專利名稱：小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及減溫器裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器。
背景技術(shù)：
過(guò)熱蒸汽是指溫度高于飽和溫度的蒸汽，它的熱量通常以水的焓、潛熱和過(guò)熱焓三種形式存在，其中過(guò)熱焓的熱量很少。過(guò)熱蒸汽的傳熱系數(shù)較低，一般不會(huì)直接作為傳熱介質(zhì)使用。由于過(guò)熱蒸汽溫度隨熱焓變化大，為控制過(guò)熱蒸汽溫度，一般需要對(duì)過(guò)熱蒸汽進(jìn)行減溫處理，獲得較穩(wěn)定溫度的過(guò)熱蒸汽，以滿足用熱設(shè)備的實(shí)際需要。減溫器是用來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽鍋爐輸出蒸汽溫度的主要手段，在一些化工、石油、動(dòng)力、食品等工業(yè)運(yùn)行過(guò)程中，減溫器主要作用是降低蒸汽溫度，來(lái)保護(hù)其后的管路和設(shè)備。按照減溫方式的不同，減溫器主要分為表面式減溫器和噴水減溫器兩大類，其中表面式減溫器是指一種利用給水或爐水來(lái)冷卻蒸汽的面式熱交換器，減溫過(guò)程中水與蒸氣不直接接觸。傳統(tǒng)的表面式減溫器多采用U形管、直套管和螺旋管形減溫器。U形管減溫器在使用中蒸汽容易在U形管外壁冷凝，而且U形管彎頭處容易受熱疲勞而斷裂，造成減溫水泄露。普通直套管式減溫器由于減溫水先進(jìn)入內(nèi)管，溫度最低的減溫水不直接與蒸汽進(jìn)行熱交換，可避免使用U形管運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的一些困難，但相對(duì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且減溫水經(jīng)過(guò)減溫器的壓力損失也較大，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，所以只適合在低、中壓鍋爐上使用。螺旋管形管殼式減溫器由于其構(gòu)造問(wèn)題，在運(yùn)行過(guò)程中存在發(fā)生振動(dòng)的可能性，從而可能導(dǎo)致磨損穿孔，影響減溫效果和縮短使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、控溫精度高、占地面積較小、能夠在高中低壓以及超高壓超臨界情況下都可以運(yùn)行的小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器，包括減溫器本體，減溫器本體上設(shè)置有可承受高壓、超高壓、甚至超臨界壓力的減溫水進(jìn)口集箱、過(guò)熱蒸汽出口集箱、減溫水出口集箱以及過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱。減溫器本體的外部設(shè)置保溫層殼體，所述的保溫層殼體內(nèi)設(shè)置有若干組雙層管套式結(jié)構(gòu)的盤(pán)管，所述雙層管套式結(jié)構(gòu)的盤(pán)管外管與外管之間設(shè)置有固定裝置。由于減溫水與蒸汽逆向熱交換時(shí)可能產(chǎn)生振動(dòng)，受熱時(shí)固定裝置可以對(duì)盤(pán)管間定形，解決了超臨界情況下整體熱膨脹及熱應(yīng)力的問(wèn)題，有良好的熱穩(wěn)定性。優(yōu)選地，所述減溫器本體的一側(cè)上設(shè)置過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱和減溫水出口集箱，另一側(cè)設(shè)置過(guò)熱蒸汽出口集箱和減溫水進(jìn)口集箱。保證了工作過(guò)程中蒸汽由下往上流動(dòng)，減溫水由上往下流動(dòng)，兩者形成逆流換熱，增加了換熱效率。優(yōu)選地，所述的減溫水進(jìn)口集箱、過(guò)熱蒸汽出口集箱、減溫水出口集箱以及過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱的最底端分別設(shè)有疏水口，均可承高壓、超高壓、甚至超臨界壓力。設(shè)置在減溫水進(jìn)口集箱和減溫水出口集箱最底端的疏水口主要用于解決在起爐和停爐過(guò)程的排水問(wèn)題，設(shè)置在過(guò)熱蒸汽出口集箱和過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱最底端的疏水口則主要用于解決在起爐和停爐過(guò)程的排氣問(wèn)題。同時(shí)如果減溫器發(fā)生汽塞、水塞或者“端部效應(yīng)”等現(xiàn)象，也可以通過(guò)疏水口的底部閥門(mén)予以處理。優(yōu)選地，所述的雙層管套式結(jié)構(gòu)的盤(pán)管中內(nèi)管為減溫水管，過(guò)熱蒸汽在內(nèi)管和外管之間的夾套層中流動(dòng)。優(yōu)選地，所述的內(nèi)管和外管之間焊接有小鋼珠，小鋼珠用以保證雙層管間間隙均
