CN104930882A - U形管节能热网加热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了U形管节能热网加热器，属于换热器，其结构包括壳体、前端管箱、壳程封头和管束，壳体的上部和下部分别设置有蒸汽缓冲包壳和疏水储存包壳，蒸汽进口接管设置在蒸汽缓冲包壳上部，疏水出口接管设置在疏水储存包壳的下部，蒸汽进口接管下部设置有防冲板；前端管箱的中间设置有分程隔板，管束包括管板、支持板、拉杆和换热管，多个换热管整体布满整个管板，壳体内设置有多个支持板，管板与多个支持板之间通过拉杆相连。本发明具有换热管整体布满整个管板，避免蒸汽与凝结水的直接接触，节省能源；增加了管板的有效布管面积，换热面积大；降低了蒸汽进口流速，避免对设备造成损坏，降低运行噪音；传热效果好等特点。

Description

U形管节能热网加热器

技术领域

本发明涉及一种换热器，尤其是一种U形管节能热网加热器。

背景技术

现城市热网集中供热首站绝大部分为汽水管壳式热网加热器，传统的热网加热器为了降低蒸汽进入管束的流速，需要中间加大筒体，蒸汽进入大筒体后，包围换热管束进行换热，为了能使蒸汽有效进入管束，避免管束中心换热不充分，需在管板上设置蒸汽通道。

现有方案存在以下缺点：

1.由于管板上设置蒸汽通道，使管板的有效布管面积减小，设备直径增大；

2.由于中间加大了筒体，需加支撑圈对支持板进行支撑，使材料成本升高；

3.蒸汽进口流速高，对换热管有较大冲击，经常造成换热管与管板的焊接接头、换热管与支持板的支撑处损坏；

4.蒸汽进口流速高，造成运行噪音大；

5.由于蒸汽是蒸汽整体包围管束，故蒸汽与下部冷凝水直接接触，相当于汽水混合加热，使冷凝水温度升高，造成能源浪费，若要保证冷凝水出水温度，需增加换热面积，造成材料浪费；

6.传热效果差，占地空间大。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种U形管节能热网加热器，该U形管节能热网加热器具有换热管整体布满整个管板，避免蒸汽与凝结水的直接接触，同样换热面积，凝结水温度低，节省能源；无需设置蒸汽通道，增加了管板的有效布管面积，换热面积大，制造成本低；降低了蒸汽进口流速，避免对设备造成损坏，降低运行噪音；传热效果好的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括壳体、前端管箱、壳程封头和管束，前端管箱设置在壳体的前部，壳程封头设置在壳体的后部，管束设置在壳体内，前端管箱的上部和下部分别设置有被加热水出口接管和被加热水进口接管，所述的壳体为圆筒形，壳体的上部和下部分别设置有蒸汽缓冲包壳和疏水储存包壳，所述的蒸汽缓冲包壳和疏水储存包壳截面分别为弧形结构，蒸汽进口接管设置在蒸汽缓冲包壳上部，疏水出口接管设置在疏水储存包壳的下部，蒸汽进口接管下部的蒸汽缓冲空间内设置有防冲板，防冲板的左右两端分别与蒸汽缓冲包壳相固定；所述的前端管箱的中间设置有分程隔板，分程隔板将前端管箱内腔分为进水腔和出水腔；所述的管束包括管板、支持板、拉杆和换热管，所述的壳体的前端设置有管板，换热管包括多个且为U形管，多个换热管整体布满整个管板，且每个换热管的两端分别穿过分程隔板上部和下部的管板，壳体内设置有多个支持板，换热管分别穿过多个支持板，管板与多个支持板之间通过拉杆相连。

