蒸气发生器、蒸气换热器及换热回收系统的制作五分时时彩方法

文档序号:19095444发布日期:2019-11-09 00:27
蒸气发生器、蒸气换热器及换热回收系统的制作五分时时彩方法

本实用新型涉及余热处理技术领域,特别是涉及一种蒸气发生器、蒸气换热器及换热回收系统。



背景技术:

在工业生产作业中,很多高温设备在运行的过程中会产生大量的热量,这些热量容易对高温设备的运行造成不良影响。因此,需要及时并且有效地将热量导出,为高温设备降温。

传统导出热量的方式通常采用水冷系统进行降温,但是冷水容易对水冷系统中的结构产生点蚀,影响水冷系统的使用寿命。



技术实现要素:

基于此,有必要针对水冷系统降温的方式点蚀较多的问题,提供一种蒸气发生器、蒸气换热器及换热回收系统。

本实用新型提供一种蒸气发生器,包括:若干个发生器单元,所述发生器单元包括壳体,所述壳体内形成有冷端腔体,与所述冷端腔体隔断设置的水箱,与所述水箱隔断设置的热端腔体,所述发生器单元还包括若干根贯穿所述水箱并连通所述冷端腔体和所述热端腔体的热交换管;所述壳体外设有连通所述冷端腔体的水蒸气出口,还设有连通所述热端腔体的水蒸气进口;多个所述发生器单元的水箱是相互连通的,其中一个所述壳体还设有水蒸气生成出口。

上述技术方案至少具有以下技术效果:本技术方案所提供的蒸气发生器,从水蒸气进口进入的高温水蒸气自热端腔体进入热交换管,经过水箱的降温,传送至冷端腔体自水蒸气出口传出,实现高温水蒸气的降温,同时,水箱中的水吸收高温水蒸气的热量,气化产生水蒸气并从水蒸气生成出口传出,实现水箱中水蒸气的生成。与传统的水冷系统相比,蒸气发生器采用水蒸气作为传热介质,在整个交换过程中,对经过各结构不会产生点蚀,能够延长各结构的使用寿命。

在其中一个实施例中,所述蒸气发生器还包括设于任一所述壳体的补水口,以及位于所述补水口下方的排水口。

在其中一个实施例中,所述发生器单元设有多个,多个所述发生器单元的冷端腔体和热端腔体分别是相互独立的。

本实用新型提供一种蒸气换热器,包括:水蒸气管路,包括若干个换热用水蒸气管路,以及加热用水蒸气管路;所述换热用水蒸气管路包括相互连通的换热用进气口和换热用出气口,所述加热用水蒸气管路包括相互连通的加热用进气口和加热用出气口。

上述技术方案至少具有以下技术效果:本技术方案所提供的蒸气换热器中,换热用水蒸气管路能够实现高温水蒸气的热量交换,加热用水蒸气管路能够使水蒸气加热到一定温度,作为下游反应的原料或者与余热回收装置连接。

本实用新型还提供一种换热回收系统,包括:如上任一项所述的蒸气发生器;及如上所述的蒸气换热器,与所述蒸气发生器连通,所述换热用水蒸气管路与所述发生器单元的数量相同,形成有至少一级的换热路径;其中,所述水蒸气生成出口与第一级的所述换热用进气口连通,同一级的所述换热用出气口与所述水蒸气进口连通,上一级的所述水蒸气出口与下一级的所述换热用进气口连通,最后一级的所述水蒸气出口与所述加热用进气口连通。

上述技术方案至少具有以下技术效果:本技术方案所提供的换热回收系统包括相互连通的蒸气发生器和蒸气换热器,蒸气换热器能够利用水蒸气从高温放热体中吸收热量的能力进行热量的交换,还能够将高温水蒸气作为下游反应的原料或者与余热回收装置连接,高温水蒸气进入蒸气发生器中能够降低自身温度,水箱中的水吸收热量气化成水蒸气,持续地参加水蒸气的热量交换,补给回收消耗掉的水蒸气,保证热量交换的持续进行。整个系统通过蒸气发生器和蒸气换热器的协同作用,采用少量的水蒸气就能实现热量的交换,从高温放热体中导出大量的热量,采用多级传热的方式能够进一步地提高换热效率。另外,传热介质为水蒸气,与传统的水冷系统相比,水蒸气对整个系统中的管路不会产生点蚀,延长管路的使用寿命。

