CN106338056A - 一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统 - Google Patents

Abstract

一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统，包括水处理系统、热交换器、汽水分离器、以及燃烧系统，水处理系统是一由钠镁离子交换器、排汽冷凝器、真空除氧泵、立式真空除氧水箱构成的真空除氧供水系统，立式真空除氧水箱与锅炉给水泵连接；热交换器包括卧式结构布置的盘管装置，盘管装置由依次排列的多层蚊香扁平盘管、螺旋弹簧状盘管串联而成，螺旋弹簧状盘管紧密相抵在其内部形成圆柱形燃烧室，并在多层蚊香扁平盘管处构成对流受热面，燃烧系统的加热装置安装于圆柱形燃烧室的最外侧，蚊香扁平盘管的头部设有冷水入口，螺旋弹簧状盘管的尾部设有汽水混合物出口，冷水入口与锅炉给水泵连接，汽水混合物出口与汽水分离器连接。

Description

一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统

技术领域

本发明属于机械设备领域中的热交换设备，尤其涉及一种通过与柴油、天然气进行能量转换以获得蒸汽的卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统。

背景技术

目前国内传统锅炉大多数为锅壳式自然循环方式，传热效率低。且占地面积大，由于有大的锅筒，因而钢材用量大，重量大。切其蓄能大，有潜在的爆炸危险。

发明内容

本发明提供了一种高效节能、热能利用率高、安全可靠、无爆炸危险、体积小、重量轻、升汽快、操作维修容易的卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统。

本发明采用的技术方案是：

一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统，包括水处理系统、热交换器、汽水分离器、以及燃烧系统，其特征在于：所述水处理系统是一由钠镁离子交换器、排汽冷凝器、真空除氧泵、立式真空除氧水箱构成的真空除氧供水系统，所述钠镁离子交换器的进水口与自来水管连接，其软水出口与排汽冷凝器的进水口连接，所述排汽冷凝器的软水出口与立式真空除氧水箱的进水口连接，所述立式真空除氧水箱的真空除氧水出口与锅炉给水泵连接，所述立式真空除氧水箱的排汽出口通过外部设置的真空除氧泵与排汽冷凝器内的冷凝换热管进口连接，所述冷凝换热管出口与排污点连接；

所述热交换器包括卧式结构布置的盘管装置，盘管装置由依次排列的多层蚊香扁平盘管、螺旋弹簧状盘管串联而成，螺旋弹簧状盘管紧密相抵在其内部形成圆柱形燃烧室，并在多层蚊香扁平盘管处构成对流受热面，所述燃烧系统的加热装置安装于圆柱形燃烧室的最外侧，所述蚊香扁平盘管的头部设有冷水入口，所述螺旋弹簧状盘管的尾部设有汽水混合物出口，所述冷水入口与锅炉给水泵连接，所述汽水混合物出口与汽水分离器连接；

所述汽水分离器的顶部设有将蒸汽排出至分汽缸到用汽点的蒸汽出口，其底部连接有疏水阀和排污阀，所述疏水阀与回收疏水来加热其内软水的立式真空除氧水箱连接，所述排污阀与立式真空除氧水箱的减温换热管连接，所述减温换热管与排污点连接；

所述热交换器、汽水分离器、燃烧系统、锅炉给水泵和水处理系统均连接于同一电控装置。本发明整个水处理系统没有热水排放，没有多余的热量损失，以达到能量节约综合利用的目的，同时热交换器是采用逆流换热原理，传热效率高，能快速产生蒸汽，并且采用卧式结构，占地面积小，重量轻。

进一步，所述螺旋弹簧状盘管和蚊香扁平盘管均为多管绕制结构，所述冷水入口、汽水混合物出口、以及汽水分离器的个数与盘管装置的管数一致，本发明优选为双管绕制结构，目的为尽可能减少单管的水容量以保证蒸汽发生器系统运行安全。

进一步，所述加热装置采用一高温烟气热源。

进一步，所述汽水分离器内部设有使水汽分离的螺旋分离叶片。叶片利用离心力作用，将蒸汽中的水份分离出来，成为高干度的饱和蒸汽。

进一步，所述汽水分离器上安装有蒸汽安全阀、温度控制器和压力控制器。一旦温度压力过高，就会自动切断锅炉运行，保护蒸汽发生器的安全。

进一步，所述盘管装置上安装有温度探头。一旦盘管超温，可立即切断燃料供应，保护盘管，从而使蒸汽发生器的安全性能大大提高。

进一步，所述立式真空除氧水箱上设置有安全阀和水箱液位控制器。

本发明的有益效果：占地面积小，重量轻，原材料消耗少，操作容易，全自动程序控制，维修方便，蒸汽压力控制稳定可靠，负荷调节比大，采用错列逆流技术，传热效率高，水的流向为单通道直流，无水位控制，蒸汽产生快，从冷态启动，只需2-3分钟就可达到额定的蒸汽压力，相对其它锅炉要快10倍左右。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的热交换器的结构示意图。

