一种应用于汽水换热二次均压的容积式换热器制造技术

本发明专利技术提供一种应用于汽水换热二次均压的容积式换热器，包括一级换热器壳体、一次均压箱、一次均压箱疏水管、一级换热器、二次均压箱、二级换热器、连接法兰、罐体法兰、换热器疏水口、被加热工质入口、被加热工质出口；二级换热器位于一级换热器壳体下部，两级换热器采用法兰连接的方式，可以灵活配置各级换热器的通流面积，通过增加或减少管道数量、增加或减少管道直径来控制换热器入口的流速和换热面积，达到理想的换热效果；一次均压箱、一次均压箱疏水管、一级换热器、二次均压箱均位于一级换热器壳体的壳腔的水平方向中下部，所以，本发明专利技术既可作为容积式换热器也可作为蒸发罐使用。明既可作为容积式换热器也可作为蒸发罐使用。明既可作为容积式换热器也可作为蒸发罐使用。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于汽水换热二次均压的容积式换热器


[0001]本专利技术涉及汽液换热处理系统领域领域，具体涉及一种应用于汽水换热二次均压的容积式换热器。

技术介绍

[0002]容积式换热器是利用冷、热流体流经蓄热室中的蓄热体表面，从而进行热量交换的换热器，容积式换热器的冷、热流体被固体间壁隔开，并通过间壁进行热量交换的换热器，因此又称表面式换热器。
[0003]容积式换热器主要由储水罐体、换热器盘管管束、热媒进出口、被加热介质进出口及各种仪器仪表接口等组成，容积式换热器种类很多，一般是从外形上分为立式和卧式两种，还有从热媒性质上分为汽水型和水水型，即热媒采用的是气态或液态，从罐体内的结构分为容积式和半容积式(即热浮动盘管式)等。现有技术中的汽水换热容积式换热器技术缺点：a.由于蒸汽的密度较低，造成换热器入口的高流速，会影响一部分动能。在高真空和低的换热温度时尤为突出，很小的真空变化都会影响冷凝温度；b.现有的容积式换热器热媒进口比较集中，蒸汽在进入换热器后过热度迅速降低达到蒸汽的冷凝放热区，由于蒸汽冷凝所释放热量占整体热量焓值的85
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90％，所以在此区域会释放出大量的汽化潜热，如果被加热介质的压力临近饱和压力，容易出现闪蒸和震动现象；c.一般管侧运行蒸汽，在蒸汽冷凝放热后加热器管侧冷凝后的水量很小，造成管侧后段几乎没有换热作用，造成一定的浪费。在小流量或换热器选型稍大时尤为突出。现有换热器的换热管采用整根制作，前段流速过高，后段流速过低，流速分布极不均衡。
[0004]因此，提供一种换热均匀、避免闪蒸及振动、维修替换简便、可局部快速匹配的换热器显得尤为必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种应用于汽水换热二次均压的容积式换热器，包括一级换热器壳体、一次均压箱、一次均压箱疏水管、一级换热器、二次均压箱、二级换热器、连接法兰、罐体法兰、换热器疏水口、被加热工质入口、被加热工质出口；
[0006]所述的壳体可为单层或双层保温结构；所述的壳体包括下部连接壳腔所述的罐体法兰位于一级换热器壳体的侧面，用于一级换热器壳体本体与侧壳体的连接；
[0007]所述的一次均压箱为两根母管或两根母管与多根支管结构，所述的母管为水平对称分布在所述的一级换热器壳体壳腔的水平方向中下部，所述的母管均一端开口、一端封闭，开口均焊接在所述的一级换热器壳体上；
[0008]所述的一次均压箱疏水管两端开口焊接于所述的一次均压箱两根母管的底侧中部，分布在所述的一级换热器壳体壳腔的水平方向中下部；
[0009]所述的二次均压箱包括中部连接腔室、位于中部连接腔室两侧的小联箱；所述的中部连接腔室上、下两端开口，开口处连接有法兰堵板；所述的小联箱为两个或多个，所述
的小联箱均一端开口、一端封闭，开口端焊接在所述的中部连接腔室左右两侧或上侧、左侧、右侧位置；所述的二次均压箱分布在所述的一级换热器壳体壳腔的水平方向中下部；
[0010]所述的一级换热器包括多根S型换热管，所述的多根S型换热管分布于所述的二次均压箱的两侧，所述的多根S型换热管可单层或者多层或错位布置，所述的S型换热管的两端开口均分别焊接于所述的一次均压箱的管道侧面和二次均压箱的中部连接腔室、小联箱的管道侧面；所述的一级换热器位于所述的一级换热器壳体壳腔的水平方向中下部；
[0011]所述的二级换热器包括二级换热器壳体和换热管管束；所述的换热管管束的开口端焊接在所述的中部连接腔室下侧；所述的所述的二级换热器壳体通过所述的连接法兰与所述下部连接壳腔连接；
[0012]所述的换热器疏水口位于所述的二级换热器壳体的下端；所述的被加热工质入口位于所述的二级换热器壳体的侧面下部；所述的被加热工质出口位于所述的一级换热器壳体的罐体顶部。
[0013]进一步地，所述的二级换热器为切线逆流螺旋式换热器，所述的所述的换热管管束采用非对称设计，每一根换热管均以螺旋结构按内外多层环套、奇偶层螺旋相反的方式缠绕安置在所述的二级换热器壳体壳腔内。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有明显的优点和有益效果：
[0015]1.采用了两级均压的方案，可有效均衡各换热管的换热负荷，防止由于管侧阻力、热负荷不均等造成对换热的影响。