勻，雙層盤(pán)管可自由脹縮。優(yōu)選地，所述的內(nèi)管一端水平穿過(guò)過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱后接入減溫水出口集箱，所述的內(nèi)管的另一端水平穿過(guò)過(guò)熱蒸汽出口集箱后接入減溫水進(jìn)口集箱。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型采用套式盤(pán)管結(jié)構(gòu)，整體熱交換過(guò)程起到較大的緩沖作用，能夠承受較大的壓力，可以有效避免熱交換過(guò)程中熱偏差、可很好地釋放應(yīng)力，有效避免阻力過(guò)大導(dǎo)致減溫水分布不均或汽化等現(xiàn)象，盤(pán)管采用套式形式，由內(nèi)管里的減溫水和夾套層中的蒸汽相互逆流換熱，增加了換熱效率，整體控溫精度經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試可達(dá)到±3°C以內(nèi)，相對(duì)于只能在中低壓下運(yùn)行的傳統(tǒng)減溫器，還可以達(dá)到在高壓、超高壓和超臨界多種工況下運(yùn)行。依照熱力結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度計(jì)算，根據(jù)過(guò)熱蒸汽的壓力的大小合理調(diào)控內(nèi)管的減溫水流量，減溫裕度根據(jù)實(shí)際測(cè)試在50°C內(nèi)可調(diào)。盤(pán)管式結(jié)構(gòu)相較于其他類型的換熱面更加密實(shí)，可用更少的占地面積達(dá)到同樣的減溫效果。

圖1是小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器的局部剖視圖圖2是小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器的俯視圖圖3是小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器本體的剖視圖圖4是圖3所示小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器本體沿A-A線的放大剖視圖圖5是小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器本體的俯視圖圖中，盤(pán)管1、過(guò)熱蒸汽進(jìn)口 2、過(guò)熱蒸汽出口 3、減溫水進(jìn)口 4、減溫水出口 5、減溫水進(jìn)口集箱疏水口 6、過(guò)熱蒸汽出口集箱疏水口 7、減溫水出口集箱疏水口 8、過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱疏水口 9、減溫水進(jìn)口集箱10、過(guò)熱蒸汽出口集箱11、減溫水出口集箱12、過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱13、保溫層殼體14、連接圓鋼段15、異徑接頭16、小鋼珠17。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1、附圖2、附圖3、附圖4、附圖5對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本實(shí)用新型小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器包括減溫器本體，如圖2和圖5所示減溫器本體一側(cè)上設(shè)置有可承受高壓、超高壓、超臨界壓力的減溫水進(jìn)口集箱10和過(guò)熱蒸汽出口集箱11，另一側(cè)設(shè)置有可承受高壓、超高壓、甚至超臨界壓力的減溫水出口集箱12和過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱13。