图3是本发明的蚊香扁平盘管的结构示意图。

图4是本发明的螺旋弹簧状盘管的结构示意图。

图5是本发明的汽水分离器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

参照图1-5，一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统，包括水处理系统、热交换器、汽水分离器、以及燃烧系统，所述水处理系统是一由钠镁离子交换器11、排汽冷凝器13、真空除氧泵12、立式真空除氧水箱10构成的真空除氧供水系统，所述钠镁离子交换器11的进水口与自来水管连接，其软水出口与排汽冷凝器13的进水口连接，所述排汽冷凝器13的软水出口与立式真空除氧水箱10的进水口连接，所述立式真空除氧水箱10的真空除氧水出口与锅炉给水泵6连接，所述立式真空除氧水箱10的排汽出口通过外部设置的真空除氧泵12与排汽冷凝器13内的冷凝换热管15进口连接，所述冷凝换热管15出口与排污点连接；

所述热交换器25包括卧式结构布置的盘管装置，盘管装置由依次排列的多层蚊香扁平盘管1、螺旋弹簧状盘管2串联而成，螺旋弹簧状盘管2紧密相抵在其内部形成圆柱形燃烧室3，并在多层蚊香扁平盘管1处构成对流受热面，所述燃烧系统的加热装置安装于圆柱形燃烧室3的最外侧，所述蚊香扁平盘管1的头部设有冷水入口4，所述螺旋弹簧状盘管2的尾部设有汽水混合物出口5，所述冷水入口4与锅炉给水泵6连接，所述汽水混合物出口5与汽水分离器7连接；

所述汽水分离器7的顶部设有将蒸汽排出至分汽缸到用汽点的蒸汽出口8，其底部连接有疏水阀9和排污阀24，所述疏水阀9与回收疏水来加热其内软水的立式真空除氧水箱10连接，所述排污阀24与立式真空除氧水箱10的减温换热管14连接，所述减温换热管14与排污点连接；

所述热交换器25、汽水分离器7、燃烧系统、锅炉给水泵6和水处理系统均连接于同一电控装置23。本发明整个水处理系统没有热水排放，没有多余的热量损失，以达到能量节约综合利用的目的，同时热交换器是采用逆流换热原理，传热效率高，能快速产生蒸汽，并且采用卧式结构，占地面积小，重量轻。

本实施例所述螺旋弹簧状盘管2和蚊香扁平盘管1均为多管绕制结构，可以是单管、双管、三管等结构，所述冷水入口4、汽水混合物出口5、以及汽水分离器7的个数与盘管装置的管数一致，本发明优选为双管绕制结构，盘管装置蚊香扁平盘管1头部设有二个冷水入口4，盘管装置的螺旋弹簧盘管2尾部设有二个汽水混合物出口5，分别与双管绕制的蚊香扁平盘管1和螺旋弹簧盘管2串联而成。所述二个冷水入口4分别连接二个锅炉给水泵6，二个汽水混合物出口5分别连接二个汽水分离器7。目的为尽可能减少单管的水容量以保证蒸汽发生器系统运行安全。

