CN1104759A

CN1104759A - 弹性管束汽水热交换机组

Info

Publication number: CN1104759A
Application number: CN 94110563
Authority: CN
Inventors: 程林; 杨培毅; 田茂诚
Original assignee: Shandong Polytechnic University
Current assignee: Shandong Polytechnic University
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-07-05

Abstract

本发明涉及一种新的汽水热交换机组，该机组由热交换器、稳压罐、储水罐、主水管、循环水管、蒸汽管、凝结水管、供水泵、循环水泵、温度及压力测量装置等构成。其关键技术在于利用弹性管束作为传热元件，实现水流诱发振动强化传热。该机组热效率达95％以上，传热系数大于3200W/m²℃，具有自动除垢和储热功能，在较小蒸汽源情况下可满足高峰负荷的热水供应，是适用于宾馆、学校、工厂、居民小区等生活热水供水***的理想的汽水热交换机组。

Description

本发明涉及一种汽水热交换机组，特别是利用弹性管束实现水流诱发振动进行强化传热的高效供热机组。

长期以来，国内外的汽水热交换器机组中的主要设备如换热器、水泵、稳压罐、温控器等都由不同工厂设计制造，然后装配成一个***，由于未充分改善整体供热效果，在使用过程中难以保持机组的高效运行，并且强化传热效果不理想，在较小蒸汽源的情况下不能满足高峰负荷供热，能源利用率较低。

本发明的目的在于提供一种新的汽水换热机组，利用弹性管束传热文件，实现水流诱发振动下的强化传热，提高能源利用率。

本发明的技术关键在于，由热交换器、稳压罐、储水罐、循环水管等构成的汽水热交换机组，采用弹性管束作为传热元件，蒸汽由蒸汽输送管进入热交换器内的弹性管束，再流通入稳压罐内的租管二次放热后，由凝结水管导出。热交换器的上下两端通过循环水管与储水管连接，热交换器内的设有紊流诱发装置，利用弹性管束实现水流诱发振动的强化传热，提高传热效率，在较小蒸汽源的情况下能满足高峰负荷供热，保证机组的高效运行。

下面根据附图对本发明作详细叙述。图1给出了本发明的结构***图;图2为本发明机组的热交换器剖面示意图;图3为热交换器的俯视示意图;图4为本发明机组的稳压罐剖面示意图，图5为本发明机组的储水罐剖面示意图;图6给出了热交换器内的紊流诱发装置剖面图。

本机组由热交换器[2]、稳压罐[1]、储水罐[3]、循环水管[6]、主蒸汽管[5]、凝结水管[8]、供水泵[9]、循环水泵[7]、温度测量装置[12]、压力测量装置[11]、电磁阀[4]等构成。当机组开始运行时，整个机组内的水都是冷的，此时，循环水管[8]中的水泵[7]开始工作，主蒸汽管[5]上三个阀门中的一个被开启，储水罐[3]内的水被加热，当温度达到设定值（一般取65℃）后，蒸汽阀门关闭，循环水泵停止工作。在机组开始工作的同时，主水管中的供水泵[9]也被启动，使稳压罐[1]内的压力达到一定值，并通过压力测量装置[11]控制罐内压力始终保持在某一压力范围内，从而使整个供水***中的压力基本保持恒定。

当机组开始向外供水时，稳压罐内的压力降低，这时，供水泵[9]工作，给水先进入稳压罐[1]，然后进入热交换器[2]，被加热后进入储水罐[3]，与罐内的原有储水混合后通过出水管[13]，送入供热***。蒸汽则由蒸汽管道[5]进入热交换器内的弹性管束[15]，再进入稳压罐[3]内的盘管[18]二次放热后，由凝结水管[8]导出。

***中不需要热水时，储水罐内的水会逐渐冷却，当温度降低至某一定值时，机组内的循环水泵[7]开始工作，同时蒸汽阀门[4]中的一个开启，将储水重新加热至某一设定温度，这样，无论***内是否需要热水，储水罐[3]内的水温基本是恒定的。因此，供给***中所需用水的温度也基本上是恒定的。在储水罐[3]内设有混水板[19]，可使热交换器[2]流入的热水与罐内储水较好地混合，保证***的用水温度。

本机组的热交换器[2]由上端盖[14]、下端盖[17]、筒体[16]、蒸汽输送管[5]、凝结水导出管[8]、弹性管束[15]等组成，弹性管束[15]由多根盘管水平并联固定在蒸汽管[5]和凝结水管[8]上，构成一个固定端，两个自由端，自由端部具有配重结构，弹性管束[16]相互间平行按装，并设置有多组，热交换器[2]下端设有紊流诱发装置，在给水管上设置折流管[20]和V型翼片拢动管[21]，V型翼片的端部为活动结构，可在水流动过程中左右摇摆，V型翼片拢动管[21]垂直于弹性管束[15]自由端的端部。从V型翼片拢动管[21]流出的水流恒不稳定，因此作用在底排弹性管束[15]端部上的流体力不断变化，从而不断激发弹性管束，使之不断受激振动。由于振动的耦合作用，则可实现所有弹性管束的振动。

由于蒸汽汽流在弹性管束的急促回转对端部的冲击，弹性管束外侧旋涡脱落时对管束的升力，管束内充压后刚度的变化等复合作用，可使弹性管束产生一种径向伸缩。这种伸缩可使弹性管束的95%以上长度产生宏观变形，从而可使附着在管束外侧的脆性水垢、铁锈附着物等自行脱落。

该机组的热交换器[2]上、下两端通过循环水管[6]与储水罐[3]连接。热交换器出水由顶部进入储水罐[3]，再从储水罐[3]底部流入供热***。稳压罐[1]的加热元件也采用弹性管束。弹性管束[15]与蒸汽管[5]、凝结水管[8]的联接方式采用螺纹密封结构。

本机组的热交换传热系数大于3200w/m²c，热效率≥95%，热水出口温度偏差不大于±2.7℃，压力波动小于0.003MPa。

本发明充分改善整全供热效果，热容量适中，温控精确，主要传热元件能够自动除垢，保持机组的高效运行。传热元件采用可拆联接结构，便于维修与更换，提高了热交换器的使用寿命，并利用蓄热功能，实现了较小蒸汽源的高峰负荷供热，提高了能源利用率。本机组可广泛地适用于宾馆、饭店、机关、学校、工厂、居民小区等生活热水供水***。可以满足现代社会对非工业用水加热器的需要。

Claims

1、一种汽水热交换机组，由热交换器、稳压罐、储水罐、循环水管构成，其特征在于热交换器[2]采用弹性管束[15]作为传热元件，蒸汽由蒸汽输送管[5]进入热交换器[2]内的弹性管束[15]，再流入稳压罐[1]内的管束[18]二次放热后，由凝结水管[8]导出，热交换器的上、下两端通过循环水管[6]与储水罐连接。

2、根据权利要求1所述的热水机组，其特征在于热交换器[2]下端的给水管上设置折流管[20]和V型翼片拢动管[21]。

3、根据权利要求1所述的热水机组，其特征在于V型翼片拢动管垂直于弹性管束自由端的端部，V型翼片的端部为活动结构。

4、根据权利要求1所述的热水机组，其特征在于热交换器内没有多组弹性管束，弹性管束由多根盘管水平并联固定在蒸汽管和凝结水管上，构成一个固定端，两个自由端，自由端部具有配重结构。

5、根据权利要求1所述的热水机组，其特征在于储水罐内设有水流混合板[19]。