在其中一个实施例中,所述蒸气发生器包括多个所述发生器单元,多个所述发生器单元的水箱是相互连通的,多个所述发生器单元的冷端腔体和热端腔体分别是相互独立的。

在其中一个实施例中,所述水蒸气生成出口与所述换热用进气口之间、所述换热用出气口与所述水蒸气进口之间、所述水蒸气出口与所述换热用进气口之间、所述水蒸气出口与所述加热用进气口之间均通过导管连通。

在其中一个实施例中,所述蒸气发生器还包括设于任一所述壳体的补水口,以及位于所述补水口下方的排水口,所述补水口、所述排水口和所述水蒸气生成出口设于同一所述壳体。

在其中一个实施例中,所述蒸气发生器包括多个所述发生器单元,多个所述发生器单元共用同一个所述壳体。

在其中一个实施例中,所述换热用水蒸气管路和所述加热用水蒸气管路靠近所述水蒸气生成出口设置。

附图说明

图1为本实用新型一实施例蒸气发生器的结构示意图;

图2为图1所示的左视示意图;

图3为图1所示的俯视示意图;

图4为本实用新型另一实施例蒸气发生器的结构示意图;

图5为本实用新型又一实施例蒸汽发生器的结构示意图;

图6为本实用新型一实施例蒸气换热器的结构示意图;

图7为本实用新型一实施例换热回收示意图;

图8为本实用新型一实施例换热回收系统的结构示意图。

其中:

100、蒸气发生器 110、壳体 120、冷端腔体

130、水箱 140、热端腔体 150、热交换管

160、水蒸气出口 162、水蒸气进口 164、水蒸气生成出口

166、补水口 168、排水口

200、蒸气换热器 210、换热用进气口 212、换热用出气口

220、加热用进气口 222、加热用出气口

300、换热回收系统

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1至图3,本实用新型的实施例提供一种蒸气发生器100,包括:若干个发生器单元,发生器单元包括壳体110,壳体110内形成有冷端腔体120,与冷端腔体120隔断设置的水箱130,与水箱130隔断设置的热端腔体140,发生器单元还包括若干根贯穿水箱130并连通冷端腔体120和热端腔体140的热交换管150;壳体110外设有连通冷端腔体120的水蒸气出口160,还设有连通热端腔体140的水蒸气进口162,多个发生器单元的水箱130是相互连通的,其中一个壳体110还设有水蒸气生成出口164。图1至图3所示为蒸气发生器100 包括一个发生器单元的结构示意图,图4为蒸气发生器100包括两个发生器单元的结构示意图,图5为蒸气发生器100包括三个发生器单元的结构示意图,故以此类推可以得到更多级的蒸气发生器100。

本实用新型的实施例中,高温水蒸气从水蒸气进口162进入热端腔体140,经过贯穿水箱130的热交换管150,从冷端腔体120由水蒸气出口160穿出,在此过程中,高温水蒸气经过水箱130中的冷却作用,温度降低,而水箱130中的水吸收来自高温水蒸气中的热量气化成水蒸气,从水蒸气生成出口164传出,完成换热过程。发生器单元的数量越多,则换热量和水蒸气的产生量就越多,换热效率就越高。与传统的水冷系统相比,蒸气发生器100采用水蒸气作为传热介质,在整个交换过程中,对经过各结构不会产生点蚀,能够延长各结构的使用寿命。为了简化发生器单元的内部构造,多个发生器单元可以共用同一个水箱130,即实现多个水箱130的相互连通性,如此,蒸气发生器100只需要设置一个水蒸气生成出口164即可,既能实现多级换热的效果。

为了便于说明,本实用新型的实施例中所提供的附图中仅画出一根热交换管150示意。为了提高结构的紧凑性和便于安装组合,多个发生器单元可以共用同一个壳体110。

上述技术方案至少具有以下技术效果:本技术方案所提供的蒸气发生器 100,从水蒸气进口162进入的高温水蒸气自热端腔体140进入热交换管150,经过水箱130的降温,传送至冷端腔体120自水蒸气出口160传出,实现高温水蒸气的降温,同时,水箱130中的水吸收高温水蒸气的热量,气化产生水蒸气并从水蒸气生成出口164传出,实现水箱130中水蒸气的生成。与传统的水冷系统相比,蒸气发生器100采用水蒸气作为传热介质,在整个交换过程中,对经过各结构不会产生点蚀,能够延长各结构的使用寿命。