減溫水進(jìn)口集箱10、過(guò)熱蒸汽出口集箱11、減溫水出口集箱12以及過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱13的最底端分別設(shè)有可承高壓、超高壓、甚至超臨界壓力減溫水進(jìn)口集箱疏水口 6、過(guò)熱蒸汽出口集箱疏水口 7、減溫水出口集箱疏水口 8、過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱疏水口 9，最頂端分別設(shè)有減溫水進(jìn)口 4、過(guò)熱蒸汽出口 3、減溫水出口 5、過(guò)熱蒸汽進(jìn)口 2。如圖3所示減溫器本體的外部設(shè)置保溫層殼體14，保溫層殼體14內(nèi)設(shè)置有若干組雙層管套式結(jié)構(gòu)的盤(pán)管1，內(nèi)管為減溫水管，內(nèi)管與外管之間的夾套層為過(guò)熱蒸汽管道。內(nèi)管與外管之間設(shè)有小鋼珠17，盤(pán)管外管與外管之間焊接有連接圓鋼段15。其中內(nèi)管一端水平穿過(guò)過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱13后接入減溫水出口集箱12，所述的內(nèi)管的另一端水平穿過(guò)過(guò)熱蒸汽出口集箱11后接入減溫水進(jìn)口集箱10。如圖2、圖4和圖5所示，減溫水從減溫水進(jìn)口 4進(jìn)入減溫水進(jìn)口集箱10，蒸汽通過(guò)過(guò)熱蒸汽進(jìn)口 2進(jìn)入到過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱13中。在保溫層殼體14內(nèi)依次設(shè)有若干只盤(pán)管1，每只盤(pán)管I的上端分別與減溫水進(jìn)口集箱10和過(guò)熱蒸汽出口集箱11相連，下端分別與減溫水出口集箱12和過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱13相連。減溫水進(jìn)口集箱10中的減溫水從盤(pán)管I上端進(jìn)入到盤(pán)管I內(nèi)管中，減溫水沿著內(nèi)管自上而下流動(dòng)，同時(shí)過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱13中的蒸汽通過(guò)盤(pán)管I的下端進(jìn)入到夾套層中，蒸汽在夾套層中自下而上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中減溫水和蒸汽形成逆流換熱，增加了換熱效率。熱交換后的減溫水則從盤(pán)管I的下端流出，匯入到減溫水出口集箱12，隨后通過(guò)減溫水出口 5排出，預(yù)熱后的減溫水可做其他用途。蒸汽通過(guò)夾套層向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)盤(pán)管I上端的異徑接頭16的位置時(shí)改變運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)入到過(guò)熱蒸汽出口集箱11后通過(guò)過(guò)熱蒸汽出口 3排出，在熱交換過(guò)程中，盤(pán)管I內(nèi)管和外管之間焊接有小鋼珠17保證雙層管間間隙均勻，雙層盤(pán)管可自由脹縮。受熱時(shí)在盤(pán)管外管與外管之間的連接圓鋼段15能夠?qū)ΡP(pán)管間定形，有效避免盤(pán)管I受熱發(fā)生振動(dòng)，解決了超臨界下整體熱膨脹及熱應(yīng)力的問(wèn)題，有良好的熱穩(wěn)定性。上述結(jié)構(gòu)的減溫器在鍋爐起爐、停爐、維護(hù)過(guò)程中，由于蒸汽和減溫水的氣壓、溫差等各種參數(shù)都未達(dá)到理想狀態(tài)，需要調(diào)試后減溫器可以正常運(yùn)行，因此需將減溫水進(jìn)口集箱疏水口 6、過(guò)熱蒸汽出口集箱疏水口 7、減溫水出口集箱疏水口 8、過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱疏水口 9的底部閥門(mén)打開(kāi)，此時(shí)蒸汽通過(guò)過(guò)熱蒸汽出口集箱疏水口 7和過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱疏水口 9排出，減溫水通過(guò)減溫水進(jìn)口集箱疏水口 6、減溫水出口集箱疏水口 8排出，正常工作時(shí)需將各個(gè)底部閥門(mén)關(guān)閉，如果遇到減溫器發(fā)生汽塞、水塞或者“端部效應(yīng)”等現(xiàn)象，也可以通過(guò)打開(kāi)底部閥門(mén)予以處理。