CN210400069U - 一种利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器 - Google Patents
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Abstract
一种利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器，包括热水储罐、第一换热机构、第二换热机构，热水储罐的顶部设有浮球阀，第一换热机构包括第一支撑架、第一换热管，第一换热管呈螺旋盘绕在第一支撑架上，第二换热机构包括第二支撑架、第二换热管，第二换热管呈螺旋盘绕在第二支撑架上，呈螺旋盘绕的第一换热管的内圈直径大于呈螺旋盘绕的第二换热管的外圈直径，第二换热机构设置在第一换热机构中，第一换热管的下游端与第二换热管的上游端连通，第一换热机构、第二换热机构位于热水储罐中，组合构成加热器。本实用新型结构简单、加工成本低，利用蒸汽冷凝水作为热源，具有升温快、热能转换效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及换热设备领域，特别涉及一种利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器。
背景技术
目前，生产企业车间使用的蒸汽总管，规格为DN200，总管压力PN＝0.7MPa，通过减压阀后工作压力PN＝0.5MPa，对车间各个生产点提供蒸汽。各生产点24h产生约7m3的高温蒸汽冷凝水，这些高温蒸汽冷凝水通过专用管道汇聚到车间的冷凝水箱，冷凝水箱容积约5m3，冷凝水箱内的冷凝水长期保持在85℃±3℃，这些高温的热水通常是直接排出，未能得到充分利用。此外，现有工艺需对一种生产原料进行纯化，此纯化工艺需先对原料低温结晶，然后使原料在适宜温度下融化。目前，采用一台5㎡的列管式换热器通过蒸汽加热一种热介质，利用这种热介质再去融化结晶的低温原料后供生产使用。24h的生产周期对原料结晶后融化所消耗蒸汽约5T左右。
因此，如何高效利用这些85℃±3℃的蒸汽冷凝水，是本领技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器，其结构简单、加工成本低，利用蒸汽冷凝水作为热源，具有升温快、热能转换效率高的优点。
本实用新型的技术方案是：一种利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器，包括热水储罐，以及第一换热机构、第二换热机构，所述热水储罐的顶部设有浮球阀，所述第一换热机构包括第一支撑架，以及安装在第一支撑架上的第一换热管，所述第一换热管呈螺旋盘绕在第一支撑架上，所述第二换热机构包括第二支撑架，以及安装在第二支撑架上的第二换热管，所述第二换热管呈螺旋盘绕在第二支撑架上，呈螺旋盘绕的第一换热管的内圈直径大于呈螺旋盘绕的第二换热管的外圈直径，所述第二换热机构设置在第一换热机构中，第一换热管的下游端与第二换热管的上游端连通，所述第一换热机构、第二换热机构位于热水储罐中，组合构成加热器。
所述第一支撑架由四根呈矩阵排列分布的第一立柱组成，所述第一换热管通过多个抱箍与第一支撑架固定连接。
所述第二支撑架由四根呈矩阵排列分布的第二立柱组成，所述第二换热管通过多个抱箍与第二支撑架固定连接。
所述第一换热管的上游端位于第一支撑架的下部，且与第一冷介质进口连接头连接，第一换热管的下游端位于第一支撑架的上部，且与第一热介质出口连接头连接，第一冷介质进口连接头、第一热介质出口连接头位于第一支撑架的顶部，且位于第一换热管的投影范围内。
所述第二换热管的上游端位于第二支撑架的下部，且与第二冷介质进口连接头连接，第二换热管的下游端位于第二支撑架的上部，且与第二热介质出口连接头连接，第二冷介质进口连接头、第二热介质出口连接头位于第二支撑架的顶部，且位于第二换热管的投影范围外。
采用上述技术方案具有以下有益效果：
1、利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器包括热水储罐，以及第一换热机构、第二换热机构，其中，热水储罐用于盛装蒸汽冷凝水，温度通常为85℃±3℃，第一换热机构、第二换热机构分别用于对流经的介质升温，满足企业实际需求。所述热水储罐的顶部设有浮球阀，用于自动控制蒸汽冷凝水的液位高度，保持蒸汽冷凝水的液位高度在指定位置。所述第一换热机构包括第一支撑架，以及安装在第一支撑架上的第一换热管，所述第一换热管呈螺旋盘绕在第一支撑架上，所述第二换热机构包括第二支撑架，以及安装在第二支撑架上的第二换热管，所述第二换热管呈螺旋盘绕在第二支撑架上，呈螺旋盘绕的第一换热管的内圈直径大于呈螺旋盘绕的第二换热管的外圈直径，所述第二换热机构设置在第一换热机构中，第一换热管的下游端与第二换热管的上游端连通，也即，第一换热管和第二换热管连通。所述第一换热机构、第二换热机构位于热水储罐中，组合构成加热器，待升温的介质从第一换热管的上游端进入，沿第一换热管呈螺旋流动后，进入第二换热管，再次沿第二换热管呈螺旋流动，从第二换热管的下游端排出，在螺旋流动的过程中，待升温的介质与温度为85℃±3℃的蒸汽冷凝水充分换热，有效提高待升温介质的温度，满足企业实际需求。通过废物利用高温的蒸汽冷凝水，充分利用蒸汽冷凝水余热，月节约蒸汽使用量约150T。
