汽水混合加热器的研究(论文)
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汽水混合器的系统研究(论文)长沙水泽加热设备制造有限公司戴拓、谭学锋摘要:系统介绍汽水混合器——简介、定义、分类、特殊性、使用条件、结构、原理、优点、设计公式、关键缺陷、危害性、原因分析、发展动态、应用举例。
关键词:汽水混合器、特殊性、最新专利产品、设计公式、关键缺陷、危害性、混合式加热设备、汽水混合加热器。
1、引言A、汽水混合器的特殊性汽水混合器具有特殊性,它看似简单,能做好它的却只有一两个厂家。
因为蒸汽和水直接混合,汽泡爆炸产生冲击力而形成的锤击、振动和噪声问题,解决难度很大。
所以“一不小心买废品,买回一试即闹心”。
这是汽水混合器不同于其它任何产品的地方。
国内很多设计院、研究所、企业都曾尝试制造汽水混合器,都以失败而告终。
当然,现在还在忽悠的企业也不少。
B、汽水混合器简介汽水混合器是“汽水混合加热器”的简称。
其常用名称有“汽水混合器”、“汽水混合加热器”、“管线型混合式加热设备(即最新一代汽水混合器,是长沙水泽加热设备制造有限公司的一个发明专利,发明名称:管线型混合式加热设备)”。
其名称最早源自“国内第一台湖南长沙的QSH型汽水混合加热器”。
汽水混合器是一种应用非常广泛的混合式加热设备,在各行各业的工艺和生活用水中得到了广泛应用。
长沙水泽加热设备制造有限公司戴拓工程师等,依据自已的24年设计制造经验、设备使用现场的各种情况和多年的研究、开发新产品经验,在国内第一次对汽水混合器进行系统全面地介绍和总结。
希望能够对设计选型和采购汽水混合器的朋友们有所帮助。
同时希望大家对汽水混合器有一个全面的了解和认识。
特别指出:汽水混合器因其有两种极不同的安装方式而分为二种:第一种是管线型,是安装在各种管道上,直接与进、出水管道和蒸汽管道相连,这一种常称为“汽水混合器”,也称为“汽水混合加热器”,称之为“管线型混合式加热设备”最适当,最科学。
(最新科研成果是发明专利:管线型混合式加热设备);第二种是槽罐型,是安装在水箱或槽罐内的水中,常称为“浸没式汽水混合器”,也称为“浸没式汽水混合加热器”,称之为“槽罐型混合式加热设备”最适当,最科学。
汽水混合加热器汽水混合加热器一、概述1、汽水混合加热器是西安国恒节能技术有限公司研制的一种新型的汽液混合加热装置,与其它换热设备比较,它具有换热效率高、噪声小、安装简单,成本低汽水混合加热器[1]廉等特点。
因此被广泛应用于生产、生活用水的加热和热水采暖系统中。
2、该产品结构如图1所示,工作时被加热水通过呈拉阀尔管形的喷管,蒸汽从喷管侧通过管壁上的许多斜向小孔喷入水中,二者在高速流动中瞬时良好混合,达到加热水的目的。
3、加热器型号编制说明二、安装调试1、加热器可水平安装,也可垂直安装,但是蒸汽喷入方向只能水平或向下。
2、在蒸汽管道近加热器处,需要安装止回阀、过滤器。
如以循环泵作为系统循环动力时,最好在蒸汽管道上加装电磁阀,以便停电时能自动切断汽源。
3、启动时,应先开水阀,后开汽阀。
停止运行时,应先关汽阀,后关水阀。
4、调节水量,只能在加热器进水侧进行。
5、加热器一般安装在水泵的吸水侧,但在高温采暖系统中,水泵无法承受高温时,加热器也可安装在水泵的出水侧。
加热器安装在水泵吸水侧为优先安装方式(必要时可配热水泵)。
6、水温水位控制参见“水温水位智能控制仪”四、用于单向开式系统通过加热器一次性加热后,热水直接送往浴池热水箱及其它生活用水的场合,称为单向开式系统如图4。
1、加热器最大蒸汽喷入量如下表2、实际使用过程中所需要的蒸汽量可根据下式计算得出。
即:D0=C(t2-t1)D1/(i-Ct2),式中:C-水的热、t1-加热前的水温、t2-加热后的水温、i -在某压力下进入加热器饱和蒸汽的热焓kcal/kg(千卡/公斤)。
D1-加热器额定流量。
3、水头损失:在未通蒸汽时,额定流量的水通过加热器的摩擦损失为5米水柱,通入蒸汽后,加热器前后水温差超过20℃时,摩擦损失为零。
4、蒸汽管径以蒸汽流速为20m/s~30m/s 来确定。
5、汽压比水压应高0.05MPa~0.2MPa,但水压至少要有0.1MPa.6、被加热器加热好的水最好先注入热水箱,待其充分混合,温度较为恒定时再放出,切忌不要将被加热的水产品优点1.蒸汽与液体瞬间混合均匀,加热迅速,热效率高达100%,节能。
汽—水直接换热器的研究目前在世界上还没有在带压下贮存式蒸汽与水直接混合的换热器,在不回收冷凝水的情况下,用蒸汽直接把水加热,热能利用率为100%。
本科题,在1999年开始汽—水直接换热的试验,经过近7年131次试验,稳定运行2年。
直接换热与间接换热器有很多不同之处:1、噪声的解决——蒸汽与水直接换热易产生汽水冲击噪声,产生噪声原因是因蒸汽流速在30~60m/s,蒸汽送入贮存式换热器中,当蒸汽冷凝的速度小于蒸汽流进的速度时,缸内水的压力对蒸汽反弹而产生噪声;当冷凝速度大于蒸汽的速度时,不产生噪声,水温越高(但不得高于汽化温度),冷凝越快,水温在80℃以上,低于缸体压力,蒸汽饱合温以下不产生噪声,而且必须蒸汽压力大于缸体内压力。
