CN110500895A - 一种蒸汽换热器 - Google Patents

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尹小军
董文亮
刘磊
郑利元
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    • F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding

Abstract

本发明公开了一种蒸汽换热器，属于蒸汽加热技术领域。所述蒸汽换热器包括：风头、进气管、出水管及若干散热管；所述风头内设置有容纳腔，所述容纳腔内固定设置有分隔板，所述分隔板将所述容纳腔分隔为第一腔及第二腔；所述进气管与所述第一腔连通，所述出水管与所述第二腔连通；若干所述散热管的进气口均与所述第一腔连通，若干所述散热管的出气口均与所述第二腔连通。本发明蒸汽换热器在保证换热效率的同时，充分维持进、回水之间压差，减少冷凝水回流阻力以及不同换热管之间冷凝水的相互影响，从而有效降低由于冷凝水回流不畅引起的管路内部水锤效应。

Description

一种蒸汽换热器
技术领域
本发明涉及蒸汽加热技术领域，特别涉及一种蒸汽换热器。
背景技术
蒸汽加热相较电阻棒等加热方式，具有消防安全性高、维护成本低等优点，得以在工业厂矿大规模液压、润滑油等液体的加热中广泛应用。通过安装在需加热液体内部的蒸汽换热装置，以热辐射以及相变放热的方式，将所通入蒸汽的热量交换至需要加热的液体中，实现目标液体温度的提升。由于大多数被加热液体与蒸汽及其冷凝水不能发生混合，蒸汽以及冷凝水将通过密闭管路引出并回收。
当蒸汽换热后热量发生损失的同时，在管路内形成冷蒸汽凝水，体积随之发生较大的缩减。由于体积差的迅速产生，会在密闭的管路内的热交换区域形成短暂的真空现象，管道内已存在的冷凝水将被吸引至此处空间。随着在冷凝水的快速流动在管道内部形成浪涌互相撞击，发出巨大的锤击声以及管路振动，在管路弯头等部位最为严重，这就是水锤现象。
蒸汽换热设备多安装浸没在被加热液体的内部。水锤现象会引起蒸汽管道及换热器本体的周期性剧烈震动，并伴随着着巨大的噪声。随着时间的推移，剧烈的震动会导致管路焊口出现疲劳性损伤及开焊，引起被加热液体经由管道裂口进入蒸汽主管网从而污染其他蒸汽用户点(开放式蒸汽加热)，或引起蒸汽进入被加热液体(如液压、润滑油，纯水系统等)内部导致其原有的性质发生改变(如油品变质或纯水电导率增高等)。
发明内容
本发明提供一种蒸汽换热器，解决了或部分解决了现有技术中蒸汽换热设备会形成水锤现象，导致设备损坏的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种蒸汽换热器包括：风头、进气管、出水管及若干散热管；所述风头内设置有容纳腔，所述容纳腔内固定设置有分隔板，所述分隔板将所述容纳腔分隔为第一腔及第二腔；所述进气管与所述第一腔连通，所述出水管与所述第二腔连通；若干所述散热管的进气口均与所述第一腔连通，若干所述散热管的出气口均与所述第二腔连通。
进一步地，所述风头远离所述散热管的端面为曲面。
进一步地，所述风头上固定设置有加强筋。
进一步地，所述散热管包括：第一管、第二管及弯管；所述第一管的进气口与所述第一腔连通，所述第一管的出气口与所述弯管的进气口连通；所述第二管的进气口与所述弯管的出气口连通，所述第二管的出水口与所述第二腔连通。
进一步地，所述第一管与所述第二管平行。
进一步地，所述蒸汽换热器还包括：连接盘；所述连接盘与所述风头靠近所述散热管的端面固定连接；若干所述散热管通过所述连接盘与所述风头连通。
进一步地，所述连接盘上开设有若干第一通孔及若干第二通孔；若干所述第一通孔与所述第一腔连通，若干所述第二通孔与所述第二腔连通；若干所述第一通孔与若干所述散热管的进气口一一对应，所述第一通孔与相对应的所述散热管的进气口连通；若干所述第二通孔与若干所述散热管出水气口一一对应，所述第二通孔与相对应的所述散热管的出水气口连通。
