專利名稱：汽-水直接熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于供熱的汽－水直接熱交換器。它由外殼和噴管組成。
現(xiàn)有的汽－水直接熱交換器，如噴射式、噴管式等熱交換器，其換熱方式都是將蒸汽往水中噴射(參閱《供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊》陸耀慶主編，建工出版社1987.12出版)。由于水的密度大，因此在采用這種工作方式的情況下對(duì)蒸汽壓力的要求十分嚴(yán)格。首先要求蒸汽工作壓力必須高于的水循環(huán)壓力，否則水要倒流入蒸汽管道內(nèi)，這樣會(huì)造成水擊產(chǎn)生噪聲。并且要求蒸汽的工作壓力相當(dāng)穩(wěn)定，不然蒸汽壓力的波動(dòng)會(huì)引起換熱工況的不穩(wěn)定，這樣需要隨時(shí)調(diào)整，調(diào)整不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生水擊，這些要求使蒸汽的熱能利用受到很大的限制。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種改變傳統(tǒng)換熱方式，采用水向蒸汽中噴射的汽－水直接熱交換器。拓寬其應(yīng)用范圍，在余熱利用上創(chuàng)造出一種新途徑。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，在由外殼構(gòu)成的密封腔內(nèi)，穿入帶小孔的噴水管，將由進(jìn)水口進(jìn)入的待加熱的水噴射到空腔里的蒸汽中，蒸汽入口在外殼上。噴射出來的水處于細(xì)水柱及半霧化狀態(tài)。這樣使水和蒸汽充分接觸，蒸汽便由氣態(tài)快速轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，體積縮小，并借助循環(huán)泵的抽力在熱交換器內(nèi)形成一個(gè)微負(fù)壓汽－水熱交換空間。液化后的熱水匯于熱交換器的底部，形成一個(gè)固定的水位面。熱水由一個(gè)深入水平面下的阻氣彎管，經(jīng)過出水口引出。
進(jìn)水口上的進(jìn)水法蘭盤與噴水管連通，焊接在外殼上。出水口上的出水法蘭盤與阻氣彎管連通，也焊接在外殼上。蒸汽進(jìn)口開在外殼上，位于液化的熱水水位之上，蒸汽進(jìn)口法蘭盤焊接在外殼的蒸汽進(jìn)口處。


圖1為汽－水直接熱交換器的外形正視圖。
圖2為圖1沿A－A線的剖視圖。
其中1為熱交換器外殼，2為噴水管，3為進(jìn)水口法蘭盤，4為蒸汽進(jìn)口法蘭盤，5為出水口法蘭盤，6為阻氣彎管，7為除污導(dǎo)管，8為除污堵，9為除污孔，10為壓力表，11為雙色水位計(jì)。
現(xiàn)結(jié)合附圖將最佳實(shí)施例描述于下熱交換器外殼1由無縫鋼焊制而成，在外殼1構(gòu)成的密封腔中心垂直地安裝一根不銹鋼噴水管2。噴水管2與進(jìn)水口法蘭盤3連通，一塊焊接在外殼1上。噴水管2上鉆有噴射小孔，小孔上密下疏交錯(cuò)地布置。小孔的孔徑為φ1－12mm，以1.5mm為最佳。孔的截面積總和為噴水管表面積的40－60％，以55％為最佳。水在噴水管2內(nèi)的壓力調(diào)在0.1MPa至0.4MPa之間。在外殼1與噴水管2之間的負(fù)壓空腔內(nèi)，噴出來的水突然減壓達(dá)到半霧化狀態(tài)，與由蒸汽進(jìn)口進(jìn)來的蒸汽相結(jié)合交換成熱水。熱水在熱交換器下部形成一個(gè)固定水位面，由雙色水位計(jì)11顯示水位。蒸汽進(jìn)口開在外殼1上，位于水位面上方，熱水由阻氣彎管6，經(jīng)過出水口法蘭盤5引出。阻氣彎管6一端開口，位于水位面下；另一端與出水口法蘭盤5連通，一塊焊接在外殼1上，熱水水位面的高低是通過調(diào)節(jié)進(jìn)水口閥門和出水口閥門來實(shí)現(xiàn)的。在噴水管2的下部焊接一根除污導(dǎo)管7，其端部裝有除污堵8，除污堵8位于外殼1底部的除污孔9的中心部，裝在外殼1上的壓力表10是用來監(jiān)測熱交換器內(nèi)部工作用的。