间接加热,蒸汽压力小于0.2MPa时,因蒸汽动力不足,而无法将冷凝水推出,产生水击声。
2、腐蚀与结垢——间接加热换热器存在结垢和综合性的腐蚀,水垢直接影响传热速度,而蒸汽直接加热只存在腐蚀,不存在结垢。
其原理:蒸汽中含有CO2,当蒸汽压入贮存式换热器中,CO2溶于水中,水为弱酸性。
在酸性水中无法结垢,当使用热水时,与大气接通,压力为零,水中CO2,无压下自然放出,水为中性或弱碱性,所以在带压下蒸汽直接加热,缸体必须做防腐处理。
3、贮存热量多——贮存式间接换热器是为贮存热量而设计的,因无法产生对流,所以存在着上热下冷不同温的层热现象,实际有效热容积为1/3体积,换热器下部1/3-1/2体积无宿存热能。
而直接加热因消声器在容器底部加热,热水向上,冷水向下产生对流,同体积下,多贮存2/3~1/2热能。
4、加热速度快——间接换热易结垢,水垢越厚传热速度越慢,只要间接加热必然结垢,而蒸汽直接加热,热量在水中向上自然扩散,无热阻,所以比间接加热快。
中国是个能源严重溃乏的国家,节约能源,倡导节约型经济是我国经济发展的必经之路。
奔迪汽—水换热器在本行业中处于领先地位,它解决了热能利用率100%和不结垢问题,是目前世界上一种最先进的换热器,为节约型社会作出自己应有的贡献。
汽水混合加热器的关键缺陷和危害性——唯长沙水泽加热设备制造有限公司彻底解决。
汽水混合加热器,设计采购请仔细(不仔细,10台有9台不好用或不能用,影响正常安全生产和现场工人身心健康)关键缺陷有三种,锤击振动和噪音(还有“加不热、不耐用、堵塞和拆卸清洗困难等)三者易生且常存,设备开机便光临(缺陷普遍存在并极易发生锤击、振动和噪声,开机即出现锤击、振动和噪声)砰砰作响令人惊,更有噪音坏身心(缺陷不同程度存在,严重时停机、停产,无人敢呆在现场)一不小心买废品,买回一试即闹心(很多厂家未指出存在这些缺陷,指出怕吓人,生意做不成)彻底解决唯水泽,敢指出更敢担承(因为蒸汽遇水冷凝,压力急剧降低,汽泡产生爆炸便形成爆炸冲击力,所以很容易产生锤击、振动和噪声。
解决非常不易,国外先进产品,也不同程度存在三大关键缺陷,长沙水泽在2009年彻底解决缺陷,并获得国家发明专利)专利是国家发明,技术是24年专攻(87年参加国内第一台QSH汽水混合加热器工艺编制并有2个国家发明专利)彻底解决汽水混合加热器缺陷,领先世界水平。
专做这一个产品,世界仅我们一人(同行本事大,能做多种产品,什么产品都能做。
能做好吗?)缺陷人称“天注定”,我们却在此“淘金”。
设备每一台保证,无“缺陷”安静运行(每台无锤击、无振动,噪声控制虽由您,但需付出高成本,)确保企业安全、正常生产,同时保护现场工人身心健康。
性能是世界先进,品质好经久耐用(使用寿命:钢3-5年,不锈钢8-12年以上)性价合理是真情,凭的是技高艺精(24年天天研究改进,我们靠这一个产品生存,能不作好吗?)说明:1、敬请您仔细阅看,长沙水泽郑重敬告您。
2、蒸汽和水直接混合加热,易于存在和普遍存在着锤击、振动和噪声三大缺陷。
历经20余年,长沙水泽才独获成功、彻底解决锤击、振动和噪声问题,领先世界水平并获国家发明专利。
3、蒸汽和水直接混合加热,设备名称多种。
如称:汽水混合(加热)器、生水加热器、蒸汽喷射(加热)器,混合式加热设备等。
汽水混合加热器样本喷射式混合加热器一、喷射式混合式加热器简介喷射式直接混合加热器(简称加热器),是在总结和吸收国内外各种喷射式直接混合热交换器的优点基础上,经过多年现场应用和改进,研制出的新型喷射式直接热交换加热器。
它的主要特点是循环水压力和蒸汽压力相互制约关系比较小,蒸汽压力在不小于0.15MPa可正常运行,并且无噪音。
是同等换热面积换热器中体积最小的换热器。
由于加热器对蒸汽压力起点要求较低,尤其是在循环系统中有稳压装置,当循环水压力P≥0.3MPa时,蒸汽压力不小于0.1MPa就可以正常工作。
因此,喷射式直混加热器拓宽了换热领域的使用范围,可以充分利用各种蒸汽余热,是一种高效节能产品。
在冷凝水不回收时,型喷射式直混加热器无疑是加热水系统中最佳的选择。
二、喷射式混合加热器分类1、、2型(卧式、立式)加热器是引混式加热器一次加热温差可达5℃~10℃,适用于采暖系统、生活用水系统和各种液体介质的加热 (图2、图5、图6、图7、);也可用在喷混系统的加热(图3、图4、图8、)。
2、、3型(立式)加热器可用在引混系统(图2、图5、图6、图7、),也可用于喷混系统的采暖、供热水及生活用水系统,一次加热温差为5℃~10℃(例图3、图5)。
三、喷射式混合加热器特点1、热效高。
喷射式直混加热器的热效率可达98%以上;2、加热迅速。
比一般间接式换热系统(管壳式、板换式、列管加热系统等)提高热效≥30%;祢补了现有蒸汽间接加热系统普遍存在的“跑冒滴漏”现象,充分利用了蒸汽的潜热。
因此,在冷凝水不回收时蒸汽消耗量小于传统的汽水间接式换热器,可节省燃料30%以上;3、加热器体积小、占地面积少。
喷射式直混加热器与管壳式热交换器相比可节省安装面积70%。
设备投资仅是管壳式换热器的30%~50%。
4、使用寿命长;维修费用低。
