CN202902259U - 小型化双层管套式盘管减温器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小型化双层管套式盘管减温器，属于减温器装置技术领域。减温器本体上设置有减温水进口集箱、过热蒸汽出口集箱、减温水出口集箱以及过热蒸汽进口集箱，减温器本体的外部设置保温层壳体，保温层壳体内设置有若干组双层管套式结构的盘管，盘管外管与外管之间设置有固定装置，各个集箱下端设置有疏水口。本实用新型的优点是：双层管套式结构的盘管相较于其他换热面，结构更紧凑稳定，能用更少的占地面积达到同样的换热效果，提高了控温精度，还可在高压超高压超临界工况下运行，同时设置的固定部件能够有效避免整体受热振动，增强了整体的热稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及减温器装置技术领域，具体来说是一种小型化双层管套式盘管减温器。
背景技术
过热蒸汽是指温度高于饱和温度的蒸汽，它的热量通常以水的焓、潜热和过热焓三种形式存在，其中过热焓的热量很少。过热蒸汽的传热系数较低，一般不会直接作为传热介质使用。由于过热蒸汽温度随热焓变化大，为控制过热蒸汽温度，一般需要对过热蒸汽进行减温处理，获得较稳定温度的过热蒸汽，以满足用热设备的实际需要。
减温器是用来调节蒸汽锅炉输出蒸汽温度的主要手段，在一些化工、石油、动力、食品等工业运行过程中，减温器主要作用是降低蒸汽温度，来保护其后的管路和设备。按照减温方式的不同，减温器主要分为表面式减温器和喷水减温器两大类，其中表面式减温器是指一种利用给水或炉水来冷却蒸汽的面式热交换器，减温过程中水与蒸气不直接接触。
传统的表面式减温器多采用U形管、直套管和螺旋管形减温器。U形管减温器在使用中蒸汽容易在U形管外壁冷凝，而且U形管弯头处容易受热疲劳而断裂，造成减温水泄露。普通直套管式减温器由于减温水先进入内管，温度最低的减温水不直接与蒸汽进行热交换，可避免使用U形管运行时所产生的一些困难，但相对结构比较复杂，且减温水经过减温器的压力损失也较大，容易产生应力集中，所以只适合在低、中压锅炉上使用。螺旋管形管壳式减温器由于其构造问题，在运行过程中存在发生振动的可能性，从而可能导致磨损穿孔，影响减温效果和缩短使用寿命。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构合理、控温精度高、占地面积较小、能够在高中低压以及超高压超临界情况下都可以运行的小型化双层管套式盘管减温器。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
小型化双层管套式盘管减温器，包括减温器本体，减温器本体上设置有可承受高压、超高压、甚至超临界压力的减温水进口集箱、过热蒸汽出口集箱、减温水出口集箱以及过热蒸汽进口集箱。减温器本体的外部设置保温层壳体，所述的保温层壳体内设置有若干组双层管套式结构的盘管，所述双层管套式结构的盘管外管与外管之间设置有固定装置。由于减温水与蒸汽逆向热交换时可能产生振动，受热时固定装置可以对盘管间定形，解决了超临界情况下整体热膨胀及热应力的问题，有良好的热稳定性。
优选地，所述减温器本体的一侧上设置过热蒸汽进口集箱和减温水出口集箱，另一侧设置过热蒸汽出口集箱和减温水进口集箱。保证了工作过程中蒸汽由下往上流动，减温水由上往下流动，两者形成逆流换热，增加了换热效率。
