蒸汽热交换器制造技术

一种管内流体为蒸汽的蒸汽热交换器，其特征在于，具有：冷凝传热部；以及在所述冷凝传热部的下游侧形成的、水密封且流向确定的显热传热部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种适于在电镀加工中对加温处理槽进行加热时等使用的蒸 汽热交换器，尤其涉及可利用显热以较少的蒸汽使用量高效地对加热对象物进 行加热的蒸汽热交换器。
技术介绍
在电镀加工等的工件的加温处理槽中，使用蒸汽加热管被配置在槽内的底 面侧的结构的蒸汽热交换器，对放入储存着处理液的加热处理槽内的工件进行加热。图3和图4表示的是设置在开放型加热处理槽内的以往的蒸汽热交换器 的例子。图3所示的蒸汽热交换器100是提升装置式(lift fitting type)的蒸 汽热交换器，在储存着处理液101的开放型加热处理槽102的底面附近位置具 有以上下两段的形态蛇腹状来回的蒸汽加热管103。规定压力的蒸汽从锅炉等 蒸汽供给源105经由蒸汽供给管104向蒸汽加热管103供给。通过蒸汽加热管 103，利用供给来的蒸汽的潜热来与处理液101进行热交换。热交换后的蒸汽 成为冷凝水(饱和水)而进入下侧的蒸汽加热管103a内，在经由该处后，从 排水管106通过疏水阔(steam tr即)107等排水排出装置进行回收。图4所示的蒸汽热交换器200是从开放槽201的底部排出排水而无需提升 装置的蒸汽热交换器的例子。该蒸汽热交换器200在开放槽201的侧部具有蒸 汽供给口 202和蒸汽排出口 203，蒸汽加热管204从该处向槽内部水平地以U 状延伸。在这种情况下也可利用流过蒸汽加热管204的蒸汽的潜热来与槽内的 处理液205进行热交换。在此，利用蒸汽的潜热来进行热交换的以往的蒸汽热交换器一般采用如下 的构造和使用方法。(1) 由于蒸汽的冷凝热传递率高，因此冷凝水会顺畅地脱离传热面，传 热面可在不被淹没的情况下始终被蒸汽覆盖。(2) 为了从蒸汽热交换器顺畅地排出冷凝水，考虑到起动负载，将疏水 阀的排出能力设定成比蒸汽热交换器在使用温度下所需的冷凝量大，通常设定 成一倍以上的排出能力。(3) 可用于热交换的蒸汽的蒸发热随着压力的上升而减少。因此，蒸汽 热交换器以尽可能低的压力来运行。其结果是，在回收冷凝水时有时需要排水 提升器、真空泵等排水回收装置。(4) 为了提高蒸汽热交换器的热效率，有时会设置利用从疏水阀排出的 排水的预加热器。这种情况下，为了防止水锤作用而只能利用闪蒸蒸汽，此外， 由于还存在排水回收管的压力限制，因此效果相对于费用而言常常较差。(5) 由于单位容积的蒸汽的热容量小，因此，在上升时间慢的蒸汽热交换器中，蒸汽的控制采用双位置控制即已足够。在位置比例控制中包括热交换 器蒸汽部的真空现象，蒸汽部容易成为比疏水阀的背压低的压力。其结果是， 排水很难顺畅地排出，常常导致位置比例控制失去意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种将以往未利用的显热也加以利用、从而可高效 地进行热交换的蒸汽热交换器。本专利技术的管内流体为蒸汽的蒸汽热交换器，其特征在于，具有冷凝传热 部；以及在该冷凝传热部的下游侧形成的、水密封且流向确定的显热传热部。在此，最好具有在所述显热传热部的下游端形成的规定孔径的节流孔。 也可将节流孔形成在所述显热传热部的途中部位上。这种情况下，最好将由所述节流孔限制的排水排出量设定成与所述蒸 汽热交换器在使用温度下的蒸汽冷凝量相等。此外，在所述显热传热部的下游端也可连接疏水阀等排水排出装置来 代替节流孔。这种情况下也一样，最好将所述排水排出装置的排水排出量 设定成与所述蒸汽热交换器在使用温度下的蒸汽冷凝量相等。另一方面，本专利技术的蒸汽热交换系统，其特征在于，具有开放型处 理槽或压力槽、以及用于对储存在该开放型处理槽或压力槽内的处理液进 行加热的蒸汽热交换器，蒸汽热交换器使用上述结构的蒸汽热交换器。