喷射式直混加热器开启速度快,可迅速把冷水加热到所需要的设计温度,加热器在运行过程中操作灵活、工况稳定、没有噪声、调节方便。
供热系统中汽水混合加热器的节能效果(沈阳市方远热力能源设备制造厂胡世荣)摘要:目前在供热行业除大的集中供热区域外,还有很多生产用自备蒸汽锅炉的中小企业,在解决供暖时还需再上取暖水锅炉;使用电厂蒸汽的热用户,安装表面换热器将高温冷凝水浪费掉。
这样势必增加设备投资和浪费热资源。
而汽水混合加热器不仅满足了上述要求,而且投资可大幅降低,既解决了一炉多用,又减少了高温冷凝水的浪费,应大力推广。
本文从经济节能和理论研究方面进行了论述。
一、前言目前各企业经济效益的提高在激烈的市场竞争中已放在重要的议事日程上。
不少企业为了增加效益,都在想尽办法减少投资、减小浪费。
尤其北方地区的企业,冬季的供暖是企业一年不小的投资。
汽水混合加热器在这个领域是一个最佳的选择。
它既减少了自备锅炉企业的设备投资,又可使那些使用热电厂蒸汽的热用户降低冷凝水排出温度,提高了热效率。
二、供热领域及特定加热系统加热器使用现状除大型的供热系统或区域供热加热器使用表面式加热器。
还有很多生产使用蒸汽(如:化工、食品、服装等)的企业及一些特殊供暖企业,他们的供暖若使用表面式加热器,在运行实践中会存在一系列的问题需要解决:第一是热力学完善性,表面式加热器是间接加热。
间接加热存在传热温差,传热温差产生不可逆损失,降低了循环加热效率。
第二是运行的可靠性,不论是哪种表面式加热器一旦加热器内出现泄漏,特别是高压蒸汽(蒸汽压力大于0.6MPa),加热器的管板和管子容易开裂,产生蒸汽和水相互泄漏,发生水击,严重时可造成换热器和管道震裂。
第三是冷凝水利用,表面式加热器冷凝水排除温度高于供水温度,则疏水中含有未凝结的蒸汽造成了热损失。
根据有关资料计算,排出的冷凝水温度每高出10℃则增加蒸汽耗量20%以上。
三、混合式加热器的特点1、热效高。
汽—水直混系列加热器的热效率可达99%以上;2、加热迅速。
比一般间接式换热系统(管壳式、板换式、列管加热系统等)提高热效大于30%;祢补了现有蒸汽间接加热系统普遍存在的“跑冒滴漏”现象,充分利用了蒸汽的潜热。
CLP型浸没式汽水混合加热器FUNV加热器(一)FUNV 概述CLP型浸没式加热器,是我公司在比较多种加热器之特点的基础上,研发的一种新型加热器,该加热器与CLW型温度控制器、CLSK型液位控制仪组合成一个十分实用的加热系统。
主要用于卫生热水及其它生产、生活用水系统中。
1、其特点如下:①热效率高,蒸汽利用率几达100%;②热源蒸汽直接进入水箱,可省却热水用泵房设备,节省投资;③水、汽分开控制,故水箱内剩余冷水可重复加热,控温方便;④与花管式等老式加热器比较,噪音振动大大降低。
(二)型号编制CLP-□公称通径(mm)浸没式加热器(三)结构及工作原理1、结构:如图所示,浸没式加热器由芯体、壳体、接管和法兰四部分组成。
芯体材质为铸钢表面镀铬,其他部分为不锈钢精加工而成。
2、工作原理:①进入芯体的蒸汽,沿侧壁斜向小孔高速喷出,其动能为水吸收,推动水沿芯体边缘切线方向流动,以较大角度与壳体内壁接触,受壳体阻拦而旋转。
由于壳体容积设计合理,水流旋转速度适宜且稳定。
②旋转水流不仅能更好地吸收蒸汽动能、消除噪声,也将蒸汽流冲散形成大量的微小汽水单元组合体,这种小体积的组合体混合时产生的噪声很低。
实际检测,整个加热器的噪声约为50dB(A)。
③旋转热水流受其自身离心力的作用趋向壳体内壁,受挤压后从壳体上、下外孔甩出,能推动附近乃致整个水箱中的水旋转,使水温趋于一致。
④热水从壳体上、下板孔甩出后在壳体内形成负压,加热器外冷水沿壳体上、下板内孔被吸入壳体内。
⑤如此循环将水箱中的水加热升温。
(四)技术参数及外形尺寸型号规格DN25 DN32 DN40 DN50 DN65蒸汽耗量热水产量kg/h蒸汽耗量kg/h热水产量kg/h蒸汽耗量kg/h热水产量kg/h蒸汽耗量kg/h热水产量kg/h蒸汽耗量kg/h热水产量kg/h kg/h蒸汽压力Mpa (表压) 0.1 184 1960 276 2940 414 4410 552 5880 644 6860 0.2 273 2930 409 4390 613 6580 818 8780 954 10240 0.3 360 3880 541 5837 811 8750 1081 11662 1262 13615 0.4 447 4842 671 7268 1006 10896 1341 14525 1565 16951型号规格DN25 DN32 DN40 DN50 DN65外形尺寸(mm) A总高度200 200 220 220 240 B加热筒高度96 96 108 108 120 D外径168 194 273 273 325 D连接口径100 120 130 140 160(五)选型说明根据计算所需的蒸汽耗量,查最大蒸汽耗量表即可确定加热器型号,若单个加热器蒸汽喷入量不足,可采用多个加热器并联加热。
汽水混合加热器原理汽水混合加热器原理是一种常见的物理实验,其主要原理依靠热力学传递和混合原理,通过将沸点较低的液体和沸点较高的液体混合加热,使其热量互相传递,从而达到加热的目的。