优选地，所述的减温水进口集箱、过热蒸汽出口集箱、减温水出口集箱以及过热蒸汽进口集箱的最底端分别设有疏水口，均可承高压、超高压、甚至超临界压力。设置在减温水进口集箱和减温水出口集箱最底端的疏水口主要用于解决在起炉和停炉过程的排水问题，设置在过热蒸汽出口集箱和过热蒸汽进口集箱最底端的疏水口则主要用于解决在起炉和停炉过程的排气问题。同时如果减温器发生汽塞、水塞或者“端部效应”等现象，也可以通过疏水口的底部阀门予以处理。
优选地，所述的双层管套式结构的盘管中内管为减温水管，过热蒸汽在内管和外管之间的夹套层中流动。
优选地，所述的内管和外管之间焊接有小钢珠，小钢珠用以保证双层管间间隙均匀，双层盘管可自由胀缩。
优选地，所述的内管一端水平穿过过热蒸汽进口集箱后接入减温水出口集箱，所述的内管的另一端水平穿过过热蒸汽出口集箱后接入减温水进口集箱。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型采用套式盘管结构，整体热交换过程起到较大的缓冲作用，能够承受较大的压力，可以有效避免热交换过程中热偏差、可很好地释放应力，有效避免阻力过大导致减温水分布不均或汽化等现象，盘管采用套式形式，由内管里的减温水和夹套层中的蒸汽相互逆流换热，增加了换热效率，整体控温精度经过实验测试可达到±3℃以内，相对于只能在中低压下运行的传统减温器，还可以达到在高压、超高压和超临界多种工况下运行。依照热力结构和强度计算，根据过热蒸汽的压力的大小合理调控内管的减温水流量，减温裕度根据实际测试在50℃内可调。盘管式结构相较于其他类型的换热面更加密实，可用更少的占地面积达到同样的减温效果。
附图说明
图1是小型化双层管套式盘管减温器的局部剖视图
图2是小型化双层管套式盘管减温器的俯视图
图3是小型化双层管套式盘管减温器本体的剖视图
图4是图3所示小型化双层管套式盘管减温器本体沿A-A线的放大剖视图
图5是小型化双层管套式盘管减温器本体的俯视图
图中，盘管1、过热蒸汽进口2、过热蒸汽出口3、减温水进口4、减温水出口5、减温水进口集箱疏水口6、过热蒸汽出口集箱疏水口7、减温水出口集箱疏水口8、过热蒸汽进口集箱疏水口9、减温水进口集箱10、过热蒸汽出口集箱11、减温水出口集箱12、过热蒸汽进口集箱13、保温层壳体14、连接圆钢段15、异径接头16、小钢珠17。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2、附图3、附图4、附图5对本实用新型做进一步的详细描述。
本实用新型小型化双层管套式盘管减温器包括减温器本体，如图2和图5所示减温器本体一侧上设置有可承受高压、超高压、超临界压力的减温水进口集箱10和过热蒸汽出口集箱11，另一侧设置有可承受高压、超高压、甚至超临界压力的减温水出口集箱12和过热蒸汽进口集箱13。减温水进口集箱10、过热蒸汽出口集箱11、减温水出口集箱12以及过热蒸汽进口集箱13的最底端分别设有可承高压、超高压、甚至超临界压力减温水进口集箱疏水口6、过热蒸汽出口集箱疏水口7、减温水出口集箱疏水口8、过热蒸汽进口集箱疏水口9，最顶端分别设有减温水进口4、过热蒸汽出口3、减温水出口5、过热蒸汽进口2。如图3所示减温器本体的外部设置保温层壳体14，保温层壳体14内设置有若干组双层管套式结构的盘管1，内管为减温水管，内管与外管之间的夹套层为过热蒸汽管道。内管与外管之间设有小钢珠17，盘管外管与外管之间焊接有连接圆钢段15。其中内管一端水平穿过过热蒸汽进口集箱13后接入减温水出口集箱12，所述的内管的另一端水平穿过过热蒸汽出口集箱11后接入减温水进口集箱10。