进一步地，所述蒸汽换热器还包括：若干支撑装置；若干所述支撑装置与若干所述散热管固定连接。
进一步地，若干所述支撑装置等间距均匀间隔设置。
进一步地，所述支撑装置包括：支架及底座；所述支架与若干所述散热管固定连接；所述支架与所述底座固定连接
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于风头内设置有容纳腔，容纳腔内固定设置有分隔板，分隔板将容纳腔分隔为第一腔及第二腔，进气管与第一腔连通，出水管与第二腔连通，所以，水蒸气通过进气管进入第一腔，由于若干散热管的进气口均与第一腔连通，若干散热管的出气口均与第二腔连通，所以，水蒸气通过第一腔进入若干散热管内，进行换热，保证了换热效率，换热后的水蒸气由若干散热管进入第二腔，由出水管排出，使若干散热管形成并联，充分维持进、回水之间压差，可以将冷凝水快速排出，减少冷凝水回流阻力以及不同换热管之间冷凝水的相互影响，从而有效降低由于冷凝水回流不畅引起的管路内部水锤效应。
附图说明
图1为本发明实施例提供的蒸汽换热器的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种蒸汽换热器包括：风头1、进气管2、出水管3及若干散热管4。
风头1内设置有容纳腔，容纳腔内固定设置有分隔板5，分隔板5将容纳腔分隔为第一腔及第二腔。
进气管2与第一腔连通，出水管3与所述第二腔连通。
若干散热管4的进气口均与第一腔连通，若干散热管4的出气口均与第二腔连通。
本申请具体实施方式由于风头1内设置有容纳腔，容纳腔内固定设置有分隔板5，分隔板5将容纳腔分隔为第一腔及第二腔，进气管2与第一腔连通，出水管3与所述第二腔连通，所以，水蒸气通过进气管2进入第一腔，由于若干散热管4的进气口均与第一腔连通，若干散热管4的出气口均与第二腔连通，所以，水蒸气通过第一腔进入若干散热管4内，进行换热，保证了换热效率，换热后的水蒸气由若干散热管4进入第二腔，由出水管3排出，使若干散热管形成并联，充分维持进、回水之间压差，可以将冷凝水快速排出，减少冷凝水回流阻力以及不同换热管之间冷凝水的相互影响，从而有效降低由于冷凝水回流不畅引起的管路内部水锤效应。
具体地，风头1远离散热管的端面为曲面。由于水蒸气进入风头1后会产生一定的冲击力，将风头1远离散热管4的端面设置为曲面，使风头1形成椭圆形，具有一定的缓冲，保证风头1的使用寿命。
风头1上固定设置有加强筋6。在本实施方式中，风头1上可通过焊接固定设置有加强筋6，在其它实施方式中，风头1上可通过其它方式如螺栓等固定设置有加强筋6。加强筋6提高风头1的强度，保证风头1的使用寿命。
具体地，散热管4包括：第一管4-1、第二管4-2及弯管4-3。
第一管4-1的进气口与第一腔连通，第一管4-1的出气口与弯管4-3的进气口连通。第二管4-2的进气口与弯管4-3的出气口连通，第二管4-2的出水口与第二腔连通。第一管4-1与第二管平行。通过弯管4-3可以延长散热管4的散热长度，有效增大了管路的总表面积，保证了换热效率。
具体地，蒸汽换热器还包括：连接盘7。
连接盘7与风头1靠近散热管4的端面固定连接。在本实施方式中，连接盘7可通过螺栓与风头1靠近散热管4的端面固定连接。
若干散热管4通过连接盘7与风头1连通。
连接盘7上开设有若干第一通孔及若干第二通孔。
若干第一通孔与第一腔连通，若干第二通孔与第二腔连通。
若干第一通孔与若干所述散热管的进气口一一对应，第一通孔与相对应的散热管的进气口连通；若干第二通孔与若干散热管出水气口一一对应，第二通孔与相对应的散热管的出水气口连通。
具体地，蒸汽换热器还包括：若干支撑装置8。
若干支撑装置8与若干散热管4固定连接。
