專利名稱：管殼式汽動換熱器和汽動換熱機組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管殼式換熱器、以及使用上述管殼式換熱器的汽動換熱機組，屬于熱交換設備技術領域。
背景技術：
現有的管殼式換熱器均由獨自封閉的管程和殼程兩部分組成，管程流體與殼程流體在各自獨立流動的過程中通過換熱管壁以熱傳導方式為主進行熱量交換，由于靠近換熱管壁的流體膜的導熱系數極低，極大地阻礙著熱量的傳遞，因此傳統管殼式換熱器的換熱效率不高。雖然在此基礎上，人們將換熱管或加工成螺旋狀、波節(jié)狀，或將換熱管壁加工出橫紋、螺紋等等，改變了流體的流動狀況，在很大程度上提高了換熱效率，現在已被廣泛應用，但上述所有變化并沒有從根本上解決熱阻的問題，故換熱效果并不理想，特別是在汽水換熱過程中，換熱主要利用的是蒸汽的汽化潛熱，在大量的熱能被浪費掉的同時，還浪費了大量的冷凝水和帶壓蒸汽的動能。以此類換熱器為核心所組成的換熱機組需水泵的強制循環(huán)才能供給熱用戶使用，運行中需消耗大量的電能。
而現有的汽水直混式換熱器汽水直接混合所產生的震動和噪聲過大，由于這兩個弊病難以解決，故目前還難以實際應用。以此類換熱器所組成的換熱機組不但由于上述原因導至運行噪音大、故障率高、壽命短等問題，還受蒸汽壓力的影響而導致運行極不可靠，故目前也難以實際應用。

發(fā)明內容本實用新型針對上述現有技術的不足，提供一種性能穩(wěn)定、安全性高、熱效率可達100％、節(jié)能效果顯著的新型管殼式汽動換熱器。
本實用新型的另一目的在于提供一種以上述管殼式汽動換熱器為核心的汽動換熱機組，該換熱機組在正常情況下無需循環(huán)水泵強制循環(huán)，運行費用低，省去了傳統換熱機組所必備的補水箱和補水泵，降低了制造成本和運行成本。
本實用新型是通過以下技術措施完成的本實用新型的管殼式汽動換熱器，包括有殼體、管箱、前管板、后管板、管束和混合腔封頭，管束固定在前管板和后管板之間，殼體的前端設置有一個冷媒進口，管箱的前端設置有一個熱媒進口、混合腔封頭的中心設有一個混合媒出口，其特別之處在于所述的后管板上固定有一圓錐形噴射器，噴射器的底部位于管束出口的四周，噴射器的頂部與混合媒出口相對并留有間隙；位于噴射器底部圓周外的后管板上開有若干小孔，噴射器與混合腔封頭之間形成混合腔。
上述的的管殼式汽動換熱器，為了防止噴射器震動，所述的噴射器外側固定有一減震架。
一種包括上述管殼式汽動換熱器的汽動換熱機組，其連接關系為管殼式汽動換熱器的混合媒出口與冷媒進口之間連接有最終用戶，并通過管道形成主循環(huán)回路，混合媒出口與最終用戶之間還并聯有一備用循環(huán)泵。
上述的汽動換熱器，為了對整個機組進行自動控制，在主循環(huán)回路上連接有電磁閥、溫度傳感器、遠傳壓力表、電接點壓力表，并且由電控箱進行控制。
本實用新型的管殼式汽動換熱器，將管殼式換熱器與噴射器緊密連為一體，并將管殼式換熱器換熱原理與噴射器射流原理相結合應用于熱交換過程中，不但實現了熱媒與冷媒間的零熱阻熱量交換，而且能夠充分利用冷凝水的顯熱值，使熱效率達到100％，還能夠充分利用帶壓蒸汽的動能，實現系統無泵循環(huán)，進一步實現節(jié)能的目的，并可為系統省去補水箱和補水泵，節(jié)能效果極其顯著。由于提高了熱效率，使其體積較同型號的管殼式換熱器下降了2/3左右，不但節(jié)約了材料，而且減小了占地面積。
該換熱器在換熱過程中避免了汽水直接混合，真正實現了無噪聲、無震動運行，運行安全可靠，并極大地提高了換熱器的使用壽命。
該換熱機組在蒸汽壓力正常的情況下無需循環(huán)水泵強制循環(huán)，依靠帶壓蒸汽的動力即可實現無泵循環(huán)。在蒸汽壓力低于推動系統循環(huán)所需壓力的情況下，還可啟動備用循環(huán)水泵作輔助循環(huán)，既保證了系統運行安全可靠，又最大限度地節(jié)約了運行費用。該換熱機組充分利用了蒸汽冷凝水進行補水，省去了傳統換熱機組所必備的補水箱和補水泵，不但降低了制造成本，同時也降低了運行成本。


附圖1是本實用新型管殼式汽動換熱器的結構示意圖附圖2是本實用新型汽動換熱機組的示意圖圖中1、熱媒進口、2、管箱 3、前管板 4、管束 5、后管板 6、噴射器 7、減震架 8、混合腔封頭 9、混合媒出口 10、殼體 11、冷媒進口。
