CN219223453U - 用于蒸汽热源的二段式换热装置及应用该装置的换热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于蒸汽热源的二段式换热装置及应用该装置的换热系统，包括第一换热组件、第二换热组件、控制柜和底座，第二换热组件和控制柜固定在底座上，第一换热组件设置在第二换热组件上方，第一换热组件和第二换热组件之间设有蒸汽支路和水支路。高温蒸汽和冷却水两种介质在第一换热组件内进行第一次热交换，在第二换热组件内完成最终热交换，把热量全部传递给冷却水后，蒸汽最终变成冷凝水，冷却水升温成热水后可供使用。本实用新型的二段式换热装置，兼顾了蒸汽换热工况下耐高温的要求，提高了换热效率，同时成本和占地面积都大大减少。可以用于市政供热系统、工业余热回收，也可用于特殊换热工艺的工况下使用，整体设备具有较高的耐温能力。

Description

用于蒸汽热源的二段式换热装置及应用该装置的换热系统

技术领域

本实用新型涉及蒸汽热源的换热技术领域，具体是用于换热系统的二段式换热装置。

背景技术

目前换热系统的一次热源为蒸汽时，所采用的换热装置有的换热效率低，为达到换热效果选型面积较大，占地面积大；有的换热效果好，耐高温能力强，但是成本过高。本实用新型的目的在于克服以上缺陷，提供一种以蒸汽作为热源时经济而高效的换热方案。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于蒸汽热源的二段式换热装置，以及应用该装置的换热系统，具体技术方案如下：

用于蒸汽热源的二段式换热装置，包括第一换热组件、第二换热组件、控制柜和底座，第二换热组件和控制柜固定在底座上，第一换热组件设置在第二换热组件上方，第一换热组件和第二换热组件之间设有蒸汽支路和水支路。第一换热组件为圆筒形，第一换热组件上端设有第一入口和第二入口，下端设有第一出口和第二出口；第一换热组件内部设有均匀排布的波纹管，波纹管一端与第一入口相连，另一端与第一出口相连。第二换热组件内部设有换热金属板，第二换热组件的侧壁设有第三入口、第四入口、第三出口和第四出口，第三入口位于第三出口上方，第四出口位于第四入口上方，第三入口与第四出口并排设置。

优选的，蒸汽管路一端与第一出口相连，另一端与第三入口相连；水支路一端与第二出口相连，另一端与第四入口相连。

优选的，第一入口、第二入口、第四入口和第四出口处均设有单向阀，单向阀为金属硬密封蝶阀，均与控制柜相连，单向阀可电动或者手动开关。

优选的，第三入口处设有电动调节阀和温度传感器，电动调节阀和温度传感器均与控制柜相连，控制柜控制电动调节阀的开启和关闭。

优选的，第三出口处设有疏水阀，疏水阀用于排出蒸汽降温形成的冷凝水，同时防止蒸汽漏出，疏水阀的前后还分别设有截止阀。

优选的，第一换热组件的外壁上固定有圆形的抱箍，抱箍通过第一支架与第二换热组件之间固定连接。

优选的，第二换热组件的侧壁上连接有第二支架，第二支架的底部固定在底座上。

本实用新型还包括应用该装置的换热系统，换热系统包括上述任一方案的用于蒸汽热源的二段式换热装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的二段式换热装置，兼顾了蒸汽换热工况下耐高温的要求，提高了换热效率，可以用于市政供热系统、工业余热回收，也可用于特殊换热工艺的工况下使用，整体设备具有较高的耐温能力。

2、本实用新型采用两个换热组件的二段式结构设计，将高温蒸汽和冷却水的换热过程分成两个阶段，第一换热组件1更加耐高温，蒸汽适当降温后进入第二换热组件2，换热组件2的耐温要求降低，进而节约了设备的制造成本。

3、本实用新型的第一换热组件以第一支架、蒸汽管路和水管路作为支撑，固定在第二换热组件和控制柜的上方，极大有效的利用了空间，尤其适用于老旧改造时，换热站空间非常有限。

附图说明

图1为本实用新型用于蒸汽热源的二段式换热装置的结构立体图；

图2为本实用新型用于蒸汽热源的二段式换热装置的结构主视图；

图3为本实用新型用于蒸汽热源的二段式换热装置的结构侧视图。

图中：1-第一换热组件；2-第二换热组件；3-控制柜；4-底座；5-蒸汽支路；6-水支路；7-第一入口；8-第二入口；9-第一出口；10-第二出口；11-第三入口；12-第四入口；13-第三出口；14-第四出口；15-单向阀；16-电动调节阀；17-温度传感器；18-疏水阀；19-截止阀；20-抱箍；21-第一支架；22-第二支架。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