2、第一换热管的上游端位于第一支撑架的下部，且与第一冷介质进口连接头连接，第一换热管的下游端位于第一支撑架的上部，且与第一热介质出口连接头连接，也即，进入第一换热管的待升温介质从下往上呈螺旋盘绕流动，可有效扩大待升温介质与蒸汽冷凝水的换热面积并延长换热时间，提高换热效率。第一冷介质进口连接头、第一热介质出口连接头位于第一支撑架的顶部，且位于第一换热管的投影范围内，第一冷介质进口连接头方便与待升温介质源连接或分离，第一热介质出口连接头方便与第二换热管的上游端连接或分离。
3、第二换热管的上游端位于第二支撑架的下部，且与第二冷介质进口连接头连接，第二换热管的下游端位于第二支撑架的上部，且与第二热介质出口连接头连接，也即，进入第二换热管的待升温介质从下往上呈螺旋盘绕流动，可有效扩大待升温介质与蒸汽冷凝水的换热面积并延长换热时间，提高换热效率。第二冷介质进口连接头、第二热介质出口连接头位于第二支撑架的顶部，且位于第二换热管的投影范围外，第二冷介质进口连接头方便与第一换热管的下游端连接或分离，第二热介质出口连接头方便与生产设备连接或分离
下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型第一换热机构的结构示意图；
图3为本实用新型第二换热机构的结构示意图。
附图中，1为第一换热机构，11为第一支撑架，111为第一立柱，12为第一换热管，13为第一冷介质进口连接头，14为第一热介质出口连接头，2为第二换热机构，21为第二支撑架，211为第二立柱，22为第二换热管，23为第二冷介质进口连接头，24为第二热介质出口连接头，3为热水储罐，4为浮球阀。
具体实施方式
本实用新型中，未标明具体连接方式的设备，通常按照常规条件或按照厂商建议的条件进行，未标明具体型号的设备，通常为机械领域常规的设备。
参见图1至图3，为一种利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器的具体实施例。利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器包括热水储罐3，以及第一换热机构1、第二换热机构2。所述热水储罐3的顶部设有浮球阀4，热水储罐采用常规的储罐，浮球阀采用常规的浮球阀，且采用常规的安装方式安装在热水储罐的顶部。所述第一换热机构1包括第一支撑架11，以及安装在第一支撑架11上的第一换热管12，所述第一换热管12呈螺旋盘绕在第一支撑架11上，所述第二换热机构2包括第二支撑架21，以及安装在第二支撑架21上的第二换热管22，所述第二换热管22呈螺旋盘绕在第二支撑架21上，呈螺旋盘绕的第一换热管12的内圈直径大于呈螺旋盘绕的第二换热管22的外圈直径，所述第二换热机构2设置在第一换热机构1中，第一换热管12的下游端与第二换热管22的上游端连通，本实施例中，第一支撑架11由四根呈矩阵排列分布的第一立柱111组成，所述第一换热管12通过多个抱箍与第一支撑架11固定连接，组合构成整体的第一换热机构，具体的，第一换热管12的上游端位于第一支撑架11的下部，且与第一冷介质进口连接头13连接，第一换热管12的下游端位于第一支撑架11的上部，且与第一热介质出口连接头14连接，第一冷介质进口连接头13、第一热介质出口连接头14位于第一支撑架11的顶部，且位于第一换热管12的投影范围内，具体的，第一冷介质进口连接头13、第一热介质出口连接头14均为三通接头，且第二管口设置有连接法兰，第一冷介质进口连接头13的第一管口与第一换热管的上游端连接，且封闭第三管口，第一热介质出口连接头14的第一管口与第一换热管的下游端连接，且封闭第二管口，第二支撑架21由四根呈矩阵排列分布的第二立柱211组成，所述第二换热管22通过多个抱箍与第二支撑架21固定连接，组合构成整体的第二换热机构，具体的，第二换热管22的上游端位于第二支撑架21的下部，且与第二冷介质进口连接头23连接，第二换热管22的下游端位于第二支撑架21的上部，且与第二热介质出口连接头24连接，第二冷介质进口连接头23、第二热介质出口连接头24位于第二支撑架21的顶部，且位于第二换热管22的投影范围外，具体的，第二冷介质进口连接头23、第二热介质出口连接头24均为三通接头，且第二管口设置连接法兰，第二冷介质进口连接头23的第一管口与第二换热管的上游端连接，且封闭第二管口，第二冷介质进口连接头23的第三管口与第一热介质出口连接头14的第三管口焊接连通，第二热介质出口连接头24的第一管口与第二换热管的下游端连接，且封闭第三管口，第一冷介质进口连接头13的连接法兰用于与待加热介质源法兰连接，第二热介质出口连接头24的连接法兰用于与生产设备法兰连接。所述第一换热机构1、第二换热机构2位于热水储罐3中，组合构成加热器。
