流道式直热机制造技术

本发明专利技术给出一种流道式直热机，利用废热水向冷水传热，它呈箱形，具体结构主要包括：箱体、热水喷管、热水流道、冷水流道、除气装置、水封和排水装置；废热水通过热水进口，进入热水喷管的直管段，再通过系列喷口，进入流道式直热机第一级的热水流道，在热水流道倾斜面上流淌蒸发产生蒸汽，蒸汽在热水流道上方的冷水流道的传热管外表面凝结放热，流道式直热机上下有多级，每一级有热水流道和冷水流道，热水流道内设除气装置，上下热水流道间设水封，排水装置将箱体底部的蒸发剩余废热水有效排放，其特征在于：矩形长条状的热水流道的四个边中，两个长边与地平面平行，两个短边与地平面倾斜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热交换技术，特别是涉及流道式直热机。
技术介绍
在我国工农业生产中，排放着大量的50_100°C的废热水，由于废热水含有杂质，其热能难以回收利用，都废弃排放了。其中，钢铁企业的冲渣水，就是一个典型例子。我国已经是钢铁生产 的大国，钢铁的年产量占世界总产量的40%。无论是炼钢还是炼铁，都要产生大量的炉渣。炉渣是和钢铁相伴随生成，它是钢铁冶炼的副产品，又是一系列重要冶金反应的基本条件，它直接参与钢铁冶炼过程的物理化学反应和传质传热过程，它不仅影响到钢铁产量、质量，而且与原材料、能量的消耗都有密切的关系。钢铁冶金炉内，产生1400-1500°C的高温炉渣，经渣口流出后，再经渣沟进入冲渣流槽时，以一定的水量、水压及流槽坡度，使水与熔渣流成一定的交角，熔渣受冷冲击，炸裂成一定粒度的合格的水渣。渣水分离后，炉渣用作建筑材料；与高温炉渣进行热交换的冲渣水,进入冲洛水池。冲渣水池通常占地几千平方米，冲渣水池上方热汽腾空，冲渣水温度常年保持在60-80°C，是一个巨大的潜在的热能能源，如果能有效地加以利用，比如说利用冲渣水的热能，冬天为居民区供暖，不仅可以为国家节约大量燃料，而且减少了碳排放，保护了环境。冲渣水的热能回收利用问题，至今还没有得到很好的解决。由于冲渣水反复使用，冲渣水中溶进了炉渣中含有的多种无机盐和氧化物，形成了几乎是饱和的盐碱水溶液。当炉渣受冷冲击炸裂成水渣过程中,还有一部分细小的炉渣进入水中悬浮。经实际检测，冲渣水浊度为60-80mg/l。某供暖企业，通过间壁式换热器，将冲渣水的热量传递给循环水，利用循环水向居民区供暖。仅仅一个冬天，不到4个月的供暖时间，间壁式换热器的冲渣水侧，结垢达3-5厘米，垢层坚硬，风化后变松散。经分析后认为，冲渣水在换热器内结垢的成份为多种含结晶水的无机盐，例如含结晶水的硅酸盐。冲渣水坚硬的结晶水垢，使间壁式换热器几乎完全报废。有人试图有过滤器过滤冲渣水，以解决冲渣水在换热器上结水垢问题。冲渣水是多种成分的盐碱水，对于盐碱水，过滤器完全没有用。盐碱水可以顺利通过任何过滤器，而到了换热器内部，遇到冷的换热器壁面，盐碱水降温，过饱和，立刻在冷壁面上结晶。盐碱水溶液中，晶体形成的过程称为结晶。结晶的方法一般有两种:一种是蒸发溶剂法，它适用于温度对溶解度影响不大的物质。沿海地区生产晒盐就是利用的这种方法。另一种是冷却热饱和溶液法，此法适用于温度升高，溶解度也增加的物质。如北方地区的盐湖，夏天温度高，湖面上无晶体出现；每到冬季，气温降低，石碱(Na2C03.10H20)、芒硝(Na2S04.10H20)等物质就从盐湖里析出来。冲渣水结垢，正是由于在换热器壁面上，冷却了盐碱水热饱和溶液，产生的结晶。在工农业和人民生活中，排放各种各样的污水，其中一部分是温度为50-100°C废热水，例如冲渣水。由于废热水中含有的杂质成分复杂，若利用通常的间壁式换热器回收热能，换热器可能很快就被污染而不能正常工作。到目前为止，废热水热能的回收问题，还没有得到很好的解决。废热水换热器与普通换热器工作条件有很大的区别，普通换热器的设计方法，使用经验，不能用于废热水换热器。尽管普通换热器的设计方法与制造工艺，都很成熟，但是，废热水换热器科学设计方法，至今，还没有很好解决。上述有关污水换热器与盐碱水结晶的
