CN208620877U - 一种干燥机用蒸汽换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干燥机用蒸汽换热器，所述框架一端设置有集水箱，所述集水箱内设置集汽箱，多个尺寸逐渐减小的U形管依次套接排列在一个高度组成U形管组，所述多个U形管组从下到上排列在框架内；U形管包括：进汽管、出水管、回转弯头，所述进汽管前端与集汽箱内侧相连通，进汽管后端穿过框架上的通孔；所述出水管前端与集水箱内侧相连通，出水管后端穿过框架上的通孔；所述进汽管后端与出水管后端通过回转弯头相连通；所述集汽箱外侧设置有蒸汽进口，所述集水箱外侧设置有冷凝水出口。本实用新型提高了空气加热的均匀性。充分利用了湿蒸汽的热量，提升了换热器的热效率。蒸汽经过两个流程换热，进一步提高了蒸汽的利用率。

Description

一种干燥机用蒸汽换热器

技术领域

本实用新型涉及一种干燥机用蒸汽换热器，属于干燥设备技术领域。

背景技术

目前，现代工业中，蒸汽已经是一种应用比较广泛的理想热载体。蒸汽换热器是以蒸汽为热源将空气加热的设备，是干燥设备常用的热量来源。

现有蒸汽换热器如图1所示，蒸汽由换热器蒸汽进口01进入，从集汽箱02分别进入水平加热管（光管或翅片管）03中，空气经过加热管03被加热到所需温度后进入干燥机中工作，同时蒸汽通过换热后变为冷凝水在混合箱04中汇集后经过换热器下方的冷凝水管（光管或翅片管）05,从冷凝水出口06排出换热器外。

上述结构的换热器存在以下问题：

1、换热器上部区域A1是纯蒸汽换热，大部分蒸汽放出汽化潜热后变成同温度冷凝水进入换热器下部区域B1。区域B1中是混合了蒸汽和冷凝水的湿蒸汽，其与空气的换热效果比饱和蒸汽差很多，导致经过换热器上下区域的空气加热不均匀；

2、由于干燥机空间限制和干燥机换热量的需求，单台换热器在厚度方向（冷空气穿过方向）上需布置6-10排管，经过换热器的空气中含有的粉尘和纤维极易堵在换热器管与管之间（尤其是翅片管结构的换热器）。高压空气或水枪的穿透力一般只有3-5排管（压力太高会损坏换热器翅片），很难对现有换热器进行彻底清洗；

3、现有结构的换热器，尤其是换热器上部区域，蒸汽只经过一个流程与空气换热，蒸汽与空气换热不充分，蒸汽汽化潜热得不到充分释放；

4、现有换热器的冷凝水从换热器冷凝水出口排出时，冷凝水的温度很高，一般是工作压力下饱和蒸汽的温度，排出后会产生大量的闪蒸蒸汽，冷凝水的热量占蒸汽总热量的25%左右。由于冷凝水回收系统比较复杂，投入成本较高，绝大部分客户选择直接排放；

5、现有结构的换热器管一般水平布置，换热器后端稍有压力波动，就会影响冷凝水的排出。

实用新型内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种干燥机用蒸汽换热器，以解决现有技术存在的不足，提高换热器热风加热的均匀度、热效率，提升换热器清理的方便性，方便冷凝水排出。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种干燥机用蒸汽换热器，包括：框架、集汽箱、集水箱、U形管，所述框架一端设置有集水箱，所述集水箱内设置集汽箱，多个尺寸逐渐减小的U形管依次套接排列在一个高度组成U形管组，所述多个U形管组从下到上排列在框架内； U形管包括：进汽管、出水管、回转弯头，所述进汽管前端与集汽箱内侧相连通，进汽管后端穿过框架上的通孔；所述出水管前端与集水箱内侧相连通，出水管后端穿过框架上的通孔；所述进汽管后端与出水管后端通过回转弯头相连通；所述集汽箱外侧设置有蒸汽进口，所述集水箱外侧设置有冷凝水出口。

作为优选方案，U形管组包括3-4个尺寸逐渐减小的U形管依次套接排列在一个高度组成。

作为优选方案，所述框架顶部设置有开口槽，用于清理U形管内的粉尘和纤维。

作为优选方案，所述出水管向下倾斜，倾斜角度0.5-1°。

作为优选方案，所述框架上通孔直径大于进汽管、出水管的直径。

作为优选方案，所述进汽管、出水管之间最小间距设置为[100mm，150mm]。

作为优选方案，所述U形管可采用U形翅片管或U形光管。

有益效果：本实用新型提供的一种干燥机用蒸汽换热器，提高了空气加热的均匀性。充分利用了湿蒸汽的热量，提升了换热器的热效率。蒸汽经过两个流程换热，进一步提高了蒸汽的利用率。

