CN203657532U - 一种节能换热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种节能换热装置，其包括换热器，所述的换热器设有蒸汽入口、冷凝水出口、冷介质入口和冷介质出口，蒸汽入口与蒸汽管线相连，蒸汽管线上设置一条水管，水管上设有调节阀，在水管与蒸汽管线连接位置前后均设置有压力表和温度计。本实用新型有效利用了换热器换热面积，提高换热器换热效率和蒸汽利用效率，节约了能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种节能换热装置，尤其涉及一种充分利用蒸汽潜热的节能换热装置。
背景技术
换热器是现有化工行业常用的设备，在现有的化工行业，普遍面临着换热器换热效率低的问题，如果提高现有换热器的换热效率，提高热源的利用效率，降低生产装置的能耗，是现有化工行业换热设备需要解决的技术问题。
在现有的化工行业中，为了保证下游装置的需求的蒸汽温度，上游的蒸汽动力厂会生产过热蒸汽进行输送，这样，过热蒸汽即使在运输过程中发生热量损失，在到达下游装置时，仍然具有较高的过热蒸汽温度，来满足下游装置的需求。因此，在下游装置的换热器中进行的热量交换过程将发生三个热量传递阶段：1、过热蒸汽进入换热器后与需要加热的冷介质进行热量交换变成饱和蒸汽的过程；2、饱和蒸汽与需要加热的冷介质进行热量交换发生相变，从汽态转化为液态，即从饱和蒸汽转化为冷凝水，释放出大量的相变热的过程；3、冷凝水与需要加热的冷介质继续换热，继续释放显热的过程。整个换热过程中，第一阶段和第三阶段均是释放显热的过程，这两个部分释放的热量较少，但是这两个部分是在换热器中不可避免要发生的两个换热阶段，在这两个阶段，需要占用换热器部分的换热面积。而第二阶段是潜热利用过程，是放热量最大的过程。如何在现有设备的换热面积不变的情况下提高蒸汽热能的利用效率，是需要解决的一个技术问题。
发明内容
本发明解决了现有技术的问题，提供了一种有效利用换热器换热面积，提高换热器换热效率的节能换热装置。
本实用新型提供了一种节能换热装置，其包括换热器，所述的换热器设有蒸汽入口、冷凝水出口、冷介质入口和冷介质出口，蒸汽入口与蒸汽管线相连，蒸汽管线上设置一条水管，水管上设有调节阀，在水管与蒸汽管线连接位置前后均设置有压力表和温度计。
本实用新型的原理是通过水与过热蒸汽的热量传递，将过热蒸汽转换为饱和蒸汽，同时过热蒸汽释放的热量将加入的水汽化为饱和水蒸汽，这个过程只有热量的交换，没有热量损失，然后饱和蒸汽进入换热器进行换热，这样，饱和蒸汽一进入换热器后就马上开始相变过程，释放出大量的潜热，不需要进行过热蒸汽转化为饱和蒸汽的阶段，因此，在换热器中只需要经历饱和蒸汽相变潜热释放阶段和冷凝水显热释放阶段，饱和蒸汽相变潜热释放阶段的换热面积增大，换热效率增加，蒸汽的热能利用效率提高。
本实用新型中，通过调节阀来控制进入蒸汽管线的水量，从而来控制蒸汽的温度，通过前面的压力表和温度计来显示蒸汽中加入水前后的温度和压力。
本实用新型中，所述的换热器可以为板式换热器，也可以为管壳式换热器，优先为管壳式换热器。
本实用新型中，为了更好的进行过热蒸汽和水的热量交换，所述的蒸汽管线内部设有管线分布器，为确保送入蒸汽管线的水呈喷射状与过热蒸汽进行充分接触并交换热量，管线分布管的开孔率为5%-20%，优选10%-15%。
本实用新型中，调节阀可以为手动调节阀，也可以为自动调节阀，为了便于调节过热蒸汽与冷凝水混合后的温度和压力，优选自动调节阀。
本实用新型中，所述管壳式换热器设置有4-20个的折流挡板。这些折流挡板被设置(被焊接)在这些换热管之间。当有两个以上的折流挡板时，这些折流挡板交错布置(如图1中所示)。该交错布置可以获得良好的折流效果。
本实用新型中，加入蒸汽管线的水可以为新鲜水，也可以为装置换热设备的冷凝水，还可以为新鲜水与冷凝水的混合物，优选冷凝水。可以将装置的换热设备的冷凝水收集到冷凝水罐，通过机泵将冷凝水罐的冷凝水输送至调节阀后，通过调节阀送入蒸汽管线。
本实用新型中，水管可设置于装置的蒸汽总管，也可以设置于换热器前的蒸汽分管。
附图说明
图1是本实用新型的工艺流程图；
图1中，1为换热器，2为压力表，3为温度计，4为调节阀，5为管线分布器，6为水管，7为蒸汽管线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的优选实施方式作进一步的阐述。
图1示出了本实用新型的一种节能换热装置，其包括换热器1，所述的换热器1设有蒸汽入口、冷凝水出口、冷介质入口和冷介质出口，蒸汽入口与蒸汽管线7相连，蒸汽管线7上设置一条水管6，水管6上设有调节阀4，在水管与蒸汽管线连接位置前后均设置有压力表2和温度计3。所述的换热器1为管壳式换热器，并设置有4-20个的折流挡板，所述的蒸汽管线内部设有管线分布器5，管线分布器的开孔率为5%-20%。过热蒸汽通过蒸汽管线7时，在蒸汽管线中与来自水管6的、并通过管线分布器5呈喷射状送入的水充分接触并交换热量，将过热蒸汽转换为饱和蒸汽，同时过热蒸汽释放的热量将加入的水汽化为饱和水蒸汽，这个过程只有热量的交换，没有热量损失，然后饱和蒸汽进入换热器1进行换热，这样，饱和蒸汽一进入换热器1后就马上开始相变过程，释放出大量的潜热，不需要进行过热蒸汽转化为饱和蒸汽的阶段，因此，在换热器1中只需要经历饱和蒸汽相变潜热释放阶段和冷凝水显热释放阶段，饱和蒸汽相变潜热释放阶段的换热面积增大，换热效率增加，蒸汽的热能利用效率提高。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种节能换热装置，其特征在于，其包括换热器（1），所述的换热器（1）设有蒸汽入口、冷凝水出口、冷介质入口和冷介质出口，蒸汽入口与蒸汽管线（7）相连，蒸汽管线（7）上设置一条水管（6），水管（6）上设有调节阀（4），在水管（6）与蒸汽管线（7）连接位置前后均设置有压力表（2）和温度计（3）。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的换热器（1）为管壳式换热器。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的蒸汽管线（7）内部设有用于将水以喷射状送入蒸汽管线并与过热蒸汽进行充分接触的管线分布器（5）。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的管壳式换热器（1）设置有4-20个的折流挡板。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的管线分布器（5）的开孔率为5%-20%。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，换热器（1）的冷凝水出口通过管道连接到冷凝水罐，冷凝水罐经由机泵连接于水管（6）。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，水管设置于装置的蒸汽总管或设置于换热器前的蒸汽分管。
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