CN116428743A - 一种汽水混合加热式储水罐 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽水混合加热式储水罐,包括储水罐、蒸汽竖管,储水罐包括相联的罐顶、罐壁及罐底,罐壁设有带阀门的补水进口和储水出口;储水罐内下部设有内筒,内筒下端通过数根支腿与罐底固联,内筒上端固联有带中心孔的多孔板,蒸汽竖管下端滑动的穿过中心孔并与罐底固联,内筒中的蒸汽竖管下部联有两蒸汽横管,两蒸汽横管的一端与蒸汽竖管相通,另一端设有封堵端板,两蒸汽横管均通过支架与罐底固联,蒸汽横管均固联数根蒸汽喷管,蒸汽喷管的上部均设有数个喷孔,蒸汽喷管的末端均封闭。本发明可优化储水循环效果、提高换热效率、水温均匀,且减小储罐体积、造价低、耗材少,并降低运行噪声,适用于低噪声要求的场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热式储水罐,特别是一种汽水混合加热式储水罐。
背景技术
热电联产机组的热电解耦是火电灵活性改造的主要技术路线之一。水储热具有系统简单,经济性好等优势,是实现热电联产机组热电解耦的最佳方式。储水罐是水储热的关键设备,根据其加热方式的不同可分为外置加热器式储罐(如斜温层储水罐)和内置加热器式储罐,内置加热器式储罐又分蛇管加热式储水罐、盘管加热式储水罐和混合加热式储水罐等;
存在不足:外置加热式储罐因加热器和储水罐分开设置,其控制系统繁琐,占用空间大,材料消耗多,制造成本高;蛇管加热式储罐和盘管加热式储罐由于罐内的水无扰动,传热系数极低,罐内水温分布不均,易引起排水泵汽蚀,设备运行成本较高;常规的汽水混合加热器通过蒸汽管将蒸汽通入储水罐内直接换热,换热效率高但噪声大,不适用于低噪声要求的场合。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述不足,提供一种汽水混合加热式储水罐,它可优化储水循环效果、提高换热效率、水温均匀,且减小储罐体积、造价低、耗材少,并降低运行噪声,适用于低噪声要求的场合。
为了达到上述目的,本发明的一种汽水混合加热式储水罐,包括储水罐、蒸汽竖管,储水罐包括相联的罐顶、罐壁及罐底,罐顶设有管座,蒸汽竖管穿过管座,罐壁或罐底设有补水进口和储水出口,补水进口和储水出口均设有阀门;其特征在于:所述储水罐内下部设有内筒,内筒下端通过数根支腿与罐底固联,内筒上端固联有多孔板,多孔板设有中心孔,蒸汽竖管下端滑动的穿过中心孔并与罐底固联,内筒中的蒸汽竖管下部联有至少两蒸汽横管,蒸汽横管的一端均与蒸汽竖管相通,另一端均设有封堵端板,蒸汽横管均通过支架与罐底固联,蒸汽横管均固联数根蒸汽喷管,蒸汽喷管的上部均设有数个喷孔,蒸汽喷管的末端均封闭。
本发明将高压的蒸汽直接引至储罐下部的内筒中,内筒内的储水与蒸汽换热,密度低而缓慢向上流动,内筒外储水温度低,密度大而下降,形成储水的上下自循环,蒸汽与储水直接接触,传热效率高;内筒罩在蒸汽横管及蒸汽喷管外,促进存储水上下循环的形成,加快循环速度,加上蒸汽始终在液面下喷射,可降低蒸汽喷射噪声,同时内筒上端的多孔板对溢出的储水和蒸汽进行混合,可降低蒸汽溢出水面的噪声;且内筒、蒸汽竖管下端及蒸汽横管均与罐底固联,在蒸汽喷射时可减小振动,再加上加热蒸汽向上方喷射,带动内筒内的储水加速向上流动,不仅加快了储水上下循环,储水充分混合,温度均匀,缩短加热时间,而且上方空间更大,可缓冲蒸汽喷射引起的冲击、振动,也助于降低噪声;
加热器均置于储罐内,设备占用空间小、耗材少、造价低;蒸汽竖管下端滑动的穿过中心孔,蒸汽竖管可自由地向上膨胀,防止热变形引起的失效;
