汽液混合換熱裝置的製作方法
2023-05-06 18:39:11 2
專利名稱：汽液混合換熱裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱能轉換裝備技術領域，特別地，涉及一種汽液混合換熱裝置。
背景技術：
我國能源的利用效率與國際先進水平差距很大，造成能源利用效率低的原因主要包括熱能轉換裝備技術落後、廢熱和餘熱利用效率低等。因此，節能減排是我國國民經濟發展的一項重要決策，國家制定的能源中長期發展規劃綱要中也將節能減排作為我國能源戰略發展的重點之一。絕大部分工業過程及建築暖通都是以熱量的形式消耗著大量能源。工業過程中以餘熱形式散失到環境的能量佔工業總能耗的50%以上。據統計我國每年約有相當於5000萬噸標準煤以上的工業餘熱待回收利用。此外，這些餘熱直接地排放到環境中，不僅白白地浪費了可貴的能源資源，而且餘熱載體及其相關汙染物的排放還帶來嚴重的環境影響。汽液混合加熱器目前已被廣泛地應用在加熱生活、生產用熱水及熱水採暖和熱力除氧等系統中。汽液混合加熱器可利用鋼鐵廠、化工廠、火力發電廠等企業生產過程中的廢熱蒸汽與水直接混合將水加熱。這些熱水可以滿足一些工業過程如印染、食品加工、建築暖通空調以及居民日常生活使用的要求。汽液混合加熱器的應用使工業過程的餘熱得到了有效利用，減少了熱能用戶化石燃料的消耗，降低了生產經營成本，同時二氧化碳等溫室氣體的排放也相應減少，是一條合理利用能源及減輕環境汙染的有效途徑。現有汽液混合加熱器一般分為噴射式和直通式。噴射式汽液混合加熱器具有工作效率高，結構緊湊等優點，但存在混合後熱水溫度不易控制，對汽源和加熱介質過程參數的穩定性要求高等缺點。直通式汽液混合加熱器的加熱方式是間斷性的，加熱器簡單易操作，加工成本低，但直通式加熱器運行時易產生震動、噪音大。總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是:如何提供一種水溫易控制、運行時震動小、噪音小的汽液混合換熱裝置。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種汽液混合換熱裝置，能夠促使蒸汽與液體瞬間混合均勻，降低系統運行過程中因為高壓蒸汽對液體產生衝擊而引起的震動和噪音，減少加熱系統的製造成本和運行維護費用。為了解決上述問題，一方面提供了一種汽液混合換熱裝置，包括:蒸汽進口、冷液體入口、熱液體出口、蒸汽分布管、外壁，其中，所述冷液體入口和熱液體出口設置於所述外壁上；所述蒸汽分布管置於由所述外壁構成的汽液混合換熱裝置本體的內部；所述蒸汽進口為管狀結構，一端穿過所述外壁與所述蒸汽分布管上的一開口對接；另一端輸入熱蒸汽，如工業生產的餘熱蒸汽。所述蒸汽分布管的不同位置開設有蒸汽噴口。優選的，上述蒸汽分布管為兩端開放、螺旋分布的圓管，上述蒸汽噴口開設在螺旋分布的上述圓管不同位置的外圓方向上。[0010]優選的，蒸汽分布管的內部設置了金屬絲網。優選的，上述汽液混合換熱裝置還包括:設置在換熱裝置外壁下方的排汙口。優選的，上述汽液混合換熱裝置還包括:設置在換熱裝置外壁上方的安全閥。優選的，上述汽液混合換熱裝置還包括:設置在換熱裝置內部的傳感器。與現有技術相比，上述技術方案中的一個技術方案具有以下優點:本實用新型在汽液混合換熱裝置內部增設了蒸汽分布管，並在蒸汽分布管的不同位置開設有蒸汽噴口，通過蒸汽分布管上的一系列蒸汽噴口，蒸汽噴射的動能可迅速轉化為切向方向的推動力，使周圍液體產生旋流，促進汽液間的混合，使換熱器內被加熱流體溫度分布均勻。由於蒸汽的噴射過程未對被加熱流體產生巨大的正面衝擊，因此減小了加熱過程的震動和噪聲，提高了換熱器的安全、環保性，降低生產成本。本實用新型提供的汽液混合換熱裝置可廣泛應用於各類工業的汽液混合換熱過程，對用戶有極強的適用性，特別適合利用工業過程的餘熱蒸汽作熱源制熱水。
圖1是本實用新型汽液混合換熱裝置實施例一的結構示意圖；圖2是本實用新型汽液混合換熱裝置實施例二的結構示意圖；圖3是本實用新型汽液混合換熱裝置優選實施例的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。參照圖1，示出了本實用新型汽液混合換熱裝置實施例一的結構示意圖，包括蒸汽進口 1、外壁2、冷液體入口 3、熱液體出口 4、蒸汽分布管5，其中，蒸汽進口 I為管狀結構，一端穿過外壁2與蒸汽分布管5上的一開口對接。冷液體入口 3、熱液體出口 4設置於汽液混合換熱裝置本體的外壁2上，本實施例中，設置於換熱裝置本體下方的外壁上。蒸汽分布管5置於由外壁2構成的汽液混合換熱裝置本體的內部。蒸汽分布管5由兩端開放、螺旋分布的圓管構成。沿蒸汽分布管5的不同位置開設有蒸汽噴口 6。優選的，本實施例中，蒸汽分布管5為兩端開放、螺旋分布的圓形管，相鄰兩圈圓形管之間間隔一定距離，類似彈簧狀。