每个所述的支持板的顶部和底部分别设置有缺口。

所述的壳体的左侧和疏水储存包壳下部分别设置有液位计接管，两个液位计接管之间连接有液位计。

所述的壳体的下部设置有鞍座。

所述的蒸汽进口接管包括两个，对称设置在蒸汽缓冲包壳上部的前侧和后侧，且每个蒸汽进口接管下部分别对应设置有一个防冲板。

所述的管板与前端管箱和壳体之间分别通过管箱法兰相连。

所述的前端管箱、被加热水出口接管、被加热水进口接管和与前端管箱相连的管箱法兰焊接为整体，前端管箱内焊接分程隔板。

本发明的U形管节能热网加热器和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

1、换热管整体布满整个管板，避免蒸汽与凝结水的直接接触，同样换热面积，凝结水温度低，节省能源；

2、无蒸汽回热，传热系数高，同样参数，换热面积小10-20％；

3、无需设置蒸汽通道，同等直径，换热面积大，结构紧凑，制造成本低；

4、增加蒸汽缓冲包壳，增大了蒸汽进口空间，降低蒸汽流速，避免了蒸汽对换热管束的直接冲击，避免了换热管与管板的焊接接头、换热管与支持板的支撑处损坏；

5、蒸汽首先进入蒸汽缓冲空间，降低了蒸汽进入管束的流速，使运行噪音降低；

6、增加疏水储存包壳，使疏水直接控制，不需另设疏水罐，节省投资；

7、可实现冷凝水过冷温度输出，节省能源；

8、结构强度计算成熟，保证设备运行安全；

9、前端管箱可拆卸，方便检修；

10、比传统热网加热器节省了大量内部支撑，节省制造成本。

附图说明

附图1是U形管节能热网加热器的主视结构示意图；

附图2是U形管节能热网加热器的主视剖视图；

附图3是图2所示的A向放大视图；

附图4是图2所示的B-B放大剖视图；

附图5是支持板的结构示意图；

附图标记说明：1、壳体，11、蒸汽缓冲包壳，111、蒸汽缓冲空间，12、疏水储存包壳，13、蒸汽进口接管，14、疏水出口接管，15、防冲板，2、前端管箱，21、被加热水出口接管，22、被加热水进口接管，23、分程隔板，24、进水腔，25、出水腔，3、后端管箱，4、管束，41、管板，42、支持板，421、缺口，43、拉杆，44、换热管，5、液位计接管，6、鞍座，7、管箱法兰。

具体实施方式

参照说明书附图1至附图5对本发明的U形管节能热网加热器作以下详细地说明。

本发明的U形管节能热网加热器，其结构包括壳体1、前端管箱2、壳程封头3和管束4，前端管箱2设置在壳体1的前部，壳程封头3设置在壳体1的后部，管束4设置在壳体1内，前端管箱2的上部和下部分别设置有被加热水出口接管21和被加热水进口接管22，所述的壳体1为圆筒形，节省了材料，壳体1的上部和下部分别设置有蒸汽缓冲包壳11和疏水储存包壳12，所述的蒸汽缓冲包壳11和疏水储存包壳12截面分别为弧形结构，蒸汽进口接管13设置在蒸汽缓冲包壳11上部，疏水出口接管14设置在疏水储存包壳12的下部，蒸汽进口接管13下部的蒸汽缓冲空间111内设置有防冲板15，防冲板15的左右两端分别与蒸汽缓冲包壳11相固定；所述的前端管箱2的中间设置有分程隔板23，分程隔板23将前端管箱2内腔分为进水腔24和出水腔25；所述的管束4包括管板41、支持板42、拉杆43和换热管44，所述的壳体1的前端设置有管板41，换热管44包括多个且为U形管，多个换热管44整体布满整个管板41，且每个换热管44的两端分别穿过分程隔板23上部和下部的管板41，壳体1内设置有多个支持板42，支持板42与壳体1两端接触作为支点，支撑换热管44，换热管44分别穿过多个支持板42，管板41与多个支持板42之间通过拉杆43相连。

每个所述的支持板42的顶部和底部分别设置有缺口421。增加了蒸汽和疏水流通能力。

所述的壳体1的左侧和疏水储存包壳12下部分别设置有液位计接管5，两个液位计接管之间连接有液位计，疏水出口接管可设置电动调节阀。液位计用于显示疏水储存包壳12内的冷凝水的位置，当冷凝水达到某一设定位置时，冷凝水则达到需要的冷却温度，当冷凝水高于设定位置时，此时，液位计给电动调节阀一个信号，通过电动调节阀调节疏水出口接管的疏水出口大小，排放冷凝水，维持疏水液位，保证所需的冷凝水出口温度。

