專利名稱：汽－水－水換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種專用于中央空調(diào)供暖系統(tǒng)用的汽-水換熱器。
眾所周知，汽-水換熱器在中央空調(diào)系統(tǒng)中是冬季供熱主要設(shè)備，獨(dú)立存在于中央空調(diào)系統(tǒng)中，但是又和夏季供冷系統(tǒng)相結(jié)合，形成中央空調(diào)供冷供熱系統(tǒng)。供冷供熱系統(tǒng)有它們的獨(dú)特性，各自承擔(dān)自己的任務(wù)。供冷供熱要達(dá)各自目標(biāo)(保障用戶室內(nèi)溫度25℃左右)相同性，中央空調(diào)末端設(shè)備又是供冷供熱的共用性。根據(jù)中央空調(diào)供冷供熱的特點(diǎn)和特性，有機(jī)的組織統(tǒng)一它們的運(yùn)行參數(shù)，達(dá)到合理、安全、節(jié)能降低運(yùn)行費(fèi)用，便于管理之目的。這就要對制冷制熱，供冷供熱中的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一，如冷媒水進(jìn)出口溫差，熱媒水進(jìn)出口溫差的統(tǒng)一(5℃)。以達(dá)到冷媒水與熱媒水流量流速的統(tǒng)一。而制冷機(jī)的制冷工況冷媒水溫差是7-12℃，根據(jù)這個(gè)工況參數(shù)確定冷媒水在系統(tǒng)中流量。制冷初運(yùn)行中把所產(chǎn)的冷量傳遞給媒水，在水泵的推動(dòng)下把降溫的冷媒水送到用戶使用，用戶使用后的高溫媒水在水泵的推動(dòng)下回到制冷機(jī)再降溫。這樣不斷循環(huán)，形成制冷、供冷。用冷中央空調(diào)供冷系統(tǒng)。供熱媒水升溫、降溫循環(huán)原理與供冷基本相同，不同點(diǎn)是熱量傳遞方向不一樣。熱媒水進(jìn)出換熱器溫差，各廠家規(guī)定在10-30℃，以這樣大溫差配備熱媒水流量，那么熱媒水流量成倍下降那就是大溫差小流量供熱方式。這種供熱方式看起來是節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，減少開水泵臺(tái)數(shù)，從理論上講節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用無可異議，但是從其它因素考慮分析，通過多年的實(shí)踐證明，這種大溫差小流量供熱方式是不可取的，原因有三點(diǎn)。a.從熱媒水中分析，媒水中含一定雜質(zhì)，特別是媒水中鈣、鎂離子在溫度變化的情況下，與水進(jìn)行分離聚結(jié)成垢，溫差越大鈣鎂離子與水分離、聚結(jié)速度越快，加速結(jié)垢。要克服鈣鎂離子聚結(jié)成垢必須小溫差。b.熱媒水流量減少，必定造成熱媒水流速降低，熱媒水在管道內(nèi)運(yùn)行流速降低，鈣鎂離子聚結(jié)粘結(jié)管壁機(jī)遇增大。c.水泵揚(yáng)程選擇是根據(jù)媒水系統(tǒng)水流阻力大小來確定的，水流阻力大小，是根據(jù)流量、流速、配管的管徑大小與長度來確定的。在已定流量流速配備管徑情況下，熱媒水流量減少，流速就降低，水泵揚(yáng)程必定下降，同時(shí)水流阻力也減小，在水平管線中運(yùn)行沒有什么問題，但在高層而又是異程水系統(tǒng)中，就難克服幾何高度水流阻力，造成一些用戶供熱設(shè)備無熱媒水循環(huán)，影響用戶使用。通過以上論述得出，在中央空調(diào)系統(tǒng)中，進(jìn)出冷熱媒水溫差(不管5度還是10度溫差)要統(tǒng)一，流量流速也要統(tǒng)一，才能保障中央空調(diào)系統(tǒng)合理安全運(yùn)行。在中央空調(diào)系統(tǒng)供熱中，變更制冷系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，由于設(shè)備多，如制冷機(jī)運(yùn)行工況改變，未端設(shè)備傳熱改變，工程設(shè)計(jì)參數(shù)改變等因素具有一定困難。
