CN105115352B - 管壳式换热机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管壳式换热机组，包括内部系统与外部结构。所述内部系统包括智能控制中心、测温单元、测流量单元、控量单元。所述外部结构包括底座、电动调节阀、管壳式换热器、一次侧入口、二次侧入口、一次侧出口、二次侧出口、若干个流量计、若干个压力传感器、若干个温度传感器、若干个阀门、循环泵、补水泵；所述管壳式换热器包括壳程与管程。本发明提供的这种管壳式换热机组，适用于有相变的汽水换热，所述电动调节阀111位于所述一次侧出口一侧，用于控制二次侧低温水的量，使得换热后的液体温度达到指定温度，这种调节方式比传统的调节方式稳定且更加节能。

Description

管壳式换热机组

技术领域

本发明涉及换热机组领域，尤其涉及管壳式的换热机组领域。

背景技术

管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。

现有的管壳式换热机组是属于蒸汽侧调控型，在控制换热的热媒液体与冷媒液体流量时，通过检测二次侧出口处液体的温度，从而使用调节阀来控制热媒液体的量，最终使得二者交换后液体温度达到指定温度。切蒸汽侧的冷凝液体一般通过设置疏水阀来处理。但是在实际操作中，热媒一般为蒸汽状态，蒸汽调节阀开度较小时，存在较大的节流损失，且在低流量时阀门调节精度低；节流造成温度降低，也就降低了传热温差，导致传热效率降低，同时蒸汽节流后运行压力降低，会出现失流失压现象，并导致汽水冲击，影响安全。疏水阀疏水需要较大的压降，而疏水阀都存在一定的疏水漏气，导致背压升高，使得回收利用困难。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种管壳式换热机组，包括内部系统与外部结构；

所述内部系统包括智能控制中心101、测温单元102、测流量单元103、控量单元104、测压单元106，所述智能控制中心101的输出端与所述控量单元104相连，所述智能控制中心101的输入端与所述测温单元102、测流量单元103、测压单元106相连；

所述外部结构包括底座110、电动调节阀111、管壳式换热器112、一次侧入口113、二次侧入口114、一次侧出口115、二次侧出口116、若干个流量计、若干个压力传感器、若干个温度传感器、若干个阀门、循环泵117、补水泵118；所述管壳式换热器112包括壳程与管程；

所述管壳式换热器112位于所述底座110上方；所述电动调节阀111位于所述一次侧出口115；部分所述温度传感器、部分所述压力传感器与部分所述流量计位于所述管壳式换热器112与一次侧出入口之间，部分所述温度传感器、部分所述压力传感器与部分所述流量计位于所述管壳式换热器112与二次侧出入口之间；所述补水泵118紧连所述二次侧入口114；

一次侧热媒经过所述一次侧入口113进入，流经所述一次侧入口113处的所述温度传感器、压力传感器、所述流量计，随后进入所述管壳式换热器112的壳程，进行换热，放出热量后，从所述管壳式换热器112的壳程流出，流经所述一次侧出口115处的所述温度传感器、压力传感器与所述流量计，最后从所述一次侧出口115流出；二次侧低温水经过所述二次侧入口114进入，流经所述二次侧入口114处的所述温度传感器、压力传感器、所述流量计，后经过所述循环泵117，随后流经所述阀门进入所述管壳式换热器112的管程，进行加热，吸收热量后，从所述管壳式换热器112的管程流出，流经所述二次侧出口116处的所述温度传感器、压力传感器与所述流量计，最后从所述二次侧出口116流出。

较佳的，所述外部结构还包括2个过滤器119；2个所述的过滤器119，一个位于所述一次侧入口113与所述管壳式换热器112之间，另一个位于所述二次侧入口114与所述管壳式换热器112之间；所述过滤器119包括滤渣存储器与滤渣出口，所述过滤器119的内部孔腔在某一方向上的横截面呈“T”字型，所述滤渣出口位于所述过滤器119的下方。

较佳的，所述阀门分为对夹式阀门与法兰式阀门；所述法兰式阀门的连接为法兰连接，所述对夹式阀门由两片法兰夹着，阀门类型的选择能优化节约空间。

较佳的，所述内部系统还包括加温单元105，所述加温单元105与所述智能控制中心101的输出端相连；所述外部结构还包括2个加热装置，所述加热装置位于所述一次侧出口115与所述二次侧出口116处，以备应急情况使用。

