专利名称：升压式高效热交换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种升压式高效热交换器，特别是汽水换热器的升压式高效热交换器。
在化工，制药，纺织，饮料等行业中需要蒸气加热大量热水，尤其是城市热水采暖和生活热水，在蒸气加热后都必须用水泵升压，这是由于已有外形为三通管结构的蒸气喷射换热器，利用蒸气喷射效应把冷水吸入混合流出，实现汽水混合加热作用时，在热力系统结构中，蒸气喷嘴出口直径d小于混合室最小截面直径D，即d＜D；出水压力P2小于进汽压力Pn，即P2＜Pn。由于其热水出水压力偏低，并小于进气压力，在实际热力系统中只有在蒸气压力较高的条件下，才能提供满足使用要求的的热水压力。如果蒸气压力不高，必须再附设一个泵，这无论在占地面积、加工、建筑、电力费用上都足够大，而且能耗在10～15％以上，大大限制了其正常推广使用。
本发明的目的是提供一种具有泵浦作用，即出水压力P2大于进汽压力Pn的多功能升压高效热交换器，以进一步提高效率，并可省去水泵。
本实用新型仅需对已有由喷嘴、混合室和外壳组成的三通管式热交换器的总体结构参数上保证d＞D，H3＞D和H1＞d三者同时成立，进而考虑到运行的可靠性和参数适用性的提高，又专门设计了双混合室的四通管结构的升压换热器。在一定的动态参数如P1，P2，Pn等要求下，以一定的结构参数范围达到升压的目的。
以下结合附图详细给出本实用新型的具体实施例。
图1本实用新型的基本结构示意图。
图2本实用新型的双混合室四通管结构示意图。
其中，1外壳，2喷嘴，3混合室，4附加混合室。
d，D，Φ分别为喷嘴出口直径，混合室出口直径(或最小截面直径)，附加混合室进口直径。
α1，α2，α3分别为喷嘴出口段，混合室入口段，附加混合室出口段斜角。
H1，H3，H5分别为喷嘴出口段、混合室及附加混合室直管段长度。
H2，H4分别为喷嘴与混合室的间距，两混合室的间距。
Pn，P1，P2分别为进汽、进水和出水的压力。
如
图1，本实用新型由法兰与外管路连接的外壳1，一个出口直径为d的喷嘴2和最小截面直径为D的混合室3轴向装配而成，其特征是本实用新型的基本结构参数关系为d＞D，H3＞D和H1＞d三者同时成立，其中H1和H3分别为喷嘴2出口段和混合室3的直管段长度，即混合室3的直管段长度H3＞D，喷嘴2出口段直管长度H1＞D。混合室出口段为直径D的直管段。且d/D＝1.5～3，α1＝0～10°，α2＝8～20°，H1/d＝1～5，H2/D＝2.5～6，H3/D＝1～4。通常供水量在G2≤100吨/小时的情况下，选取喷嘴2的出口直径d＝14～78。作为一个例子，结构参数选取d＝18，D＝7，α1＝5°，α2＝15°，H1＝20，H2＝50，H3＝10；当Pn＝0.3MPa，P1＝0.2MPa，则出水压力P2可达0.4Mpa，出水压力增高。出水压力增高的大小取决于进汽、进水压力及有关参数等。
考虑到热交换器运行的可靠性和参数适用性，作为另一实施例，如图2，在上述装置的右边，间距为H4处又设置了一个附加混合室4，组成本实用新型的四通管式结构，其中的A通道可以回收补水，增加调节功能。上述附加混合室4的结构参数为Φ/D＝0.5～2，α3＝8～20°，H4/D＝0.3～2.5，H5/Φ＝1～4。
在需求供热量大的情况下，上述本实用新型的三通或四通管式热交换器皆可多个并联成相应的复合热交换装置使用，即三通式多个并联组成三通复合式热交换器，四通式多个并联组成四通复合式热交换器。
综上所述，本实用新型不仅可实现汽水直接混合加热，同时还可以达到出水压力高于进汽压力的效果，即具有升压泵浦作用和适应动态能力强，因此在热力循环中无需设置水泵就可使热力系统正常运行，且输出液体高度均匀。与表面换热器比较，节约能源10～15％，不需基础，可直接接到管路上，建筑费用降低60～80％。由于其运行噪音小，不泄漏，安全可靠，也有利于环保，是一种理想换热装置，可望为人类的能源节约作出巨大贡献。
权利要求1.本实用新型涉及一种升压式高效热交换器，它由法兰与外管路连接的外壳[1]，一个出口直径为d的喷嘴[2]和最小截面直径为D的混合室[3]轴向装配而成，其特征在于基本结构参数关系为d＞D，H3＞D和H1＞d三者同时成立，其中H1和H3分别为喷嘴[2]出口段和混合室[3]的直管段长度，混合室[3]出口段直径为D，且d/D＝1.5～3，α1＝0～10°，α2＝8～20°，H1/d＝1～5，H2/D＝2.5～6，H3/D＝1～4，选取喷嘴[2]的出口直径d＝14～78。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于还可在上述混合室[3]之右边，间距为H4处设置一个附加混合室[4]组成四通管式结构，混合室[4]的结构参数为Φ/D＝0.5～2，α3＝8～20°，H4/D＝0.3～2.5，H5/Φ＝1～4。
专利摘要一种升压式高效热交换器,它由法兰与外管路连接的外壳,出口直径为d的喷嘴和最小截面积直径为D的混合室轴向装配而成,其特征是结构参数关系为d>D,H
文档编号F28C3/06GK2357306SQ99220229
公开日2000年1月5日 申请日期1999年3月23日 优先权日1999年3月23日
发明者于明忠, 吕凡众 申请人:于明忠