若干支撑装置8等间距均匀间隔设置，保证支撑的稳定性。
支撑装置8包括：支架8-1及底座8-2。
支架8-1与若干散热管4固定连接。在本实施方式中，支架8-1可通过套管与若干散热管4固定连接。
支架8-1与底座8-2固定连接。在本实施方式中，支架8-1可通过螺栓与底座8-2固定连接，在其它实施方式中，支架8-1可通过其它方式如焊接等与底座8-2固定连接。
为了更清楚介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。
在风头1内设置有容纳腔，容纳腔内通过焊接固定设置分隔板5，分隔板5将容纳腔分隔为第一腔及第二腔。将进气管2与第一腔连通，通过进气管2向第一腔内供水蒸气。若干散热管4的第一管4-1的进气口通过连接盘7的第一通孔与第一腔连通，使水蒸气进入散热管4内，水蒸气由第一管4-1的出气口进入弯管4-3的进气口，再由弯管4-3的出气口进入第二管4-2的进气口，换热后的形成的冷凝水由第二管4-2的出水口通过连接盘7的第一通孔进入第二腔，保证了换热效率。
若干散热管4的进气口均与第一腔连通，若干散热管4的出气口均与第二腔连通，使若干散热管4形成并联，充分维持进、回水之间压差，可以将冷凝水快速排出，减少冷凝水回流阻力以及不同换热管之间冷凝水的相互影响，从而有效降低由于冷凝水回流不畅引起的管路内部水锤效应。
由于单根散热管4连通以及多根散热管4并联的设计能够使蒸汽及其冷凝水流动阻力小、动力损失小，在有效增大的管路总表面积情况下，采用此种设计的蒸汽换热器的加热速度和换热效率得到了显著提升。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种蒸汽换热器，其特征在于，包括：风头、进气管、出水管及若干散热管；
所述风头内设置有容纳腔，所述容纳腔内固定设置有分隔板，所述分隔板将所述容纳腔分隔为第一腔及第二腔；
所述进气管与所述第一腔连通，所述出水管与所述第二腔连通；
若干所述散热管的进气口均与所述第一腔连通，若干所述散热管的出气口均与所述第二腔连通。
2.根据权利要求1所述的蒸汽换热器，其特征在于：
所述风头远离所述散热管的端面为曲面。
3.根据权利要求1所述的蒸汽换热器，其特征在于：
所述风头上固定设置有加强筋。
4.根据权利要求1所述的蒸汽换热器，其特征在于，所述散热管包括：第一管、第二管及弯管；
所述第一管的进气口与所述第一腔连通，所述第一管的出气口与所述弯管的进气口连通；
所述第二管的进气口与所述弯管的出气口连通，所述第二管的出水口与所述第二腔连通。
5.根据权利要求4所述的蒸汽换热器，其特征在于：
所述第一管与所述第二管平行。
6.根据权利要求1所述的蒸汽换热器，其特征在于，所述蒸汽换热器还包括：连接盘；
所述连接盘与所述风头靠近所述散热管的端面固定连接；
若干所述散热管通过所述连接盘与所述风头连通。
7.根据权利要求6所述的蒸汽换热器，其特征在于：
所述连接盘上开设有若干第一通孔及若干第二通孔；
若干所述第一通孔与所述第一腔连通，若干所述第二通孔与所述第二腔连通；
若干所述第一通孔与若干所述散热管的进气口一一对应，所述第一通孔与相对应的所述散热管的进气口连通；
若干所述第二通孔与若干所述散热管出水气口一一对应，所述第二通孔与相对应的所述散热管的出水气口连通。
8.根据权利要求1所述的蒸汽换热器，其特征在于，所述蒸汽换热器还包括：若干支撑装置；
若干所述支撑装置与若干所述散热管固定连接。
9.根据权利要求8所述的蒸汽换热器，其特征在于：
若干所述支撑装置等间距均匀间隔设置。
10.根据权利要求8所述的蒸汽换热器，其特征在于，所述支撑装置包括：支架及底座；
所述支架与若干所述散热管固定连接；
所述支架与所述底座固定连接。
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