本實(shí)用新型屬于工業(yè)與民用能源應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種將蒸汽的熱能與循環(huán)水進(jìn)行高效換熱的新型換熱裝置，快速將蒸汽凝結(jié)成水，并獲得更低的凝汽壓力。

背景技術(shù)：

眾所周知，供熱系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)和民用生活的重要設(shè)施，供熱系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需要通過汽-水換熱機(jī)組或裝置使得一定溫度的高溫蒸汽加熱循環(huán)水，循環(huán)熱水在用熱設(shè)備或用熱設(shè)施中循環(huán)進(jìn)行熱量交換或熱量傳遞，以滿足生活用熱的需要。汽-水換熱過程中的換熱速率對節(jié)能、降耗有重大意義。另外，汽-水換熱機(jī)組或裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化也會對降低占地位置、減少投資、節(jié)約資源有重大意義。

現(xiàn)有的汽-水換熱機(jī)組或裝置是直接通過板式換熱器或管殼式換熱器進(jìn)行高溫蒸汽與循環(huán)水相對流通進(jìn)行熱量的傳遞，由于是兩種不同相的介質(zhì)之間的熱量傳遞，故熱能傳遞速率相對較慢?，F(xiàn)有技術(shù)中為了提高換熱效率而必須加大換熱面積，其設(shè)備體積都較大，占地面積大，工程項(xiàng)目初投資高，安裝不方便，同時(shí)壓力變化不夠大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中汽-水換熱機(jī)組或裝置的不同介質(zhì)之間換熱速率慢、為提高換熱效率而加大換熱面積導(dǎo)致的占位大、投資大等技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高效的汽水換熱裝置，其汽水換熱過程分兩段完成，首先是低溫冷凝水與蒸汽直接接觸快速凝結(jié)成高溫凝結(jié)水，其次是在板式換熱區(qū)水水換熱快速完成換熱，不同相換熱是分子直接接觸，同相換熱是板式換熱，故總的換熱效率高、換熱速率快。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，一種高效汽水換熱裝置包括殼體，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是殼體內(nèi)設(shè)有進(jìn)汽區(qū)、凝水區(qū)和水水板式換熱區(qū)，進(jìn)汽區(qū)、凝水區(qū)、水水板式換熱區(qū)通過管路順次連接形成閉合回路；

所述進(jìn)汽區(qū)內(nèi)設(shè)有噴淋裝置、蒸汽入口，蒸汽入口與外部蒸汽管路連通，噴淋裝置通過管路、設(shè)在管路上的冷凝水流量控制閥、設(shè)在管路上的冷凝水增壓泵與水水板式換熱區(qū)連接，冷凝水流量控制閥、冷凝水增壓泵設(shè)在殼體外；

所述進(jìn)汽區(qū)內(nèi)設(shè)有噴淋裝置、蒸汽入口，蒸汽入口與外部蒸汽管路連通，噴淋裝置通過管路、設(shè)在管路上的冷凝水流量控制閥、設(shè)在管路上的冷凝水增壓泵與水水板式換熱區(qū)連接，冷凝水流量控制閥、冷凝水增壓泵設(shè)在殼體外；

所述凝水區(qū)內(nèi)設(shè)有多管凝水床，多管凝水床通過至少一個(gè)通管與進(jìn)汽區(qū)連通，通管的上方與進(jìn)汽區(qū)連接，通管的下方直接浸入多管凝水床的液面下方，多管凝水床的液面上方設(shè)有與殼體外的真空泵連接的接口，多管凝水床的側(cè)面設(shè)有水位自動控制器，水位自動控制器與冷凝水增壓泵連接，水位自動控制器通過調(diào)節(jié)冷凝水增壓泵的流量來保證多管凝水床的水位；

所述水水板式換熱區(qū)內(nèi)設(shè)有至少一對換熱板組，換熱板組具有高溫流體通道和低溫流體通道，殼體外設(shè)有與低溫流體通道連接的冷卻水循環(huán)管路，冷卻水循環(huán)管路上設(shè)有冷卻水循環(huán)泵，殼體外還設(shè)有與高溫流體通道連接的冷凝水管路，高溫流體通道通過冷凝水管路、順次設(shè)在冷凝水管路上的冷凝水增壓泵和冷凝水流量控制閥、與噴淋裝置連接。

