專利名稱：一種汽-水混合式熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于混合式熱交換器特別是用于蒸汽熱量及介質(zhì)同時回收的 技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及到一種用于工業(yè)二次閃蒸蒸汽的回收或工廠其它工業(yè)用 水的加熱等領(lǐng)域的裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)用蒸汽過程中，蒸汽作為加熱介質(zhì)主要用其汽化潛熱，也就 是利用蒸汽由汽態(tài)冷凝至液態(tài)所放出的熱量，當(dāng)冷凝水回收過程中由于壓力 降低后會產(chǎn)生一定量的二次閃蒸蒸汽，產(chǎn)生的二次閃蒸蒸汽具有一定的熱量。 現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用中通常把該二次蒸汽放空，這樣，既浪費能源，又造成環(huán)境的 污染，而該實用新型可實現(xiàn)對該二次閃蒸蒸汽有效的回收利用。
當(dāng)前，工廠工業(yè)用水的加熱通常采用間斷換熱的形式，即加熱介質(zhì)蒸汽 與被加熱介質(zhì)的水相互不接觸，這樣，就必然會帶來傳熱端差和蒸汽凝結(jié)后 的顯熱不能有效利用，有時，由于凝結(jié)水量較少，外排地溝，造成熱量與介 質(zhì)的同時浪費。在這種情況下，采用該實用新型可有效實現(xiàn)加熱介質(zhì)熱量與 介質(zhì)的最大限度利用與回收。
實用新型內(nèi)容
本實用新型目的是尋求一種高效的汽一水混合式熱交換裝置，通過增大 熱交換接觸面的方法，使加熱介質(zhì)的蒸汽與被加熱介質(zhì)的水之間實現(xiàn)充分的 傳熱與傳質(zhì)來提高熱交換的效率，實現(xiàn)熱量利用的最大化。
本實用新型提供了一種汽一水混合式熱交換器，包括殼體、換熱組件、 檢修孔、進水閥、出水閥、進汽閥、出汽閥、安全釋壓閥、破真空閥；其特征在于
A、 換熱組件由旋膜管組件、淋水盤組件和填料組件構(gòu)成；
B、 旋膜管組件設(shè)置在淋水盤組件和填料組件上方，通過管道與進水 閥相連；
C、 加熱介質(zhì)蒸汽進汽閥末端設(shè)置有蒸汽分配器，排氣閥前端設(shè)置有 汽液分離器；
D、 出水閥前端設(shè)置有出水防旋器。
本實用新型的旋膜管組件系由一個以上的沿管內(nèi)壁切線方向下傾斜一定 角度鉆孔的旋膜管組成，孔在旋膜管上的分布呈螺旋狀形式。運行時，使被 加熱介質(zhì)水從管外進入管內(nèi)后，沿內(nèi)壁向下旋轉(zhuǎn)，并在出管時形成很薄的"水 裙"，從而使汽一水的換熱面積大大增加。
本實用新型的淋水盤組件是由一層以上半圓柱形鋼管篦柵盤組成，上下 相鄰的兩層篦柵，其半圓柱鋼條位置互相錯開，使上層篦柵條邊緣正對下層 篦柵管中軸線頂部。如果設(shè)置填料組件，填料組件是由篦柵之上放置一定量 的填料組成，填料可以是瓷環(huán)、不銹鋼波形板或鋼絲網(wǎng)等。當(dāng)被加熱介質(zhì)水 與加熱介質(zhì)蒸汽進行初次熱交換后，"水裙"沿垂直方向落到頂層篦柵盤(淋 水盤)上，再次形成"水膜"或"小水滴"。并繼續(xù)一層一層地自上而下形成 極薄的"水簾"，同加熱介質(zhì)蒸汽進行熱交換。