下面将从原理、步骤、应用等方面详细介绍汽水混合加热器的相关知识。
一、原理:汽水混合加热器原理的关键就在于混合原理,即将两种不同温度的物质混合在一起,使其温度互相接近。
在加热器中,我们将沸点较低的液体(汽水)和沸点较高的液体(水)装在两个独立的容器中,然后将两种液体分别烧开。
当汽水沸腾时,它的蒸气会上升,进入与之相连的管道,与水的管道相遇后,汽水的蒸气会在和水发生混合,使水的温度逐渐升高。
经过多次反复,实现水的加热。
二、步骤:1.准备材料:汽水、水、容器、玻璃棒、管道、加热器等。
2.将汽水和水分别装在两个不同的容器中。
3.将汽水容器放在加热器上,用火源加热汽水直至汽水沸腾。
4.在汽水的管道和水的管道之间插入玻璃棒,使其连接起来。
5.等待汽水蒸气经过管道与水混合。
6.多次循环,直到水完全加热。
三、应用:汽水混合加热器原理不仅是一种热力学实验,而且还有实际应用价值。
比如在化工过程中,常常需要将不同沸点的液体进行混合加热,在某些情况下,直接混合会产生很多问题,使用汽水混合加热器就可以避免这些问题的产生。
此外,汽水混合加热器也可以应用在实验室、家庭、饮水设备等领域。
总之,汽水混合加热器原理是一种非常有趣的物理实验,不仅可以加深我们对热力学知识的理解,还有实际的应用价值。
当然,我们在进行汽水混合加热器实验的时候,也要注意安全问题,避免产生意外伤害。
汽水混合加热器的实验和发明——长沙水泽加热设备制造有限公司汽水混合加热器实验和汽水混合加热器发明专利,开创了汽水混合加热器的无振动加热时代;解决了汽水混合加热器的振动和噪声;领导汽水混合加热器革命。
长沙水泽加热设备制造有限公司(简称“长沙水泽”)本文,简介了汽水混合加热器的十大实验,简介了汽水混合加热器发明专利的重大发明和改进。
长沙水泽对传统的“只有6个零件的汽水混合加热器”的振动、噪声、水击、压力损失、温度分层作了实验,因为技术保密的需要,仅将一部分实验结果和结论,进行公开,以供研究参考。
一、为什么要进行汽水混合加热器的实验和发明改进请参考下面的传统汽水混合加热器的结构图,您看到的的汽水混合加热器,大多数就是这种“只有6个零件的汽水混合加热器”。
因为,传统的“只有6个零件的汽水混合加热器”,存在严重的结构缺陷和性能缺陷,例如:“水击、振动、噪声”等缺陷。
这些“水击、振动、噪声”缺陷,严重影响企业的生产安全和正常生产,严重影响现场生产工人的身心健康。
所以,长沙水泽加热设备制造有限公司,进行了一系列的实验和重大发明改进,发明了无声QSH型汽水混合加热器。
长沙水泽,已有3060台发明专利——“无声QSH型汽水混合加热器”,成功应用在中石化、宝钢、中电投、漯河电厂等大型企业;发明专利号:201110092458.0。
汽水混合加热器,简称为:汽水混合器,应用在电厂进行生水加热时,也称之为“生水加热器”。
1、传统的汽水混合加热器简介(参考下面的结构和外形图)下面这种“只有6个零件的传统汽水混合加热器”,曾是长沙散热器厂1987年的新型专利;长沙水泽曾经生产了21年。
1987年,长沙水泽加热设备制造有限公司创办人——戴拓工程师,在长沙散热器厂,为中国的第一台汽水混合加热器,编写生产工艺;主持汽水混合加热器的改进、日本加热器的研究、德国GEA公司蒸汽喷射加热器的研究和国产化等工作。
2、传统汽水混合加热器的结构和性能缺陷说明请参考上面的传统汽水混合加热器结构图和外形图。
汽水混合加热器研究1、定义:是一种利用蒸汽直接将水加热到所需要温度的设备。
2、常用名称:汽水混合器,根据用途不同,例如在用于电厂生水加热时,称之为“生水加热器”,国外称之为“蒸汽喷射加热器”。
即“Steam Jet Heaters”。
但均归纳为“混合式加热设备”一类。
3、特点:蒸汽和水是直接混合在一起,是直接加热设备,不是间接加热设备。
4、优点:①蒸汽几乎百分之百利用,热交换效率高;②加热快;③体积小。
5、关键缺陷:有“锤击、振动和噪声”三种,其它缺陷有“加不热、容易坏、堵塞、拆卸清洗困难,性能不稳定”等。
百余年来,即使欧美先进厂家也不同程度存在上述缺陷。
这是一个世界性难题,解决难度颇大。
历时24年长沙水泽公司才彻底解决。
因为难做,所以“一不小心买废品,买回一试即闹心”。
6、普遍存在缺陷的原因:①蒸汽遇水发生冷凝,压力急剧降低,泡沫膨胀破裂,形成爆炸冲击力。
由此形成锤击、振动和噪声;②蒸汽和水形成汽液二相流,极易发生振动和噪声;③上述两者相互叠加,故普遍存在锤击、振动和噪声缺陷。
7、缺陷之危害性:损害设备和现场工人身心健康,影响企业安全生产,严重时停机停产,现场无人敢呆,甚至导致机毁人亡。
8、应用:①采暖循环水加热;②生产(工艺)、生活用水加热;③电厂生水加热。
9、结构组成:①传统的汽水混合加热器:通常由壳体、喷嘴(内芯)、法兰等组成。
②最新一代发明专利产品,结构在此基础上增加了防振动装置、消音装置、防水击和汽击装置,同时对喷嘴进行了重大改进,性能得以显著改善,彻底消除缺陷,领先国际水平。