在每一圈螺旋圓管的不同位置外圓方向上開設有蒸汽噴口 6。即蒸汽噴口 6分布在每一圈圓管的水平和垂直方向朝圓管外側的位置。圖2示出了本實用新型汽液混合換熱裝置實施例二的結構示意圖，在圖一所示汽液混合換熱裝置實施例一的基礎上，在上述蒸汽分布管5的內部設置了金屬絲網7。上述金屬絲網7可以是鐵絲網、鋼絲網或銅絲網等。本實施例中，在蒸汽分布管5的內部增設的金屬絲網7能增大蒸汽流動阻力，使蒸汽氣流分布均勻，削弱蒸汽氣流對水的衝擊，減小了換熱裝置運行時的震動，降低了噪聲。此外，本實用新型還提供了汽液混合換熱裝置的優選實施例，參照圖3，在圖2所示汽液混合換熱裝置實施例的基礎上，增加了排汙口 8、安全閥9和傳感器10。其中，排汙口 8設置於上述汽液混合換熱裝置本體的下方側壁2上，用於定期清理混合換熱裝置內部的汙垢。安全閥9設置於上述汽液混合換熱裝置本體的上方側壁2上。當換熱裝置內部承受的壓強接近於容器所能承受的最大壓強時，及時通過安全閥9洩壓。傳感器10的傳感部件設置於上述汽液混合換熱裝置本體的內部，用於測量容器內部的液位、溫度、壓力等參數。傳感器10的設置，便於對汽液混合換熱裝置的工作狀態適時監控，進而保證汽液混合換熱裝置在安全狀態下工作以及準確控制水溫。本發明提供的汽液混合換熱裝置的工作原理是:首先通過冷液體入口 3預先充入冷水，充入冷水的體積根據所需的換熱量和水蒸汽的潛熱值計算:預充入冷水的體積=換熱器的有效容積一換熱量+水蒸汽的潛熱+水的密度；廢熱蒸汽從蒸汽進口 I進入蒸汽分布管5，通過蒸汽分布管5部分減壓後從蒸汽分布管的兩端及各蒸汽噴口 6噴射到冷水中混合，達到要求的壓力和溫度後停止加熱；加熱後的熱水通過熱液體出口 4供給用戶使用；換熱器長期使用所形成的汙垢可定期經排汙口 8排走；換熱器可承受一定壓力，當容器內壓力超過容器設計壓力時，系統可通過安全閥9洩壓；換熱及使用過程的液位、溫度、壓力等數據通過傳感器10測量與監控。本實用新型提供的汽液混合換熱裝置，由於在容器內部增加了蒸汽分布管，為螺旋排列的圓形管，蒸汽分布管5上的蒸汽噴口 6是沿蒸汽分布管不同位置的外圓方向開設的，這樣蒸汽噴射的動能可迅速轉化為切向方向的推動力，使周圍液體產生旋流，促進汽液間的混合，使換熱器內被加熱流體溫度分布均勻。由於蒸汽的噴射過程未對被加熱流體產生巨大的正面衝擊，因此，降低了加熱過程中因為高壓蒸汽對液體產生正面衝擊而引起的震動和噪聲，減少了加熱系統的製造成本和運行維護費用，提高了換熱器的安全、環保性。本實用新型提供的汽液混合換熱裝置可廣泛應用於各類工業利用工業廢氣進行的汽液混合換熱過程，對用戶有極強的適用性，特別適合利用工業過程的餘熱蒸汽作熱源制熱水。本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。以上對本實用新型所提供的一種汽液混合換熱裝置，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種汽液混合換熱裝置，其特徵在於，包括:蒸汽進口、冷液體入口、熱液體出口、蒸汽分布管、外壁，其中，所述冷液體入口和熱液體出口設置於所述外壁上；所述蒸汽分布管置於由所述外壁構成的汽液混合換熱裝置本體的內部；所述蒸汽進口為管狀結構，一端穿過所述外壁與所述蒸汽分布管上的一開口對接；所述蒸汽分布管的不同位置開設有蒸汽噴□。
2.根據權利要求1所述的汽液混合換熱裝置，其特徵在於:所述蒸汽分布管為兩端開放、螺旋分布的圓管，所述蒸汽噴口開設在螺旋分布的所述圓管不同位置的外圓方向上。
3.根據權利要求1所述的汽液混合換熱裝置，其特徵在於:蒸汽分布管的內部設置了金屬絲網。
4.根據權利要求1所述的汽液混合換熱裝置，其特徵在於，還包括:設置在換熱裝置外壁下方的排汙口。
5.根據權利要求1所述的汽液混合換熱裝置，其特徵在於，還包括:設置在換熱裝置外壁上方的安全閥。
6.根據權利要求1所述的汽液混合換熱裝置，其特徵在於，還包括:設置在換熱裝置內部的傳感器。
專利摘要本實用新型提供了一種汽液混合換熱裝置，包括蒸汽進口、冷液體入口、熱液體出口、蒸汽分布管、外壁，其中，上述冷液體入口和熱液體出口設置於上述外壁上；上述蒸汽分布管置於由外壁構成的汽液混合換熱裝置本體的內部；上述蒸汽進口為管狀結構，一端穿過外壁與蒸汽分布管上的一開口對接；上述蒸汽分布管的不同位置開設有蒸汽噴口。使用本實用新型提供的汽液混合換熱裝置，在加熱過程中可以促使蒸汽與液體瞬間混合均勻，降低系統運行過程中因為高壓蒸汽對液體產生衝擊而引起的震動和噪音，減少加熱系統的製造成本和運行維護費用。
文檔編號F28C3/08GK202956002SQ201220570539
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月1日 優先權日2012年11月1日
發明者趙海龍 申請人:青島奧環新能源科技發展有限公司