成了系統中熱介質的循環。因此，汽泡式熱水自然循環供熱系統的循環動力來自熱水與汽水混合物的重度差。
圖１所示系統是用採暖建築物室內部分的上行熱水乾管４的散熱來冷凝自汽化蒸汽的，熱水爐出口立管３的高度不能超過上行熱水乾管４。由於受上行熱水乾管４的散熱能力和高度的限制，不能產生和冷凝太多的蒸汽，因此僅適用於循環水量不大、上行熱水乾管４較高的情況。這種自然冷凝的方法限制了供熱能力和循環壓頭的提高，為解決這一問題，可採用回水冷凝法。圖２所示是一個最簡明的例子，在上行熱水乾管增設了一個回水冷凝套管8，用回水將汽化的蒸汽冷凝。立管高度可按需要適當提高；在回水冷凝套管8之後的上行熱水乾管可以引下來與回水乾管布置在一起。這樣不但提高了冷凝蒸汽的能力，又回收了蒸汽的熱量，提高了熱效率和供熱能力，而且使得熱網的敷設更加方便。
二、套用汽泡式熱水自然循環供熱系統的注意事項
１、運行壓力
熱水爐鍋筒上部的蒸汽空間起著膨脹水箱的作用，蒸汽空間的壓力起著定壓的作用，蒸汽空間只有保持足夠的壓力，才能保證系統的最高點能夠充水，否則熱水就無法循環供熱。
２、回水的部位
熱水爐的運行是依據鍋筒內的蒸汽壓力來調整燃燒的，而鍋筒的蒸汽壓力是由鍋筒內的蒸汽量所決定的，只有鍋筒記憶體在的蒸汽量發生變化，才能引起蒸汽壓力的變化。鍋筒內蒸汽量的減少主要是靠與爐水的換熱冷凝。如果回水由熱水爐的底部進入熱水爐，鍋筒中的水溫將發生分層現象，鍋筒底部水溫低，液面處水溫高；當用戶熱負荷突然增加時，回水不能及時冷凝鍋筒中的蒸汽，壓力的變化將滯後，但待壓力一旦變化時，其速度是非常快的，熱水爐便會發生突然掉壓現象，從而無法正常運行；這種錯誤的方法如圖３所示。正確的做法是將回水引至液面處，並通過孔管擴散，使回水與爐水均勻混合，那么就避免了上述情況的發生，才能保證供熱系統的平穩運行。
３、系統連線
根據汽泡式熱水自然循環供熱系統的工作原理，如果注意到自然冷凝法是靠上行熱水乾管的散熱來處理自汽化蒸汽的問題時，就不會發生如圖４的錯誤。在圖４中熱水沿著熱水爐的出口立管上升後，所產生的自汽化蒸汽還沒有冷凝便被引流向下。這樣在管頂將形成汽塞，系統就不能形成供熱的循環。
還有如圖５所示，是一種無出口立管的系統。由於冷、熱源中心高差很小，因此所能得到的循環壓頭是極微小的。
而圖６所示系統，雖然有出口立管，但是高度很小，產生的汽化蒸汽也極少；雖然一般不會造成汽塞，但是所能得到的循環壓頭同樣也是極微小的。
以上兩種形式在實際套用中雖然有成功的例子，但應注意它存在起動困難的情況。這是由於存在著Ａ段立管（如圖５、圖６中所示）的原故，在Ａ段立管中熱水向下流動或冷水向上流動都存在一個反循環的重位壓頭。在啟動時，由於管路系統中水的溫度很低，這個反循環壓頭是正常運行時的好幾倍。同時用戶側的供水立管和回水立管中還都是冷水，尚不能產生循環重位壓頭，常常造成系統不能自行循環啟動的情況，必須經過放水，將管線預熱後，微弱的循環才能開始。由於放水必然造成燃料的浪費、系統的腐蝕，同時熱水爐在運行中大量補水是非常困難的，因此這種情況應於避免。
４、熱水爐的補水
熱水爐的補水方式一般是使用手動正負壓罐，如圖７所示，其補水能力很小。正負壓罐的操作順序是：
１）關閉閥１、２，開啟閥３、４； ２）向漏斗中加水；
３）關閉閥３、４，開啟閥１、２； ４）待水落入爐中後，重複以上操作，直至水加足為止。
在設計正負壓罐時，應儘量採取一些措施，如將裝有閥１的蒸汽管設計得比裝有閥２的下水管口徑大１～２號、蒸汽管進入正負壓罐後應配為孔管、裝有閥２的下水管應插入液面下等，來改善其換熱和流動的過程。這樣可以使正負壓罐在加水時順利一些，提高其加水速度。
(完)
