專利名稱：用于獲得適宜溫度熱水的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及熱交換器，更詳細(xì)地說，涉及用于獲得適宜溫度熱水的熱交換器。
背景技術(shù)：
在一般的造紙廠中，每臺造紙機(jī)烘缸的熱回水經(jīng)由集水罐集中后泵送至鍋爐房重新使用。在集水罐內(nèi)的熱水溫度仍高達(dá)95～98℃，所以集水罐通過其上端的小煙囪不斷地排放熱汽，而中等規(guī)模的造紙廠一般都有6～8集水罐，這些集水罐不斷地向外排放熱汽，既浪費了能量，又給環(huán)境造成不良的影響。另一方面，在造紙廠中有多個需要使用熱水的工序，例如化膠、化輔料等。常規(guī)的方法是加入冷水(15～17℃)后用蒸汽加溫，這樣不但要消耗熱能，還會給鍋爐造成瞬間用汽量過大的負(fù)荷。因此，如何把流失的蒸汽熱量轉(zhuǎn)化成具有適宜溫度的熱水是目前造紙廠中急需解決的問題。目前在市場上有各種各樣的熱交換器，但是這些熱交換器對低溫?zé)嵩吹臒峤粨Q效率較差，不能由90～98℃的氣相熱源通過熱交換生產(chǎn)出適合造紙廠化膠用的70～76℃的熱水。這是目前存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種用于獲得適宜溫度熱水的熱交換器，這種熱交換器可由90～98℃的水汽通過熱交換生產(chǎn)出70～76℃的熱水。本實用新型的設(shè)計人經(jīng)過反復(fù)的實驗研究后發(fā)現(xiàn)，采用下述技術(shù)方案的熱交換器可達(dá)到上述目的，至此便完成了本實用新型。
本實用新型的技術(shù)方案如下1.一種用于獲得適宜溫度熱水的熱交換器，具有殼體(1)、下隔板(2)、上隔板(3)、并列地穿過上、下隔板的多根汽流通管(4)、冷水進(jìn)口管(5)、在殼體(1)與汽流通管(4)之間形成并與冷水進(jìn)口管(5)連通的水流通道(6)、穿過上隔板(3)而與水流通道(6)連通的熱水出口管(7)、處于隔板(3)上方并與汽流通管(4)連通的集汽室(8)和排汽口(9)，其中，汽流通管(4)的壁厚在0.8～2mm的范圍內(nèi)，其外徑φ在15～30mm的范圍內(nèi)，其長度在0.5～2m的范圍內(nèi)，相鄰兩根汽流通管(4)的外表面之間的距離在10～50mm的范圍內(nèi)。
2.如技術(shù)方案1所述的用于獲得適宜溫度熱水的熱交換器，其中，在其冷水進(jìn)口管(5)上具有一個流量調(diào)節(jié)閥(10)。
3.如技術(shù)方案1或2所述的用于獲得適宜溫度熱水的熱交換器，其中，在其熱水出口管(7)上具有一個流量計(11)。
與現(xiàn)有技術(shù)的熱交換器相比，本實用新型的有益效果如下既能獲得高的熱交換效率，又能保證排出熱水具有足夠高的溫度。例如能以90～98℃的水蒸汽作為熱源，通過熱交換生產(chǎn)出溫度為70～76℃的造紙廠化膠用熱水。


圖1是本實用新型用于獲得適宜溫度熱水的熱交換器的示意性剖面圖。
圖2是將本實用新型的熱交換器與造紙廠的集水罐組合在一起的示意圖。
在圖1和2中，各符號的定義如下1-熱交換器殼體、2-下隔板、3-上隔板、4-汽流通管、5-冷水進(jìn)口管、6-水流通道、7-熱水出口管、
8-集汽室、9-排汽口、10-調(diào)節(jié)閥、11-流量計。
12-集水罐13-烘缸冷凝水進(jìn)口管14-液位計15-水泵16-電動機(jī)→-水流方向 -氣流方向
