專利名稱：熱水型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱交換技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種熱水型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換器。
背景技術(shù)：
國內(nèi)公知的汽水直接混合式熱交換器只能對(duì)流量、溫度進(jìn)行間斷式調(diào)節(jié)，當(dāng)換熱器熱負(fù)荷出現(xiàn)變化，或蒸汽、供回水參數(shù)出現(xiàn)變化系統(tǒng)影響正常運(yùn)行時(shí)，無法進(jìn)行即時(shí)調(diào)節(jié)而引起出水溫度波動(dòng)范圍過大、變化速率過快。如需調(diào)整，目前的方式是停止系統(tǒng)運(yùn)行，整體拆開設(shè)備，調(diào)整產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以滿足使用要求。即使在熱負(fù)荷或運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)微量變動(dòng)時(shí)，也無法對(duì)一定進(jìn)水流量下的混合物狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，而使系統(tǒng)處于非最佳運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行，降低換熱效率和運(yùn)行安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即由此產(chǎn)生，提出一種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換器。使系統(tǒng)在蒸汽參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，在不停止系統(tǒng)運(yùn)行的情況下達(dá)到連續(xù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。以使熱交換器內(nèi)汽水混合質(zhì)量比、壓力比始終處于最佳狀態(tài)，有效降低設(shè)備運(yùn)行噪音和運(yùn)行費(fèi)用，提高其換熱效率和運(yùn)行安全性。本發(fā)明實(shí)行上述目的采取的技術(shù)方案是一種熱水型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換器包括前三通、前芯、中三通、中芯、長(zhǎng)二通、調(diào)節(jié)裝置、溫度傳感器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制器，前芯同軸設(shè)置在中三通內(nèi)，中芯嵌套在中三通與后二通之間，在所述的前芯和中芯之間設(shè)置有調(diào)節(jié)裝置，所述的調(diào)節(jié)裝置在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下可做軸向前后水平移動(dòng)，該調(diào)節(jié)裝置由水向調(diào)節(jié)面和蒸汽向調(diào)節(jié)面構(gòu)成，通過調(diào)整蒸汽向調(diào)節(jié)面與所述前芯噴嘴的內(nèi)壁面形成的可變截面積來控制蒸汽量的大小、通過調(diào)整水向調(diào)節(jié)面與前芯噴嘴處的外壁面形成的可變截面積來控制進(jìn)水量的大小。本發(fā)明所述的調(diào)節(jié)裝置的蒸汽向調(diào)節(jié)面為一個(gè)圓臺(tái)側(cè)面和一個(gè)由多個(gè)圓臺(tái)側(cè)面首尾相連接而成的一個(gè)近似的圓臺(tái)側(cè)面首尾相連接形成的面，各個(gè)圓臺(tái)側(cè)面連接處有弧度過度；調(diào)節(jié)裝置的水向調(diào)節(jié)面為一圓臺(tái)側(cè)面的下底面和另一由多個(gè)圓臺(tái)側(cè)面上下底面依次相連接而成的近似圓臺(tái)側(cè)面的下底面相接而形成的一個(gè)紡錘形的面，各個(gè)圓臺(tái)側(cè)面連接處有弧度過度段。本發(fā)明所述的調(diào)節(jié)裝置與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主軸通過卷制彈性圓柱銷固定連接。本發(fā)明在所述的前三通的一端設(shè)置有密封件，內(nèi)置前防塵導(dǎo)向環(huán)，0型密封圈，聚四氟乙烯軸用彈簧張力密封圈和后防塵導(dǎo)向環(huán)。本發(fā)明通過改善產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)由原固定狀態(tài)變?yōu)榭蛇B續(xù)調(diào)節(jié)狀態(tài)。