本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種改造換熱器工作工況，易實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)中制冷供冷、制熱供熱運(yùn)行參數(shù)統(tǒng)一的汽-水-水換熱器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種汽-水-水換熱器，它包括有換熱器殼體，殼體內(nèi)設(shè)有多根換熱管，殼體后端封閉，其前端管口處密封設(shè)有四流程分隔板，各換熱管的管口均穿接在四流程分隔板上，且四流程分隔板的前端與帶有四流程分隔腔的封頭密封連接，其特征在于在換熱氣殼體后端外周壁或后端封閉端壁設(shè)有進(jìn)水口，在殼體前端上部外壁設(shè)有出水口，在封頭上部外壁對應(yīng)其上部半隔腔的位置設(shè)有蒸汽進(jìn)口，在封頭下部外壁對應(yīng)其下部半隔腔的位置設(shè)有蒸汽出口。
中央空調(diào)系統(tǒng)中汽-水換熱器是主要設(shè)備，汽-水換熱器型號(hào)，換熱方式多種多樣，如汽-水換熱器，水-水換熱器，容積式熱交換器，復(fù)合流程高效旋流汽-水換熱器，浮動(dòng)盤管汽-水換熱器等等。以上換熱器各有自己的特點(diǎn)和工作環(huán)境的獨(dú)特性。本實(shí)用新型發(fā)揚(yáng)它們的長處，克服它們短處，來達(dá)到制冷、供冷、制熱、供熱參數(shù)統(tǒng)一，流量流速統(tǒng)一，保障中央空調(diào)安全合理運(yùn)行。本實(shí)用新型結(jié)合中央空調(diào)的特點(diǎn)，以節(jié)約能源，降低運(yùn)行費(fèi)用為目的，其汽-水-水換熱器比一般汽-水換熱器節(jié)約能源17.4％。本實(shí)用新型對汽-水換熱器的換熱方式進(jìn)行改變，由換熱器管內(nèi)走媒水，管外走蒸汽，改為管內(nèi)走蒸汽，管外走媒水。改進(jìn)后的換熱器，媒水通過換熱器阻力小，流量大，升溫平穩(wěn)，蒸汽中熱量利用率達(dá)到96.3％，蒸汽冷凝水出口溫低，只比熱媒水出口溫度高出0-2℃。改進(jìn)后的換熱器在供熱系統(tǒng)中使用，每年可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用120萬元左右。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1的A-A放大斷面示意圖。
圖3是
圖1的B-B放大斷面示意圖。
如
圖1-3，本實(shí)用新型包括有換熱器殼體1，殼體1內(nèi)設(shè)有多根換熱管2，殼體1后端封閉，其前端管口處密封設(shè)有四流程分隔板3，各換熱管2的管口均穿接在四流程分隔板3上，且四流程分隔板3的前端與帶有四流程分隔腔4的封頭5密封連接，本實(shí)用新型的特點(diǎn)是，在換熱氣殼體1后端外周壁或后端封閉端壁設(shè)有進(jìn)水口6，在殼體1前端上部外壁設(shè)有出水口7，在封頭5上部外壁對應(yīng)其上部半隔腔4-1的位置設(shè)有蒸汽進(jìn)口8，在封頭5下部外壁對應(yīng)其下部半隔腔4-2的位置設(shè)有蒸汽出口9。
本實(shí)用新型中，進(jìn)水口6最好設(shè)置在換熱氣殼體1的后端底壁上，出水口7最好設(shè)置在殼體1的前端頂壁上。在殼體1中部底壁設(shè)有排污口10，在殼體1中部頂壁上設(shè)有安裝壓力表的接管11，在封頭5上部外壁對應(yīng)其四流程分隔腔4上部半隔腔4-1的位置設(shè)有用于安裝安全閥的接管12。