本实用新型的工作原理为，待加热介质源的待加热介质从第一冷介质进口连接头进入第一换热管的上游端，沿第一换热管从下往上呈螺旋状流动，进入第二换热管的上游端，沿第二换热管从下往上呈螺旋状流动，在流动过程中，与热水储罐内盛装的蒸汽冷凝水充分换热，从第二换热管下游端流出的介质温度满足企业实际需求。
Claims (5)
1.一种利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器，其特征在于：包括热水储罐(3)，以及第一换热机构(1)、第二换热机构(2)，
所述热水储罐(3)的顶部设有浮球阀(4)，
所述第一换热机构(1)包括第一支撑架(11)，以及安装在第一支撑架(11)上的第一换热管(12)，所述第一换热管(12)呈螺旋盘绕在第一支撑架(11)上，
所述第二换热机构(2)包括第二支撑架(21)，以及安装在第二支撑架(21)上的第二换热管(22)，所述第二换热管(22)呈螺旋盘绕在第二支撑架(21)上，
呈螺旋盘绕的第一换热管(12)的内圈直径大于呈螺旋盘绕的第二换热管(22)的外圈直径，所述第二换热机构(2)设置在第一换热机构(1)中，第一换热管(12)的下游端与第二换热管(22)的上游端连通，
所述第一换热机构(1)、第二换热机构(2)位于热水储罐(3)中，组合构成加热器。
2.根据权利要求1所述的利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器，其特征在于：所述第一支撑架(11)由四根呈矩阵排列分布的第一立柱(111)组成，所述第一换热管(12)通过多个抱箍与第一支撑架(11)固定连接。
3.根据权利要求1所述的利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器，其特征在于：所述第二支撑架(21)由四根呈矩阵排列分布的第二立柱(211)组成，所述第二换热管(22)通过多个抱箍与第二支撑架(21)固定连接。
4.根据权利要求1所述的利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器，其特征在于：所述第一换热管(12)的上游端位于第一支撑架(11)的下部，且与第一冷介质进口连接头(13)连接，第一换热管(12)的下游端位于第一支撑架(11)的上部，且与第一热介质出口连接头(14)连接，第一冷介质进口连接头(13)、第一热介质出口连接头(14)位于第一支撑架(11)的顶部，且位于第一换热管(12)的投影范围内。
5.根据权利要求1所述的利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器，其特征在于：所述第二换热管(22)的上游端位于第二支撑架(21)的下部，且与第二冷介质进口连接头(23)连接，第二换热管(22)的下游端位于第二支撑架(21)的上部，且与第二热介质出口连接头(24)连接，第二冷介质进口连接头(23)、第二热介质出口连接头(24)位于第二支撑架(21)的顶部，且位于第二换热管(22)的投影范围外。
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| CN201921274034.4U CN210400069U (zh) | 2019-08-07 | 2019-08-07 | 一种利用蒸汽冷凝水作为热能的加热器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114992853A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-09-02 | 上海电气集团股份有限公司 | 储热装置及包含其的储热供蒸汽系统 |
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- 2019-08-07 CN CN201921274034.4U patent/CN210400069U/zh active Active
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