CN105841538A - 一种蒸汽蓄热器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于工业生产设备技术领域，具体指一种能提高蒸汽蓄热器充热效率、延长充热装置使用寿命，且能调节在一定用汽周期内供汽量和耗汽量之间不平衡的蒸汽蓄热器，包括水箱、热交换器和汽水分离器；水箱上设置有排污管、液位计和进汽管，热交换器上设置有测压计和进水管；热交换器内沿轴向按一定间距且水平设置的若干孔板，孔板上带有缺口，轴向相邻孔板上的缺口不在同一侧；缺口处设置轴向布置的降液板，降液板上端高出孔板的上端面形成溢流堰；进汽管上设置有电动阀一和流量检测装置，进水管上设置有电动阀二和流量控制阀，出汽管上设置有电动阀三；液位计、电动阀一、电动阀二、流量控制阀、测压计和电动阀三均与PLC连接。

Description

一种蒸汽蓄热器及控制方法

技术领域

本发明属于工业生产设备技术领域，具体指一种蒸汽蓄热器及控制方法。

背景技术

蒸汽是广大工厂必不可少的能源之一，蒸汽***中设置蒸汽蓄热器后可取得节能、环保等综合经济效益，主要用于调节在一定用汽周期内供汽量和耗汽量之间的不平衡，起到“削峰填谷”的作用，变压式蒸汽蓄热器具有显著的环保、节能特点，在全国各地得到重点推广。

现有的变压式蒸汽蓄热器无论是卧式还是立式，都采用“喷嘴+循环筒”结构的充热装置。此充热装置存在葫芦形喷头容易损坏、热量交换不均匀、传热效率低等缺点。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种能提高蒸汽蓄热器充热效率、延长充热装置使用寿命，且能调节在一定用汽周期内供汽量和耗汽量之间的不平衡的蒸汽蓄热器及控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种蒸汽蓄热器，包括水箱、热交换器和汽水分离器，所述水箱与热交换器的底部连通、汽水分离器与热交换器的顶部连通；水箱上设置有排污管、液位计和进汽管，所述热交换器上设置有测压计和进水管；所述汽水分离器上设置有出汽管；热交换器内沿轴向按一定间距且水平设置的若干孔板，所述孔板上带有缺口的，轴向相邻孔板上的缺口不在同一侧；所述孔板的缺口处设置轴向布置的降液板，降液板上端高出孔板的上端面形成溢流堰；所述进汽管上设置有电动阀一和流量检测装置，所述进水管上设置有电动阀二和流量控制阀，所述出汽管上设置有电动阀三；所述液位计、电动阀一、电动阀二、流量控制阀、测压计和电动阀三均与PLC连接。

本发明进一步设置为：所述水箱上设置有测温计。

本发明进一步设置为：所述降液板的下端向下延伸高出孔板的下端面。

本发明进一步设置为：水箱和热交换器通过圆锥筒连接，所述进汽管设置于所述圆锥筒上。

本发明进一步设置为：所述水箱上设置有人孔一，所述热交换器的上部设置有人孔二。

本发明进一步设置为：所述进汽管上设置有单向阀一，所述进水管上设置有单向阀二，所述出汽管上设置有单向阀三。

一种蒸汽蓄热器的控制方法，包括以下步骤：

1)当蒸汽从进汽管进入蒸汽蓄热器时，安装在进汽管路上的流量检测装置将信号传送给PLC，PLC将处理后的信号传送给电动阀二，电动阀二打开开始供水；水蒸气从最下层孔板逐层向上流动，水从最上层孔板逐层向下流动，由于水的表面张力和水蒸气的向上的升力将水在孔板上形成一层液面高度与溢流堰的高度相等的液层，多余的水溢过溢流堰沿着降液板向下一层孔板流动；水蒸气向上的升力大于液层的重力时，穿过液层向上一层孔板流动；

2)当设备内的压力将达到设定的最高压力或液位大于设定的最高液位时，蒸汽蓄热器充热结束，测压计将检测到的压力传送给PLC，或液位计将检测到的液位传送给PLC，PLC将处理后的信号反馈给电动阀二和电动阀一，电动阀二和电动阀一先后关闭；