優(yōu)選地，進(jìn)汽區(qū)與凝水區(qū)之間設(shè)有隔板，隔板上設(shè)有與通管適配的通孔。

優(yōu)選地，所述凝水區(qū)與水水板式換熱區(qū)之間設(shè)有密封層。

優(yōu)選地，所述冷卻水循環(huán)泵通過調(diào)節(jié)進(jìn)入水水板式換熱區(qū)內(nèi)的低溫流體通道內(nèi)的冷卻水水量來控制低溫冷凝水的溫度。

優(yōu)選地，所述真空泵用以通過調(diào)節(jié)真空泵來控制進(jìn)汽區(qū)的氣壓，氣壓與高溫凝結(jié)水溫度成正比，即氣壓越低、高溫凝結(jié)水溫度越低。

優(yōu)選地，所述多管凝水床的液面下還設(shè)有水溫控制器，水溫控制器與冷凝水流量控制閥連接，水溫控制器通過控制冷凝水流量控制閥的開度來調(diào)節(jié)噴淋裝置的流量，用于控制高溫凝結(jié)水的溫度。

優(yōu)選地，所述水位自動控制器包括電子式水位開關(guān)和控制器，電子式水位開關(guān)設(shè)在多管凝水床內(nèi)，控制器設(shè)在殼體外，控制器控制冷凝水增壓泵的流量以穩(wěn)定凝水區(qū)的水位。

優(yōu)選地，所述水溫控制器包括水溫傳感器和控制器，水溫傳感器設(shè)在多管凝水床內(nèi)的液面處，控制器設(shè)在殼體外，控制器控制高溫凝結(jié)水的溫度。

本實(shí)用新型的有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

（1）高溫蒸汽在進(jìn)汽區(qū)及多管凝水床中與低溫冷凝水直接接觸，即分子間直接接觸，快速凝結(jié)成高溫冷凝水；高溫冷凝水在水水板式換熱區(qū)與循環(huán)冷卻水進(jìn)行水-水換熱，即同介質(zhì)熱傳遞，換熱速率快；故，快速凝結(jié)與快速換熱使得本實(shí)用新型換熱效率非常高、換熱速率非?？?；

（2）高溫蒸汽在多管凝水床中快速凝結(jié)成高溫冷凝水，單位容積突變（容縮）形成較大的壓降，故一方面熱交換速率高，另一方面可以獲得較高的降壓特性，避免了現(xiàn)有汽水換熱器中蒸汽流通時(shí)設(shè)備所導(dǎo)致的較高損耗，還可使設(shè)備體積變小，進(jìn)而使得占位小、投資降低、節(jié)省資源；

