CN208635413U - 一种用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于增强凝汽器换热效率的水‑酒精混合物循环系统，包括凝汽器、凝结水精处理系统、低压加热器、除氧器、除氧排汽冷凝器、掺配加热器、抽真空管道及抽真空冷凝器；凝汽器底部热井的出口依次经凝结水精处理系统、低压加热器及除氧器与除氧排汽冷凝器的入口相连通，除氧排汽冷凝器的凝结液区出口与掺配加热器的入口相连通，抽真空管道的一端与凝汽器侧面的出气口相连通，抽真空管道的另一端与抽真空冷凝器的入口相连通，抽真空冷凝器的凝结液区出口与掺配加热器的入口相连通，掺配加热器的水‑酒精混合液出口与凝汽器内的喷嘴入口相连通，该系统能够有效的提高凝汽器的凝结换热效率。
Description
技术领域
本实用新型属于节能领域，涉及一种用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统。
背景技术
凝汽器蒸汽侧凝结换热热阻是凝汽器的主要热阻之一，主要原因是膜状凝结换热效率较低。珠状凝结具有数倍于膜状凝结的换热系数，是一种高效的热量传递过程。但几乎所有的常用蒸汽，包括水蒸汽，在常用工程材料的洁净表面上形成的都是膜状凝结。传统的实现珠状凝结的方法主要包括两类：一类为对凝结表面进行改性处理，另外一类就是在蒸汽中添加珠状凝结促进剂。以上方法存在改性涂层价格昂贵、无法大规模应用、涂层导致的附加热阻过大且容易脱落、珠状凝结促进剂存在使用寿命有限等问题，因此目前在实际工业领域中珠状凝结无法长时间维持而未得到具体应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统，该系统能够有效的提高凝汽器的凝结换热效率。
为达到上述目的，本实用新型所述的用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统包括凝汽器、凝结水精处理系统、低压加热器、除氧器、除氧排汽冷凝器、掺配加热器、抽真空管道及抽真空冷凝器；
凝汽器底部热井的出口依次经凝结水精处理系统、低压加热器及除氧器与除氧排汽冷凝器的入口相连通，除氧排汽冷凝器的凝结液区出口与掺配加热器的入口相连通，抽真空管道的一端与凝汽器侧面的出气口相连通，抽真空管道的另一端与抽真空冷凝器的入口相连通，抽真空冷凝器的凝结液区出口与掺配加热器的入口相连通，掺配加热器的水-酒精混合液出口与凝汽器内的喷嘴入口相连通。
抽真空冷凝器顶部的出气口处连通有抽真空泵，抽真空泵的出口连通有第一排气装置；除氧排汽冷凝器的顶部设置有第二排气装置。
掺配加热器还连通有酒精补充罐，其中，酒精补充罐与掺配加热器之间设置有流量阀。
掺配加热器上设置有用于检测掺配加热器内液体温度及酒精浓度的第一监测装置。
抽真空冷凝器上设置有用于检测抽真空冷凝器内液体温度及酒精浓度的第二监测装置。
还包括用于检测热井内液体温度及酒精浓度的第三监测装置以及用于检测除氧排汽冷凝器内液体温度及酒精浓度的第四监测装置。
掺配加热器的出口通过喷射泵与凝汽器内的喷嘴入口相连通；
凝汽器底部热井的出口与凝结水精处理系统之间通过凝结水泵相连通；
抽真空冷凝器的凝结液区出口与掺配加热器的入口之间通过循环泵相连通。
除氧排汽冷凝器的凝结液区出口与掺配加热器的入口之间通过调节阀相连通。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述的用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统在具体操作时，掺配加热器输出的水-酒精混合液经喷嘴喷喷入到凝汽器中，从而在凝汽器冷却管表面形成Marangoni效应，并形成类珠状凝结，从而使得蒸汽在凝汽器冷却管表面的换热效率提升3-5倍，同时通过抽真空管道及抽真空冷凝器进行一部分酒精的回收，通过除氧器及除氧排汽冷凝器进行另一部分酒精的回收，整个过程无酒精消耗，从而降低整个系统的运行成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1为喷嘴、2为凝汽器、3为热井、4为凝结水泵、5为凝结水精处理系统、6为低压加热器、7为除氧器、8为除氧排汽冷凝器、9为掺配加热器、10为酒精补充罐、11为抽真空管道、12为抽真空冷凝器、13为抽真空泵、14为喷射泵、15为第一排气装置、16为调节阀、17为循环泵、18为流量阀、19为第二排气装置、20为第一监测装置、21为第二监测装置、22为第三监测装置、23为第四监测装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
如图1所示，本实用新型所述的用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统包括凝汽器2、凝结水精处理系统5、低压加热器6、除氧器7、除氧排汽冷凝器8、掺配加热器9、抽真空管道11及抽真空冷凝器12；凝汽器2底部热井3的出口依次经凝结水精处理系统5、低压加热器6及除氧器7与除氧排汽冷凝器8的入口相连通，除氧排汽冷凝器8的凝结液区出口与掺配加热器9的入口相连通，抽真空管道11的一端与凝汽器2侧面的出气口相连通，抽真空管道11的另一端与抽真空冷凝器12的入口相连通，抽真空冷凝器12的凝结液区出口与掺配加热器9的入口相连通，掺配加热器9的水-酒精混合液出口与凝汽器2内的喷嘴1入口相连通。
抽真空冷凝器12顶部的出气口处连通有抽真空泵13，抽真空泵13的出口连通有第一排气装置15；除氧排汽冷凝器8的顶部设置有第二排气装置19。