10、使用安装要求:汽水混合加热器有着严格的使用条件和安装要求。
其使用条件是:在本设备入口处:蒸汽压力≥进水压力+0.05MPa。
安装要求与现场使用条件相关联,蒸汽只能允许水平方向或垂直向下进入汽水混合加热器内。
11、最新科研成果和相关文章:①国家发明专利——混合式加热设备,全面替代汽水混合加热器,彻底解决了汽水混合加热器普通存在的各种缺陷,产品技术和性能领先世界水平,并已开始出口国外。
汽水混合加热器标准和汽水混合器标准——长沙水泽加热设备制造有限公司戴拓汽水混合加热器标准和汽水混合器标准,是为了确保“汽水混合加热器、汽水混合器、生水加热器”的性能和高品质。
因为,“汽水混合加热器”,简称为“汽水混合器”,也称为“生水加热器”;所以,“汽水混合加热器”标准,就是“汽水混合器”标准,就是“生水加热器”标准。
为了确保使用单位的利益、为了现场工人的健康安全,我们特别公开“汽水混合加热器”发明专利标准的一部分内容,供设计、采购人员参考。
(你对“汽水混合加热器”标准,有意见、建议,请电话长沙水泽139********。
)本论文的主要内容:1、性能标准。
包括“锤击、振动、噪声、使用寿命、产品性能的一致性和可靠性”,等等。
其中,“锤击、振动”这2个性能,极其关键。
2、产品标准——“汽水混合加热器”发明专利的标准。
3、产品的结构组成标准。
其中,“消除锤击、消除振动的装置”是关键。
4、制造标准。
“精准制造”、喷管(内芯)厚度(在10--12毫米以上),是关键。
5、“汽水混合加热器”发明专利的成功案例:(1)、发电厂的生水加热。
(2)、采暖系统加热。
(3)、企业的生产、工艺用水加热。
一、“汽水混合加热器”发明专利的实物图。
说明1:“汽水混合加热器”,简称为“汽水混合器”,也称为“生水加热器”、“混合式加热设备”、“蒸汽加热器”,等等。
说明2:发明专利,“没有锤击、没有振动、噪声最小化”,可以“悬空安装”。
说明3:“汽水混合加热器”发明专利的实物图(如下二图)。
说明4:“悬空安装”的“汽水混合加热器”发明专利的实物图(流量分别为550吨/时、900吨/时)(如下二图)。
1、左图是“悬空安装”在漯河发电厂的流量为550吨/时的“生水加热器”发明专利产品。
2、右图是“悬空安装”在劲达兴纸厂的流量为900吨/时的“汽水混合加热器”发明专利产品。
说明5:2014年,出口国外的12台“汽水混合加热器”发明专利的实物图。
汽水混合器和汽水混合加热器的无振动加热技术——戴拓 陈继锋无振动,是汽水混合器、汽水混合加热器、生水加热器的无振动加热技术的基本性能特点和重大技术突破。
无振动加热技术,是蒸汽和水混合加热的一项全新加热技术;确保了汽水混合器、汽水混合加热器、生水加热器的安静平稳运行;对传统的只有6个零件的汽水混合器、汽水混合加热器、生水加热器进行了全面改造和升级换代;领先世界先进水平。
一、汽水混合器和汽水混合加热器的历史发展传统的只有6个零件的“汽水混合器、汽水混合加热器、生水加热器、蒸汽加热器”,本是同一个产品,却有四个不同的名字,所以统一其名称为“只有6个零件的加热器”、“汽水混合(加热)器”,便于消费者了解认识。
1、1987年长沙散热器厂的毛志宽、雷护平发明了QSH型汽水混合加热器,并于1988年获得新型专利。
专利号:88 2 12607.5;这是中国的第一个汽水混合(加热)器产品。
2、1989年上海的一家设计院复制QSH型汽水混合加热器的产品样本,将其简称为“汽水混合器”并改为SQS型汽水混合器,同时在其专著中予以推广,汽水混合器的名称随之也被接受。
请参考2003年中国石化集团上海工程有限公司出版的《化工工艺设计手册》下册(第三版)书中的“SQS型汽水混合器“相关数据。
3、综上1和2,先有“汽水混合加热器”,因为它有“专利证书”作证,后有“汽水混合器”, “汽水混合器”是“汽水混合加热器”的简称。
4、把“汽水混合加热器”应用于电厂、热电厂的生水加热,又出现了一个新的专用名字:“生水加热器”,其准确的名称是:(混合式)生水加热器。
5、随着汽水混合加热器的推广,也出现了一些新的名称:例如“蒸汽加热器”、“混合式加热设备”、“蒸汽直接加热器”等等。
6、其实,传统的只有6个零件的汽水混合器、汽水混合加热器、生水加热器、蒸汽加热器,都是模仿和复制了1987年的新型专利——QSH型汽水混合加热器,所以为了让消费者明白这一点,长沙水泽将其统一称为:“只有6个零件的加热器”。
节能汽水换热器研究论文摘要:在暖通领域,对于能耗巨大的汽水换热过程,节能降耗的方式无外乎提高传热效率、合理能源分布结构。
目前实际工程中使用的汽水换热器大多为间接式换热器,这类换热器存在换热效率逐年降低、维修量大、凝结水回收困难、基建投资及电耗大等问题。
激波加热器是解决现有汽水间接换热问题的最简单、经济、可靠的一种换热器。
关键词:换热器激波加热器二十一世纪,环境和能源成为人类面临的重要问题。
为拨户环境和有效利用现有资源,节能使用资源显得尤其重要。
对于用户来说,节约能源意味着减少支出、增加经济效益、增强企业的竞争力。
在暖通领域,对于能耗巨大的汽水换热过程,节能降耗的方式无外乎提高传热效率、合理能源分布结构。