作为本发明的进一步改进,所述数根蒸汽喷管均对称设于蒸汽横管的两侧并斜向下设置;对称布置的蒸汽喷管,可进一步减小振动,斜向下的蒸汽喷管有利于排出管内储水,消除蒸汽导入时的水锤效应,进一步减小噪声;
作为本发明的进一步改进,所述内筒上部通过数根斜向上的固定杆与罐壁固联;可进一步稳固内筒,减小振动及噪声;
作为本发明的进一步改进,所述多孔板为圆锥形;内筒中溢出的储水和蒸汽沿水平截面依次与圆锥形的多孔板接触,可减小对多孔板的冲击、振动;
作为本发明的进一步改进,所述多孔板的中心孔内固联有垫环,蒸汽竖管下端滑动的穿过垫环,蒸汽竖管下端设有封堵端盖并通过支柱与罐底固联;垫环可增加多孔板的刚度,减小振动;蒸汽竖管上端穿过管座、不与管座固联,可减小蒸汽竖管对罐底的热膨胀冲击;
作为本发明的进一步改进,所述罐顶及罐壁外均敷设隔音层;进一步减小噪声;
作为本发明的进一步改进,罐壁上部设有溢流管,罐底设有排污口,排污口设有阀门;溢流管可控制罐内最高液位;使用一段时间后,通过排污口可排出杂质;
作为本发明的进一步改进,罐顶设有呼吸管;可控制罐内气压,防止超压冲开罐顶;
作为本发明的进一步改进,罐壁内设有温度传感器;可检测储水温度,控制加热蒸汽流量,保证储水温度低于饱和温度,保护罐内不超压;
作为本发明的进一步改进,补水进口设置消音器,储水出口外围的罐壁内壁固设有防旋涡十字板;在补水和排水时可减小噪声;
综上所述,本发明可优化储水循环效果、提高换热效率、水温均匀,且减小储罐体积、造价低、耗材少,并降低运行噪声,适用于低噪声要求的场合。
附图说明
图1为本发明实施例的主视图。
图2为图1中蒸汽竖管下端、蒸汽横管及蒸汽喷管处的局部侧视图。
图3为图2的俯视图。
图4为图1中多孔板的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至图4所示,该实施例的一种汽水混合加热式储水罐,包括储水罐1、蒸汽竖管7,储水罐包括焊接相联的罐顶2、罐壁3及罐底4,罐顶2设有管座5和呼吸管6,蒸汽竖管7穿过管座5,罐壁3下部设有补水进口8和储水出口9,罐壁3上部设有溢流管10,溢流管10进口处可设U形水封装置(未示出),罐底4设有排污口11,补水进口8、储水出口9及排污口11均各自设有阀门(未示出),补水进口8内设置消音器12,储水出口9外围的罐壁3内壁固设有防旋涡十字板13;储水罐1内下部设有内筒14,内筒14下端通过数根支腿15与罐底4焊接固联,内筒14上部通过数根斜向上的固定杆26与罐壁3焊接固联;内筒14上端焊接固联有圆锥形的多孔板16,多孔板16设有中心孔和数个小孔17,中心孔内固联有垫环25,蒸汽竖管7下端滑动的穿过垫环25,蒸汽竖管7下端设有封堵端盖并通过支柱18与罐底4焊接固联,内筒14中的蒸汽竖管7下部联有水平的两蒸汽横管19,两蒸汽横管19的一端与蒸汽竖管7相通,另一端设有封堵端板,两蒸汽横管19均通过支架20与罐底4焊接固联,蒸汽横管19均焊接固联数根蒸汽喷管21,数根蒸汽喷管21均对称设于蒸汽横管19的两侧并斜向下设置,蒸汽喷管21的上部均设有数个喷孔22,相邻蒸汽喷管21还通过连杆27焊接固联,蒸汽喷管21的末端均封闭;罐顶2及罐壁3外均敷设隔音层23;罐壁3内设有温度传感器24;