3)当需要蒸汽蓄热器放热时，电动阀三打开，蒸汽蓄热器水箱内的饱和水开始汽化成饱和蒸汽，蒸汽自下而上逐层穿过孔板，蒸汽与水得到初步分离，然后从热交换器顶部进入汽水分离器内，在汽水分离器内折流得到进一步分离，提高蒸汽高度；当测压计检测到的压力低于设定的最低压力时，电动阀三关闭，停止放热。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

(1)采用多层孔板逐层汽-水换热，换热效率高、热交换均匀；

(2)孔板既作为热交换主要部件、也作为汽-水分离主要部件；

(3)蒸汽蓄热器充热、放热采用PLC和电动阀一、二、三关联，全自动控制；

(4)根据蒸汽流量采用PLC配置水的流量，汽-水换热效率达到最高。

附图说明

图1是本发明的不带PLC的结构示意图；

图2是本发明带PLC的结构示意图。

图中标号含义：

1-水箱；2-热交换器；3-汽水分离器；4-排污管；5-液位计；6-进汽管；

7-测压计；8-进水管；9-孔板；10-降液板；11-溢流堰；12-电动阀一；

13-流量检测装置；14-电动阀二；15-流量控制阀；16-电动阀三；

17-测温计；18-圆锥筒；19-人孔一；20-人孔二；21-单向阀一；

22-单向阀二；23-单向阀三；24-出汽管。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述：

参见图1、图2所示，一种蒸汽蓄热器，包括水箱1、热交换器2和汽水分离器3，所述水箱1与热交换器2的底部连通、汽水分离器3与热交换器2的顶部连通；水箱1上设置有排污管4、液位计5和进汽管6，所述热交换器2上设置有测压计7和进水管8；所述汽水分离器3上设置有出汽管24；热交换器2内沿轴向按一定间距且水平设置的若干孔板9，采用多层孔板9逐层汽-水换热，换热效率高、热交换均匀，孔板9既作为热交换主要部件、也作为汽-水分离主要部件；所述孔板9上带有缺口的，轴向相邻孔板9上的缺口不在同一侧；所述孔板9的缺口处设置轴向布置的降液板10，降液板10上端高出孔板9的上端面形成溢流堰11；所述进汽管6上设置有电动阀一12和流量检测装置13，所述进水管8上设置有电动阀二14和流量控制阀15，所述出汽管24上设置有电动阀三16；所述液位计5、电动阀一12、电动阀二14、流量控制阀15、测压计7和电动阀三16均与PLC连接，根据蒸汽流量采用PLC配置水的流量，汽-水换热效率达到最高。

本发明进一步设置为：所述水箱1上设置有测温计17，本实施例中的测温计17设置在水箱1的底部，这样便于观察水箱1内的。

本发明进一步设置为：所述降液板10的下端向下延伸高出孔板9的下端面。

本发明进一步设置为：水箱1和热交换器2通过圆锥筒18连接，所述进汽管6设置于所述圆锥筒18上，本实施例中，水箱1的直径大于热交换器2的直径，这样便于对水的收集，同时也方便使用者根据不同场地，设计不同尺寸的水箱1和热交换器2，使用效率高。

本发明进一步设置为：所述水箱1上设置有人孔一19，所述热交换器2的上部设置有人孔二20，这样便于维修。

本发明进一步设置为：所述进汽管6上设置有单向阀一21，所述进水管8上设置有单向阀二22，所述出汽管24上设置有单向阀三23，单向阀一21是防止蒸汽蓄热器停止充热后，蓄热器内的蒸汽流出进汽管6；单向阀二22是防止蒸汽蓄热器停止充热后，蓄热器内的蒸汽流出进水管8；单向阀三23是防止蒸汽蓄热器停止放热后管道内的蒸汽反流回汽水分离器3。