技术介绍
，在以下专著中有详细描述:1、赵军，戴传山主编，地源热泵技术与建筑节能应用，北京:中国建筑工业出版社，2009。2、(美)沙拉,塞库利克著,程林译，换热器设计技术,北京:机械工业出版社，2010。3、辛剑，王慧龙主编，高等无机化学，北京:高等教育出版时，2010。 4、何凤娇主编，无机化学，北京:科学出版社,2007。
技术实现思路
为了解决废热水热能的回收问题，本专利技术给出一种流道式直热机。一种流道式直热机，利用废热水向冷水传热，它呈箱形，具体结构主要包括:箱体、热水喷管、热水流道、冷水流道、除气装置、水封和排水装置；废热水通过热水进口，进入热水喷管的直管段，再通过系列喷口，进入流道式直热机第一级的热水流道，在热水流道倾斜面上流淌蒸发产生蒸汽，蒸汽在热水流道上方的冷水流道的传热管外表面凝结放热，流道式直热机上下有多级，每一级有热水流道和冷水流道，热水流道内设除气装置，上下热水流道间设水封，排水装置将箱体底部的蒸发剩余废热水有效排放，其特征在于:矩形长条状的热水流道的四个边中，两个长边与地平面平行，两个短边与地平面倾斜。所述热水喷管，它是废热水进入流道式直热机的进水管，它由热水进口、热水喷口、直管段和封头组成，废热水从热水进口进入热水喷管，随即流入水平的直管段，直管段的长度与热水流道的长度相当，大约在2到4米之间，直管段的底部，沿直管段轴向，有2到4排热水喷口，热水喷口的孔径为5到8毫米，热水喷口的轴向间距为5厘米，直管段的末端封头是封闭端。所述热水流道,它的结构包括:底板、箱体、管板和热水返流口，热水流道的底板为矩形长条形板，纵向上水平，横向上倾斜，热水流道的底板的左右两个长侧边高低不同，高侧边紧贴箱体的一侧内侧壁，低侧边与箱体另一侧内侧壁有一段距离，其间为热水返流口，热水返流口的宽度为10厘米,热水流道的底板的前后两个短侧边,依附在前后管板上。所述冷水流道,它的结构包括:冷水进口、冷水进口总管、传热管、弯管、冷水出口总管和冷水出口，冷水从下方的冷水进口进入冷水进口总管，然后穿过进口侧的管板进入最下一排的冷水传热管，再通过另一侧管板外的弯管进入上一排传热管，冷水传热管与热水流道的闪蒸蒸汽换热，冷水温升，冷水逐级向上流动，最后流入冷水出口总管，再通过冷水出口流出。所述除气装置，它的结构包括:直管段、抽气孔、除气总管和真空泵，除气装置的含有几个抽气孔的直管段深入到流道式直热机中，位于冷水流道管束上方；直管段的另一端，穿过管板与除气总管相接，除气总管伸到直热机外，与真空泵相连，利用真空泵连续不断地抽取冷水流道管束上方积聚的空气和少量蒸汽，然后排到大气中。所述水封,它的结构包括:进水口、下封板、上封板、出水口和箱体,水封用在热水流道低端的返流口上，热水从上一个热水流道的末端，通过水封，流向下一个热水流道，热水在返流口处克服一个由水位建立的逆向压力差，以保证上一个流道空间的压力，高于下一个流道空间的压力。