较佳的，所述加热装置为碳晶加热装置。

较佳的，所述补水泵118的数量为2，所述循环泵117的数量为3，所述管壳式换热器112的数量为2；3个所述的循环泵117中，2个为常用泵，1个为备用泵。

本发明提供的这种管壳式换热机组，适用于有相变的汽水换热，所述电动调节阀111位于所述一次侧出口115一侧，用于控制换热后的一次侧热媒的水量，使得换热后的液体温度达到指定温度，这种调节方式比传统的调节方式稳定且更加节能。同时，为防止所需要的液体温度低于设定温度，因此在出口处设置有所述加热装置。采用碳晶加热装置，是因为碳晶板的加热快且稳定，弥补电热丝加热不均匀、加热效率低、不安全等不足，且碳晶板的加热为可调节型。

附图说明

图1为实施例一中管壳式换热机组内部系统示意图；

图2为实施例一、实施例二中管壳式换热机组的主视图；

图3为实施例二中管壳式换热机组内部系统示意图；

图4为实施例二中管壳式换热机组俯视图。

具体实施方式

实施例一

一种管壳式换热机组，包括内部系统与外部结构。

所述内部系统包括智能控制中心101、测温单元102、测流量单元103、控量单元104、测压单元106，所述智能控制中心101的输出端与所述控量单元104相连，所述智能控制中心101的输入端与所述测温单元102、测压单元106、测流量单元103相连。

所述外部结构包括底座110、电动调节阀111、管壳式换热器112、一次侧入口113、二次侧入口114、一次侧出口115、二次侧出口116、4个流量计、4个温度传感器、4个压力传感器、若干个阀门、循环泵117、补水泵118；所述管壳式换热器112包括壳程与管程。

所述管壳式换热器112位于所述底座110上方；所述电动调节阀111位于所述二次侧入口114与所述管壳式换热器112之间；部分所述温度传感器、部分所述压力传感器与部分所述流量计位于所述管壳式换热器112与一次侧出入口之间，部分所述温度传感器、部分所述压力传感器与部分所述流量计位于所述管壳式换热器112与二次侧出入口之间；所述补水泵118紧连所述二次侧入口114；

所述外部结构还包括2个过滤器119；2个所述的过滤器119，一个位于所述一次侧入口113与所述管壳式换热器112之间，另一个位于所述二次侧入口114与所述管壳式换热器112之间；所述过滤器119包括滤渣存储器与滤渣出口，所述过滤器119的内部孔腔在某一方向上的横截面呈“T”字型，所述滤渣出口位于所述过滤器119的下方。

所述阀门分为对夹式阀门与法兰式阀门；所述法兰式阀门的连接为法兰连接，所述对夹式阀门由两片法兰夹着，阀门类型的选择能优化节约空间。

一次侧热媒经过所述一次侧入口113进入，随后流经所述一次侧入口113处的所述温度传感器、压力传感器、所述流量计、所述过滤器119过滤后，进入所述管壳式换热器112的壳程，进行换热，放出热量后，从所述管壳式换热器112的壳程流出，流经所述一次侧出口115处的所述温度传感器、压力传感器与所述流量计，最后从所述一次侧出口115流出；二次侧低温水经过所述二次侧入口114进入，流经所述二次侧入口114处的所述温度传感器、压力传感器、所述流量计，后经过所述循环泵117，随后流经所述阀门进入所述管壳式换热器112的管程，进行加热，吸收热量后，从所述管壳式换热器112的管程流出，流经所述二次侧出口116处的所述温度传感器、压力传感器与所述流量计，最后从所述二次侧出口116流出。