目前实际工程中使用的汽水换热器大多为间接式换热器,这类换热器存在换热效率逐年降低、维修量大、凝结水回收困难、基建投资及电耗大等问题。
清华大学江亿院士指出:激波加热器是解决现有汽水间接换热问题的最简单、经济、可靠的一种换热器。
激波加热器由三段组成一蒸汽喷射段、汽水混合段、射流扩压段。
它的工作原理:激波加热器是利用蒸汽和水直接混合进行供热或生活热水供应领域的高新技术产品。
运行时汽、水瞬间混合,形成流态复杂的、具有超可压缩性(即压缩系数骤增)的汽水两相流体,混合后流体流速迅速由压音速转变为超音速却无需消耗机械能。
在经过瞬间的热量与动量传递后,蒸汽完全凝结入水中共同形成高温高压的热水从该设备中输出,直接进行供热循环或热水供应。
也就是说在一定条件下(如能提供一定要求的蒸汽压力)激波加热器运行时可以取代泵或减少泵的功率推动系统的循环。
图示:激波加热器三段构造及压力分布图现在具体谈谈激波加热器三段的工作过程及原理:蒸汽喷射段主要是实现蒸汽压力能向动能的转化,。
当具有一定压力,流速的蒸汽进入喷射段后,由于与进口水的作用压力降低,体积急剧增大,形成高速气流由喷管射出。
混合段混合段完成热能传递和转换的场所。
当高速蒸汽进入混合段后,与环隙喷入的水相遇凝结,在极短的时间内形成均匀的两相超音速流体,进而形成激波,推动热水进入扩压段。
“汽水混合器”存在“水击、振动和噪声”的原因和危害分析——兼论“汽水混合加热器”、“生水加热器”“一不小心买废品,买回一试即闹心”。
这是因为“汽水混合器、汽水混合加热器和生水加热器”,普遍存在“水击、振动和噪声”以及温度分层等严重缺陷,严重影响企业的安全生产和正常生产。
产品安全、可靠,是第一啊。
国家发明专利——“水热器”,5年来已有600台,替代并淘汰“QSH型汽水混合加热器、汽水混合器和生水加热器”。
一、汽水混合器、汽水混合加热器、生水加热器三者之关系和历史起源。
汽水混合器=汽水混合加热器=生水加热器他们是同一个产品,都源自和1980年代长沙的QSH型汽水混合加热器。
1、“汽水混合加热器”,简称为“汽水混合器”。
当“汽水混合加热器”用于发电厂、热电厂,或锅炉的水处理系统的生水加热时,又称之为“混合式生水加热器”;简称为“生水加热器”。
也有人称之为“汽水混合加热器、汽水混合器”。
2、他们的内部结构和工作原理,都是相同的。
他们的使用功能和使用要求,也是相同的。
名称虽不同,其实是同一个产品。
3、它们都源自、同时复制了1980年代长沙散热器厂的QSH型汽水混合加热器。
结论:1)、汽水混合器、汽水混合加热器、生水加热器,他们是同一个产品,不同的称呼而已。
汽水混合器=汽水混合加热器=生水加热器2)、“汽水混合器”存在的缺陷,就是“汽水混合加热器”的缺陷;就是“生水加热器”的缺陷;就是“QSH型汽水混合加热器”的缺陷。
二、汽水混合器的内部结构、工作原理分析。
1、汽水混合器(包括汽水混合加热器、生水加热器,下同)的内部结构,主要由三通壳体和喷管、网板、排污塞、密封垫、填料等组成。
2、汽水混合器的工作原理,汽水混合器直接联接于管道系统,被加热液体在喷管内高速流动,蒸汽从喷管外侧壁面上的小斜孔高速压入喷管内的被加热液体中,二者在高速流动中瞬时混合,从而实现加热水的目的。
3、比较现在市场上的汽水混合加热器、汽水混合器、生水加热器和1987年长沙散热器厂的QSH型汽水混合加热器,可以发现,它们的结构和工作原理是完全相同的。
浅谈高效汽水混合加热装置发布时间:2021-07-31T09:48:13.746Z 来源:《电力设备》2021年第3期作者:田栋[导读] 研发一种噪声低、混合均匀,不发生水击的汽水加热装置尤为必要。
(威立雅(哈尔滨)热电有限公司 150000)【摘要】本文公开了一种汽水加热装置,混合管(7)的内表面带有螺旋导流片(4),混合管(7)与进水管(1)通过法兰(11)连接,射流管(3)上沿圆周方向均布了若干个小孔(12),使蒸汽均匀充分地与射流管外的水进行混合,减小了噪声,混合管内壁有螺旋叶片,使进水沿着螺旋流道向前流动,增加了汽水混合时间,提高了换热效率,本发明广泛应用在热电、石化以及食品加工等领域。
【关键词】高效;混合;加热本发明涉及一种汽水加热装置,应用于能源领域,蒸汽换热或直接加热装置广泛应用在热电、石化以及食品加工等领域,传统的汽水混合装置是在被加热的介质管道或容器中安装一个蒸汽管,上面分布一些小孔或喷嘴,这种汽水结构混合不均匀,造成蒸汽大量外溢,并且产生极大的噪声,如果汽水比例控制不好还会产生水击,损坏设备装置。
综上所述,研发一种噪声低、混合均匀,不发生水击的汽水加热装置尤为必要。
本发明要解决的技术问题是提供一种带有止水阀和螺旋导流片的汽水加热装置,运行时噪声低、混合均匀,不发生水击。
