專利名稱：彈性管束汽水熱交換機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽水熱交換機(jī)組，特別是利用彈性管束實(shí)現(xiàn)水流誘發(fā)振動進(jìn)行強(qiáng)化傳熱的高效供熱機(jī)組。
長期以來，國內(nèi)外的汽水熱交換器機(jī)組中的主要設(shè)備如換熱器、水泵、穩(wěn)壓罐、溫控器等都由不同工廠設(shè)計(jì)制造，然后裝配成一個(gè)系統(tǒng)，由于未充分改善整體供熱效果，在使用過程中難以保持機(jī)組的高效運(yùn)行，并且強(qiáng)化傳熱效果不理想，在較小蒸汽源的情況下不能滿足高峰負(fù)荷供熱，能源利用率較低。
本發(fā)明的目的在于提供一種新的汽水換熱機(jī)組，利用彈性管束傳熱文件，實(shí)現(xiàn)水流誘發(fā)振動下的強(qiáng)化傳熱，提高能源利用率。
本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵在于，由熱交換器、穩(wěn)壓罐、儲水罐、循環(huán)水管等構(gòu)成的汽水熱交換機(jī)組，采用彈性管束作為傳熱元件，蒸汽由蒸汽輸送管進(jìn)入熱交換器內(nèi)的彈性管束，再流通入穩(wěn)壓罐內(nèi)的租管二次放熱后，由凝結(jié)水管導(dǎo)出。熱交換器的上下兩端通過循環(huán)水管與儲水管連接，熱交換器內(nèi)的設(shè)有紊流誘發(fā)裝置，利用彈性管束實(shí)現(xiàn)水流誘發(fā)振動的強(qiáng)化傳熱，提高傳熱效率，在較小蒸汽源的情況下能滿足高峰負(fù)荷供熱，保證機(jī)組的高效運(yùn)行。
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作詳細(xì)敘述。

圖1給出了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖;圖2為本發(fā)明機(jī)組的熱交換器剖面示意圖;圖3為熱交換器的俯視示意圖;圖4為本發(fā)明機(jī)組的穩(wěn)壓罐剖面示意圖，圖5為本發(fā)明機(jī)組的儲水罐剖面示意圖;圖6給出了熱交換器內(nèi)的紊流誘發(fā)裝置剖面圖。
本機(jī)組由熱交換器[2]、穩(wěn)壓罐[1]、儲水罐[3]、循環(huán)水管[6]、主蒸汽管[5]、凝結(jié)水管[8]、供水泵[9]、循環(huán)水泵[7]、溫度測量裝置[12]、壓力測量裝置[11]、電磁閥[4]等構(gòu)成。當(dāng)機(jī)組開始運(yùn)行時(shí)，整個(gè)機(jī)組內(nèi)的水都是冷的，此時(shí)，循環(huán)水管[8]中的水泵[7]開始工作，主蒸汽管[5]上三個(gè)閥門中的一個(gè)被開啟，儲水罐[3]內(nèi)的水被加熱，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值(一般取65℃)后，蒸汽閥門關(guān)閉，循環(huán)水泵停止工作。在機(jī)組開始工作的同時(shí)，主水管中的供水泵[9]也被啟動，使穩(wěn)壓罐[1]內(nèi)的壓力達(dá)到一定值，并通過壓力測量裝置[11]控制罐內(nèi)壓力始終保持在某一壓力范圍內(nèi)，從而使整個(gè)供水系統(tǒng)中的壓力基本保持恒定。
當(dāng)機(jī)組開始向外供水時(shí)，穩(wěn)壓罐內(nèi)的壓力降低，這時(shí)，供水泵[9]工作，給水先進(jìn)入穩(wěn)壓罐[1]，然后進(jìn)入熱交換器[2]，被加熱后進(jìn)入儲水罐[3]，與罐內(nèi)的原有儲水混合后通過出水管[13]，送入供熱系統(tǒng)。蒸汽則由蒸汽管道[5]進(jìn)入熱交換器內(nèi)的彈性管束[15]，再進(jìn)入穩(wěn)壓罐[3]內(nèi)的盤管[18]二次放熱后，由凝結(jié)水管[8]導(dǎo)出。
系統(tǒng)中不需要熱水時(shí)，儲水罐內(nèi)的水會逐漸冷卻，當(dāng)溫度降低至某一定值時(shí)，機(jī)組內(nèi)的循環(huán)水泵[7]開始工作，同時(shí)蒸汽閥門[4]中的一個(gè)開啟，將儲水重新加熱至某一設(shè)定溫度，這樣，無論系統(tǒng)內(nèi)是否需要熱水，儲水罐[3]內(nèi)的水溫基本是恒定的。因此，供給系統(tǒng)中所需用水的溫度也基本上是恒定的。在儲水罐[3]內(nèi)設(shè)有混水板[19]，可使熱交換器[2]流入的熱水與罐內(nèi)儲水較好地混合，保證系統(tǒng)的用水溫度。