在一些实施例中,蒸气发生器100还包括设于任一壳体110的补水口166,以及位于补水口166下方的排水口168。为了结构更加紧凑,将补水口166、排气口和水蒸气生成出口164设于同一壳体110,补水口166和排水口168能够分别实现水箱130的补水和排水,以控制水箱130的液位。补水口166连接外部补水装置能够为水箱130补水,排水口168能够将水箱130内的水排出,补水口166和排水口168能够共同控制调整水箱130内的液位,水箱130内液体越多,换热效果越好。同时,由于重力问题,一般从靠近水箱130的底侧排水,从水箱130的高侧补水,从而调节水箱130内的液位。

在一些实施例中,发生器单元设有多个,多个发生器单元的冷端腔体120 和热端腔体140分别是相互独立的。为了保证每一级之间的传热路径互不干扰,将多个发生器单元的冷端腔体120和热端腔体140分别独立设置。

请参考图6,本实用新型的实施例提供一种蒸气换热器200,包括:水蒸气管路,包括若干个换热用水蒸气管路,以及加热用水蒸气管路;换热用水蒸气管路包括相互连通的换热用进气口210和换热用出气口212,加热用水蒸气管路包括相互连通的加热用进气口220和加热用出气口222。

本文中将高温设备统称为高温放热体。蒸气换热器200通常设于高温放热体外部,水蒸气管路均匀地分布,以使高温放热体传热面的温度更加均匀。水蒸气管路可以采用U型管、S型管或其他结构,换热用水蒸气管路的数量越多,则从高温放热体中带走的热量越多。加热用水蒸气管路将热交换产生的水蒸气持续地收集,作为下游反应的原料或者与余热回收装置连接。

上述技术方案至少具有以下技术效果:本技术方案所提供的蒸气换热器200 中,换热用水蒸气管路能够实现高温水蒸气的热量交换,加热用水蒸气管路能够使水蒸气加热到一定温度,作为下游反应的原料或者与余热回收装置连接。

请参考图7和图8,本实用新型的实施例还提供一种换热回收系统300,包括:如上任一项所述的蒸气发生器100;及如上所述的蒸气换热器200,与蒸气发生器100连通,换热用水蒸气管路与发生器单元的数量相同,形成有至少一级的换热路径;其中,水蒸气生成出口164与第一级的换热用进气口210连通,同一级的换热用出气口212与水蒸气进口162连通,上一级的水蒸气出口160 与下一级的换热用进气口210连通,最后一级的水蒸气出口160与加热用进气口220连通。

在蒸气发生器100与蒸气换热器200所组成的换热回收系统300中,传热介质为水蒸气,与传统的水冷系统相比,水蒸气对整个系统的管路等结构不会产生点蚀,能够延长管路等结构的使用寿命。换热回收系统300为了提高换热效率,可以设置多级换热用水蒸气管路和与之匹配的多级发生器单元,使用少量的传热介质,就能从高温放热体中导出大量的热量,有效调控高温放热体的温度,保证高温放热体的正常运行。蒸气换热器200中水蒸气管路均匀地布置在高温放热体外部,能够使高温放热体传热面的温度更加均匀,该传热面可以是高温放热体任何一接触面。高温放热体内部的热量传导至水蒸气管路内,流经水蒸气管路的水蒸气吸收热量后温度升高。蒸气发生器100放置在高温放热体外部,方便安装维护,不需要停产便能快速实现拆卸更换。系统最后产生的高温水蒸气作为下游反应的原料,进行回收利用,能够节约能耗。

以换热用水蒸气管路和发生器单元均设有两个的两级换热路径为例,进行详细地说明,其他级数的换热路径与此类似。

两级换热用水蒸气管路设为u和v,加热用水蒸气管路设为s,第一级的换热用进气口210为u1、第一级的换热用出气口212为u2、第二级的换热用进气口210为v1、第二级的换热用出气口212为v2,加热用进气口220为s1、加热用出气口222为s2。相对应地,两级发生器单元中,水蒸气生成出口164为 u1',第一级的水蒸气进口162为u2',第一级的水蒸气出口160为v1',第二级的水蒸气进口162为v2',第二级的水蒸气出口160为s1'。u1与u1'连通, u2与u2'连通,v1与v1'连通,v2与v2'连通,s1与s1'连通,s2与下游反应装置或与余热回收装置连接,将再次加热后的水蒸气回收利用。当换热回收开始时,由u1通入外部水蒸气,进入u,加热后的水蒸气从u2排出,可以经导管(图中未示出)从u2'进入蒸气发生器100,高温水蒸气流入热端腔体140,流经热交换管150的时候与水箱130中的水进行换热,冷却后的水蒸气进入冷端腔体120,再从v1'流出,经导管从v1进入v,进行第二次加热,加热后的水蒸气从v2流出,从v2'再进入蒸气发生器100中,换热后的水蒸气从s1'排出,经s1进入s,加热后的水蒸气从s2排出,用作下游化学反应的反应物或回收热量使用。水箱130中的水从高温水蒸气中吸收热量,气化产生水蒸气,由u1'进入u,增加管路中参与热量交换的水蒸气的量,补给通往外界消耗掉的水蒸气。