本實(shí)用新型的工作過程是，將循環(huán)水通過泵壓從進(jìn)水口6送入殼體1，通過與各換熱管2進(jìn)行熱交換后從殼體1出水口7送出。高壓高溫蒸汽從封頭5的蒸汽進(jìn)口8送入封頭5中四流程分隔腔4的上部半隔腔4-1，然后通過四流程分隔板3上與上部半隔腔4-1相通的換熱管管口進(jìn)入各對應(yīng)的換熱管2，使蒸汽進(jìn)入第一流程，并通過這些換熱管2使蒸汽進(jìn)入第二流程，并返回至封頭5的四流程分隔腔4的半圓隔腔4-3上部，由于半圓隔腔4-3的上部和下部是相通的，則蒸汽又從半圓隔腔4-3的下部進(jìn)入與四流程分隔板3上與半圓隔腔4-3下部相通的各換熱管2，使蒸汽進(jìn)入第三流程，并通過這些換熱管2使蒸汽進(jìn)入第四流程，并返回至封頭5的下部半隔腔4-2，最后從蒸汽出口9排出。其中蒸汽的第一、二流程是進(jìn)行汽-水交換，而其第三、四流程是進(jìn)行蒸汽的高溫凝水與殼體1內(nèi)熱媒水的水-水交換，故充分利用了蒸汽中的熱能，大大提高了熱交換率。
本實(shí)用新型的汽-水-水換熱器的換熱方式是傳熱管內(nèi)走蒸汽，傳熱管外走媒水。蒸汽在管內(nèi)運(yùn)行一、二流程，是汽-水換熱，三、四流程是蒸汽冷凝水與媒水繼續(xù)進(jìn)行換熱，是水-水換熱，這種換熱方式叫汽-水-水換熱。熱媒水在換熱管外運(yùn)行，是一流程。汽-水-水換熱器特點(diǎn)，1.蒸汽中的熱量利用率高達(dá)96％。蒸汽冷凝水溫度低，比熱媒水溫高出0-2℃。2.媒水通過換熱器阻力小，是一般汽-水換熱管1/10的阻力。通過汽-水換熱器的換熱方式改變，增大熱媒水通過汽-水換熱器水流面積(比一般汽一水換熱器水流面積大15倍左右)。熱媒水通過汽-水換熱器流程短，所以熱媒水通過汽-水換熱器阻力小(0.005Mpa)，一般汽一水換熱器熱媒水通過阻力在(0.1Mpa)。因此冷熱媒水水泵揚(yáng)程可由55M下降到44M，水泵電機(jī)每臺(tái)由110Kw下降到75KW，熱媒水水泵運(yùn)行費(fèi)下降30％以上。管內(nèi)走蒸汽阻力大，壓力損失就大，利用蒸汽中壓力作為動(dòng)力，推動(dòng)蒸汽運(yùn)行傳熱沒有什么害處，而且還有一定好處，可加快蒸汽中熱量傳遞。
權(quán)利要求1.一種汽-水-水換熱器，它包括有換熱器殼體，殼體內(nèi)設(shè)有多根換熱管，殼體后端封閉，其前端管口處密封設(shè)有四流程分隔板，各換熱管的管口均穿接在四流程分隔板上，且四流程分隔板的前端與帶有四流程分隔腔的封頭密封連接，其特征在于在換熱氣殼體后端外周壁或后端封閉端壁設(shè)有進(jìn)水口，在殼體前端上部外壁設(shè)有出水口，在封頭上部外壁對應(yīng)其上部半隔腔的位置設(shè)有蒸汽進(jìn)口，在封頭下部外壁對應(yīng)其下部半隔腔的位置設(shè)有蒸汽出口。
2.按權(quán)利要求1所述的汽-水-水換熱器，其特征在于所述進(jìn)水口應(yīng)設(shè)置在換熱氣殼體的后端底壁上，所述出水口應(yīng)設(shè)置在殼體的前端頂壁上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種專用于中央空調(diào)供暖系統(tǒng)用的汽－水換熱器，它包括有換熱器殼體，殼體內(nèi)設(shè)有多根換熱管，殼體后端封閉，其前端管口處密封設(shè)有四流程分隔板，各換熱管的管口均穿接在四流程分隔板上，且四流程分隔板的前端與帶有四流程分隔腔的封頭密封連接，在換熱氣殼體后端外周壁或后端封閉端壁設(shè)有進(jìn)水口，在殼體前端上部外壁設(shè)有出水口，在封頭上部外壁對應(yīng)其上部半隔腔的位置設(shè)有蒸汽進(jìn)口，在封頭下部外壁對應(yīng)其下部半隔腔的位置設(shè)有蒸汽出口。本實(shí)用新型是傳熱管內(nèi)走蒸汽，傳熱管外走媒水。
文檔編號(hào)F28D7/00GK2475988SQ0123721
公開日2002年2月6日 申請日期2001年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月6日
發(fā)明者蔡春余, 肖兵, 陳岳天 申請人:中國人民解放軍南京軍區(qū)南京總醫(yī)院