CN101915414A - 一种固液两相换热的蒸汽发生装置 - Google Patents

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Abstract

一种固液两相换热的蒸汽发生装置，涉及用于工业领域高温物料余热回收装置，它解决现有蒸汽发生器的利用率低，并且在不同的应用领域内对蒸汽发生器有不同的装置结构要求的问题，该装置的夹层罐体设置在主罐体内，在主罐体的上部固定有锥形散热板，进料口设置在锥形的散热板的顶端，主罐体与夹层罐体之间设置有换热管，换热管与第一循环出水管通过水泵连通，第一循环出水管与第二循环出水管的出口设置在主罐体与夹层罐体上部的散热板外部和内部，第二循环出水管与第一循环出水管连通，出料口设置在主罐体的下部，入水管设置在夹层罐体内的出料口的一侧，蒸汽出管穿过主罐体的散热板与外部的蒸汽接收装置连接。本发明装置适用于高温物料的回收应用。

Description

一种固液两相换热的蒸汽发生装置
技术领域
本发明涉及用于工业领域高温物料余热回收装置，具体涉及一种固液两相换热的蒸汽发生装置。
背景技术
高耗能工业领域，如化工，石油，电力，煤炭，建材等行业，基于节能减排和环境保护的需要，有大量的高温气体须经过余热回收后排放。
目前，常见的余热回收装置有：翅片管式蒸汽发生器、上下锅筒式余热锅炉、分离套管式热管蒸汽发生器以及翅片管式蒸汽发生器与热管蒸汽发生器结合的蒸汽发生器；它们在传热和布置方面各有特点，但所述的每类余热回收装置都要根据其所使用的具体环境特殊设置，例如对于烟气的余热回收，要对烟道的布置空间，烟气的进出口湿度来选择和确定具体的换热器种类和容量；而且所述余热回收装置均无法适应于气体温度变化范围过大的场合，在烟气温度超出或低于余热回收装置的预定工况范围时，则无法使排出气体达到排放标准或导致余热回收效率下降。而对于现有应用在挂烫机中的蒸汽发生器在使用时存在结构复杂或者是由于蒸汽发生器中的发热体的设置，当水位下降至发热体的下方时，所述的发热体不能迅速汽化水体，如果对发热体继续加热时，温度会超过安全的温度，发热体会出现干烧现象，甚至引起火灾；而另一种蒸汽发生器设置在燃气轮机上，此蒸汽发生器结构复杂，并且在使用时由于蒸汽发生器的加热面的热量过高，进而使在蒸汽发生器管中造成汽泡，使管过热并损坏，致使该装置达不到符合的要求，导致热能利用效率低。
发明内容
本发明为解决现有蒸汽发生器的利用率低，并且在不同的应用领域内对蒸汽发生器有不同的装置结构要求的问题，提供一种固液两相换热的蒸汽发生装置。
一种固液两相换热的蒸汽发生装置，包括主罐体、夹层罐体、进料口、出料口、换热管、水泵、蒸汽出管、入水管、第一循环出水管、第二循环出水管、外散热板和内散热板，所述夹层罐体设置在主罐体内，夹层罐体与主罐体的上部固定有锥形散热板，所述进料口设置在锥形的外散热板和锥形内散热板的顶端，所述主罐体与夹层罐体之间设置有换热管，所述换热管与第一循环出水管通过水泵连通，第一循环出水管的出口设置在主罐体上部的散热板外侧，所述第二循环出水管与第一循环出水管连通，第二循环出水管的出口设置在夹层罐体上部的散热板内侧，所述出料口设置在主罐体的下部，入水管设置在夹层罐体内，位于出料口的一侧，所述蒸汽出管穿过主罐体和夹层罐体上部的内散热板和外散热板与外部的蒸汽接收装置连接。
本发明的工作原理：本发明所述的蒸汽发生器通过在主罐体与夹层罐体的夹层中设有换热管，并在主罐体与夹层罐体的上部与下部分别设置成锥形的进料口与出料口，并且设置有外接循环水管，冷水由出料口一侧设置的入水管流通至整个夹层内，热物料通过进料口至换热管后经出料口变成常温物料，由于热物料的不断进入使冷水变为热水，然后采用水泵将热水通过循环水管喷入到进料口的散热板上，然后散热板上设置蒸汽出管将散热板所产生的热量导出至外部的接收装置，从而实现对热能的利用。
本发明的有益效果：本发明所述的蒸汽发生器可应用在各个领域，蒸汽发生器为密封的罐体，利用了水循环的过程将高温物料经进料口至出料口后变成常温物料，提高了热能源的利用率。
附图说明
图1为本发明所述的一种换热蒸汽发生器的装置结构示意图；
图中：1、主罐体，2、夹层罐体，3、进料口，4、出料口，5、换热管，6、水泵，7、蒸汽出管，8、入水管，9、第一循环出水管，9-1、第一喷淋头，10-1、第二喷淋头，10、第二循环出水管，11、外散热板，12、内散热板，13、液位计，14、水位传感器。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，一种固液两相换热的蒸汽发生装置，包括主罐体1、夹层罐体2、进料口3、出料口4、换热管5、水泵6、蒸汽出管7、入水管8、第一循环出水管9、第二循环出水管10、外散热板11和内散热板12，所述夹层罐体2设置在主罐体1内，夹层罐体2与主罐体1的上部固定有锥形散热板11，所述进料口3设置在锥形的外散热板11和锥形内散热板12的顶端，所述主罐体1与夹层罐体2之间设置有换热管5，所述换热管5与第一循环出水管9通过水泵6连通，第一循环出水管9的出口设置在主罐体1上部的散热板11外侧，所述第二循环出水管10与第一循环出水管9连通，第二循环出水管10的出口设置在夹层罐体上部的散热板11内侧，所述出料口4设置在主罐体1的下部，入水管8设置在夹层罐体2内，位于出料口4的一侧，所述蒸汽出管7穿过主罐体1和夹层罐体2上部的内散热板12和外散热板11与外部的蒸汽接收装置连接。
本实施方式所述的装置为密封罐体。物料的进出过程在一个密封的腔体内实现，进而实现了物料的降温以及热量的回收。
本实施方式所述的主罐体1与夹层罐体2之间设置的换热管为纵横排列方式。
本实施方式所述的第一循环出水管9与第二循环出水管10的出口处分别设置第一喷淋头9-1和第二喷淋头10-1。
本实施方式所述的出料口4的另一侧设置温度传感器，所述出料口4可以为锥形出料口。所述温度传感器设置在主罐体1的外部，用于测量物料经出料口4时的温度，锥形出料口4可以加快物料经该装置后放出的速度。
本实施方式所述的装置还包括液位计13和水位传感器14，所述水位传感器14设置在与散热板11底部设置的位置相同的入水管8上，所述液位计13设置在入水管8上并穿出主罐体1，水位传感器14的位置高于液位计13的位置。当入水管8内的水位低于水位传感器14测得的水位时，调整外部水泵进行放水，保证换热管5内的水位，外部的液位计用于人眼对水位的观测，便于及时调整水位。
本实施方式所述的蒸汽出管7的出口处设置温度传感器。所述的温度传感器用于测量主罐体1与夹层罐体2内的蒸汽温度。
本实施方式所述的散热板11上固定有圆柱形支柱，增加了散热的面积。所述内散热板12与夹层罐体2形成密封罐体，外散热板11与主罐体1形成密封罐体。所述主罐体1与夹层罐体2形成密封罐体。