（3）本實(shí)用新型的蒸汽冷凝水回送循環(huán)體系與冷卻水循環(huán)體系是各自獨(dú)立運(yùn)行的，即蒸汽水系和冷卻水系各自獨(dú)立運(yùn)行、不會相互干擾，冷卻水的水質(zhì)只與水源有關(guān)，如果水源干凈，則可直接用于人們?nèi)粘Ｉ钪?，?jié)約了資源。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-進(jìn)汽區(qū)，11-蒸汽入口，12-噴淋裝置，2-凝水區(qū)，21-通管，22-水位自動控制器，23-水溫控制器，3-水水板式換熱區(qū)，31-高溫流體通道，32-低溫流體通道，4-真空泵，5-冷凝水增壓泵，6-冷卻水循環(huán)泵，7-冷凝水流量控制閥，8-殼體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一，一種高效汽水換熱裝置包括殼體（8），殼體（8）內(nèi)設(shè)有進(jìn)汽區(qū)（1）、凝水區(qū)（2）和水水板式換熱區(qū)（3），進(jìn)汽區(qū)（1）、凝水區(qū)（2）、水水板式換熱區(qū)（3）通過管路順次連接形成閉合回路，進(jìn)汽區(qū)（1）與凝水區(qū)（2）之間設(shè)有隔板，凝水區(qū)（2）與水水板式換熱區(qū)（3）之間設(shè)有密封層。所述進(jìn)汽區(qū)（1）內(nèi)設(shè)有噴淋裝置（12）、蒸汽入口（11），蒸汽入口（11）與外部蒸汽管路連通，噴淋裝置（12）通過管路、設(shè)在管路上的冷凝水流量控制閥（7）、設(shè)在管路上的冷凝水增壓泵（5）與水水板式換熱區(qū)（3）連接，冷凝水流量控制閥（7）、冷凝水增壓泵（5）設(shè)在殼體（8）外。所述凝水區(qū)（2）內(nèi)設(shè)有多管凝水床，多管凝水床通過設(shè)在隔板上的多個(gè)通管（21）與進(jìn)汽區(qū)（1）連通，通管（21）的上方與進(jìn)汽區(qū)（1）連接，通管（21）的下方直接浸入多管凝水床的液面下方，多管凝水床的液面上方設(shè)有與殼體（8）外的真空泵（4）連接的接口，多管凝水床的側(cè)面設(shè)有水位自動控制器（22），水位自動控制器（22）與冷凝水增壓泵（5）連接，水位自動控制器（22）通過調(diào)節(jié)冷凝水增壓泵（5）的流量來保證多管凝水床的水位。所述多管凝水床的液面下還設(shè)有水溫控制器（23），水溫控制器（23）與冷凝水流量控制閥（7）連接，水溫控制器（23）通過控制冷凝水流量控制閥（7）的開度來調(diào)節(jié)噴淋裝置（12）的流量，用于控制高溫凝結(jié)水的溫度。所述真空泵（4）控制進(jìn)汽區(qū)（1）的氣壓，氣壓與高溫凝結(jié)水溫度成正比，即氣壓越低、高溫凝結(jié)水溫度越低。所述水水板式換熱區(qū)（3）內(nèi)設(shè)有至少一對換熱板組，換熱板組具有高溫流體通道（31）和低溫流體通道（32），殼體（8）外設(shè)有與低溫流體通道（32）連接的冷卻水循環(huán)管路，冷卻水循環(huán)管路上設(shè)有冷卻水循環(huán)泵（6），殼體（8）外還設(shè)有與高溫流體通道（31）連接的冷凝水管路，高溫流體通道（31）通過冷凝水管路、順次設(shè)在冷凝水管路上的冷凝水增壓泵（5）和冷凝水流量控制閥（7）、與噴淋裝置（12）連接。所述冷卻水循環(huán)泵（6）通過調(diào)節(jié)進(jìn)入水水板式換熱區(qū)（3）內(nèi)的低溫流體通道（32）內(nèi)的冷卻水水量來控制低溫冷凝水溫度。

實(shí)施例二，所述水位自動控制器（22）包括電子式水位開關(guān)和控制器，電子式水位開關(guān)設(shè)在多管凝水床內(nèi)，控制器設(shè)在殼體（8）外，控制器控制冷凝水增壓泵（5）的流量以穩(wěn)定凝水區(qū)的水位。

實(shí)施例三，所述水溫自動控制器（23）包括水溫傳感器和控制器，水溫傳感器設(shè)在多管凝水床的高溫凝結(jié)水液面下，控制器設(shè)在殼體（8）外，控制器與冷凝水流量控制閥（7）連接，水溫控制器（23）通過控制冷凝水流量控制閥（7）的開度來調(diào)節(jié)噴淋裝置（12）的流量，用于控制高溫凝結(jié)水的溫度。

在循環(huán)過程中，通過冷凝水流量控制閥調(diào)節(jié)噴淋裝置的噴淋量控制高溫凝結(jié)水的溫度，同時(shí)，通過冷卻水循環(huán)泵調(diào)節(jié)進(jìn)入水水板式換熱區(qū)的冷卻水流量，控制換熱后的低溫冷凝水的溫度，進(jìn)而保證蒸汽的冷凝溫度和凝結(jié)速率；水位自動控制器通過調(diào)節(jié)冷凝水增壓泵的流量來保證多管凝水床的水位，以及多余的低溫冷凝水分流排出。

高效的汽水換熱裝置可以根據(jù)使用要求增加或減少相應(yīng)配置。

上上述的水位自動控制器、冷凝水增壓泵可單獨(dú)地、或配套地從市場購買得到，無指定型號。

上述的水溫控制器與冷凝水流量控制閥可單獨(dú)地、或配套地從市場購買得到，無指定型號。

本實(shí)用新型的高效的汽水換熱裝置可應(yīng)用于蒸汽與水的換熱，也可用于其它介質(zhì)的汽相與液相的換熱與相變。

本實(shí)用新型的蒸汽冷凝水回送循環(huán)體系與冷卻水循環(huán)體系是各自獨(dú)立運(yùn)行的，即蒸汽水系和冷卻水系各自獨(dú)立運(yùn)行、不會相互干擾。本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例也可將冷凝水排出口與冷卻水循環(huán)管道連接。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。