以下結(jié)合附圖詳細(xì)地描述本實用新型。在實際使用時，只要將實用新型的裝置的下端與作為熱源的裝置(例如造紙廠中的集水罐)相連接，打開調(diào)節(jié)閥(10)并根據(jù)從熱水出口管(7)排出的熱水的溫度與目標(biāo)溫度之差來調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)閥(10)。來自烘缸的95～98℃的熱水從烘缸冷凝水進(jìn)口管(13)進(jìn)入集水罐(12)，集水罐(12)上部的水蒸汽(內(nèi)含一部分空氣)沿著空心箭頭 所示方向從隔板(2)一側(cè)的汽流通管(4)的下端進(jìn)入，經(jīng)過汽流通管(4)并在此處釋放了熱量之后進(jìn)入集汽室(8)，在汽流通管(4)和集汽室(8)中冷凝的水沿著汽流通管(4)向下方流回集水罐(12)中，沒有冷凝的水蒸汽與空氣一起從排汽口(9)排出。另一方面，冷水(自來水)沿著實心箭頭↑所示方向從冷水進(jìn)口管(5)進(jìn)入，經(jīng)過水流通道(6)并在此處吸收了熱量之后從熱水出口管(7)排出。從流量計(11)可以讀出排出的熱水的流量，如果排出熱水的溫度過低，可以通過調(diào)節(jié)閥(10)來將水的流量調(diào)小，從而使排出熱水的溫度升高。反之，如果排出熱水的溫度過高，則可以把水的流量調(diào)大，從而使排出熱水的溫度降低。集水罐(12)下游的水泵(15)把溫度仍為90℃以上的熱水壓送回鍋爐中循環(huán)使用。應(yīng)予說明，按照本實用新型技術(shù)方案1的特征已基本上能利用90～98℃的水蒸汽(包含一部分空氣)通過與自來水的熱交換生產(chǎn)出70～76℃的熱水，只是在必須提高或降低排出熱水的溫度時才需要調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)閥(10)。
在技術(shù)方案1的特征中，汽流通管(4)的壁厚是重要的參數(shù)。由于本實用新型的裝置適用于常壓，故其壁厚可以做得較薄，這樣可以提高熱交換效率。但是如果壁厚低于0.8mm，則其強(qiáng)度可能受影響，而如果高于2.0mm，則熱交換效率會顯著降低，因此將汽流通管的壁厚限定在0.8～2mm的范圍內(nèi)。另外，在本實用新型中限定汽流通管的外徑φ，這是為了能同時限定相鄰兩根汽流通管(4)外表面之間的距離。從外徑減去壁厚的兩倍即可得知其內(nèi)徑。外徑φ如果小于15mm(這時內(nèi)徑φ可能小至11mm)，則對汽流的阻力可能過大。而如果大于30mm，則熱交換效率就迅速降低，故將汽流通管(4)的外徑φ限定為15～30mm。相鄰兩根汽流通管(4)外表面之間的距離如果小于10mm，則對水流的阻力可能過大，而且不利于熱的擴(kuò)散。而該距離如果大于50mm，則不能保證排出的熱水有足夠高的溫度，故將相鄰兩根汽流通管(4)外表面之間的距離限定在10～50mm的范圍內(nèi)，這也是本實用新型區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的重要特征之一。另外，汽流通管(4)的長度如果小于0.5m，則熱交換可能不夠充分，另一方面，如果其長度大于2m，則可能由于向外散熱而導(dǎo)致排出熱水的溫度降低。而且，由于2m以上的熱交換管既不能提供進(jìn)一步的熱交換效率，又要求具有較高的廠房空間，故在經(jīng)濟(jì)上不利，因此將汽流通管(4)的長度限定在05.～2m的范圍內(nèi)。上述的這些特征共同構(gòu)成了本實用新型的熱交換器與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別特征。借助于這些區(qū)別特征，使得本實用新型不但能夠獲得高的熱交換效率，而且能夠保證排出的熱水有足夠高的溫度，這是現(xiàn)有技術(shù)的熱交換器所不能達(dá)到的。