[0016]2.被加热工质由加热器下部进入，形成逆流换热最大限度的回收了冷凝水的余热。
[0017]3.由于采用两侧进气的方式，一级加热管道尽量利用的容器加热层的面积，使容积换热器内部换热层受热均匀，尽量避免了普通容积式换热器热管道集中进入，造成局部换热剧烈可能引起的振动或闪蒸现象。
[0018]4.一级换热器管道采用S形设计，在固定的长度上尽量增加换热长度，将层流转换成为紊流，增强传热效果。抵消换热管产生热胀冷缩的压力。
[0019]5.由于一次均压箱、一级换热器、二次均压箱已经交换了大部分热量，蒸汽凝结后产生的凝结水和少量的蒸汽不再需要很大的换热面积，所以二次均压以后的换热器可以根据需要采用较小面积的换热器，以减少设备的投资成本。
[0020]6.二级换热器采用不锈钢螺旋式加热器，有利于热源更好的在管道循环。每一根换热管均以螺旋结构按一定规律缠绕在换热器内，这种结构一方面延长了热交换管的长度，另一方面极大的改变了流体的状态强化传热，进而提高换热能力。每层的管束通过调整其数量、弯曲半径、管束的间距来设计每一条加热管近乎相等的沿程阻力，保证介质热量交换的均匀高效。内置螺旋管道设计，可有效消除管道振动；螺旋缠绕管的结构，使得换热管之间产生热胀冷缩的压力会降到最低，大大提高换热器的使用寿命。
[0021]7.由于采用两级的设计和法兰连接的方式，可以灵活配置一级或二级换热器的通流面积，通过增加或减少管道数量、增加或减少管道直径来控制换热器入口的流速和换热面积，达到理想的换热效果。
[0022]8.一二级换热器独立设计，在保证换热效果最佳的同时，减少了设备体积和投资。
[0023]9.一级换热器、二次均压箱、二级换热器可根据需要设计成焊接或法兰连接，如果
运行工况与实际效果不匹配、设计工况发生变化或被加热工质发生变化时，只需要对局部进行调整，即可达到理想的换热效果，减少改造费用。
[0024]10.本设备既可作为容积式换热器也可作为蒸发罐使用。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本专利技术一种应用于汽水换热二次均压的容积式换热器的结构示意图。
[0027]图2是本专利技术中位于一级换热器壳体内部的零件连接结构图。
[0028]图3是本专利技术中二级换热器的结构示意图。
[0029]图4是应用本专利技术的运行流程图。
[0030]附图标识说明：1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于汽水换热二次均压的容积式换热器，其特征在于，包括一级换热器壳体(1)、一次均压箱(2)、一次均压箱疏水管(3)、一级换热器(4)、二次均压箱(5)、二级换热器(6)、连接法兰(7)、罐体法兰(8)、换热器疏水口(9)、被加热工质入口(10)、被加热工质出口(11)；所述的一级换热器壳体(1)可为单层或双层保温结构；所述的一级换热器壳体(1)包括下部连接壳腔(1
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1)所述的罐体法兰(8)位于一级换热器壳体(1)的侧面，用于一级换热器壳体(1)本体与侧壳体的连接；所述的一次均压箱(2)为两根母管或两根母管与多根支管结构，所述的母管为水平对称分布在所述的一级换热器壳体(1)壳腔的水平方向中下部，所述的母管均一端开口、一端封闭，开口均焊接在所述的一级换热器壳体(1)上；所述的一次均压箱疏水管(3)两端开口焊接于所述的一次均压箱(2)两根母管的底侧中部，分布在所述的一级换热器壳体(1)壳腔的水平方向中下部；所述的二次均压箱(5)包括中部连接腔室(5
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1)、位于中部连接腔室(5
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1)两侧的小联箱(5
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2)；所述的中部连接腔室(5
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1)上、下两端开口，开口处连接有法兰(5
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3)；所述的小联箱(5
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2)为两个或多个，所述的小联箱(5
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2)均一端开口、一端封闭，开口端焊接在所述的中部连接腔室(5
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1)左右两侧或上侧、左侧、右侧位置；所述的二次均压箱(5)分布在所述的一级换热器壳体(1)壳腔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，刘瑞萍，
申请(专利权)人：西安东方能源工程有限公司，
类型：发明
国别省市：