[發明專利]蒸汽加熱貯熱水箱及熱水系統

在審

• 申請號: 201410436763.0
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104214949A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 劉志誠;汪一楠;蔡夢堯
• 申請（專利權）人: 昆明博遠中菱科技有限公司
• 主分類號: F24H9/00
• 分類號: F24H9/00;F24H1/18;F24H9/20;F24H9/18;C02F5/08
• 代理公司: 云南派特律師事務所 53110
• 代理人: 張璽

技術領域

本發明屬于保溫熱水箱技術領域，具體涉及一種蒸汽加熱貯熱水箱及熱水系統。

背景技術

在日常的生產和生活中，為了節約能耗，大量使用換熱式貯熱水箱，這些換熱器結構雖然簡單，但存在換熱效率低，智能化水平不高，維護不方便等問題。通常用蒸汽加熱采用直沖式，就是將蒸汽直接通入被加熱的水中。但是這種方法所產生的噪聲大，換熱效率低，而且許多場合不適用，比如承壓式貯熱水箱。熱交換器應用過程中存在的最大問題是容易在換熱器表面產生水垢形成熱阻，極大影響了換熱效率，不銹鋼板式熱交換器結垢后可以拆開來清理，然后組裝起來再用，但在貯熱水箱內的熱交換器結垢就不方便清理。

發明內容

本發明的目的是提出一種能有效防止水垢生成的蒸汽加熱貯熱水箱及熱水系統。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種蒸汽加熱貯熱水箱，包括水箱體和設于該水箱體內的蒸汽換熱器，該水箱體設有進水管和出水管，該蒸汽換熱器設有蒸氣進口和冷凝水出口，所述換熱器包括蒸汽換熱管、置于該蒸汽換熱管外的網罩及置于該網罩內的除垢質顆粒。

通過在蒸汽換熱管上設置了一個網罩并在這個網罩內將一種除垢質顆粒放于其內并與蒸汽換熱管外表面緊密接觸，使除垢質顆粒能比較均勻地分布在蒸汽換熱管表面的周邊；加熱時從水中析出的垢優先生長在除垢質上并會從除垢質顆粒上脫落下來，最終沉淀到貯熱水箱的底部，從而防止蒸汽換熱管表面結垢影響熱交換效果。由于除垢質顆粒具有良好導熱性能，通過熱傳導其分布在蒸汽換熱管表面的周邊相當于增加了蒸汽換熱管的表面積，進一步提高了換熱效率。

附圖說明

圖1為本發明蒸汽加熱貯熱水箱的結構示意圖；

圖2為熱交換器的局部放大示意圖；

圖3為熱水系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1和圖2所示的一種蒸汽加熱貯熱水箱，包括水箱體1和設于該水箱體1內的蒸汽換熱器4，該水箱體1設有進水管2和出水管3，該蒸汽換熱器4設有蒸氣進口5和冷凝水出口6，所述換熱器4包括蒸汽換熱管41、置于該蒸汽換熱管41外的網罩42及置于該網罩42內的除垢質顆粒43。

為了減小低壓蒸汽冷凝過程中產生水的阻力，所述蒸汽換熱管41設計成從上至下的螺旋盤管結構，以利于冷凝水自然從蒸汽換熱器4中流出。

所述水箱體1的底部為凹球形，底部的中央設有排污管7。凹球形底部用于收集從除垢質顆粒43上脫落下來的細小的顆粒狀水垢，排污管7在水箱體1最低處的中央有利于水垢的排凈。

所述除垢質顆粒43的成分質量百分比為：天然沸石20％～50％，氧化鈦TiO₂5％～20％，氧化釩V₂O₂10％～40％，氧化硅SiO₂20～％40％,NdFeB釹鐵硼5％～20％；該除垢質顆粒是規則的或不規則的固體細小顆粒的集合或固體多孔顆粒的集合；該除垢質顆粒的密度為1.2g/cm³～5g/cm³。

公知的，水垢晶體形成的最初是成核，晶體可以由均等成核或異相成核兩種過程形成。均相成核指核是沉淀分子或離子的對簇，異相成核是指晶核優先形成在外來粒子或器壁上。一般來講，成垢離子接觸的固體表面積越大、成垢離子實際濃度越高時，晶體長大的速度越快，與溶液接觸的固體表面積越大時晶體形成的數目越多。根據這個機理，本發明采用上述成分的除垢質顆粒43，對水箱內的水進行循環處理，利用除垢質顆粒43表面的異相成核作用誘發成核，脫落的垢粒子懸浮在水中促使均相成核，異相成核和均相成核的共同作用使水垢大量析出，極大降低了水中垢離子濃度，因此降低了蒸汽換熱管41表面及水箱體1內壁表面的成垢概率，當水系統表面成垢速度小于垢的耗損時，就能防止甚至清除水垢。