對(duì)汽水直接混合式熱交換器內(nèi)部零件可進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)在汽水參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，在不停止系統(tǒng)運(yùn)行的情況下可自動(dòng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)。改變混合室內(nèi)部曲線變化，由原線性結(jié)構(gòu)變?yōu)閰^(qū)間性曲線結(jié)構(gòu)，使熱交換器內(nèi)汽水混合質(zhì)量比、壓力比始終處于最佳狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)蒸汽參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，可通過調(diào)節(jié)噴嘴處蒸汽的過流面積，改變噴嘴噴出的蒸汽量，達(dá)到動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的目的。


圖1為本發(fā)明的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明調(diào)節(jié)裝置雙向調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明密封件結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、前三通，2、前芯，3、中三通，4、中芯，5、長(zhǎng)二通，6、彈性圓柱銷，7、調(diào)節(jié)裝置，8、主軸，9、密封法蘭，10、密封件，11、支撐套，12、電機(jī)底座，13、電機(jī)連接軸，14、調(diào)節(jié)裝置蒸汽向調(diào)節(jié)面，15、調(diào)節(jié)裝置水向調(diào)節(jié)面，16、前防塵導(dǎo)向環(huán)，17,0型密封圈，18、軸用彈簧張力密封圈，19、后防塵導(dǎo)向環(huán)。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的實(shí)施例如下
如圖1結(jié)合圖3所示本實(shí)施例所述的熱水型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換器包括前三通1、前芯2、中三通3、中芯4、長(zhǎng)二通5、彈性圓柱銷6、調(diào)節(jié)裝置7、主軸8、密封法蘭 9、密封件10、支撐套11、電機(jī)底座12、電機(jī)連接軸13，密封法蘭9、前三通1、中三通3、長(zhǎng)二通5依次通過端面的法蘭固定連接為一體，前芯2同軸設(shè)置在中三通3內(nèi)，中芯4嵌套在中三通3與后二通5之間，在前芯2和中芯4之間設(shè)置有調(diào)節(jié)裝置7，調(diào)節(jié)裝置7在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下可做軸向前后水平移動(dòng)，調(diào)節(jié)裝置7由水向調(diào)節(jié)面14和蒸汽向調(diào)節(jié)面15構(gòu)成，該調(diào)節(jié)裝置7通過調(diào)整蒸汽向調(diào)節(jié)面與前芯噴嘴的內(nèi)壁面形成的可變截面積來控制蒸汽量的大小、水向調(diào)節(jié)面與前芯噴嘴處的外壁面形成的可變截面積來控制水量的大小，結(jié)合外部配套的溫度傳感器，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制器，通過溫度傳感器的感應(yīng)信號(hào)，控制器控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)調(diào)節(jié)裝置動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)不間斷連續(xù)調(diào)節(jié)。在前三通1的一端通過螺栓連接有密封法蘭9，為密封件10提供安裝位置，密封法蘭9和密封件10采用螺紋連接，采用銅墊片密封，密封法蘭9，、支撐套11、電機(jī)底座12 之間采用螺栓連接緊固，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)連接軸13與主軸8采用螺紋連接，便于調(diào)整。 調(diào)節(jié)裝置7和主軸8的連接方式采用標(biāo)準(zhǔn)型卷制彈性圓柱銷6連接，以保證調(diào)節(jié)裝置7不發(fā)生脫落。如圖4所示為便于密封，密封件10為銅質(zhì)殼體，內(nèi)置前防塵導(dǎo)向環(huán)16，0型密封圈17，聚四氟乙烯軸用彈簧張力密封圈18和后防塵導(dǎo)向環(huán)19，按照特定順序安裝在密封件10內(nèi)。