上述結(jié)構(gòu)的減溫器可根據(jù)不同容量的鍋爐，適當(dāng)?shù)脑黾踊驕p少盤(pán)管I的個(gè)數(shù)，同時(shí)相對(duì)應(yīng)的減溫水進(jìn)口集箱10、減溫水出口集箱12、過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱13以及過(guò)熱蒸汽出口集箱11也需相應(yīng)的接長(zhǎng)或縮短。本實(shí)用新型采用雙層管套式盤(pán)管結(jié)構(gòu)，在整體熱交換過(guò)程起到較大的緩沖作用，有利于冷熱變化的應(yīng)力釋放，內(nèi)管與外管中間焊接有小鋼珠保證雙層管間間隙均勻，采用的連接圓鋼段設(shè)計(jì)有效解決熱膨脹和熱應(yīng)力問(wèn)題，相較于其他傳統(tǒng)的減溫器，可以在高中低壓及超高壓超臨界工況下都可以運(yùn)行，提高了控溫精度、能夠有效避免水塞、氣塞現(xiàn)象，性能更穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器，包括減溫器本體，減溫器本體上設(shè)置有減溫水進(jìn)口集箱、過(guò)熱蒸汽出口集箱、減溫水出口集箱以及過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱，減溫器本體的外部設(shè)置保溫層殼體，其特征在于所述的保溫層殼體內(nèi)設(shè)置有若干組雙層管套式結(jié)構(gòu)的盤(pán)管，所述雙層管套式結(jié)構(gòu)的盤(pán)管外管與外管之間設(shè)置有固定裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器，其特征在于所述減溫器本體的一側(cè)上設(shè)置過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱和減溫水出口集箱，另一側(cè)設(shè)置過(guò)熱蒸汽出口集箱和減溫水進(jìn)口集箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器，其特征在于所述的減溫水進(jìn)口集箱、過(guò)熱蒸汽出口集箱、減溫水出口集箱以及過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱的最底端分別設(shè)有疏水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器，其特征在于所述的雙層管套式結(jié)構(gòu)的盤(pán)管中內(nèi)管為減溫水管，過(guò)熱蒸汽在內(nèi)管和外管之間的夾套層中流動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器，其特征在于所述的內(nèi)管和外管之間焊接有小鋼珠。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器，其特征在于所述的內(nèi)管一端水平穿過(guò)過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱后接入減溫水出口集箱，所述的內(nèi)管的另一端水平穿過(guò)過(guò)熱蒸汽出口集箱后接入減溫水進(jìn)口集箱。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種小型化雙層管套式盤(pán)管減溫器，屬于減溫器裝置技術(shù)領(lǐng)域。減溫器本體上設(shè)置有減溫水進(jìn)口集箱、過(guò)熱蒸汽出口集箱、減溫水出口集箱以及過(guò)熱蒸汽進(jìn)口集箱，減溫器本體的外部設(shè)置保溫層殼體，保溫層殼體內(nèi)設(shè)置有若干組雙層管套式結(jié)構(gòu)的盤(pán)管，盤(pán)管外管與外管之間設(shè)置有固定裝置，各個(gè)集箱下端設(shè)置有疏水口。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是雙層管套式結(jié)構(gòu)的盤(pán)管相較于其他換熱面，結(jié)構(gòu)更緊湊穩(wěn)定，能用更少的占地面積達(dá)到同樣的換熱效果，提高了控溫精度，還可在高壓超高壓超臨界工況下運(yùn)行，同時(shí)設(shè)置的固定部件能夠有效避免整體受熱振動(dòng)，增強(qiáng)了整體的熱穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)F22G5/12GK202902259SQ201220644729
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者黃堅(jiān), 沈斌斌, 鄧?yán)?申請(qǐng)人:克雷登熱能設(shè)備(浙江)有限公司