上述技术方案至少具有以下技术效果:本技术方案所提供的换热回收系统 300包括相互连通的蒸气发生器100和蒸气换热器200,蒸气换热器200能够利用水蒸气从高温放热体中吸收热量的能力进行热量的交换,还能够将高温水蒸气作为下游反应的原料或者与余热回收装置连接,高温水蒸气进入蒸气发生器 100中能够降低自身温度,水箱130中的水吸收热量气化成水蒸气,持续地参加水蒸气的热量交换,补给回收消耗掉的水蒸气,保证热量交换的持续进行。整个系统通过蒸气发生器100和蒸气换热器200的协同作用,采用少量的水蒸气就能实现热量的交换,从高温放热体中导出大量的热量,采用多级传热的方式能够进一步地提高换热效率。另外,传热介质为水蒸气,与传统的水冷系统相比,水蒸气对整个系统中的管路不会产生点蚀,延长管路的使用寿命。

在一些实施例中,蒸气发生器100包括多个发生器单元,多个发生器单元的水箱130是相互连通的,多个发生器单元的冷端腔体120和热端腔体140分别是相互独立的。为了保证每一级之间的传热路径互不干扰,将多个发生器单元的冷端腔体120和热端腔体140分别独立设置。为了简化发生器单元的内部构造,多个发生器单元可以共用同一个水箱130,即实现多个水箱130的相互连通性。

在一些实施例中,水蒸气生成出口164与换热用进气口210之间、换热用出气口212与水蒸气进口162之间、水蒸气出口160与换热用进气口210之间、水蒸气出口160与加热用进气口220之间均通过导管连通。同时,还要保证导管连接处的密封性,防止水蒸气的泄露。当然,还可以通过调整水蒸气生成出口164、换热用进气口210、换热用出气口212、水蒸气进口162、水蒸气出口 160、加热用进气口220的长度和材质来实现直接配合密封,无需使用导向管连接。

在一些实施例中,蒸气发生器100还包括设于任一壳体110的补水口166,以及位于补水口166下方的排水口168,补水口166、排水口168和水蒸气生成出口164设于同一壳体110。为了结构更加紧凑,将补水口166、排气口和水蒸气生成出口164设于同一壳体110,补水口166和排水口168能够分别实现水箱 130的补水和排水,以控制水箱130的液位。补水口166连接外部补水装置能够为水箱130补水,排水口168能够将水箱130内的水排出,补水口166和排水口168能够共同控制调整水箱130内的液位,水箱130内液体越多,换热效果越好。同时,由于重力问题,一般从靠近水箱130的底侧排水,从水箱130的高侧补水,从而调节水箱130内的液位。随着热量交换的进行,水箱130中的水不断气化,水箱130的水量由补水口166进行补充,保持在一定液位,且流量足够小,以至于不影响水箱130中水的气化。

在一些实施例中,蒸气发生器100包括多个发生器单元,多个发生器单元共用同一个壳体110。蒸气发生器100包括多个发生器单元,形成多级换热路径,多个发生器单元为了组装方便,结构组成更加紧凑,多个发生器单元共用同一个壳体110,该壳体110的侧部设有补水口166、排水口168及水蒸气生成出口 164。

在其他的一些实施例中,换热用水蒸气管路和加热用水蒸气管路靠近水蒸气生成出口164设置。为了减少导管的使用长度,降低原材料的成本,将换热用水蒸气管路和加热用水蒸气管路靠近水蒸气生成出口164设置,同时,换热用水蒸气管路的换热用进气口210和换热用出气口212,加热用水蒸气管路的加热用进气口220和加热用出气口222,朝向蒸气发生器100的侧壁,极大地降低了导管的使用长度。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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