調(diào)節(jié)裝置7的蒸汽向調(diào)節(jié)面15為一由多個(gè)圓臺(tái)側(cè)面上下底面依次相連接而成的近似圓臺(tái)側(cè)面，各個(gè)圓臺(tái)側(cè)面連接處有弧度過度段，通過蒸汽向調(diào)節(jié)面15與前芯2噴嘴口內(nèi)徑截面積的配合可在前芯2噴嘴出口處形成一個(gè)可調(diào)節(jié)的過流面積，即可實(shí)現(xiàn)蒸汽向的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，為減小蒸汽向調(diào)節(jié)面15的阻力，在各個(gè)圓錐面連接處設(shè)為弧度過度；水向調(diào)節(jié)面14為一圓臺(tái)側(cè)面的下底面和另一由多個(gè)圓臺(tái)側(cè)面上下底面依次相連接而成的近似圓臺(tái)側(cè)面的下底面相接而形成的一個(gè)紡錘形的面，各個(gè)圓臺(tái)側(cè)面連接處有弧度過度段，通過水向調(diào)節(jié)面14與前芯2噴嘴口外徑形成的面積可在前芯2噴嘴出口處形成一個(gè)可調(diào)節(jié)的過流面積，即可實(shí)現(xiàn)水向的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，為減小蒸汽向調(diào)節(jié)面14的阻力，在各個(gè)圓錐面連接處設(shè)為弧度過度。前三通1、中三通3、長(zhǎng)二通5及密封法蘭9的端面均為法蘭結(jié)構(gòu)。前芯2為漸縮型噴嘴，當(dāng)具有一定壓力、流速的蒸汽進(jìn)入噴嘴后，由于管內(nèi)徑變小，蒸汽的壓力降低，流速急劇增大，形成高速氣流由噴嘴射出，蒸汽進(jìn)行絕熱膨脹以超音速噴射至中芯4中的混合段，并在混合段中與進(jìn)水混合。由于水向調(diào)節(jié)面14為紡錘形的， 即入口小、中間大，為保證設(shè)備的最大進(jìn)水量，將前芯2噴嘴外徑設(shè)計(jì)為如圖2所示的漸擴(kuò)形。中芯4中進(jìn)口混合段為漸縮型，出口擴(kuò)壓段為漸擴(kuò)形。當(dāng)水管入口處的水和由蒸汽噴管高速蒸汽射入混合室蒸汽發(fā)生動(dòng)能和熱量的交換。即高溫蒸汽遇冷凝結(jié)，釋放出大量汽化潛熱熱量，最終和給水形成高溫汽水混合物。同時(shí)，蒸汽給水迅速發(fā)生速度交換，使汽水混合物的流速急劇增加，這樣便在混合室形成高溫，高速水流流向擴(kuò)壓段。擴(kuò)壓段主要完成混合物動(dòng)能向壓力能的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)混合物壓力的劇增，當(dāng)高溫、高速的水流流入擴(kuò)壓段時(shí)，由于管徑增大，水流流速逐漸減少至外界循環(huán)網(wǎng)正常流速，這樣部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能，使壓力升高，從而可代替循環(huán)泵，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的循環(huán)。本實(shí)施例在使用時(shí)，在熱水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，結(jié)合合外部配套的溫度傳感器，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制器，在出口溫度傳感器溫度升高時(shí)，控制器控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)調(diào)節(jié)裝置7向蒸汽流動(dòng)方向逆向運(yùn)動(dòng)，控制減小蒸汽流量的同時(shí)也降低水的流量，但蒸汽流量的降低比例大于水流量的降低比例，以達(dá)到降低出水溫度的目的；在出口溫度傳感器溫度降低時(shí)，控制器控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)調(diào)節(jié)裝置7向蒸汽流動(dòng)方向順向運(yùn)動(dòng)，控制增大蒸汽流量的同時(shí)也減小水的流量，以達(dá)到提高出水溫度的目的。溫度傳感器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器均為公知的產(chǎn)品和常規(guī)的方法。為提高熱水型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換器的運(yùn)行平穩(wěn)性，有效的控制熱水型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換器出水溫度的波動(dòng)范圍，特采用雙向反比例調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)方式即蒸汽向和水向兩個(gè)調(diào)節(jié)量反向調(diào)節(jié)，增大一個(gè)量的同時(shí)減小另一個(gè)量；或者是兩個(gè)量同時(shí)增大或者減小，但增大或者減小的比例不同。