CN104729325A - 水浴炉加热系统的高效热交换水箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水浴炉加热系统的高效热交换水箱，包括水箱箱体，所述箱体的下部连通有蒸汽进气管和冷却水进水管，底部连通有热水出水管，箱体内设有热交换水，所述进气管位于箱体内的部分与盘管的前端连通，所述盘管的尾端与通气管连通；所述进水管位于箱体的部分为沿着箱体内壁向上的螺旋管，进水管出水口位于箱体内顶部。从上述结构可知，本发明的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，将高温蒸汽与低温热交换水经过多次分级热交换，不仅使得蒸汽和热交换水的热交换可以充分进行，还可以避免高温蒸汽与低温热交换水直接接触后，产生直接液化、气压变化太快，产生水锤现象，使热交换水箱不会产生震动和噪声，同时也延长了热交换水箱的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及热交换水箱领域，具体涉及一种水浴炉加热系统的高效热交换水箱。
背景技术
GE-PG9171E 型燃气轮机天然气进气温度低于6.7 ℃时将跳机。如果天然气进厂压力为4.0Mpa，那么通过调压站减压至2.5-2.7Mpa 才能供给燃机使用；天然气调压站设置水浴炉做为天然气加热用，进厂天然气温度约在3-12 ℃，通过调压站减压后温度平均下降约6.5-7.5 ℃，不能满足安全运行的需求，因此，调压站水浴炉必须保持长期运行。由于水浴炉长时间的运行，故障率较高且不能得到及时消缺，就会造成水浴炉工作不稳定，致使机组限负荷运行，严重影响机组的经济性与安全性，一旦水浴炉发生故障不能及时投运，燃机将不能运行。
本申请人之前申请了名称为《改进型水浴炉加热系统》的专利，解决了上述技术问题。在使用过程中，技术人员发现，热交换水箱的热交换效率非常关键，一旦热交换效率偏低，热交换水箱处的热水温度较低，对于水浴炉加热系统的加热时间明显变长，导致生产效率降低了。为此本申请人同日申请了名称为《水浴炉加热系统的二次热交换水箱》，使得热交换水箱的热交换效率得到了提高，提高了水浴炉加热效果，提高了生产效率。但是技术人员发现该技术方案的热交换水箱在使用过程中，经常会出现振动和噪声，不仅影响了生产环境，而且也导致水箱各部件的连接螺栓容易松动，需要经常进行紧固。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种本发明的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，将高温蒸汽与低温热交换水经过多次分级热交换，不仅能够使得蒸汽和热交换水的热交换可以充分进行，还可以避免高温蒸汽与低温热交换水直接接触后，而产生直接液化、气压变化太快而产生水锤现象，使热交换水箱在使用中不会产生震动和噪声，同时也延长了热交换水箱的使用寿命，保证了水浴炉的加热效果；
蒸汽经过盘管的热交换之后，通过通气管将低温蒸汽注入热交换水中与热交换水再次进行直接热交换，进一步提高了热交换的效果；
通气管的平面螺旋线结构，增加了蒸汽的喷出面积，增加了低温蒸汽与热交换水的接触面，提高了蒸汽的热交换效果；
通过通气管设于箱体的底部，低温蒸汽喷出后会上浮，增加了低温蒸汽与热交换水的接触时间提高了蒸汽的热交换效果；
通过挡板以及挡板底部的通孔的作用，防止蒸汽从通气管冒出后在热交换水中形成的气泡，影响到出水管的出水效率；
通过喷淋装置的作用，使得低温热交换水可以与从热交换水中逸出的低温蒸汽再次进行热交换，防止蒸汽的热量损失；
通过螺旋管的作用，将进水管的低温热交换水进行预热，防止由于低温热交换水与蒸汽的温差较大而降蒸汽直接液化，避免产生水锤现象。
本发明所采取的技术方案是：
水浴炉加热系统的高效热交换水箱，包括水箱箱体，所述箱体的一端侧壁下部连通有蒸汽进气管，相对一端侧壁下部连通有冷却水进水管，底部连通有热水出水管，箱体内设有热交换水，所述进气管位于箱体内的部分与盘管的前端连通，所述盘管的尾端与通气管连通，所述通气管表面设有气孔；所述进水管位于箱体的部分为沿着箱体内壁向上的螺旋管，进水管的出水口位于箱体内的顶部。
本发明进一步改进方案是，所述通气管设于盘管下方，位于箱体的底部，所述通气管通过连接立管与盘管的尾端连接。
本发明更进一步改进方案是，所述盘管向上依次设有多层，所述盘管低于箱体内的热交换水液面。