本實用新型的蒸汽分配器頂部設(shè)置有一個小孔，底板設(shè)置有三個小孔。 實際運行過程中，加熱蒸汽從熱交換器殼體下部的進汽閥進入，通過蒸汽分 配器呈360°均勻向上噴向淋水盤組件或填料組件，同淋水盤換熱組件的多 重水簾接觸；再繼續(xù)上升，此時部分蒸汽己冷凝為熱水與被加熱介質(zhì)水混為 一體，剩余的蒸汽再遇到旋膜管組件，又同旋膜管換熱組件中的"水裙"接觸，兩者再次進行熱交換， 一方面由于蒸汽中所含的熱量已經(jīng)大部分被被加 熱介質(zhì)水吸收掉了，加之"水裙"是由直接從進水閥輸入的被加熱介質(zhì)水形 成的，本身溫度較低。故可使加熱介質(zhì)蒸汽中的水蒸汽全部冷凝回收。此時， 即便是通過旋膜管組件后的不凝結(jié)氣體屮仍含有極少量的水份，當(dāng)它排向排 氣閥時，還要通過--個呈傘形蓋狀的汽液分離器，并在傘板上凝結(jié)成水珠而 滴落。實驗證明通過排氣閥排出的僅有不凝結(jié)氣體如C02， N2， 02等，換熱 效率大大提高。
本實用新型的汽一水混合式熱交換器不僅僅使加熱蒸汽的熱量得到有效 的利用，而且使加熱蒸汽冷凝成水與被加熱介質(zhì)水混為一體，也就是回收了 介質(zhì)，節(jié)約了淡水資源，經(jīng)濟效益十分顯著。

圖1是本實用新型的汽一水混合式熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
在該圖中，l汽液分離器；2旋膜管組件；3淋水盤組件(或填料組件)；
4蒸汽分配器；5出水防旋器；6殼體；7檢修孔；8壓力表接口； 9溫度表接
口； IO破真空閥；11安全釋壓閥(防爆閥)；12進水閥；13進汽閥；14出
水閥；15排氣閥；16支腿。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1對本實用新型的設(shè)計方案作進一步的說明與補充。 如圖l所示，在圓柱形的熱交換器殼體6上開有十個大小不同的？L，分別 安上檢修孔和孔蓋7;壓力表接口8;溫度表接口9，安全釋壓閥ll;破真空 閥10。在殼體內(nèi)部靠邊排氣閥的下方安置傘形板汽液分離器l。在進水閥的 同一水平部位安置旋膜管組件2，旋膜管是由不銹鋼管制成。鋼管沿內(nèi)壁切
線方向向下傾斜定角度鉆孔，孔在鋼管上的分布呈螺旋狀。整套組件中旋膜管的分布呈正三角形，兩端均不封閉。其數(shù)量由回收器的熱交換量即每小 時蒸汽放熱量而確定，通常在5~50根之間。在旋膜管組件之下方，設(shè)置有
淋水盤組件3。淋水盤組件是由一層以上的半圓柱形篦柵盤組成，即將不銹
鋼管從屮軸方向一剖為二，形成兩個半圓柱形長條。再將這些長條組焊成一 個個篦柵圓盤， 一層-'層組裝成淋水盤組件，組裝時注意使上下兩層篦條位 置互相錯開，使卜.層篦柵條的邊緣正對著下層篦柵條屮軸線頂部。如果設(shè)置 填料組件，填料組件是由篦柵之上放置一定量的填料組成，填料可以是瓷環(huán)、
不銹鋼波形板或鋼絲網(wǎng)等。在進氣閥的末端設(shè)置有蒸汽分配器4，其頂部設(shè) 置有一個小孔，底板上設(shè)置有三個小孔。整個分配器呈圓柱形，每隔15° 36°角開一條排汽口，使進入回收器下方的加熱蒸汽能沿360°方向均勻地 同淋水盤組件下落的水幕接觸以進行熱交換。