若所需的是换热后的一次侧热媒，当一次侧热媒换热后的温度高于设定温度时，所述测温单元102将温度传送给所述智能控制中心101，所述智能控制中心101将数据分析后并发出指令给控量单元104，在所述电动调节阀111作用下，减少换热后的一次侧热媒水量的排放；当一次测热媒换热后的温度低于设定温度时，所述测温单元102将温度传送给所述智能控制中心101，所述智能控制中心101将数据分析后并发出指令给控量单元104，在所述电动调节阀111作用下，增加换热后的一次侧热媒水量的排放。若所需的是换热后的二次侧低温水，当二次侧低温水换热后的温度高于设定温度时，所述测温单元102将温度传送给所述智能控制中心101，所述智能控制中心101将数据分析后并发出指令给控量单元104，在所述电动调节阀111作用下，减少换热后的一次侧热媒水量的排放；当二次侧低温水换热后的温度低于设定温度时，所述测温单元102将温度传送给所述智能控制中心101，所述智能控制中心101将数据分析后并发出指令给控量单元104，在所述电动调节阀111作用下，增加换热后的一次侧热媒水量的排放。

实施例二

一种管壳式换热机组，包括内部系统与外部结构。

所述内部系统包括智能控制中心101、测温单元102、测流量单元103、控量单元104、加温单元105、测压单元106，所述智能控制中心101的输出端与所述控量单元104、所述加温单元105相连，所述智能控制中心101的输入端与所述测温单元102、测流量单元103、测压单元106相连。

所述外部结构包括底座110、电动调节阀111、2个管壳式换热器112、一次侧入口113、二次侧入口114、一次侧出口115、二次侧出口116、4个流量计、4个温度传感器、4个压力传感器、若干个阀门、3个循环泵117、2个补水泵118、2个加热装置。所述管壳式换热器112包括壳程与管程。3个所述的循环泵117中，2个为常用泵，1个为备用泵，当所述循环泵117中的一个出现损坏时，可使用备用泵。所述加热装置为碳晶加热装置。

所述管壳式换热器112位于所述底座110上方；所述电动调节阀111位于所述一次侧出口115；部分所述温度传感器、部分所述压力传感器与部分所述流量计位于所述管壳式换热器112与一次侧出入口之间，部分所述温度传感器、部分所述压力传感器与部分所述流量计位于所述管壳式换热器112与二次侧出入口之间；所述补水泵118紧连所述二次侧入口114。所述加热装置位于所述一次侧出口115与所述二次侧出口116处。

所述外部结构还包括2个过滤器119；2个所述的过滤器119，一个位于所述一次侧入口113与所述管壳式换热器112之间，另一个位于所述二次侧入口114与所述管壳式换热器112之间；所述过滤器119包括滤渣存储器与滤渣出口，所述过滤器119的内部孔腔在某一方向上的横截面呈“T”字型，所述滤渣出口位于所述过滤器119的下方。

所述阀门分为对夹式阀门与法兰式阀门；所述法兰式阀门的连接为法兰连接，所述对夹式阀门由两片法兰夹着，阀门类型的选择能优化节约空间。

一次侧热媒经过所述一次侧入口113进入，流经所述一次侧入口113处的所述温度传感器、压力传感器、所述流量计，随后流经所述过滤器119后进入所述管壳式换热器112的壳程，进行换热，放出热量后，从所述管壳式换热器112的壳程流出，流经所述一次侧出口115处的所述温度传感器、所述压力传感器、所述流量计、所述加热装置，最后从所述一次侧出口115流出；二次侧低温水经过所述二次侧入口114进入，流经所述二次侧入口114处的所述温度传感器、压力传感器、所述流量计，后经过所述循环泵117，随后流经所述阀门与所述电动调节阀111之后进入所述管壳式换热器112的管程，进行加热，吸收热量后，从所述管壳式换热器112的管程流出，流经所述二次侧出口116处的所述温度传感器、所述压力传感器、所述流量计与所述加热装置，最后从所述二次侧出口116流出。