本機(jī)組的熱交換器[2]由上端蓋[14]、下端蓋[17]、筒體[16]、蒸汽輸送管[5]、凝結(jié)水導(dǎo)出管[8]、彈性管束[15]等組成，彈性管束[15]由多根盤管水平并聯(lián)固定在蒸汽管[5]和凝結(jié)水管[8]上，構(gòu)成一個(gè)固定端，兩個(gè)自由端，自由端部具有配重結(jié)構(gòu)，彈性管束[16]相互間平行按裝，并設(shè)置有多組，熱交換器[2]下端設(shè)有紊流誘發(fā)裝置，在給水管上設(shè)置折流管[20]和V型翼片攏動管[21]，V型翼片的端部為活動結(jié)構(gòu)，可在水流動過程中左右搖擺，V型翼片攏動管[21]垂直于彈性管束[15]自由端的端部。從V型翼片攏動管[21]流出的水流恒不穩(wěn)定，因此作用在底排彈性管束[15]端部上的流體力不斷變化，從而不斷激發(fā)彈性管束，使之不斷受激振動。由于振動的耦合作用，則可實(shí)現(xiàn)所有彈性管束的振動。
由于蒸汽汽流在彈性管束的急促回轉(zhuǎn)對端部的沖擊，彈性管束外側(cè)旋渦脫落時(shí)對管束的升力，管束內(nèi)充壓后剛度的變化等復(fù)合作用，可使彈性管束產(chǎn)生一種徑向伸縮。這種伸縮可使彈性管束的95%以上長度產(chǎn)生宏觀變形，從而可使附著在管束外側(cè)的脆性水垢、鐵銹附著物等自行脫落。
該機(jī)組的熱交換器[2]上、下兩端通過循環(huán)水管[6]與儲水罐[3]連接。熱交換器出水由頂部進(jìn)入儲水罐[3]，再從儲水罐[3]底部流入供熱系統(tǒng)。穩(wěn)壓罐[1]的加熱元件也采用彈性管束。彈性管束[15]與蒸汽管[5]、凝結(jié)水管[8]的聯(lián)接方式采用螺紋密封結(jié)構(gòu)。
本機(jī)組的熱交換傳熱系數(shù)大于3200w/m2c，熱效率≥95%，熱水出口溫度偏差不大于±2.7℃，壓力波動小于0.003MPa。
本發(fā)明充分改善整全供熱效果，熱容量適中，溫控精確，主要傳熱元件能夠自動除垢，保持機(jī)組的高效運(yùn)行。傳熱元件采用可拆聯(lián)接結(jié)構(gòu)，便于維修與更換，提高了熱交換器的使用壽命，并利用蓄熱功能，實(shí)現(xiàn)了較小蒸汽源的高峰負(fù)荷供熱，提高了能源利用率。本機(jī)組可廣泛地適用于賓館、飯店、機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠、居民小區(qū)等生活熱水供水系統(tǒng)。可以滿足現(xiàn)代社會對非工業(yè)用水加熱器的需要。
權(quán)利要求
1.一種汽水熱交換機(jī)組，由熱交換器、穩(wěn)壓罐、儲水罐、循環(huán)水管構(gòu)成，其特征在于熱交換器[2]采用彈性管束[15]作為傳熱元件，蒸汽由蒸汽輸送管[5]進(jìn)入熱交換器[2]內(nèi)的彈性管束[15]，再流入穩(wěn)壓罐[1]內(nèi)的管束[18]二次放熱后，由凝結(jié)水管[8]導(dǎo)出，熱交換器的上、下兩端通過循環(huán)水管[6]與儲水罐連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水機(jī)組，其特征在于熱交換器[2]下端的給水管上設(shè)置折流管[20]和V型翼片攏動管[21]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水機(jī)組，其特征在于V型翼片攏動管垂直于彈性管束自由端的端部，V型翼片的端部為活動結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水機(jī)組，其特征在于熱交換器內(nèi)沒有多組彈性管束，彈性管束由多根盤管水平并聯(lián)固定在蒸汽管和凝結(jié)水管上，構(gòu)成一個(gè)固定端，兩個(gè)自由端，自由端部具有配重結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水機(jī)組，其特征在于儲水罐內(nèi)設(shè)有水流混合板[19]。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新的汽水熱交換機(jī)組，該機(jī)組由熱交換器、穩(wěn)壓罐、儲水罐、主水管、循環(huán)水管、蒸汽管、凝結(jié)水管、供水泵、循環(huán)水泵、溫度及壓力測量裝置等構(gòu)成。其關(guān)鍵技術(shù)在于利用彈性管束作為傳熱元件，實(shí)現(xiàn)水流誘發(fā)振動強(qiáng)化傳熱。該機(jī)組熱效率達(dá)95％以上，傳熱系數(shù)大于3200W/m
文檔編號F28C3/06GK1104759SQ9411056
公開日1995年7月5日 申請日期1994年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月28日
發(fā)明者程林, 楊培毅, 田茂誠 申請人:山東工業(yè)大學(xué)