CN103712479A - 不锈钢填料加热器 - Google Patents

Abstract

不锈钢填料加热器的加热面全部采用不锈钢孔板双向斜波纹填料或不锈钢孔板双向斜波折填料。冷水经过淋降板）上的淋降孔，均匀的淋降到填料上，加热蒸汽经过环形布汽室的布汽孔周向均匀的进入填料层，对填料上的冷水水膜直接加热。因此，无噪声，车间内也不再有雾气，既环保，又节能。与板式换热器相比，不锈钢填料的比面积成倍地高于的换热板片，结构非常紧凑；并且是加热蒸汽对水的直接接触的无间壁热阻的高效率加热，无论消耗的材料、还是冲压成型的制造费用，都可以节省50%以上。

Description

不锈钢填料加热器

技术领域

本发明专利涉及不锈钢填料加热器，涉及蒸汽对水的直接加热器的环保和节能技术 。它特别适用于高压蒸汽对水直接加热的大中型的加热器的节能与环保。

背景技术

肉类加工企业、和热水取暖空调等行业，普遍采用锅炉蒸汽加热的热水，大量应用蒸汽对水直接加热的汽水加热器。这些汽水加热器中，许多是蒸汽管直接插入被加热的低温水中的浸没浴式加热器。这种汽水加热器虽然结构非常简单，但是加热时噪声强烈，大量雾气溢出来，整个室内充满雾气，劳动条件非常恶劣，并且热损失较大，热效率低下。 

随着技术进步，板式换热器大量的应用于汽水加热器。板式换热器效率很高，结构紧凑，消除了噪声，也消除了雾气外溢问题。但是，板式换热器一般不适用于压力高于1.0MPa的加热蒸汽，由于换热板片的密封圈不耐用、不便于更换、拆卸更换技术要求高，只好先采用列管式换热器加热，在蒸汽压力下降到1.0MPa以下后，再应用板式换热器。这一来设备费大大增加，板式换热器的优势几乎消失殆尽。

发明内容

本发明专利提出不锈钢填料加热器，既可以解决板式换热器不耐高压蒸汽的问题，又可以彻底解决传统蒸汽浸没浴式汽水加热器的噪声、雾气的环保与热损失问题，并且具有比板式换热器结构更简单、效率更高、造价更低的优势。

本发明专利的技术方案为：不锈钢填料加热器，主要部件有壳体、不锈钢规整填料、淋降板、环形布汽室。壳体是按加热蒸汽压力设计制造的压力容器。

加热面是不锈钢规整填料，全部采用不锈钢孔板双向斜波纹填料或不锈钢孔板双向斜波折填料。斜波和斜折可以有多种；但是要求斜波和斜折的波折高度大于12mm，确保蒸汽又足够大的流动通道截面，能够保证高负荷运行时不发生液泛；波纹或波折与水平面的斜角要求在25°-45°的范围内。填料的层数2-4层，一般两层就够。填料层由下方的格栅支承。单位体积的不锈钢填料表面积比板式换热器的换热板片的面积大得多，并且填料双面都是与上升流动的加热蒸汽直接接触的水膜，而板式换热器的换热板片只是单面为低温水膜，面积之差就是一倍，因此比板式换热器成倍紧凑。板式换热器是间壁式加热，有不锈钢板片的传热热阻，填料加热器是加热蒸汽对水的直接接触的无热阻加热，加热效率也更高。并且，对于同样的加热面积，填料与换热板片相比，无论消耗的材料、还是冲压成型的制造费用，都可以节省50%以上，安装需要的空间大小、安装维修的简易程度和工时费用也都比板式换热器具有明显的优势。

淋降板的作用是使低温水均匀地分布到整个横截面的填料上，安装在壳体内上部，淋降板上的淋降孔直径3-12mm；孔径大小的选取以不堵塞的可靠性为原则，依据水质确定，尽量采用小孔提高均布效果，水质好，淋降孔就可以取得较小；反之，水质差，淋降孔就应该取得较大。淋降孔数多少的设计计算，以正常运行时淋降板上能够有10mm以上的积水层为原则，以确保加热器整个横截面的淋降水量的均布性好。淋降板上方为气水分离室，以减少不凝性气体排放时水沫的夹带量。

气水分离室在淋降板上方。升气管穿越淋降板和积水层。加热器内的不凝性气体排放时，先通过升气管流动，在除沫扭带离心力的作用下除去大部分水沫，继而在气水分离室内缓慢上升过程中得到进一步的沉降性分离后，最后经由排气阀排放。

环形布汽室设计在壳体外的下部。使加热蒸汽先进入环形布汽室后，再通过周向均布的布汽孔进入壳体内，从而保证加热蒸汽沿整个横截面均匀地进入填料层，均匀地加热向下流动的低温水，既保证产能强度很高，填料层内又不会发生液泛。并且壳体的结构强度好、又制造方便。