本发明更进一步改进方案是，所述通气管为平面螺旋线结构，所述气孔设于通气管的下侧。
本发明更进一步改进方案是，所述盘管的俯视投影为“之”字形结构。
本发明更进一步改进方案是，所述进水管的出水口连通有喷淋装置，所述喷淋装置位于热交换水液面的上方。
本发明更进一步改进方案是，所述喷淋装置为雾化喷淋装置。
本发明更进一步改进方案是，所述盘管的直径小于进气管的直径，所述进气管通过变径连接管与盘管连通。
本发明更进一步改进方案是，所述箱体内位于出水管周围围绕出水管设有挡板，所述挡板的顶部高于通气管。
本发明更进一步改进方案是，所述挡板的底部设有通孔，所述通孔将位于挡板两侧的热交换水连通。
本发明的有益效果在于：
第一、本发明的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，将高温蒸汽与低温热交换水经过多次分级热交换，不仅能够使得蒸汽和热交换水的热交换可以充分进行，还可以避免高温蒸汽与低温热交换水直接接触后，而产生直接液化、气压变化太快而产生水锤现象，使热交换水箱在使用中不会产生震动和噪声，同时也延长了热交换水箱的使用寿命。
第二、本发明的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，蒸汽经过盘管的热交换之后，通过通气管将低温蒸汽注入热交换水中与热交换水再次进行直接热交换，进一步提高了热交换的效果。
第三、本发明的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，通气管的平面螺旋线结构，增加了蒸汽的喷出面积，增加了低温蒸汽与热交换水的接触面，提高了蒸汽的热交换效果。
第四、本发明的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，通过通气管设于箱体的底部，低温蒸汽喷出后会上浮，增加了低温蒸汽与热交换水的接触时间提高了蒸汽的热交换效果。
第五、本发明的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，通过挡板以及挡板底部的通孔的作用，防止蒸汽从通气管冒出后在热交换水中形成的气泡，影响到出水管的出水效率。
第六、本发明的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，通过喷淋装置的作用，使得低温热交换水可以与从热交换水中逸出的低温蒸汽再次进行热交换，防止蒸汽的热量损失。
第七、本发明的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，通过螺旋管的作用，将进水管的低温热交换水进行预热，防止由于低温热交换水与蒸汽的温差较大而降蒸汽直接液化，避免产生水锤现象。
附图说明：
图1为本发明的主视剖视示意图。
具体实施方式：
如图1可知，本发明包括水箱箱体1，所述箱体1的一端侧壁下部连通有蒸汽进气管2，相对一端侧壁下部连通有冷却水进水管3，底部连通有热水出水管4，箱体1内设有热交换水6，所述进气管2位于箱体1内的部分与盘管5的前端连通，所述盘管5的尾端与通气管7连通，所述通气管7表面设有气孔8；所述进水管3位于箱体1的部分为沿着箱体1内壁向上的螺旋管11，进水管3的出水口位于箱体1内的顶部；所述通气管7设于盘管5下方，位于箱体1的底部，所述通气管7通过连接立管9与盘管5的尾端连接；所述盘管5向上依次设有多层，所述盘管5低于箱体1内的热交换水6液面；所述通气管7为平面螺旋线结构，所述气孔8设于通气管7的下侧；所述盘管5的俯视投影为“之”字形结构；所述进水管3的出水口连通有喷淋装置12，所述喷淋装置12位于热交换水6液面的上方；所述喷淋装置12为雾化喷淋装置；所述盘管5的直径小于进气管2的直径，所述进气管2通过变径连接管10与盘管5连通；所述箱体1内位于出水管4周围围绕出水管4设有挡板13，所述挡板13的顶部高于通气管7；所述挡板13的底部设有通孔14，所述通孔14将位于挡板13两侧的热交换水6连通。