本熱交換器制造得可大可小，容量從幾公斤至幾噸。大的熱交換器內(nèi)可平行安裝若干根噴水管，噴水管2的材料除不銹鋼外，或可采用碳鋼，或可采用黃銅。
由于本實(shí)用新型改變了傳統(tǒng)的熱交換方式，從結(jié)構(gòu)上采取使水往蒸汽中噴射的換熱方式，從而降低了對(duì)蒸汽壓力的要求。熱交換器對(duì)蒸汽壓力變化的適應(yīng)能力增強(qiáng)，允許蒸汽壓力在0.05MPa至0.4MPa之間隨意波動(dòng)，還能正常動(dòng)行，所以具有以下顯著的實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)1、由于0.05MPa的蒸汽壓即能工作，蒸汽壓不穩(wěn)定也能工作，因此拓寬了應(yīng)用范圍，能充分利用余熱，在節(jié)能上具有意義。
2、由于換熱方式是水往蒸汽中噴射，因此不會(huì)產(chǎn)生噪聲，也不產(chǎn)生水堿，降低對(duì)水質(zhì)的要求。
3、由于工況穩(wěn)定，因此操作簡便，如用于冬季暖氣采暖，一冬不需要調(diào)整。
權(quán)利要求1.一種汽-水直接熱交換器，由外殼和噴管組成，其特征在于由外殼構(gòu)成的密封空腔內(nèi)，穿入的噴管為一根帶小孔的噴水管，噴水管與進(jìn)水口法蘭盤連通，焊接在外殼上，蒸汽進(jìn)口開在外殼上，位于液化的熱水水位之上，蒸汽進(jìn)口法蘭盤焊接在蒸汽進(jìn)口處，阻氣彎管的開口位于熱水水位以下，出水口法蘭盤與阻氣彎管連通，焊接在外殼上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于所述的噴水管上的小孔的孔徑為φ1－2mm，以1.5mm為最佳，孔的分布交錯(cuò)地隨距進(jìn)水口距離由密變疏，孔的截面積總和占噴水管表面積的40－60％，以55％為最佳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換器，其特征在于所述的噴水管垂直安裝為佳。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱交換器，其特征在于所述的噴水管的材料為不銹鋼，或碳鋼，或黃銅。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，其特征在于所述的噴水管的下部焊接一根除污導(dǎo)管，其端部裝有除污堵，除污堵位于外殼底部的除污孔的中心部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱交換器，其特征在于所述的外殼上裝有顯示熱水水位的雙色水位計(jì)和監(jiān)測熱交換器內(nèi)部工況的壓力計(jì)。
專利摘要本實(shí)用新型改變了傳統(tǒng)汽-水熱交換方式，設(shè)計(jì)了一種將水往蒸汽中噴射的新穎的熱交換器。采用在熱交換器內(nèi)安裝一根帶噴孔的噴水管，讓噴射出來的水在負(fù)壓腔內(nèi)呈半霧化狀態(tài)，使水和蒸汽充分接觸，蒸汽便能快速地液化，由此對(duì)蒸汽的工況要求相應(yīng)簡化，對(duì)0.05MPa的蒸汽即能工作，蒸汽壓力不穩(wěn)也能工作，所以拓寬應(yīng)用范圍，可充分利用余熱來供熱。本熱交換器容量大至幾噸，小至幾公斤。
文檔編號(hào)F28C3/08GK2068222SQ9020893
公開日1990年12月26日 申請(qǐng)日期1990年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月22日
發(fā)明者王釗 申請(qǐng)人:王釗