使用时,罐内储水高于内筒14、低于溢流管10;本发明通过蒸汽竖管7将高压的蒸汽直接引至储罐下部的内筒14中,内筒14内的储水与蒸汽换热,热水密度低而缓慢向上流动,内筒14外储水温度低,密度大而下降,形成储水的上下自循环,由于蒸汽与储水直接接触,传热效率高;内筒14罩在蒸汽横管19及蒸汽喷管21外,可促进存储水上下循环的形成,加快循环速度,加上蒸汽始终在液面下喷射,可降低蒸汽喷射噪声,同时内筒14上端的多孔板16对溢出的储水和蒸汽进行混合,可降低蒸汽溢出水面的噪声;且内筒14、蒸汽竖管7下端及蒸汽横管19均与罐底4固联,在蒸汽喷射时可减小振动,再加上通过数个喷孔22加热蒸汽向上方喷射,带动内筒14内的储水加速向上流动,不仅加快了储水上下循环,储水充分混合,温度均匀,缩短加热时间,而且上方空间更大,可缓冲蒸汽喷射引起的冲击、振动,也助于降低噪声;对称布置及通过连杆27相联的蒸汽喷管21,可进一步减小振动,斜向下的蒸汽喷管21有利于排出管内储水,消除蒸汽导入时的水锤效应,进一步减小噪声;内筒14中溢出的储水和蒸汽沿水平截面依次与圆锥形的多孔板16接触,可减小对多孔板16的冲击、振动;隔音层23进一步减小噪声;消音器12及防旋涡十字板13,在补水和排水时可减小噪声;垫环25可增加多孔板16的刚度,减小振动;管座5可保证罐内的密封,并与垫环25共同作用使得蒸汽竖管7可自由地向上膨胀,防止热变形引起的失效;加热器均置于储罐内,设备占用空间小、耗材少、造价低;溢流管10可控制罐内最高液位;使用一段时间后,通过排污口11可排出杂质;呼吸管6可控制罐内气压,防止超压冲开罐顶;温度传感器24可检测储水温度,控制加热蒸汽流量,保证储水温度低于饱和温度,保护罐内不超压;
本发明不限于上述实施方式,如蒸汽横管19的数量可以增加,在罐内还可设置就地温度计及压力测点,便于现场人员检测温度及通过压力辅助判定罐内不超压;但只要采用权利要求1的技术方案,均落入本专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种汽水混合加热式储水罐,包括储水罐、蒸汽竖管,储水罐包括相联的罐顶、罐壁及罐底,罐顶设有管座,蒸汽竖管穿过管座,罐壁或罐底设有补水进口和储水出口,补水进口和储水出口均设有阀门;其特征在于:所述储水罐内下部设有内筒,内筒下端通过数根支腿与罐底固联,内筒上端固联有多孔板,多孔板设有中心孔,蒸汽竖管下端滑动的穿过中心孔并与罐底固联,内筒中的蒸汽竖管下部联有至少两蒸汽横管,蒸汽横管的一端均与蒸汽竖管相通,另一端均设有封堵端板,蒸汽横管均通过支架与罐底固联,蒸汽横管均固联数根蒸汽喷管,蒸汽喷管的上部均设有数个喷孔,蒸汽喷管的末端均封闭。
2.如权利要求1所述的一种汽水混合加热式储水罐,其特征在于:所述数根蒸汽喷管均对称设于蒸汽横管的两侧并斜向下设置。
3.如权利要求1或2所述的一种汽水混合加热式储水罐,其特征在于:所述内筒上部通过数根斜向上的固定杆与罐壁固联。
4.如权利要求3所述的一种汽水混合加热式储水罐,其特征在于:所述多孔板为圆锥形。
5.如权利要求4所述的一种汽水混合加热式储水罐,其特征在于:所述多孔板的中心孔内固联有垫环,蒸汽竖管下端滑动的穿过垫环,蒸汽竖管下端设有封堵端盖并通过支柱与罐底固联。
6.如权利要求5所述的一种汽水混合加热式储水罐,其特征在于:所述罐顶及罐壁外均敷设隔音层。
7.如权利要求6所述的一种汽水混合加热式储水罐,其特征在于:罐壁上部设有溢流管,罐底设有排污口,排污口设有阀门。
8.如权利要求7所述的一种汽水混合加热式储水罐,其特征在于:罐顶设有呼吸管。
9.如权利要求8所述的一种汽水混合加热式储水罐,其特征在于:罐壁内设有温度传感器。
10.如权利要求9所述的一种汽水混合加热式储水罐,其特征在于:补水进口设置消音器,储水出口外围的罐壁内壁固设有防旋涡十字板。
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