12、15、17、19、21、24、27和30均為閘閥 13、電動調節(jié)閥 14、過濾器16、電接點壓力表 18、電磁閥 20、除污器 22、溫度傳感器 23、止回閥 25、安全閥 26、遠傳壓力表 28、止回閥 29、備用循環(huán)泵 31、管殼式汽動換熱器 32、電控箱。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型具體實施方式
作進一步說明，本實用新型管殼式汽動換熱器的結構如附圖1中所示，管箱2上設有熱媒進口1，管箱2與殼體10緊密連接，殼體10上設有冷媒進口11，殼體前端與管箱2相連，后端則與混合腔封頭8緊密連接，混合腔封頭8上設有混合媒出口9，殼體中的前管板3、管束4、后管板5、噴射器6和減震架7等部件的連接方式為管束4兩端分別與前、后管板焊接或脹接相連、前管板3靠近管箱與殼體10焊接相連，后管板5靠近混合腔與殼體10焊接連接，噴射器6底端與后管板5固定相連，另一端與減震架7相連，減震架7固定于殼體10內部，噴射器6的頂端與混合媒出口相對并留有適當的空隙以吸入冷媒。位于噴射器6底部圓周外的后管板上開有若干小孔，噴射器與混合腔封頭之間形成混合腔使用時，一、二次介質分別由熱媒進口和冷媒進口進入管殼式汽動換熱器的管殼部分，并在此進行初步熱量交換，一次介質經噴射器射入混合腔后與二次介質充分混合并由混合媒出口排出。
本實用新型汽動換熱機組的示意圖如附圖2所示，在管殼式汽動換熱器31的熱媒進口端加設有閘閥12、電動調節(jié)閥13、過濾器14與熱媒進口相連，在管殼式汽動換熱器的冷媒進端加設閘閥15、19并與除污器20相連，在閘閥15與19間設電接點壓力表16和電動泄放管(包括閘閥17和電磁閥18)，在管殼式汽動換熱器的混合媒出口上設溫度傳感器22來控制電動調節(jié)閥13的開關量，并設止回閥23與混合媒出口管路相連，跨止回閥23兩端為一臺備用循環(huán)泵29，備用循環(huán)泵29的進水口設閘閥30，備用循環(huán)泵29的出水口加設止回閥28和閘閥27，在止回閥后的混合媒出口總管上加設遠傳壓力表26和安全閥25，根據混合媒出口壓力的變化通過遠傳壓力表26將信號反饋給電控箱32，通過電控箱32控制備用水泵的啟停并變頻調節(jié)其運行。
使用時，一、二次介質分別由熱媒進口總管和冷媒進口總管進入管殼式汽動換熱器的管殼部分，并在此進行初步熱量交換，一次介質經噴射器射入混合腔后與二次介質充分混合并由混合媒出口總管排出，經最終用戶后，循環(huán)介質由冷媒進口進入管殼式汽動換熱器內，開始下一步循環(huán)。
權利要求1.一種管殼式汽動換熱器，包括有殼體、管箱、前管板、后管板、管束和混合腔封頭，管束固定在前管板和后管板之間，殼體的前端設置有一個冷媒進口，管箱的前端設置有一個熱媒進口、混合腔封頭的中心設有一個混合媒出口，其特征在于所述的后管板上固定有一圓錐形噴射器，噴射器的底部位于管束出口的四周，噴射器的頂部與混合媒出口相對并留有間隙；位于噴射器底部圓周外的后管板上開有若干小孔，噴射器與混合腔封頭之間形成混合腔。
2.根據權利要求1所述的管殼式汽動換熱器，其特征在于所述的噴射器外側固定有一減震架。
3.一種包括權利要求1所述的管殼式汽動換熱器的汽動換熱機組，其特征在于管殼式汽動換熱器的混合媒出口與冷媒進口之間連接有最終用戶，并通過管道形成主循環(huán)回路，混合媒出口與最終用戶之間還并聯有一備用循環(huán)泵。
4.根據權利要求3所述的汽動換熱器，其特征在于在主循環(huán)回路上連接有電磁閥、溫度傳感器、遠傳壓力表、電接點壓力表。
專利摘要本實用新型涉及一種管殼式換熱器、以及使用上述管殼式換熱器的汽動換熱機組。管殼式汽動換熱器的改進之處在于所述的后管板上固定有一圓錐形噴射器，噴射器的底部位于管束出口的四周，噴射器的頂部與混合媒出口相對并留有間隙；位于噴射器底部圓周外的后管板上開有若干小孔，噴射器與混合腔封頭之間形成混合腔。汽動換熱機組的連接關系為管殼式汽動換熱器的混合媒出口與冷媒進口之間連接有最終用戶，并通過管道形成主循環(huán)回路，混合媒出口與最終用戶之間還并聯有一備用循環(huán)泵。本實用新型不僅實現了熱媒與冷媒間的零熱阻熱量交換，還能夠充分利用帶壓蒸汽的動能，實現系統無泵循環(huán)，實現了無噪聲、無震動運行，運行安全可靠，并極大地提高了換熱器的使用壽命。
文檔編號F28F9/00GK2935064SQ20062008600
公開日2007年8月15日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權日2006年6月23日
發(fā)明者邊榮江, 姚景泉, 王慶碧 申請人:濟南市供水設備廠有限公司