掺配加热器9上设置有用于检测掺配加热器9内液体温度及酒精浓度的第一监测装置20；抽真空冷凝器12上设置有用于检测抽真空冷凝器12内液体温度及酒精浓度的第二监测装置21；本实用新型还包括用于检测热井3内液体温度及酒精浓度的第三监测装置22以及用于检测除氧排汽冷凝器8内液体温度及酒精浓度的第四监测装置23。
掺配加热器9还连通有酒精补充罐10，其中，酒精补充罐10与掺配加热器9之间设置有流量阀18；掺配加热器9的出口通过喷射泵14与凝汽器2内的喷嘴1入口相连通；凝汽器2底部热井3的出口与凝结水精处理系统5之间通过凝结水泵4相连通；抽真空冷凝器12的凝结液区出口与掺配加热器9的入口之间通过循环泵17相连通；除氧排汽冷凝器8的凝结液区出口与掺配加热器9的入口之间通过调节阀16相连通。
本实用新型的具体工作原理为：
通过在凝汽器2中形成稳定浓度的水-酒精混合蒸汽，从而在凝汽器2冷却管表面形成Marangoni效应，形成珠状凝结，进而大幅提高蒸汽到凝汽器2冷却管表面的换热效率，其中，酒精的气相浓度为0.5％-1.5％。
本实用新型中，进入热井3的水-酒精混合液，通过凝结水精处理系统5及低压加热器6后，混合液中的酒精和少部分水在除氧器7中蒸发，由除氧排汽冷凝器8冷凝回收至掺配加热器9中，在热井3—除氧器7—除氧排汽冷凝器8—掺配加热器9—喷射泵14—喷嘴1—凝汽器2的闭环回路中循环；在凝汽器2中的部分水-酒精混合蒸汽由抽真空泵13抽出，再在抽真空冷凝器12中冷凝，并回收到掺配加热器9中，最后在凝汽器2—抽真空管道11—抽真空冷凝器12—掺配加热器9—喷射泵14—喷嘴1—凝汽器2的闭环回路中循环。在理论情况下，整个过程无酒精消耗，可在凝汽器2中形成稳定浓度的水-酒精混合蒸汽，循环过程中酒精的液相浓度小于0.5％；酒精可通过凝结水精处理系统5，并不会对凝结水精处理系统5产生负面影响；另外，进入到除氧器7中的酒精在饱和状态下全部蒸发，并由除氧排汽冷凝器8回收，酒精不会进入高压加热器中。需要说明的是，当酒精浓度降低时，则可通过酒精补充罐10进行酒精的补充。
本实用新型原理清晰、系统简单，维护量小，适应于所有的湿冷凝汽器及间接空冷凝汽器，是提高凝汽器2换热效率的重大创新。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统，其特征在于，包括凝汽器(2)、凝结水精处理系统(5)、低压加热器(6)、除氧器(7)、除氧排汽冷凝器(8)、掺配加热器(9)、抽真空管道(11)及抽真空冷凝器(12)；
凝汽器(2)底部热井(3)的出口依次经凝结水精处理系统(5)、低压加热器(6)及除氧器(7)与除氧排汽冷凝器(8)的入口相连通，除氧排汽冷凝器(8)的凝结液区出口与掺配加热器(9)的入口相连通，抽真空管道(11)的一端与凝汽器(2)侧面的出气口相连通，抽真空管道(11)的另一端与抽真空冷凝器(12)的入口相连通，抽真空冷凝器(12)的凝结液区出口与掺配加热器(9)的入口相连通，掺配加热器(9)的水-酒精混合液出口与凝汽器(2)内的喷嘴(1)入口相连通。
2.根据权利要求1所述的用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统，其特征在于，抽真空冷凝器(12)顶部的出气口处连通有抽真空泵(13)，抽真空泵(13)的出口连通有第一排气装置(15)；除氧排汽冷凝器(8)的顶部设置有第二排气装置(19)。
3.根据权利要求1所述的用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统，其特征在于，掺配加热器(9)还连通有酒精补充罐(10)，其中，酒精补充罐(10)与掺配加热器(9)之间设置有流量阀(18)。
4.根据权利要求1所述的用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统，其特征在于，掺配加热器(9)上设置有用于检测掺配加热器(9)内液体温度及酒精浓度的第一监测装置(20)。
5.根据权利要求4所述的用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统，其特征在于，抽真空冷凝器(12)上设置有用于检测抽真空冷凝器(12)内液体温度及酒精浓度的第二监测装置(21)。
6.根据权利要求5所述的用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统，其特征在于，还包括用于检测热井(3)内液体温度及酒精浓度的第三监测装置(22)以及用于检测除氧排汽冷凝器(8)内液体温度及酒精浓度的第四监测装置(23)。
7.根据权利要求1所述的用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统，其特征在于，掺配加热器(9)的出口通过喷射泵(14)与凝汽器(2)内的喷嘴(1)入口相连通；
凝汽器(2)底部热井(3)的出口与凝结水精处理系统(5)之间通过凝结水泵(4)相连通；
抽真空冷凝器(12)的凝结液区出口与掺配加热器(9)的入口之间通过循环泵(17)相连通。
8.根据权利要求1所述的用于增强凝汽器换热效率的水-酒精混合物循环系统，其特征在于，除氧排汽冷凝器(8)的凝结液区出口与掺配加热器(9)的入口之间通过调节阀(16)相连通。
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