本发明使用时，高温蒸汽通过进气管2进入箱体1之后，通过盘管5与箱体1内的热交换水6进行充分的初级热交换，使箱体1内的热交换水6的温度初步提高，也使得高温蒸汽的温度降低，从而减少了蒸汽与热交换水6的温度差；同时，低温的热交换水6通过进水管3进入箱体1后，沿着螺旋管11输送至喷淋装置12，当低温的热交换水6在螺旋管11中进行输送时，箱体1内经过初级热交换的热交换水6会对螺旋管11中的低温的热交换水6进行预热交换，经过预热交换的低温热交换水6通过喷淋装置12喷向经过初级热交换的热交换水6；当高温蒸汽通过盘管5进行初级热交换之后的较高温蒸汽从通气管7的气孔8喷出，使得较高温蒸汽直接与经过初级热交换的热交换水6充分进行第二次热交换，此时较高温蒸汽从气孔8喷出后，在经过初级热交换的热交换水6中形成气泡，气泡上浮的同时充分进行热交换；当气泡上浮至热交换水6的液面时，部分蒸汽已经被冷却液化后溶于热交换水6中，但仍有部分低温蒸汽会从热交换水6中逸出；当低温蒸汽逸出热交换水6之后继续上升，并与喷淋装置12喷淋出的低温热交换水6继续进行热交换，此时低温蒸汽的蒸汽量较小，与经过预热交换的低温热交换水6的温差较小，不会对箱体1内的压力产生较大变化，不会产生水锤现象，也不会导致箱体1振动；喷淋装置12喷出的第二年热交换水6,经过低温蒸汽的热交换之后，温度继续升高，与经过两次热交换的热交换水6的温差较小。
另外，本发明在使用中，由于通气管7在热交换水6中会喷出气泡，而喷出的气泡会使得出水管4内的热水中有气泡产生，对出水管4的出水质量造成影响；通过挡板13的作用，将气泡与出水管4的管口隔开，避免气泡进入出水管4内；通过挡板13底部的通孔14，挡板13内与挡板13外形成连通器结构，使得出水管4的出水顺畅。
Claims (10)
1. 水浴炉加热系统的高效热交换水箱，包括水箱箱体（1），所述箱体（1）的一端侧壁下部连通有蒸汽进气管（2），相对一端侧壁下部连通有冷却水进水管（3），底部连通有热水出水管（4），箱体（1）内设有热交换水（6），其特征在于：所述进气管（2）位于箱体（1）内的部分与盘管（5）的前端连通，所述盘管（5）的尾端与通气管（7）连通，所述通气管（7）表面设有气孔（8）；所述进水管（3）位于箱体（1）的部分为沿着箱体（1）内壁向上的螺旋管（11），进水管（3）的出水口位于箱体（1）内的顶部。
2. 如权利要求1所述的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，其特征在于：所述通气管（7）设于盘管（5）下方，位于箱体（1）的底部，所述通气管（7）通过连接立管（9）与盘管（5）的尾端连接。
3. 如权利要求2所述的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，其特征在于：所述盘管（5）向上依次设有多层，所述盘管（5）低于箱体（1）内的热交换水（6）液面。
4. 如权利要求1所述的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，其特征在于：所述通气管（7）为平面螺旋线结构，所述气孔（8）设于通气管（7）的下侧。
5. 如权利要求1所述的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，其特征在于：所述盘管（5）的俯视投影为“之”字形结构。
6. 如权利要求1所述的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，其特征在于：所述进水管（3）的出水口连通有喷淋装置（12），所述喷淋装置（12）位于热交换水（6）液面的上方。
7. 如权利要求6所述的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，其特征在于：所述喷淋装置（12）为雾化喷淋装置。
8. 如权利要求1所述的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，其特征在于：所述盘管（5）的直径小于进气管（2）的直径，所述进气管（2）通过变径连接管（10）与盘管（5）连通。
9. 如权利要求1~8其中任意一项所述的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，其特征在于：所述箱体（1）内位于出水管（4）周围围绕出水管（4）设有挡板（13），所述挡板（13）的顶部高于通气管（7）。
10. 如权利要求9所述的水浴炉加热系统的高效热交换水箱，其特征在于：所述挡板（13）的底部设有通孔（14），所述通孔（14）将位于挡板（13）两侧的热交换水（6）连通。
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