整個熱交換器用支腿16支撐和固定。最后，為了防止出水閥因為出水 水流過急產(chǎn)生漩渦，引發(fā)由于出現(xiàn)真空而造成材料的汽蝕，故在出水閥的上 方安裝有出水防旋器5。為了監(jiān)控?zé)峤粨Q器中加熱蒸汽壓力和溫度的變化以 利于系統(tǒng)的自動控制，熱交換器殼體設(shè)有壓力表接口 8和溫度計接口 9，與 之同時還在熱交換器上蓋處設(shè)有破真空閥11和安全釋壓閥12，前者當(dāng)殼體 壓強過低時啟動；而后者當(dāng)殼體內(nèi)壓強超高時，安全膜片便向外自動爆破(其 外面有安全罩)，釋放過載壓強，防止殼體發(fā)生爆炸事故。
本實用新型不僅使加熱介質(zhì)的熱量得到最大程度的利用，同時，也回收 了介質(zhì)本身，很好的實現(xiàn)了節(jié)能減排，可廣泛應(yīng)用于需要汽水熱交換的技術(shù) 領(lǐng)域。只要仿效本實用新型的設(shè)計思想，不論應(yīng)用于何處，都應(yīng)視為侵權(quán)。
權(quán)利要求1、一種汽-水混合式熱交換器，包括殼體、換熱組件、檢修孔、進水閥、出水閥、進汽閥、出氣閥、安全釋壓閥、破真空閥，其特征在于A、換熱組件由旋膜管組件和淋水盤組件或填料組件構(gòu)成；B、旋膜管組件設(shè)置在淋水盤組件或填料組件上方，通過管道與進水閥相連；C、加熱介質(zhì)蒸汽進汽閥末端設(shè)置有蒸汽分配器，排氣閥前端設(shè)置有汽液分離器；D、蒸汽分配器頂部設(shè)置有一個小孔，底板設(shè)置有三個小孔；E、出水閥前端設(shè)置有出水防旋器。
2、 按權(quán)利要求1所述的汽一水混合式熱交換器，其特征在于所說的旋膜 管組件系由一個以上的沿管內(nèi)壁切線方向向下傾斜一定角度鉆孔的旋膜管組 成，孔在旋膜管上呈螺旋狀形式分布。
3、 按權(quán)利要求1所述的汽一水混合式熱交換器，其特征在于所說的淋水 盤組件是由一層以上半圓柱形鋼管制篦柵盤組成，上下相鄰的兩層篦柵其半 圓柱鋼條位置相互錯開，使上層篦柵條的邊緣正對著下層篦柵管中軸線的頂 部。
4、 按權(quán)利要求1所述的汽一水混合式熱交換器，其特征在于所說的填料 組件是由篦柵之上放置一定量的填料組成，填料可以是瓷環(huán)、不銹鋼波形板 或鋼絲網(wǎng)。
5、 按權(quán)利要求1所述的汽一水混合式熱交換器，其特征在于所說的蒸汽 分配器頂部設(shè)置有一個小孔，底板設(shè)置有三個小孔。
專利摘要一種汽—水混合式熱交換器，包括殼體、換熱組件、檢修孔、進水閥、出水閥、進汽閥、出氣閥、安全釋壓閥、破真空閥，其特征在于A、換熱組件由旋膜管組件、淋水盤組件和填料組件構(gòu)成；B、旋膜管組件設(shè)置在淋水盤組件和填料組件上方，通過管道與進水閥相連；C、加熱介質(zhì)蒸汽進汽閥末端設(shè)置有蒸汽分配器，排氣閥前端設(shè)置有汽液分離器；D、出水閥前端設(shè)置有出水防旋器。本實用新型通過增大熱交換接觸面的方法，使加熱蒸汽與被加熱水之間實現(xiàn)充分的傳熱與傳質(zhì)提高了熱交換的效率，不僅能使蒸汽冷凝回收加熱蒸汽的汽化潛熱和部分凝結(jié)水顯熱，也回收了加熱介質(zhì)本身，經(jīng)濟效益十分顯著。
文檔編號F28F25/08GK201392106SQ20092001048
公開日2010年1月27日 申請日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者蓓 陳, 高學(xué)全 申請人:東北大學(xué)設(shè)計研究院(有限公司)