附图说明

图1为现有蒸汽换热器的结构图；

图2为本实用新型的立体示意图；

图3为本实用新型的正视图；

图4为U形管结构示意图；

图5为本实用新型俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图2-4所示，一种干燥机用蒸汽换热器，包括：框架1、集汽箱2、集水箱3、U形管4，所述框架1一端设置有集水箱3，所述集水箱3内设置集汽箱2，多个尺寸逐渐减小的U形管4依次套接排列在一个高度组成U形管组，所述多个U形管组从下到上排列在框架1内； U形管4包括：进汽管41、出水管42、回转弯头43，所述进汽管41前端与集汽箱2内侧相连通，进汽管41后端穿过框架1上的通孔；所述出水管42前端与集水箱3内侧相连通，出水管42后端穿过框架1上的通孔；所述进汽管41后端与出水管42后端通过回转弯头43相连通；所述集汽箱2外侧设置有蒸汽进口5，所述集水箱3外侧设置有冷凝水出口6。

U形管组包括3-4个尺寸逐渐减小的U形管4依次套接排列在一个高度组成。

所述框架1顶部设置有开口槽7，用于清理U形管内的粉尘和纤维。

所述出水管42向下倾斜，倾斜角度0.5-1°。

所述框架1上通孔直径大于进汽管41、出水管42的直径，用于留有进汽管、出水管受热膨胀余量。

所述进汽管41、出水管42之间最小间距D设置为[100mm，150mm]。

所述U形管可采用U形翅片管或U形光管。

如图5所示，本实用新型把集汽箱和集水箱设计在同一侧，带有倾斜角度的U形加热管一端与集汽箱相连（该侧主要是蒸汽流程），U形管另一端与集水箱相连（该侧主要是汽水混合的湿蒸汽流程）。换热器另一侧设计有U形管支撑作用的框架侧板。U形管与框架侧板相连处不焊接，框架侧板上U形管接入通孔需留有热膨胀余量。

蒸汽加热段设计在换热器的空气出风侧，湿蒸汽加热段设计在换热器空气的进入侧。使用时，空气由湿蒸汽加热段进入换热器，由蒸汽加热段离开换热器。保证了迎风面上每根管子都是相同的加热效果，提高了空气加热的均匀性。充分利用了湿蒸汽的热量，提升了换热器的热效率。蒸汽经过两个流程换热，进一步提高了蒸汽的利用率。

U形管倾斜布置（蒸汽进口高，冷凝水出口低），有利于蒸汽的进入和冷凝水（利用其自重）的排出。由于干燥机用的换热器一般比较长，所以U形管的倾斜角度（与水平面的夹角）以0.5-1°为佳：角度太小，冷凝水的排出效果与水平管差不多；角度太大，会影响换热管的布置，同体积下换热面积达不到设计加热量的需求。

U形管由内向外套接布置，U形管组最中间的U形管留有一定的间距D(建议100mm≤D≤150mm)，形成一个空腔。此空腔不仅为加热器的清理创造了空间，也为热风的均匀加热创造了条件（热风先通过前一组排管，加热后进入空腔，风速放缓，热风在空腔内混合后进入第二组排管加热)。

蒸汽由换热器蒸汽进口进入，经过集汽箱，从各个进汽管入口分别进入各U形管。饱和蒸汽与空气第一次换热后，变为湿蒸汽，湿蒸汽在回转弯头回转，再次与空气进行换热，从出水管出口流出，汇入到集水箱，冷凝水从换热器冷凝水出口排出。

空气由换热器的湿蒸汽加热段进入换热器，与换热器U形管进行换热，空气被预加热到一定温度，进入空腔混合后，再进入蒸汽加热段加热。空气被加热到设定温度后离开换热器。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种干燥机用蒸汽换热器，包括：框架、集汽箱、集水箱，其特征在于：还包括：U形管，所述框架一端设置有集水箱，所述集水箱内设置集汽箱，多个尺寸逐渐减小的U形管依次套接排列在一个高度组成U形管组，所述多个U形管组从下到上排列在框架内； U形管包括：进汽管、出水管、回转弯头，所述进汽管前端与集汽箱内侧相连通，进汽管后端穿过框架上的通孔；所述出水管前端与集水箱内侧相连通，出水管后端穿过框架上的通孔；所述进汽管后端与出水管后端通过回转弯头相连通；所述集汽箱外侧设置有蒸汽进口，所述集水箱外侧设置有冷凝水出口。

2.根据权利要求1所述的一种干燥机用蒸汽换热器，其特征在于：所述U形管组包括3-4个尺寸逐渐减小的U形管依次套接排列在一个高度组成。

3.根据权利要求1所述的一种干燥机用蒸汽换热器，其特征在于：所述框架顶部设置有开口槽，用于清理U形管内的粉尘和纤维。

4.根据权利要求1所述的一种干燥机用蒸汽换热器，其特征在于：所述出水管向下倾斜，倾斜角度0.5-1°。

5.根据权利要求1所述的一种干燥机用蒸汽换热器，其特征在于：所述框架上通孔直径大于进汽管、出水管的直径。

6.根据权利要求1所述的一种干燥机用蒸汽换热器，其特征在于：所述进汽管、出水管之间最小间距设置为[100mm，150mm]。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种干燥机用蒸汽换热器，其特征在于：所述U形管可采用U形翅片管或U形光管。