一种超声速汽动加热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超声速汽动加热器，包括装置主体，所述的装置主体内部从左向右依次连接设有蒸汽喷管、汽水两相流管和扩压管，所述的蒸汽喷管端部设有蒸汽入口，所述的汽水两相流管靠近蒸汽喷管一端顶部连接设有冷水进水管，所述的扩压管远离汽水两相流管的一端设有热水出水口。本实用新型专利技术与现有技术相比的优点在于：1、安装简单；2、节约蒸汽；3、节省电力；4、维护方便；5、节省投资；6、具有热流量计算器功能；7、可以瞬时启动和停止，方便控制，节约能源；8、设备体积小，重量轻，便于安装检修；9、传热系数接近于1。传热系数接近于1。传热系数接近于1。

【技术实现步骤摘要】
一种超声速汽动加热器


[0001]本技术涉及换热器
，具体是指一种超声速汽动加热器。

技术介绍

[0002]汽动加热器以蒸汽作为热源，同时又作为动力源，在汽水直接混合过程中实现了水流的升温和升压，具有换热和水泵组合的复合功能，是一种高效节能的汽水换热设备，广泛应用于各种采暖系统和生活热水系统。
[0003]现有技术中的换热器多为板式换热器、螺旋板式换热器和管壳式换热器，结构较为复杂，而且蒸汽损耗较大，从而导致整体安装困难、后期维护困难、耗电量大以及成本较高。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是，针对上述
技术介绍
中提出的不足，提供一种结构简单有效的一种超声速汽动加热器。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供的技术方案为：一种超声速汽动加热器，包括装置主体，所述的装置主体内部从左向右依次连接设有蒸汽喷管、汽水两相流管和扩压管，所述的蒸汽喷管端部设有蒸汽入口，所述的汽水两相流管靠近蒸汽喷管一端顶部连接设有冷水进水管，所述的扩压管远离汽水两相流管的一端设有热水出水口。
[0006]进一步的，所述的蒸汽喷管和扩压管均为锥形瓶状，所述的汽水两相流管为漏斗状，通过这种形状可以使得蒸汽和水汽水直接混合增压，可代替泵。
[0007]进一步的，所述的蒸汽入口和冷水进水管上分别连接设有第一流量控制阀和第二流量控制阀，方便控制蒸汽和水的进入速率。
[0008]本技术与现有技术相比的优点在于：1、安装简单，由于本汽动加热器体积小、重量轻、操作方便，安装时只需串连在管道上即可，旧系统改造时其原有换热器无须移动或搬迁。
[0009]2、节约蒸汽，由于本汽动加热器充分利用了蒸汽的热焓，大大提高了热交换效率(接近 100％)，显著减少了能量损失，节约蒸汽10％以上。
[0010]3、节省电力，由于本汽动加热器具有增压效果，可以省去循环泵或用小功率泵代替，故可节省电力50％～85％。
[0011]4、维护方便，传统热交换器会产生积垢，需定期进行除垢维护保养，费时费力，而本汽动加热器完全没有积垢问题，不需专业人员管理维护，维护极为方便。高效率、易操作、投资少。
[0012]5、节省投资，对于新建的换热站和热水供应系统，由于本汽动加热器体积小、占地少安装方便，可大大节省基建费和设备购置费。
[0013]6、具有热流量计算器功能。
[0014]7、可以瞬时启动和停止，方便控制，节约能源。
[0015]8、设备体积小，重量轻，便于安装检修。
[0016]9、传热系数接近于1。
附图说明
[0017]图1是本技术一种超声速汽动加热器的外部结构示意图。
[0018]图2是本技术一种超声速汽动加热器的内部结构示意图。
[0019]图3是本技术一种超声速汽动加热器的压力变化结构示意图。
[0020]如图所示：1、装置主体，2、蒸汽喷管，3、汽水两相流管，4、扩压管，5、蒸汽入口， 6、冷水进水管，7、热水出水口，8、第一流量控制阀，9、第二流量控制阀。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本技术做进一步的详细说明。
[0022]结合附图1
‑
3，一种超声速汽动加热器，包括装置主体1，所述的装置主体1内部从左向右依次连接设有蒸汽喷管2、汽水两相流管3和扩压管4，所述的蒸汽喷管2端部设有蒸汽入口5，所述的汽水两相流管3靠近蒸汽喷管2一端顶部连接设有冷水进水管6，所述的扩压管 4远离汽水两相流管3的一端设有热水出水口7。
[0023]所述的蒸汽喷管2和扩压管4均为锥形瓶状，所述的汽水两相流管3为漏斗状。
[0024]所述的蒸汽入口5和冷水进水管6上分别连接设有第一流量控制阀8和第二流量控制阀9。
[0025]本技术在具体实施时，进入该汽动加热器的蒸汽在蒸汽喷管2中进行绝热膨胀以超音速喷射，在汽水两相流管3与进入的冷水相混合，于是产生了具有一定计算容积比的蒸汽与水的混合物，在汽水两相流的研究中发现，在满足一定容积比时，汽水混合物中的声速大大低于蒸汽中的声速(可低至5～10米/秒)，该汽动加热器中混合物的流动速度(30～40米/ 秒)超过混合物的声速值，所以能在收缩段窄的截面内克服音障，继而在不变截面管道中流动速度完成了向亚声速的转变，此时产生了压力激波，压力急剧增大，其结果是输出混合物的压力可以大大超过蒸汽压力，因而达到增压和瞬时加热的效果。
[0026]该汽动加热器的工作原理与传统的蒸汽喷射器有着本质的区别，因此功能上也有显著的差异，在传统的蒸汽喷射器中，水受到蒸汽流动的摩擦力进入喉部，而后吸收蒸汽的动能，同时完成凝结过程。从性能上看，如果蒸汽绝对压力低于进水绝对压力的2倍时，蒸汽不能充分膨胀产生较高的流速，因而设备不可能正常工作，也不可能提供较大的循环动力，更不可能提供高于蒸汽压力的出水压力，然而，本汽动加热器的进水是在一个规定的压差作用下完成的，因而解决了死机问题。
[0027]在汽水两相流管3，极为均匀的汽水混合物，在超声速条件下，伴随着传热传质过程，完成了动能的交换，获得了较高速度能，随后从超临界向亚临界状态进行转换，在冲波的作用下，速度能突变成压力能，所获得压力在一定条件下，完全可能超过蒸汽的初压，该汽动加热器是按“最大扬程原则”设计的，扬程大了，原产生噪声的能量被利用了，所以噪声也降了下来，同时由于扬程的增长，噪声的降低使的适应场合更加广泛，性能更加完善。
[0028]以上对本技术及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本技术的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的
普通技术人员受其启示，在不脱离本技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声速汽动加热器，包括装置主体(1)，其特征在于：所述的装置主体(1)内部从左向右依次连接设有蒸汽喷管(2)、汽水两相流管(3)和扩压管(4)，所述的蒸汽喷管(2)端部设有蒸汽入口(5)，所述的汽水两相流管(3)靠近蒸汽喷管(2)一端顶部连接设有冷水进水管(6)，所述的扩压管(4)远离汽水两相流管(3)的一端设有热...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜凯，
申请(专利权)人：陕西德信热能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：