如图1-图3所示，其中图3为了完整显示第二换热组件2的侧壁结构，未标出控制柜3。本实施例提供用于蒸汽热源的二段式换热装置，包括第一换热组件1、第二换热组件2、控制柜3和底座4，第二换热组件2和控制柜3固定在底座4上，第一换热组件1设置在第二换热组件2上方，第一换热组件1和第二换热组件2之间设有蒸汽支路5和水支路6。第一换热组件1为圆筒形，第一换热组件1上端设有第一入口7和第二入口8，下端设有第一出口9和第二出口10；第一换热组件1内部设有均匀排布的波纹管，波纹管一端与第一入口7相连，另一端与第一出口9相连。第二换热组件2内部设有换热金属板，第二换热组件2的侧壁设有第三入口11、第四入口12、第三出口13和第四出口14，第三入口11位于第三出口13上方，第四出口14位于第四入口12上方，第三入口11与第四出口14并排设置。蒸汽管路一端与第一出口9相连，另一端与第三入口11相连；水支路6一端与第二出口10相连，另一端与第四入口12相连。第一入口7、第二入口8、第四入口12和第四出口14处均设有单向阀15，单向阀15为金属硬密封蝶阀，均与控制柜3相连，单向阀15可电动或者手动开关。第三入口11处设有电动调节阀16和温度传感器17，电动调节阀16和温度传感器17均与控制柜3相连，控制柜3控制电动调节阀16的开启和关闭。第三出口13处设有疏水阀18，疏水阀18用于排出蒸汽降温形成的冷凝水，同时防止蒸汽漏出，疏水阀18的前后还分别设有截止阀19。第一换热组件1的外壁上固定有圆形的抱箍20，抱箍20通过第一支架21与第二换热组件2之间固定连接。第二换热组件2的侧壁上连接有第二支架22，第二支架22的底部固定在底座4上。

本实用新型的工作原理是，高温蒸汽和冷却水两种介质在第一换热组件1内进行第一次热交换，当蒸汽降到一定温度后，蒸汽通过蒸汽支路5进入第二换热组件2，升温后的冷却水通过水支路6进入第二换热组件2，两种介质在第二换热组件2内完成最终热交换，把热量全部传递给冷却水后，蒸汽最终变成冷凝水，冷却水升温成热水后可供使用。

本实用新型中的高温蒸汽是指压力大于0.4MPa，温度高于144℃的蒸汽，例如0.6MPa、温度为165℃的饱和蒸汽、压力为0.8MPa、温度为175℃的饱和蒸汽等等。高温蒸汽通过第一入口7进入第一换热组件1内部的波纹管内，冷却水通过第二入口8进入第一换热组件1内，且在波纹管外。此时，蒸汽与冷却水两种介质未直接接触，并通过波纹管进行第一次热交换。大流量的冷却水将蒸汽降温，同时提高了冷却水的温度。

温度传感器17检测到蒸汽支路内的温度降到144℃(此温度可以由控制柜3进行设置)时，控制柜3打开电动调节阀16，蒸汽依次通过第一出口9、蒸汽支路5、第三入口11进入第二换热组件2，升温后的冷却水也依次通过第二出口10、水支路6、第四入口12进入第二换热组件2。此时，蒸汽和冷却水两种介质在各自的通道内，蒸汽将热能传递给换热金属板，换热金属板又将热能传递给升温后的冷却水，完成最终的冷热交换。

蒸汽被吸收完全部热量后变成冷凝水，从第三出口13处流出，第三出口处的疏水阀18可排出蒸汽降温形成的冷凝水，同时防止蒸汽漏出。冷凝水还可进行二次收利用，直接回收至冷凝水箱，或者加压后输送回系统的管网中。

冷却水升温成热水以后达到设定温度后从第四出口14排出，供给热用户使用。本实用新型中热水是指热用户用水温度，根据用热工况确定，比如是60℃、80℃、85℃或95℃的热水。用户用热以后，还可以再次返回第二入口8进入第一换热组件1，对蒸汽降温的同时实现被加热的过程，如此循环反复。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。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的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.用于蒸汽热源的二段式换热装置，其特征在于，包括第一换热组件、第二换热组件、控制柜和底座，所述第二换热组件和控制柜固定在底座上，所述第一换热组件设置在第二换热组件上方，第一换热组件和第二换热组件之间设有蒸汽支路和水支路；

所述第一换热组件为圆筒形，第一换热组件上端设有第一入口和第二入口，下端设有第一出口和第二出口；所述第一换热组件内部设有均匀排布的波纹管，所述波纹管一端与第一入口相连，另一端与第一出口相连；

所述第二换热组件内部设有换热金属板，所述第二换热组件的侧壁设有第三入口、第四入口、第三出口和第四出口，所述第三入口位于第三出口上方，所述第四出口位于第四入口上方，所述第三入口与第四出口并排设置。

2.根据权利要求1所述的用于蒸汽热源的二段式换热装置，其特征在于，所述蒸汽支路一端与第一出口相连，另一端与第三入口相连；所述水支路一端与第二出口相连，另一端与第四入口相连。

3.根据权利要求1所述的用于蒸汽热源的二段式换热装置，其特征在于，所述第一入口、第二入口、第四入口和第四出口处均设有单向阀，所述单向阀为金属硬密封蝶阀，均与控制柜相连，所述单向阀可电动或者手动开关。

4.根据权利要求1所述的用于蒸汽热源的二段式换热装置，其特征在于，所述第三入口处设有电动调节阀和温度传感器，所述电动调节阀和温度传感器均与控制柜相连，控制柜控制电动调节阀的开启和关闭。

5.根据权利要求1所述的用于蒸汽热源的二段式换热装置，其特征在于，所述第三出口处设有疏水阀，所述疏水阀前后分别设有截止阀。

6.根据权利要求1所述的用于蒸汽热源的二段式换热装置，其特征在于，所述第一换热组件的外壁上固定有圆形的抱箍，所述抱箍通过第一支架与第二换热组件之间固定连接。

7.根据权利要求1所述的用于蒸汽热源的二段式换热装置，其特征在于，所述第二换热组件的侧壁上连接有第二支架，所述第二支架的底部固定在底座上。

8.换热系统，其特征在于，所述换热系统包括上述权利要求1-7任一项所述的用于蒸汽热源的二段式换热装置。

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