如图2、图4和图5所示，减温水从减温水进口4进入减温水进口集箱10，蒸汽通过过热蒸汽进口2进入到过热蒸汽进口集箱13中。在保温层壳体14内依次设有若干只盘管1，每只盘管1的上端分别与减温水进口集箱10和过热蒸汽出口集箱11相连，下端分别与减温水出口集箱12和过热蒸汽进口集箱13相连。
减温水进口集箱10中的减温水从盘管1上端进入到盘管1内管中，减温水沿着内管自上而下流动，同时过热蒸汽进口集箱13中的蒸汽通过盘管1的下端进入到夹套层中，蒸汽在夹套层中自下而上运动，运动过程中减温水和蒸汽形成逆流换热，增加了换热效率。
热交换后的减温水则从盘管1的下端流出，汇入到减温水出口集箱12，随后通过减温水出口5排出，预热后的减温水可做其他用途。蒸汽通过夹套层向上运动，经过盘管1上端的异径接头16的位置时改变运动方向，进入到过热蒸汽出口集箱11后通过过热蒸汽出口3排出，在热交换过程中，盘管1内管和外管之间焊接有小钢珠17保证双层管间间隙均匀，双层盘管可自由胀缩。受热时在盘管外管与外管之间的连接圆钢段15能够对盘管间定形，有效避免盘管1受热发生振动，解决了超临界下整体热膨胀及热应力的问题，有良好的热稳定性。
上述结构的减温器在锅炉起炉、停炉、维护过程中，由于蒸汽和减温水的气压、温差等各种参数都未达到理想状态，需要调试后减温器可以正常运行，因此需将减温水进口集箱疏水口6、过热蒸汽出口集箱疏水口7、减温水出口集箱疏水口8、过热蒸汽进口集箱疏水口9的底部阀门打开，此时蒸汽通过过热蒸汽出口集箱疏水口7和过热蒸汽进口集箱疏水口9排出，减温水通过减温水进口集箱疏水口6、减温水出口集箱疏水口8排出，正常工作时需将各个底部阀门关闭，如果遇到减温器发生汽塞、水塞或者“端部效应”等现象，也可以通过打开底部阀门予以处理。
上述结构的减温器可根据不同容量的锅炉，适当的增加或减少盘管1的个数，同时相对应的减温水进口集箱10、减温水出口集箱12、过热蒸汽进口集箱13以及过热蒸汽出口集箱11也需相应的接长或缩短。
本实用新型采用双层管套式盘管结构，在整体热交换过程起到较大的缓冲作用，有利于冷热变化的应力释放，内管与外管中间焊接有小钢珠保证双层管间间隙均匀，采用的连接圆钢段设计有效解决热膨胀和热应力问题，相较于其他传统的减温器，可以在高中低压及超高压超临界工况下都可以运行，提高了控温精度、能够有效避免水塞、气塞现象，性能更稳定。
Claims (6)
1.小型化双层管套式盘管减温器，包括减温器本体，减温器本体上设置有减温水进口集箱、过热蒸汽出口集箱、减温水出口集箱以及过热蒸汽进口集箱，减温器本体的外部设置保温层壳体，其特征在于：所述的保温层壳体内设置有若干组双层管套式结构的盘管，所述双层管套式结构的盘管外管与外管之间设置有固定装置。
2.根据权利要求1所述的小型化双层管套式盘管减温器，其特征在于：所述减温器本体的一侧上设置过热蒸汽进口集箱和减温水出口集箱，另一侧设置过热蒸汽出口集箱和减温水进口集箱。
3.根据权利要求1所述的小型化双层管套式盘管减温器，其特征在于：所述的减温水进口集箱、过热蒸汽出口集箱、减温水出口集箱以及过热蒸汽进口集箱的最底端分别设有疏水口。
4.根据权利要求1所述的小型化双层管套式盘管减温器，其特征在于：所述的双层管套式结构的盘管中内管为减温水管，过热蒸汽在内管和外管之间的夹套层中流动。
5.根据权利要求4所述的小型化双层管套式盘管减温器，其特征在于：所述的内管和外管之间焊接有小钢珠。
6.根据权利要求4所述的小型化双层管套式盘管减温器，其特征在于：所述的内管一端水平穿过过热蒸汽进口集箱后接入减温水出口集箱，所述的内管的另一端水平穿过过热蒸汽出口集箱后接入减温水进口集箱。
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