所述排水装置，它的结构包括:箱体、出水口、出水管线、抽水泵和支架，流道式直热机蒸发剩余废热水，流入箱体底部，通过出水口，经过出水管线，利用抽水泵向外抽出，为防止抽水汽化，建立高位支架，提高箱体底部高度，加长出水管线长度，采用低转速抽水泵，抽水泵置于地面。附图说明图1是本专利技术流道式直热机实施例的热水喷管结构图；图2是本专利技术流道式直热机实施例的热水流道结构 图3是本专利技术流道式直热机实施例的除气装置结构图；图4是本专利技术流道式直热机实施例的冷水流道结构图；图5是本专利技术流道式直热机实施例的水封结构图；图6是本专利技术流道式直热机实施例的排水装置结构图；图7是本专利技术流道式直热机实施例的总体图。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细描述。图1是本专利技术流道式直热机实施例的热水喷管结构图；本专利技术流道式直热机实施例的热水喷管100，它是废热水进入流道式直热机的进水管。热水喷管100由热水进口 110、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流道式直热机，利用废热水向冷水传热，它呈箱形，具体结构主要包括：箱体、热水喷管、热水流道、冷水流道、除气装置、水封和排水装置；废热水通过热水进口，进入热水喷管的直管段，再通过系列喷口，进入流道式直热机第一级的热水流道，在热水流道倾斜面上流淌蒸发产生蒸汽，蒸汽在热水流道上方的冷水流道的传热管外表面凝结放热，流道式直热机上下有多级，每一级有热水流道和冷水流道，热水流道内设除气装置，上下热水流道间设水封，排水装置将箱体底部的蒸发剩余废热水有效排放，其特征在于：矩形长条状的热水流道的四个边中，两个长边与地平面平行，两个短边与地平面倾斜。

【技术特征摘要】
1.一种流道式直热机，利用废热水向冷水传热，它呈箱形，具体结构主要包括:箱体、热水喷管、热水流道、冷水流道、除气装置、水封和排水装置；废热水通过热水进口，进入热水喷管的直管段，再通过系列喷口，进入流道式直热机第一级的热水流道，在热水流道倾斜面上流淌蒸发产生蒸汽，蒸汽在热水流道上方的冷水流道的传热管外表面凝结放热，流道式直热机上下有多级，每一级有热水流道和冷水流道，热水流道内设除气装置，上下热水流道间设水封，排水装置将箱体底部的蒸发剩余废热水有效排放，其特征在于:矩形长条状的热水流道的四个边中，两个长边与地平面平行，两个短边与地平面倾斜。2.按照权利要求1所述的流道式直热机，其特征在于:所述热水喷管，它是废热水进入流道式直热机的进水管，它由热水进口、热水喷口、直管段和封头组成，废热水从热水进口进入热水喷管，随即流入水平的直管段，直管段的长度与热水流道的长度相当，大约在2到4米之间，直管段的底部，沿直管段轴向，有2到4排热水喷口，热水喷口的孔径为5到8毫米，热水喷口的轴向间距为5厘米，直管段的末端封头是封闭端。3.按照权利要求1所述的流道式直热机，其特征在于:所述热水流道，它的结构包括:底板、箱体、管板和热水返流口，热水流道的底板为矩形长条形板，纵向上水平，横向上倾斜，热水流道的底板的左右两个长侧边高低不同，高侧边紧贴箱体的一侧内侧壁，低侧边与箱体另一侧内侧壁有一段距离，其间为热水返流口，热水返流口的宽度为10厘米，热水流道的底板的前后两个短侧边，依附在前后管板上。4.按照权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚德敏，李金峰，李伟，
申请(专利权)人：黑龙江省金永科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：