若所需的是换热后的一次侧热媒，当一次侧热媒换热后的温度高于设定温度时，所述测温单元102将温度传送给所述智能控制中心101，所述智能控制中心101将数据分析后并发出指令给控量单元104，在所述电动调节阀111作用下，减少换热后的一次侧热媒水量的排放；当一次测热媒换热后的温度低于设定温度时，所述测温单元102将温度传送给所述智能控制中心101，所述智能控制中心101将数据分析后并发出指令给控量单元104，在所述电动调节阀111作用下，增加换热后的一次侧热媒水量的排放，且所述智能控制中心101传达质量给加温单元105，所述加热装置开始加热。若所需的是换热后的二次侧低温水，当二次侧低温水换热后的温度高于设定温度时，所述测温单元102将温度传送给所述智能控制中心101，所述智能控制中心101将数据分析后并发出指令给控量单元104，在所述电动调节阀111作用下，减少换热后的一次侧热媒水量的排放；当二次侧低温水换热后的温度低于设定温度时，所述测温单元102将温度传送给所述智能控制中心101，所述智能控制中心101将数据分析后并发出指令给控量单元104，在所述电动调节阀111作用下，增加换热后的一次侧热媒水量的排放，且所述智能控制中心101传达质量给加温单元105，所述加热装置开始加热。

所述测流量单元103将数据传送给所述智能控制中心101，当液体量达到指定量时，所在智能控制中心101停止所有工序，转换结束。本实施例中，包括2个所述管式换热器，可一台机器达到两台单管式的效果，节约了能源，同时提高生产效率。

以上仅为本发明较佳的实施例，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明说明书内容所作的等效变化与装饰，皆应属于本发明覆盖的范围内。

Claims (6)

1.一种管壳式换热机组，其特征在于包括内部系统与外部结构；所述内部系统包括智能控制中心、测温单元、测流量单元、控量单元、测压单元，所述智能控制中心的输出端与所述控量单元相连，所述智能控制中心的输入端与所述测温单元、测流量单元、测压单元相连；所述外部结构包括底座、电动调节阀、管壳式换热器、一次侧入口、二次侧入口、一次侧出口、二次侧出口、若干个流量计、若干个温度传感器、若干个压力传感器、若干个阀门、循环泵、补水泵；所述管壳式换热器包括壳程与管程；所述管壳式换热器位于所述底座上方；所述电动调节阀位于所述一次侧出口；部分所述温度传感器、部分所述压力传感器与部分所述流量计位于所述管壳式换热器与一次侧入出口之间，部分所述温度传感器、部分所述压力传感器与部分所述流量计位于所述管壳式换热器与二次侧入出口之间；所述补水泵紧连所述二次侧入口；一次侧热媒经过所述一次侧入口进入，流经所述一次侧入口处的所述温度传感器、压力传感器、所述流量计，随后进入所述管壳式换热器的壳程，进行换热，放出热量后，从所述管壳式换热器的壳程流出，流经所述一次侧出口处的温度传感器、压力传感器、所述流量计，最后从所述一次侧出口处的电动调节阀流出；二次侧低温水经过所述二次侧入口进入，流经所述二次侧入口处的所述温度传感器、压力传感器、所述流量计，后经过所述循环泵，随后流经所述阀门进入所述管壳式换热器的管程，进行加热，吸收热量后，从所述管壳式换热器的管程流出，流经所述二次侧出口处的所述温度传感器、压力传感器、所述流量计，最后从所述二次侧出口流出。

2.根据权利要求1中所述的管壳式换热机组，其特征在于所述外部结构还包括2个过滤器；2个所述的过滤器，一个位于所述一次侧入口与所述管壳式换热器之间，另一个位于所述二次侧入口与所述管壳式换热器之间；所述过滤器包括滤渣存储器与滤渣出口，所述过滤器的内部孔腔在某一方向上的横截面呈“T”字型，所述滤渣出口位于所述过滤器的下方。

3.根据权利要求1中所述的管壳式换热机组，其特征在于所述阀门分为对夹式阀门与法兰式阀门；所述法兰式阀门的连接为法兰连接，所述对夹式阀门由两片法兰夹着。

4.根据权利要求1中所述的管壳式换热机组，其特征在于所述内部系统还包括加温单元，所述加温单元与所述智能控制中心的输出端相连；所述外部结构还包括2个加热装置，所述加热装置位于所述一次侧出口与所述二次侧出口处。

5.根据权利要求4中所述的管壳式换热机组，其特征在于所述加热装置为碳晶加热装置。

6.根据权利要求1中所述的管壳式换热机组，其特征在于所述补水泵的数量为2，所述循环泵的数量为3，所述管壳式换热器的数量为2；3个所述的循环泵中，2个为常用泵，1个为备用泵。