本发明的技术方案是:一种汽水加热装置,由进水管1、进汽管2、蒸汽射流管3、螺旋导流片4、止水阀弹簧5、止水阀阀板6、混合管7、固定螺栓8、挡圈9、弯头10、法兰11组成,进汽管2沿径向与进水管1相贯,相贯处采用焊连接固定,进汽管2在进水管1内的弯头10处与蒸汽射流管3的头部端面焊接连接,止水阀弹簧5位于蒸汽射流管3内,止水阀弹簧5的一端连接止水阀阀板6,另一端连接挡圈9并通过固定螺栓8紧固在蒸汽射流管3的尾部端面上,混合管7的内表面带有螺旋导流片4,混合管7与进水管1通过法兰11连接,螺旋导流片4是单螺旋线,螺旋角介于30~60度之间,进汽管2沿进水管1的径向进入,蒸汽射流管3上有分布均匀的小孔,蒸汽射流管3上有分布均匀的小孔12。
蒸汽直接混合加热设备的研究关于蒸汽直接(混合)加热设备的研究蒸汽直接(混合)加热设备,一般是指蒸汽直接加入到液体中,将液体进行加热的设备(包括汽水混合器、汽水混合加热器、混合式生水加热器、蒸汽喷射加热器)。
蒸汽直接(混合)加热设备,使用已百余年,未见一篇系统的分析介绍文章。
蒸汽直接(混合)加热设备(包括汽水混合器、汽水混合加热器、混合式生水加热器、蒸汽喷射加热器)在运行中普遍存在振动、噪声、水击和汽击等缺陷,严重影响人身健康安全和设备运行安全。
不合格的产品:有噪声大,现场工人无法忍受的;有发生振动,地动山摇的;还有产生水击、汽击,如同打雷的;还有加不热的现象等等,不一而足。
长沙水泽加热设备制造有限公司的戴拓工程师积二十三年设计制造经验和研究,特作此文,供用户朋友们参考,欢迎指正(谢绝攻击)。
<1>蒸汽直接(混合)加热设备的分类和相关常见名称A、被加热液体有多种,一般是水,例如生活用水、工艺用水、污水、酸水、碱水等等。
其它液体可以是矿浆、纸浆、糖液、淀粉糖浆等等。
当然不同的液体应选用不同的加热设备。
根据这些被加热液体的名称可以进行相关分类。
例如淀粉糖浆的蒸汽直接加热设备常称为蒸汽喷射液化器。
B、以被加热液体是水为例有以下常见名称1)在国内,比较常见的有以下名称a、汽水混合器,汽水混合加热器;b、混合式生水加热器、喷射式加热器;c、蒸汽喷射加热器和汽动加热器等等2)在国外,蒸汽直接加热设备一般有以下几种名称:①“Steam Jet Heaters”;②“Steam Heaters For Liquids”;③“Steam Jet Pumps”;翻译成中文,也即国内常称其为蒸汽喷射器、蒸汽喷射加热器、液体蒸汽加热器等等3)名称不同,很多时候使用条件和应用范围也就不同。
有时不同名称是同一个产品,大部分时候是不同的。
<2>蒸汽直接(混合)加热设备的特殊性蒸汽直接(混合)加热设备(包括汽水混合器、汽水混合加热器、混合式生水加热器、蒸汽喷射加热器),在运行中普遍存在振动、噪声、水击和汽击等缺陷。
严重影响人身健康安全、设备运行安全。
“差之毫厘,谬以千里”,“运用之妙,存乎一心”,这两句中国的古话,在蒸汽直接(混合)加热设备上很是灵验。
国内外设计制造企业和设备使用者,多年以来一直被其运行中出现的振动、噪声、水击、汽击等缺陷困扰和折腾。
问题的关键何在?因为,也正因为“蒸汽和水直接混合加热,易于伴生(几乎是必然伴生)振动、噪声、甚至发生水击、汽击现象”。
因此其在运行中普遍存在着上述现象,特殊性就在此,因此倍受关注。
您若不信,敬请身临其境,现场感受一下,则冷暖自知。
说严重点,则是安危自知。
“术业有专攻,天道酬勤”。
此领域目前世界唯一专业企业,已有二十三年设计制造经验的长沙水泽加热设备制造有限公司经过多年来的研究,反复试验、改进、已经基本掌握了其运行的机理,积累了一批试验数据,积累了大量的经验,研究开发了一批新结构和新产品,很好地解决了其运行过程中易于发生的振动、噪声、水击、汽击等问题、产品广受欢迎,产品技术和性能领先世界水平、为一些企业指定选用。
<3>蒸汽直接(混合)加热设备,设计、选型和应用应注意的几个问题由于蒸汽直接(混合)加热设备(包括汽水混合器、汽水混合加热器、混合式生水加热器、蒸汽喷射加热器)在运行中普遍存在振动、噪声、水击和汽击等缺陷,国外产品也不例外。
其中的振动、水击和汽击问题、是不允许的缺陷、极具破坏性。
且易于发生设备和人员安全事故,基于国家法律和人身安全,当慎之又慎。
不少用户,因未采购到专业厂家的产品,在运行中因振动、水击、汽击和噪声而被迫停用,严重地影响了企业正常生产和安全。
A、振动问题,蒸汽直接加热,易于伴生振动和噪声。
所以这个问题较为普遍存在,国外产品也不例外。
长沙水泽加热设备制造有限公司现已基本实现台台无振动,领先世界水平。
B、水击、汽击问题,这是绝对不允许的缺陷,正确设计,合理选型是完全可以解决的。
我们已经彻底解决了这一问题。
C、噪声问题,对于噪声应根据现场环境条件,作出合理要求。
过小的噪声要求会提高制造成本。
D、压降问题,流量问题和温度分层问题等等这个问题存在尤其普遍,解决并不难,一是科学设计,二是合理选择内部结构。
长沙水泽加热设备制造有限公司设计制造的产品性能、品质领先世界水平,很好地解决了其运行过程中易于发生的振动、噪声、水击、汽击等问题。
振动、噪声、水击、汽击等问题的解决,这需要经验的积累,又需要多年的研究,更需要有专业的技术,还需要长期不懈的努力。
这就是“专业的力量”。
<4>蒸汽直接(混合)加热设备的应用条件蒸汽直接(混合)加热设备,正是因为在运行中易于发生振动、噪声、水击、汽击等问题,其使用是有严格的条件限制的。