所述的壳体1的下部设置有鞍座6。用于支撑壳体1。

所述的蒸汽进口接管13包括两个，对称设置在蒸汽缓冲包壳11上部的前侧和后侧，且每个蒸汽进口接管13下部分别对应设置有一个防冲板15。使蒸汽均匀地进入壳体1内的管束。

所述的管板41与前端管箱2和壳体1之间分别通过管箱法兰7相连。便于维修拆卸。

所述的前端管箱2、被加热水出口接管21、被加热水进口接管22和与前端管箱相连的管箱法兰7焊接为整体，前端管箱2内焊接分程隔板23。

被加热水通过被加热水进口接管22进入前端管箱2的进水腔24，通过前端管箱2内的分程隔板23进入分程隔板23下部的换热管44，首先与壳程的冷凝水换热，再进入后端管箱3折流后再次进入分程隔板23上部的换热管44，与壳体内的蒸汽进行换热，加热到所需温度后，进入前端管箱2的出水腔25，通过被加热水出口接管21流出。蒸汽通过蒸汽进口接管13进入蒸汽缓冲包壳11，蒸汽首先冲击在防冲板15上，改变流通方向，防止蒸汽直接冲击管束4，造成管束4振动及换热管损坏。蒸汽缓冲包壳11与壳体1是直接连通的，蒸汽自上而下进入管束4。由于蒸汽进汽截面积大，故进入管束4时蒸汽的流速非常低，降低了设备运行噪音。蒸汽进入管束4后自上而下与换热管44内的被加热水进行热量交换。蒸汽与冷凝水无接触，冷凝水实现纯水换热状态，故换热效果好，同样参数比普通热网加热器面积小10％-20％，通过控制疏水液位调节，可实现过冷冷凝水输出。

以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用，并非是对本发明所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.U形管节能热网加热器，包括壳体、前端管箱、壳程封头和管束，前端管箱设置在壳体的前部，壳程封头设置在壳体的后部，管束设置在壳体内，前端管箱的上部和下部分别设置有被加热水出口接管和被加热水进口接管，其特征是：所述的壳体为圆筒形，壳体的上部和下部分别设置有蒸汽缓冲包壳和疏水储存包壳，所述的蒸汽缓冲包壳和疏水储存包壳截面分别为弧形结构，蒸汽进口接管设置在蒸汽缓冲包壳上部，疏水出口接管设置在疏水储存包壳的下部，蒸汽进口接管下部的蒸汽缓冲空间内设置有防冲板，防冲板的左右两端分别与蒸汽缓冲包壳相固定；所述的前端管箱的中间设置有分程隔板，分程隔板将前端管箱内腔分为进水腔和出水腔；所述的管束包括管板、支持板、拉杆和换热管，所述的壳体的前端设置有管板，换热管包括多个且为U形管，多个换热管整体布满整个管板，且每个换热管的两端分别穿过分程隔板上部和下部的管板，壳体内设置有多个支持板，换热管分别穿过多个支持板，管板与多个支持板之间通过拉杆相连。

2.根据权利要求1所述的U形管节能热网加热器，其特征是：每个所述的支持板的顶部和底部分别设置有缺口。

3.根据权利要求1所述的U形管节能热网加热器，其特征是：所述的壳体的左侧和疏水储存包壳下部分别设置有液位计接管，两个液位计接管之间连接有液位计。

4.根据权利要求1所述的U形管节能热网加热器，其特征是：所述的壳体的下部设置有鞍座。

5.根据权利要求1所述的U形管节能热网加热器，其特征是：所述的蒸汽进口接管包括两个，对称设置在蒸汽缓冲包壳上部的前侧和后侧，且每个蒸汽进口接管下部分别对应设置有一个防冲板。

6.根据权利要求1所述的U形管节能热网加热器，其特征是：所述的管板与前端管箱和壳体之间分别通过管箱法兰相连。

7.根据权利要求6所述的U形管节能热网加热器，其特征是：所述的前端管箱、被加热水出口接管、被加热水进口接管和与前端管箱相连的管箱法兰焊接为整体，前端管箱内焊接分程隔板。