本实施例所述加热装置采用一高温烟气热源。

本实施例所述汽水分离器7内部设有使水汽分离的螺旋分离叶片16。叶片利用离心力作用，将蒸汽中的水份分离出来，成为高干度的饱和蒸汽。

本实施例所述汽水分离器7上安装有蒸汽安全阀17、温度控制器18和压力控制器19。一旦温度压力过高，就会自动切断锅炉运行，保护蒸汽发生器的安全。

本实施例所述盘管装置上安装有温度探头20。一旦盘管超温，可立即切断燃料供应，保护盘管，从而使蒸汽发生器的安全性能大大提高。

本实施例所述立式真空除氧水箱10上设置有安全阀21和水箱液位控制器22。

本发明使用时，自来水经钠镁离子交换器11形成软水后经排汽冷凝器13进入立式真空除氧水箱10，经真空除氧后的水通过锅炉给水泵6进入蚊香扁平盘管1；螺旋弹簧盘管2外侧的加热装置加热，烟气从螺旋弹簧盘管一侧往蚊香扁平盘管1处前进，当水从蚊香扁平盘管1的头部沿管子逐层往前流动时，逐渐被前进的烟气加热，水越往前流动，吸收的热越多，水也就逐渐被气化，形成汽水混合物，最低温度的进水与最低温度的烟气换热，最高温度的汽水混合物与最高温度的烟气换热，即所谓逆流换热原理，传热效率高；汽水混合物经汽水混合物出口5进入汽水分离器7，汽水混合物进入汽水分离器后，大部分形成蒸汽由设置在汽水分离器7顶部的蒸汽出口8排出至分汽缸到用汽点，少部分饱和水经设置在汽水分离器7底部的疏水阀9返回至立式真空除氧水箱10作为热源用于加热除氧水箱内的软水，以保证立式真空除氧水箱10的真空除氧水出口的出水温度在50-60℃，有利于真空除氧；汽水分离器7底部的少量的排污水经排污阀24进入设置于立式真空除氧水箱10中的减温换热管14，经换热减温后排出至排污点；立式真空除氧水箱10中的疏水通过设置于外部的真空除氧泵12除氧后形成的气体经设置在排汽冷凝器13内部的冷凝换热管15换热后形成冷凝水排出至排污点。

本发明为工业、民用提供了一种体积小、重量轻、耗用钢材少，产汽快、蒸汽压力稳定、蒸汽品质高、安全可靠、无爆炸危险、操作维修方便，热效率高、能量损耗少的卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统。特别适用于对蒸汽品质要求高，蒸汽压力输出要求稳定的烟草、医药、宾馆、食品行业使用。

Claims (7)

1.一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统，包括水处理系统、热交换器、汽水分离器、以及燃烧系统，其特征在于：所述水处理系统是一由钠镁离子交换器、排汽冷凝器、真空除氧泵、立式真空除氧水箱构成的真空除氧供水系统，所述钠镁离子交换器的进水口与自来水管连接，其软水出口与排汽冷凝器的进水口连接，所述排汽冷凝器的软水出口与立式真空除氧水箱的进水口连接，所述立式真空除氧水箱的真空除氧水出口与锅炉给水泵连接，所述立式真空除氧水箱的排汽出口通过外部设置的真空除氧泵与排汽冷凝器内的冷凝换热管进口连接，所述冷凝换热管出口与排污点连接；

所述热交换器包括卧式结构布置的盘管装置，盘管装置由依次排列的多层蚊香扁平盘管、螺旋弹簧状盘管串联而成，螺旋弹簧状盘管紧密相抵在其内部形成圆柱形燃烧室，并在多层蚊香扁平盘管处构成对流受热面，所述燃烧系统的加热装置安装于圆柱形燃烧室的最外侧，所述蚊香扁平盘管的头部设有冷水入口，所述螺旋弹簧状盘管的尾部设有汽水混合物出口，所述冷水入口与锅炉给水泵连接，所述汽水混合物出口与汽水分离器连接；

所述汽水分离器的顶部设有将蒸汽排出至分汽缸到用汽点的蒸汽出口，其底部连接有疏水阀和排污阀，所述疏水阀与回收疏水来加热其内软水的立式真空除氧水箱连接，所述排污阀与立式真空除氧水箱的减温换热管连接，所述减温换热管与排污点连接；

所述热交换器、汽水分离器、燃烧系统、锅炉给水泵和水处理系统均连接于同一电控装置。

2.根据权1所述的一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统，其特征在于：所述螺旋弹簧状盘管和蚊香扁平盘管均为多管绕制结构，所述冷水入口、汽水混合物出口、以及汽水分离器的个数与盘管装置的管数一致。

3.根据权1所述的一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统，其特征在于：所述加热装置采用一高温烟气热源。

4.根据权1~3之一所述的一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统，其特征在于：所述汽水分离器内部设有使水汽分离的螺旋分离叶片。

5.根据权4所述的一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统，其特征在于：所述汽水分离器上安装有蒸汽安全阀、温度控制器和压力控制器。

6.根据权5所述的一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统，其特征在于：所述盘管装置上安装有温度探头。

7.根据权6所述的一种卧式侧烧式盘管结构快速蒸汽发生系统，其特征在于：所述立式真空除氧水箱上设置有安全阀和水箱液位控制器。