具體實施方式
下面舉出實施例來具體地描述本實用新型，但本實用新型不受該實施例的限定。
實施例1使用圖1和圖2所示的裝置，也就是將本實用新型的熱交換器與集水罐(12)組合在一起。其中，熱交換器殼體(1)的直徑為300mm，其內(nèi)部均勻分布有36根汽流通管(4)，其外徑φ為20mm，壁厚為1.0mm，長度為1.5mm，相鄰兩根汽流通管(4)外表面之間的距離在22～40mm的范圍內(nèi)(各間距不完全相等)，冷水進(jìn)口管(5)處的調(diào)節(jié)閥(10)為球閥。
實驗時，烘缸冷凝水按照4.5噸/小時的流量從烘缸冷凝水進(jìn)口管(13)進(jìn)入集水罐(12)，其溫度為94℃，上升的蒸汽隨同一部分空氣一起通過汽流通管(4)，在此處與水流通道(6)中的自來水進(jìn)行熱交換，然后通過集汽室(8)和排汽口(9)向外排出。自來水(16℃)從冷水進(jìn)口管(5)進(jìn)入熱交換器，通過調(diào)節(jié)閥(10)將自來水的流量控制為0.8噸/小時，在水流通道(6)中的自來水在與汽流通管(4)中的水蒸汽進(jìn)行熱交換后，成為74℃的熱水從熱水出口管(7)排出，此熱水提供給造紙廠的化膠工序使用。如此連續(xù)進(jìn)行了一個月的實驗，結(jié)果表明，該裝置的運行情況十分穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.一種用于獲得適宜溫度熱水的熱交換器，具有殼體(1)、下隔板(2)、上隔板(3)、并列地穿過上、下隔板的多根汽流通管(4)、冷水進(jìn)口管(5)、在殼體(1)與汽流通管(4)之間形成并與冷水進(jìn)口管(5)連通的水流通道(6)、穿過上隔板(3)而與水流通道(6)連通的熱水出口管(7)、處于隔板(3)上方并與汽流通管(4)連通的集汽室(8)和排汽口(9)，其特征在于汽流通管(4)的壁厚在0.8～2mm的范圍內(nèi)，其外徑φ在15～30mm的范圍內(nèi)，其長度在0.5～2m的范圍內(nèi)，相鄰兩根汽流通管(4)的外表面之間的距離在10～50mm的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于獲得適宜溫度熱水的熱交換器，其特征在于，在其冷水進(jìn)口管(5)上具有一個流量調(diào)節(jié)閥(10)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于獲得適宜溫度熱水的熱交換器，其特征在于，在其熱水出口管(7)上具有一個流量計(11)。
專利摘要用于獲得適宜溫度熱水的熱交換器，具有殼體1、下隔板2、上隔板3、并列式的汽流通管4、冷水進(jìn)口管5、與冷水進(jìn)口管連通的水流通道6、與水流通道連通的熱水出口管7、與汽流通管連通的集汽室8和排汽口9，其特征是，汽流通管4的壁厚為0.8～2mm，其外徑Φ為15～30mm，其長度為0.5～2mm，相鄰兩根汽流通管的外表面之間的距離為10～50mm，該熱交換器既能獲得高的熱交換效率，又能保證排出的熱水具有足夠高的溫度，例如能以90～98℃的水蒸汽作為熱源，通過熱交換生產(chǎn)出70～76℃的熱水。
文檔編號F28D7/10GK2630781SQ0326188
公開日2004年8月4日 申請日期2003年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月22日
發(fā)明者張寶發(fā), 張萬剛, 張克富, 章兆武, 孫寧, 宋厚瑞, 許震 申請人:北京造紙七廠