[發(fā)明專利]蒸汽熱交換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680043205.1
• 申請日: 2006-11-16
• 公開（公告）號: CN101313190A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 花村正明
• 申請（專利權(quán)）人: 花村正明
• 主分類號: F28B1/02
• 分類號: F28B1/02;F28D1/06
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 馬淑香

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適于在電鍍加工中對加溫處理槽進(jìn)行加熱時等使用的蒸汽熱交換器，尤其涉及可利用顯熱以較少的蒸汽使用量高效地對加熱對象物進(jìn)行加熱的蒸汽熱交換器。

背景技術(shù)

在電鍍加工等的工件的加溫處理槽中，使用蒸汽加熱管被配置在槽內(nèi)的底面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)的蒸汽熱交換器，對放入儲存著處理液的加熱處理槽內(nèi)的工件進(jìn)行加熱。圖3和圖4表示的是設(shè)置在開放型加熱處理槽內(nèi)的以往的蒸汽熱交換器的例子。

圖3所示的蒸汽熱交換器100是提升裝置式(lift?fitting?type)的蒸汽熱交換器，在儲存著處理液101的開放型加熱處理槽102的底面附近位置具有以上下兩段的形態(tài)蛇腹?fàn)顏砘氐恼羝訜峁?03。規(guī)定壓力的蒸汽從鍋爐等蒸汽供給源105經(jīng)由蒸汽供給管104向蒸汽加熱管103供給。通過蒸汽加熱管103，利用供給來的蒸汽的潛熱來與處理液101進(jìn)行熱交換。熱交換后的蒸汽成為冷凝水(飽和水)而進(jìn)入下側(cè)的蒸汽加熱管103a內(nèi)，在經(jīng)由該處后，從排水管106通過疏水閥(steam?trap)107等排水排出裝置進(jìn)行回收。

圖4所示的蒸汽熱交換器200是從開放槽201的底部排出排水而無需提升裝置的蒸汽熱交換器的例子。該蒸汽熱交換器200在開放槽201的側(cè)部具有蒸汽供給口202和蒸汽排出口203，蒸汽加熱管204從該處向槽內(nèi)部水平地以U狀延伸。在這種情況下也可利用流過蒸汽加熱管204的蒸汽的潛熱來與槽內(nèi)的處理液205進(jìn)行熱交換。

在此，利用蒸汽的潛熱來進(jìn)行熱交換的以往的蒸汽熱交換器一般采用如下的構(gòu)造和使用方法。

(1)由于蒸汽的冷凝熱傳遞率高，因此冷凝水會順暢地脫離傳熱面，傳熱面可在不被淹沒的情況下始終被蒸汽覆蓋。

(2)為了從蒸汽熱交換器順暢地排出冷凝水，考慮到起動負(fù)載，將疏水閥的排出能力設(shè)定成比蒸汽熱交換器在使用溫度下所需的冷凝量大，通常設(shè)定成一倍以上的排出能力。

(3)可用于熱交換的蒸汽的蒸發(fā)熱隨著壓力的上升而減少。因此，蒸汽熱交換器以盡可能低的壓力來運(yùn)行。其結(jié)果是，在回收冷凝水時有時需要排水提升器、真空泵等排水回收裝置。

(4)為了提高蒸汽熱交換器的熱效率，有時會設(shè)置利用從疏水閥排出的排水的預(yù)加熱器。這種情況下，為了防止水錘作用而只能利用閃蒸蒸汽，此外，由于還存在排水回收管的壓力限制，因此效果相對于費(fèi)用而言常常較差。

(5)由于單位容積的蒸汽的熱容量小，因此，在上升時間慢的蒸汽熱交換器中，蒸汽的控制采用雙位置控制即已足夠。在位置比例控制中包括熱交換器蒸汽部的真空現(xiàn)象，蒸汽部容易成為比疏水閥的背壓低的壓力。其結(jié)果是，排水很難順暢地排出，常常導(dǎo)致位置比例控制失去意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種將以往未利用的顯熱也加以利用、從而可高效地進(jìn)行熱交換的蒸汽熱交換器。

本發(fā)明的管內(nèi)流體為蒸汽的蒸汽熱交換器，其特征在于，具有：冷凝傳熱部；以及在該冷凝傳熱部的下游側(cè)形成的、水密封且流向確定的顯熱傳熱部。

在此，最好具有在所述顯熱傳熱部的下游端形成的規(guī)定孔徑的節(jié)流孔。也可將節(jié)流孔形成在所述顯熱傳熱部的途中部位上。

這種情況下，最好將由所述節(jié)流孔限制的排水排出量設(shè)定成與所述蒸汽熱交換器在使用溫度下的蒸汽冷凝量相等。

此外，在所述顯熱傳熱部的下游端也可連接疏水閥等排水排出裝置來代替節(jié)流孔。這種情況下也一樣，最好將所述排水排出裝置的排水排出量設(shè)定成與所述蒸汽熱交換器在使用溫度下的蒸汽冷凝量相等。

另一方面，本發(fā)明的蒸汽熱交換系統(tǒng)，其特征在于，具有：開放型處理槽或壓力槽、以及用于對儲存在該開放型處理槽或壓力槽內(nèi)的處理液進(jìn)行加熱的蒸汽熱交換器，蒸汽熱交換器使用上述結(jié)構(gòu)的蒸汽熱交換器。

本發(fā)明的蒸汽熱交換器除了冷凝傳熱部之外，還具有顯熱傳熱部，因此還可利用顯熱，可相應(yīng)地增加熱交換器的傳熱量，可減少蒸汽使用量。在此，若只是調(diào)節(jié)排水排出量，則排水會滯留在冷凝傳熱部而使傳熱面處于淹沒狀態(tài)，從而導(dǎo)致傳熱量明顯減少，但本發(fā)明不會產(chǎn)生這種危害。

在送氣中進(jìn)入顯熱傳熱部的冷凝水會成為壓縮水，送氣中在顯熱傳熱部不存在氣體部。若停止送氣，則顯熱傳熱部內(nèi)的壓縮水有時會成為飽和水而再次進(jìn)行蒸發(fā)，但會在開始送氣而受到加壓的同時再次冷凝。由此，即使電磁閥等一次側(cè)蒸汽閥急速開閉，也不會產(chǎn)生水錘作用。

因此，采用本發(fā)明的蒸汽熱交換器，可獲得如下的作用效果。

(a)由于可在沒有水錘作用危險的情況下將蒸汽的顯熱也加以利用，因此可高效地利用熱量。其結(jié)果是，具有可減少一次側(cè)蒸汽流量并減小鍋爐等蒸汽產(chǎn)生源的負(fù)載的效果。