使用条件基本具备,这是选择相应设备的前提,并不能保证产品就会好用。
即使满足了使用条件,也必须根据工艺条件选择正确的结构和进行科学的设计。
很多时候,使用条件是具备的,但不少产品仍是发生振动、噪声、水击、汽击现象。
以汽水混合器为例,在中国应用已是二十余年,其中大部分汽水混合器仍是存在缺陷,因为设计制造者并未真正掌握相关技术。
因为涉及核心技术,不一一列举,详细解释。
仅就一些方面,举例予以说明。
例子A:汽水混合加热器,其使用前提之一是:蒸汽压力必须大于水压0.05MPa以上。
例子B:常用的浸没式汽水混合加热器,蒸汽压力一般不应大于0.3MPa。
例子C:汽动加热器,一般是以蒸汽作为循环动力,且加热温差一般不允许大于25℃等等如果不懂或者不知道使用条件,其设计制造的产品,则很难正常运行。
设计制造企业只有根据工艺条件选择相应的结构和产品,才能确保产品性能和品质。
<5>蒸汽直接(混合)加热设备的结构设计和制造文无定式,产品也是一样。
其内部结构,多种多样。
因涉及核心技术,仅作简单解释。
例如:我们正在申报国家发明专利的这类产品,采用了全新的结构,彻底的解决了蒸汽和水直接加热过程中,普遍存在的振动、水击、汽击和噪声等问题。
例如:我们最近研发的1000吨/时和500吨/时的汽水混合器,就采用了与现在汽水混合器完全不同的内部结构,运行效果很好。
而采用与原来汽水混合器相同内部结构的同行厂家做出的产品,现在因振动导致一系列问题而被迫停用,严重影响了用户正常生产。
例子A、常见的汽水混合器,汽水混合加热器,其内芯采用的是拉伐尔喷管,就有多种。
扩散角有多种,进口大小比例有多种。
长沙水泽加热设备制造有限公司开发的一种内芯,就不是拉伐尔喷管(名称保密,但有关资料就有一种可供鉴赏),这种内芯比现在大家用的阻力(也即压降)便小得多。
例子B:还是上面的那个内芯,非专业厂家绝大多数是采用钢板卷制,因受条件限制一般厚度极少能达到4mm以上,同时无法准确达到拉伐尔喷管要求。
当然,其产品出现问题也就再正常不过了。
长沙水泽加热设备制造有限公司的这类内芯,全部用铸造件,一方面确保了尺寸形状等数据准确,同时确保了壁厚大于10mm以上,尽管成本成倍提高。
但产品的性能好,性价比高。
特别是确保了企业品牌和信誉。
值得。
例子C、举个国外的例子,例如GEA公司的产品蒸汽喷射加热器,振动问题普遍存在。
其中原因之一便是结构设计问题。
我们做的蒸汽喷射加热器,与GEA公司很多时候是不同的。
例子D、我们的内部结构已达二十余种。
根据不同的工艺条件选择相应的内部结构并进行相关设计。
那种认为“汽水混合加热器,只能采用拉伐尔喷管”的类似看法,只能是愚人遇己,害人害己的。
例子E、在国外产品中,就不像国内的汽水混合(加热)器,有不锈钢网和网板,但运行很好。
我们做了一台300吨/时流量的汽水混合加热器,也没有不锈钢网和网板,运行非常好。
当然内部结构也与通常汽水混合加热器不一样。
术不可不慎啊?!<6>蒸汽直接(混合)加热设备的安装和相关配置问题这个问题其实很重要,牵涉面太广。
简单作一点介绍。
让我们举个例子作一个解释说明。
现在的混合式生水加热器,本来在电厂生化水系统采用这类设备极其科学,合理,经济。
最近我们为开发这个产品到几家电厂作了一个调查,不好使用的竟占一半以上。
有的噪声大,现场工人无法忍受的,有发生振动,地动山摇的,还有产生水击、汽击,如同打雷的,还有加不热的现象等等,不一而足。
分析原因有以下几个方面:a、采用总承包方式,或采用投标方式,但未采购到专业厂家产品;b、有一些人认为:这些产品都差不多,谁都能做,买谁都一样。
是的,有时确实差不多,但就是差那么一点点,有时就不好用,甚至根本无法用。
差之毫厘,谬以千里啊;c、大多数厂家不够专业,你进网站一看便知,什么都做啊。
俨然一个大企业。
术业有专攻啊!同时应精益求精。
d、设计选型不当;未根据现场工业条件,同时没有与专业厂家沟通,做了错误的设计和选型。
在有些条件下,选用混合式生水加热器本身就是一种错误;e、安装、配置不正确。
其它都正确,如果安装配置不当,不少时候也不好用,甚至无法正常使用。
当然,以上这些都需要经验和技术。
<7>蒸汽直接(混合)加热设备的研究现状和我们的研究重点这个产品因应用不广,专业性太强几乎未被研究。
前苏联有一些针对行很强的研究和资料,在国内也有一些针对性很强的论文。
但均未解决及其运行中经常出现的振动、噪声、水击、汽击这些重要缺陷。
同时,要进行相关试验,试验设备制作难度极大,投资也不小。
这也是限制了研究。
长沙水泽加热设备制造有限公司的研究重点放在振动、噪声、水击、汽击的防止措施方面。
作为企业,我们更多的是关注产品的技术和性能,产品要好用,耐用,用的安全,用得放心。
我们正在申报国家发明专利的这类产品,采用了全新的结构,彻底的解决了蒸汽和水直接加热过程中,普遍存在的振动、水击、汽击和噪声等问题。
铁肩担道义,品质载口碑!我们以良心和诚实,以技术、经验和专业,更以产品良好的性能和品质为您服务。
以上就七个方面作了一下简介,主要是供蒸汽直接(混合)加热设备的用户参考,以便他们买到称心如意的产品。
长沙水泽加热设备制造有限公司。