不锈钢填料加热器运行时，低温水由进水管进入淋降板上，并且在淋降板上形成10mm以上的积水层。借助积水层使得低温水在淋降板上均布，保障了换热器横截面的淋降水量的高度均匀性，从而确保不锈钢填料层的水膜的均匀性。蒸汽经环形布汽室、布汽孔均匀的进入不锈钢填料层下方后向上流动加热。加热蒸汽中夹带的微量不凝性气体，低温水释放出来的不凝性气体，随着时间积累起来后，需要周期性的排放。排放时，不凝性气体经升气管流动，在除沫扭带离心力的作用下除去大部分水沫，继而在气水分离室内缓慢上升过程中得到进一步的沉降性分离后，经由排气阀排放。热水量大小通过进水管的阀门调控。热水的出口温度高低，依据温度显示仪的读数，调节进汽管的阀门实现。

附图说明

图1是不锈钢填料加热器的结构示意图。

图中的  1排气阀  2 进水管  3气水分离室  4淋降板  5升气管  6除沫扭带  7不锈钢规整填料  8壳体  9进汽管  10环形布汽室   11液面计  12热水槽  13温度显示仪  14布汽孔  15格栅。

具体实施方式

下面结合附图1，说明本发明专利的具体实施方案。

不锈钢填料加热器的主要部件有壳体6、不锈钢规整填料7、淋降板4、环形布汽室10。壳体6是按加热蒸汽压力设计制造的压力容器。

加热面是不锈钢规整填料7，全部采用不锈钢孔板双向斜波纹填料或不锈钢孔板双向斜波折填料；斜波和斜折可以有多种；但是要求斜波和斜折的波折高度大于12mm，确保蒸汽又足够大的流动通道截面，能够保证高负荷运行时不发生液泛；波纹或波折与水平面的斜角要求在25°-45°的范围内。填料的层数2-4层，一般两层就够。填料层由下方的格栅15支承。单位体积的不锈钢填料表面积比板式换热器的换热板片的面积大得多，并且填料双面都是与上升流动的加热蒸汽直接接触的水膜，而板式换热器的换热板片只是单面为低温水膜，面积之差就是一倍，因此比板式换热器成倍紧凑。板式换热器是间壁式加热，有不锈钢板片的传热热阻，填料加热器是加热蒸汽对水的直接接触的无间壁热阻加热，加热效率也更高。并且，对于同样的加热面积，填料与换热板片相比，无论消耗的材料、还是冲压成型的制造费用，都可以节省50%以上，安装需要的空间大小、安装维修的简易程度和工时费用也都比板式换热器具有明显的优势。

淋降板4的作用是使低温水均匀地分布到整个横截面的填料上，安装在壳体8的上部，淋降板4上的淋降孔直径3-12mm；孔径大小的选取以不堵塞的可靠性为原则，依据水质确定，尽量采用小孔提高均布效果；水质好，淋降孔就可以取得较小；反之，水质差，淋降孔就应该取得较大。淋降孔数多少的设计计算，以正常运行时淋降板上能够有10mm以上的积水层为原则，以确保加热器整个横截面的淋降水量的均布性好。

气水分离室3在淋降板4上方，功能是减少不凝性气体排放时水沫的夹带量。升气管5穿越淋降板4和积水层。加热器内的不凝性气体排放时，先通过升气管5流动，在除沫扭带6离心力的作用下除去大部分水沫，继而在气水分离室3内缓慢上升过程中得到进一步的沉降性分离后，最后经由排气阀1排放。

环形布汽室10设计在壳体8外的下部。使加热蒸汽先进入环形布汽室10后，再通过周向均布的布汽孔14进入壳体8内，从而保证加热蒸汽沿整个横截面均匀地进入填料层，均匀地加热向下流动的低温水，既保证产能强度很高，填料层内又不会发生液泛。并且壳体8的结构强度好、制造又方便。

不锈钢填料加热器运行时，低温水由进水管2进入淋降板4上，并且在淋降板4上形成10mm以上的积水层。借助积水层使得低温水在淋降板4上均布，保障了换热器横截面的淋降水量的高度均匀性，从而确保不锈钢填料层的水膜的均匀性。蒸汽经环形布汽室10、布汽孔14均匀的进入不锈钢填料层下方后向上流动加热。加热蒸汽中夹带的微量不凝性气体，低温水释放出来的不凝性气体，随着时间积累起来后，需要周期性的排放。排放时，不凝性气体经升气管5流动，在除沫扭带6离心力的作用下除去大部分水沫，继而在气水分离室3内缓慢上升过程中得到进一步的沉降性分离后，经由排气阀1排放。热水量大小通过进水管2的阀门调控。热水的出口温度高低，依据温度显示仪的读数，调节进汽管9的阀门实现。

Claims (2)

1.不锈钢填料加热器的主要部件有壳体（6）、不锈钢规整填料（7）、淋降板（4）、环形布汽室（10），其特征在于：加热面是不锈钢规整填料（7），全部采用不锈钢孔板双向斜波纹填料或不锈钢孔板双向斜波折填料；淋降板（4）安装在壳体（6）的上部，淋降板（4）上的淋降孔直径3-12mm；气水分离室（3）在淋降板（4）的上方；在淋降板（4）的上设计有升气管（5）；环形布汽室（10）在壳体（8）的下部，环形布汽室（10）设计有周向均布的布汽孔（14）。

2.根据权利要求1的不锈钢填料加热器，其特征在于：作为加热面的不锈钢规整填料（7），全部采用不锈钢孔板双向斜波填料或不锈钢孔板双向斜折填料；斜波和斜折的波折高度大于12mm；波纹或波折与水平面的斜角要求在25°-45°的范围内。

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