專利名稱：升壓式高效熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種升壓式高效熱交換器，特別是汽水換熱器的升壓式高效熱交換器。
在化工，制藥，紡織，飲料等行業(yè)中需要蒸氣加熱大量熱水，尤其是城市熱水采暖和生活熱水，在蒸氣加熱后都必須用水泵升壓，這是由于已有外形為三通管結(jié)構(gòu)的蒸氣噴射換熱器，利用蒸氣噴射效應(yīng)把冷水吸入混合流出，實(shí)現(xiàn)汽水混合加熱作用時(shí)，在熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，蒸氣噴嘴出口直徑d小于混合室最小截面直徑D，即d＜D；出水壓力P2小于進(jìn)汽壓力Pn，即P2＜Pn。由于其熱水出水壓力偏低，并小于進(jìn)氣壓力，在實(shí)際熱力系統(tǒng)中只有在蒸氣壓力較高的條件下，才能提供滿足使用要求的的熱水壓力。如果蒸氣壓力不高，必須再附設(shè)一個(gè)泵，這無論在占地面積、加工、建筑、電力費(fèi)用上都足夠大，而且能耗在10～15％以上，大大限制了其正常推廣使用。
本發(fā)明的目的是提供一種具有泵浦作用，即出水壓力P2大于進(jìn)汽壓力Pn的多功能升壓高效熱交換器，以進(jìn)一步提高效率，并可省去水泵。
本實(shí)用新型僅需對(duì)已有由噴嘴、混合室和外殼組成的三通管式熱交換器的總體結(jié)構(gòu)參數(shù)上保證d＞D，H3＞D和H1＞d三者同時(shí)成立，進(jìn)而考慮到運(yùn)行的可靠性和參數(shù)適用性的提高，又專門設(shè)計(jì)了雙混合室的四通管結(jié)構(gòu)的升壓換熱器。在一定的動(dòng)態(tài)參數(shù)如P1，P2，Pn等要求下，以一定的結(jié)構(gòu)參數(shù)范圍達(dá)到升壓的目的。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。


圖1本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2本實(shí)用新型的雙混合室四通管結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1外殼，2噴嘴，3混合室，4附加混合室。
d，D，Φ分別為噴嘴出口直徑，混合室出口直徑(或最小截面直徑)，附加混合室進(jìn)口直徑。
α1，α2，α3分別為噴嘴出口段，混合室入口段，附加混合室出口段斜角。
H1，H3，H5分別為噴嘴出口段、混合室及附加混合室直管段長度。
H2，H4分別為噴嘴與混合室的間距，兩混合室的間距。
Pn，P1，P2分別為進(jìn)汽、進(jìn)水和出水的壓力。
如
圖1，本實(shí)用新型由法蘭與外管路連接的外殼1，一個(gè)出口直徑為d的噴嘴2和最小截面直徑為D的混合室3軸向裝配而成，其特征是本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系為d＞D，H3＞D和H1＞d三者同時(shí)成立，其中H1和H3分別為噴嘴2出口段和混合室3的直管段長度，即混合室3的直管段長度H3＞D，噴嘴2出口段直管長度H1＞D。混合室出口段為直徑D的直管段。且d/D＝1.5～3，α1＝0～10°，α2＝8～20°，H1/d＝1～5，H2/D＝2.5～6，H3/D＝1～4。通常供水量在G2≤100噸/小時(shí)的情況下，選取噴嘴2的出口直徑d＝14～78。作為一個(gè)例子，結(jié)構(gòu)參數(shù)選取d＝18，D＝7，α1＝5°，α2＝15°，H1＝20，H2＝50，H3＝10；當(dāng)Pn＝0.3MPa，P1＝0.2MPa，則出水壓力P2可達(dá)0.4Mpa，出水壓力增高。出水壓力增高的大小取決于進(jìn)汽、進(jìn)水壓力及有關(guān)參數(shù)等。
考慮到熱交換器運(yùn)行的可靠性和參數(shù)適用性，作為另一實(shí)施例，如圖2，在上述裝置的右邊，間距為H4處又設(shè)置了一個(gè)附加混合室4，組成本實(shí)用新型的四通管式結(jié)構(gòu)，其中的A通道可以回收補(bǔ)水，增加調(diào)節(jié)功能。上述附加混合室4的結(jié)構(gòu)參數(shù)為Φ/D＝0.5～2，α3＝8～20°，H4/D＝0.3～2.5，H5/Φ＝1～4。
在需求供熱量大的情況下，上述本實(shí)用新型的三通或四通管式熱交換器皆可多個(gè)并聯(lián)成相應(yīng)的復(fù)合熱交換裝置使用，即三通式多個(gè)并聯(lián)組成三通復(fù)合式熱交換器，四通式多個(gè)并聯(lián)組成四通復(fù)合式熱交換器。
綜上所述，本實(shí)用新型不僅可實(shí)現(xiàn)汽水直接混合加熱，同時(shí)還可以達(dá)到出水壓力高于進(jìn)汽壓力的效果，即具有升壓泵浦作用和適應(yīng)動(dòng)態(tài)能力強(qiáng)，因此在熱力循環(huán)中無需設(shè)置水泵就可使熱力系統(tǒng)正常運(yùn)行，且輸出液體高度均勻。與表面換熱器比較，節(jié)約能源10～15％，不需基礎(chǔ)，可直接接到管路上，建筑費(fèi)用降低60～80％。由于其運(yùn)行噪音小，不泄漏，安全可靠，也有利于環(huán)保，是一種理想換熱裝置，可望為人類的能源節(jié)約作出巨大貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求1.本實(shí)用新型涉及一種升壓式高效熱交換器，它由法蘭與外管路連接的外殼[1]，一個(gè)出口直徑為d的噴嘴[2]和最小截面直徑為D的混合室[3]軸向裝配而成，其特征在于基本結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系為d＞D，H3＞D和H1＞d三者同時(shí)成立，其中H1和H3分別為噴嘴[2]出口段和混合室[3]的直管段長度，混合室[3]出口段直徑為D，且d/D＝1.5～3，α1＝0～10°，α2＝8～20°，H1/d＝1～5，H2/D＝2.5～6，H3/D＝1～4，選取噴嘴[2]的出口直徑d＝14～78。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于還可在上述混合室[3]之右邊，間距為H4處設(shè)置一個(gè)附加混合室[4]組成四通管式結(jié)構(gòu)，混合室[4]的結(jié)構(gòu)參數(shù)為Φ/D＝0.5～2，α3＝8～20°，H4/D＝0.3～2.5，H5/Φ＝1～4。
專利摘要一種升壓式高效熱交換器,它由法蘭與外管路連接的外殼,出口直徑為d的噴嘴和最小截面積直徑為D的混合室軸向裝配而成,其特征是結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系為d>D,H
文檔編號(hào)F28C3/06GK2357306SQ99220229
公開日2000年1月5日 申請日期1999年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月23日
發(fā)明者于明忠, 呂凡眾 申請人:于明忠