本专利技术的蒸汽热交换器除了冷凝传热部之外，还具有显热传热部，因此 还可利用显热，可相应地增加热交换器的传热量，可减少蒸汽使用量。在 此，若只是调节排水排出量，则排水会滞留在冷凝传热部而使传热面处于 淹没状态，从而导致传热量明显减少，但本专利技术不会产生这种危害。在送气中进入显热传热部的冷凝水会成为压縮水，送气中在显热传热 部不存在气体部。若停止送气，则显热传热部内的压縮水有时会成为饱和 水而再次进行蒸发，但会在开始送气而受到加压的同时再次冷凝。由此， 即使电磁阀等一次侧蒸汽阀急速开闭，也不会产生水锤作用。因此，采用本专利技术的蒸汽热交换器，可获得如下的作用效果。(a) 由于可在没有水锤作用危险的情况下将蒸汽的显热也加以利用， 因此可高效地利用热量。其结果是，具有可减少一次侧蒸汽流量并减小锅 炉等蒸汽产生源的负载的效果。(b) 通过考虑显热传热部的面积，可在不降低热效率的情况下在高压 状态下使用蒸汽。因此，在排水回收侧不需要真空泵等排水回收设备，此 外，还具有可减小蒸汽控制阀和蒸汽配管的口径的效果。(C)通过考虑显热传热部的面积，可防止排水管内的再次蒸发。因此， 可减小冷凝水管系的口径，此外，排水的温度也低，因此具有可大幅度降 低冷凝水管系的散热损失的效果。(d) 通过考虑显热传热部的面积和安装位置，可使凝结水的温度下降 到热交换器的使用温度以下。(e) 由于显热传热部的下游只存在压縮水，因此可在显热传热部的二次侧仅设置规定孔径的节流孔来代替疏水阀等排水排出装置。此外，作为 节流孔的安装位置，若其不需要修理，则可设置在显热传热管部中。附图说明图1 (a)是表示具有本专利技术的蒸汽热交换器的加热系统的概略结构图，图l (b)是使用节流孔来代替疏水阀时的说明图。图2是表示具有本专利技术的蒸汽热交换器的加热系统的另一例的概略结构图。图3是表示以往的蒸汽热交换器的概略结构图。图4是表示以往的蒸汽热交换器的另一例的概略结构图。图5是将升温试验结果的蒸汽使用比例和蒸汽曲线图一起表示的说明图。图6是表示升温试验中的温度测量位置的说明图。图7是表示在升温试验中使用样品B-3时在各测量位置上的温度变化的状 态的曲线图。具体实施例方式下面参照附图对具有应用了本专利技术的蒸汽热交换器的蒸汽热交换系统的 实施形态进行说明。 (实施形态l)图1 (a)是表示具有应用了本专利技术的蒸汽热交换器的蒸汽热交换系统的 概略结构图。蒸汽热交换系统10A具有蒸汽热交换器l、以及储存着作为加 热对象的处理液2的开放型加热处理槽3。蒸汽热交换器1具有水平配置在加 热处理槽3内部的底面附近的蛇管型蒸汽加热管4。在蒸汽加热管4的上游侧 端部垂直竖立着蒸汽供给管5，规定温度的蒸汽从锅炉等蒸汽产生源6经由该 蒸汽供给管5进行供给。在蒸汽加热管4的下游侧端部垂直竖立着排水管7， 排水经由该排水管7和疏水阀8排出。蒸汽加热管4包括水平配置的上侧的多个冷凝传热管部分11、以及下 侧的多个显热传热管部分12。冷凝传热管部分11使平行延伸的上下的多个配 管部分lla、 llb的两端彼此连接，在一侧的端部上连接着蒸汽供给管5的下 端。冷凝传热管部分11的另一侧端部与位于下侧的显热传热管部分12的一端 侧的部分相连，该显热传热管部分11的另一端侧的部分与垂直竖立的排水管7 的下端相连。在这种结构的蒸汽热交换器l中，在冷凝传热管部分ll处，作为加热对 象的液体被潜热加热。疏水阀8的排水排出能力被设定成与蒸汽热交换器1在 使用温度下的冷凝量相等。由此，在冷凝传热管部分11处热交换后产生的冷 凝水实质上不在该冷凝传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：花村正明，
申请(专利权)人：花村正明，
类型：发明
国别省市：