Claims (10)

1.一种固液两相换热的蒸汽发生装置，包括主罐体(1)、夹层罐体(2)、进料口(3)、出料口(4)、换热管(5)、水泵(6)、蒸汽出管(7)、入水管(8)、第一循环出水管(9)、第二循环出水管(10)、外散热板(11)和内散热板(12)，其特征是，所述夹层罐体(2)设置在主罐体(1)内，夹层罐体(2)与主罐体(1)的上部固定有锥形散热板(11)，所述进料口(3)设置在锥形的外散热板(11)和锥形内散热板(12)的顶端，所述主罐体(1)与夹层罐体(2)之间设置有换热管(5)，所述换热管(5)与第一循环出水管(9)通过水泵(6)连通，第一循环出水管(9)的出口设置在主罐体(1)上部的散热板(11)外侧，所述第二循环出水管(10)与第一循环出水管(9)连通，第二循环出水管(10)的出口设置在夹层罐体上部的散热板(11)内侧，所述出料口(4)设置在主罐体(1)的下部，入水管(8)设置在夹层罐体(2)内，位于出料口(4)的一侧，所述蒸汽出管(7)穿过主罐体(1)和夹层罐体(2)上部的内散热板(12)和外散热板(11)与外部的蒸汽接收装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种固液两相换热的蒸汽发生装置，其特征在于，所述主罐体(1)与夹层罐体(2)之间设置的换热管为纵横排列方式。
3.根据权利要求1所述的一种固液两相换热的蒸汽发生装置，其特征在于，所述第一循环出水管(9)与第二循环出水管(10)的出口处分别设置第一喷淋头(9-1)和第二喷淋头(10-1)。
4.根据权利要求1所述的一种固液两相换热的蒸汽发生装置，其特征在于，所述出料口的另一侧设置温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种固液两相换热的蒸汽发生装置，其特征在于，所述出料口(4)为锥形出料口。
6.根据权利要求1所述的一种固液两相换热的蒸汽发生装置，其特征在于，该装置还包括液位计(13)和水位传感器(14)，所述水位传感器(14)设置在与散热板(11)底部设置的位置相同的入水管(8)上，所述液位计(13)设置在入水管(8)上并穿出主罐体(1)，水位传感器(14)的位置高于液位计(13)的位置。
7.根据权利要求6所述的一种固液两相换热的蒸汽发生装置，其特征在于，所述蒸汽出管(7)的出口处设置温度传感器。
8.根据权利要求1所述的一种固液两相换热的蒸汽发生装置，其特征在于，所述内散热板(12)与夹层罐体(2)形成密封罐体，外散热板(11)与主罐体(1)形成密封罐体。
9.根据权利要求1所述的一种固液两相换热的蒸汽发生装置，其特征在于，所述主罐体(1)与夹层罐体(2)形成密封罐体。
10.根据权利要求1所述的一种固液两相换热的蒸汽发生装置，其特征在于，所述散热板(11)上固定有圆柱形支柱。
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