通過這樣的調(diào)節(jié)方式，在用戶參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，在不停止系統(tǒng)運(yùn)行的情況下通過連續(xù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)使熱交換器內(nèi)汽水混合質(zhì)量比、壓力比始終處于最佳狀態(tài)，有效降低設(shè)備運(yùn)行噪音和運(yùn)行費(fèi)用，提高其換熱效率和運(yùn)行安全穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種熱水型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換裝置，包括前三通(1)、前芯(2)、中三通(3)、中芯G)、長(zhǎng)二通(5)、溫度傳感器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制器，前芯(2)同軸設(shè)置在中三通(3)內(nèi)，中芯(4)嵌套在中三通(3)與后二通(5)之間，其特征在于在所述的前芯 (2)和中芯(4)之間設(shè)置有軸向前后水平移動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置(7)，該調(diào)節(jié)裝置(7)由水向調(diào)節(jié)面(14)和蒸汽向調(diào)節(jié)面(15)構(gòu)成，通過調(diào)整蒸汽向調(diào)節(jié)面與所述前芯(2)噴嘴的內(nèi)壁面形成的可變截面積來控制蒸汽量的大小，通過調(diào)整水向調(diào)節(jié)面與前芯噴嘴處的外壁面形成的可變截面積來控制進(jìn)水量的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換裝置，其特征在于所述調(diào)節(jié)裝置(7)的蒸汽向調(diào)節(jié)面(15)為一個(gè)圓臺(tái)側(cè)面和一個(gè)由多個(gè)圓臺(tái)側(cè)面首尾相連接而成的一個(gè)近似的圓臺(tái)側(cè)面首尾相連接形成的面，各個(gè)圓臺(tái)側(cè)面連接處有弧度過度； 調(diào)節(jié)裝置(7)的水向調(diào)節(jié)面(14)為一圓臺(tái)側(cè)面的下底面和另一由多個(gè)圓臺(tái)側(cè)面上下底面依次相連接而成的近似圓臺(tái)側(cè)面的下底面相接而形成的一個(gè)紡錘形的面，各個(gè)圓臺(tái)側(cè)面連接處有弧度過度段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換裝置，其特征在于所述調(diào)節(jié)裝置(7)與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主軸(8)通過卷制彈性圓柱銷(6)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換裝置，其特征在于所述前三通(1)的一端設(shè)置有密封件(10)，內(nèi)置前防塵導(dǎo)向環(huán)(16)，0型密封圈(17)， 聚四氟乙烯軸用彈簧張力密封圈(18)和后防塵導(dǎo)向環(huán)(19)。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種熱水型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)式汽水直接混合式熱交換裝置包括前三通(1)、前芯(2)、中三通(3)、中芯(4)、長(zhǎng)二通(5)、溫度傳感器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制器，前芯(2)同軸設(shè)置在中三通(3)內(nèi)，中芯(4)嵌套在中三通(3)與后二通(5)之間，在前芯和中芯之間設(shè)置有調(diào)節(jié)裝置(7)，調(diào)節(jié)裝置在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下可做軸向前后水平移動(dòng)，該調(diào)節(jié)裝置由水向調(diào)節(jié)面(14)和蒸汽向調(diào)節(jié)面(15)構(gòu)成，通過調(diào)整蒸汽向調(diào)節(jié)面與所述前芯噴嘴的內(nèi)壁面形成的可變截面積來控制蒸汽量的大小、通過調(diào)整水向調(diào)節(jié)面與前芯噴嘴處的外壁面形成的可變截面積來控制進(jìn)水量的大小。在用戶蒸汽參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，在不停止系統(tǒng)運(yùn)行的情況下達(dá)到連續(xù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)目的。
文檔編號(hào)F28C3/08GK102374797SQ20111034249
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者吳小天, 孫曉琳, 張嘉, 曹輝, 王龍江, 羅明才 申請(qǐng)人:洛陽藍(lán)海實(shí)業(yè)有限公司