一种蒸汽蓄热器的控制方法，包括以下步骤：

1)当蒸汽从进汽管6进入蒸汽蓄热器时，安装在进汽管6路上的流量检测装置13将信号传送给PLC，PLC将处理后的信号传送给电动阀二14，电动阀二14打开开始供水；水蒸气从最下层孔板9逐层向上流动，水从最上层孔板9逐层向下流动，由于水的表面张力和水蒸气的向上的升力将水在孔板9上形成一层液面高度与溢流堰11的高度相等的液层，多余的水溢过溢流堰11沿着降液板10向下一层孔板9流动；水蒸气向上的升力大于液层的重力时，穿过液层向上一层孔板9流动；

2)当设备内的压力将达到设定的最高压力或液位大于设定的最高液位时，蒸汽蓄热器充热结束，测压计7将检测到的压力传送给PLC，或液位计5将检测到的液位传送给PLC，PLC将处理后的信号反馈给电动阀二14和电动阀一12，电动阀二14和电动阀一12先后关闭；

3)当需要蒸汽蓄热器放热时，电动阀三16打开，蒸汽蓄热器水箱1内的饱和水开始汽化成饱和蒸汽，蒸汽自下而上逐层穿过孔板9，蒸汽与水得到初步分离，然后从热交换器2顶部进入汽水分离器3内，在汽水分离器3内折流得到进一步分离，提高蒸汽高度；当测压计7检测到的压力低于设定的最低压力时，电动阀三16关闭，停止放热。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种蒸汽蓄热器，其特征在于：包括水箱、热交换器和汽水分离器，所述水箱与热交换器的底部连通、汽水分离器与热交换器的顶部连通；水箱上设置有排污管、液位计和进汽管，所述热交换器上设置有测压计和进水管；所述汽水分离器上设置有出汽管；热交换器内沿轴向按一定间距且水平设置的若干孔板，所述孔板上带有缺口的，轴向相邻孔板上的缺口不在同一侧；所述孔板的缺口处设置轴向布置的降液板，降液板上端高出孔板的上端面形成溢流堰；所述进汽管上设置有电动阀一和流量检测装置，所述进水管上设置有电动阀二和流量控制阀，所述出汽管上设置有电动阀三；所述液位计、电动阀一、电动阀二、流量控制阀、测压计和电动阀三均与PLC连接。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽蓄热器，其特征在于：所述水箱上设置有测温计。

3.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽蓄热器，其特征在于：所述降液板的下端向下延伸高出孔板的下端面。

4.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽蓄热器，其特征在于：水箱和热交换器通过圆锥筒连接，所述进汽管设置于所述圆锥筒上。

5.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽蓄热器，其特征在于：所述水箱上设置有人孔一，所述热交换器的上部设置有人孔二。

6.根据权利要求1所述的一种蒸汽蓄热器，其特征在于：所述进汽管上设置有单向阀一，所述进水管上设置有单向阀二，所述出汽管上设置有单向阀三。

7.一种权利要求1所述的蒸汽蓄热器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)当蒸汽从进汽管进入蒸汽蓄热器时，安装在进汽管路上的流量检测装置将信号传送给PLC，PLC将处理后的信号传送给电动阀二，电动阀二打开开始供水；水蒸气从最下层孔板逐层向上流动，水从最上层孔板逐层向下流动，由于水的表面张力和水蒸气的向上的升力将水在孔板上形成一层液面高度与溢流堰的高度相等的液层，多余的水溢过溢流堰沿着降液板向下一层孔板流动；水蒸气向上的升力大于液层的重力时，穿过液层向上一层孔板流动；

2)当设备内的压力将达到设定的最高压力或液位大于设定的最高液位时，蒸汽蓄热器充热结束，测压计将检测到的压力传送给PLC，或液位计将检测到的液位传送给PLC，PLC将处理后的信号反馈给电动阀二和电动阀一，电动阀二和电动阀一先后关闭；

3)当需要蒸汽蓄热器放热时，电动阀三打开，蒸汽蓄热器水箱内的饱和水开始汽化成饱和蒸汽，蒸汽自下而上逐层穿过孔板，蒸汽与水得到初步分离，然后从热交换器顶部进入汽水分离器内，在汽水分离器内折流得到进一步分离，提高蒸汽高度；当测压计检测到的压力低于设定的最低压力时，电动阀三关闭，停止放热。