一种换热机组的制作方法

本实用新型属于换热设备领域，具体地，涉及一种换热机组。

背景技术：

用换热机组实现蒸汽加热热水的工况已经用了很多年，大多是换热器配上循环泵使用。传统的管壳式换热器因为体积大，造价高，逐渐被汽水板式换热器机组所淘汰，可是板式换热器机组因为胶垫不耐150度以上过热蒸汽，经常泄露，如果蒸汽温度再高，板式换热器上还得增加一个做减温减压的管壳式换热器。这样不但增加了机组的造价，也不能保证板式换热器的胶垫一定能耐的住减温减压后的汽水混合物，胶垫泄露的情况仍然时常发生，板式换热器上的胶垫基本寿命很短，一拆开就得更换全部垫片。

因此，现有板式换热机组不耐高温蒸汽，造价高，垫片使用寿命短，这是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了无需使用减温减压装置且避免使用垫片的换热机组。

第一方面，提供一种换热机组，包括螺旋缠绕式换热器、蒸汽管路、凝结水管路、冷水管路、热水管路、储水罐、回水管路和控制柜；螺旋缠绕式换热器的蒸汽进口与蒸汽管路连通，蒸汽管路上串联蒸汽调节阀，螺旋缠绕式换热器的疏水口与凝结水管路连通，螺旋缠绕式换热器的冷水进口分别与冷水管路和回水管路连通，回水管路上还连接循环泵，螺旋缠绕式换热器的热水出口通过热水管路与储水罐连通；控制柜分别与蒸汽调节阀和循环泵连接。

上述方案中的换热机组在使用时，蒸汽通过蒸汽管路从螺旋缠绕式换热器的蒸汽进口进入螺旋缠绕式换热器，并从疏水口流出，通过凝水管路排出。冷水从冷水管路通过螺旋缠绕式换热器的冷水进口进入螺旋缠绕式换热器，冷水与蒸汽在螺旋缠绕式换热器内进行热交换，被加热后再从热水出口流出，通过热水管路，进入储水罐保存。储水罐中的热水向外部供热，流回换热机组时即为二次水，二次水通过回水管路可以与冷水一样从螺旋缠绕式换热器的冷水进口进入，再次与蒸汽进行热交换，从而重复利用，提高热利用率，构成完整的换热机组。通过控制器控制蒸汽调节阀和循环泵，可以调节蒸汽流量和二次水流量，从而从热交换的两侧分别控制冷媒和热媒的流量，更好地调节控制热水的温度。

螺旋缠绕式换热器的传热系数可以达到最高达14000w/m².℃，湍流效果好，换热效率是传统换热器的3-7倍，可节省15％蒸汽或提高1-3％溶媒回收率；耐高温、高压；体积小，重量轻，结构紧凑，占地面积小；且造价更低，安装维护方便，运行费用低、安全可靠，清洗方便。使用螺旋缠绕式换热器代替传统的板式换热器，不但从整体上提升了换热机组的换热效率，保持了换热机组体积小、换热效率高的特点；并且换热器耐高温蒸汽，一般可耐350℃以内的蒸汽，因此无需使用减温减压装置，避免使用垫片，从而克服了板式换热机组不耐高温的缺陷。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，冷水管路上设有量子管通环。

一般热水机组补水都采用的自来水，而自来水加热后，温度超过52度有很强的结垢性，导致常规的汽水换热器寿命都很短。上述方案中，通过在冷水管路上设置量子管通环，量子管通环针对水中的钙、镁、铁等各种物质开发出能够改变其物理特征的超精微振动波，以水来作传输和储存这种振动波的介质，从而使换热机组中每个角落的水都能载上振动波能量，使振波在整个换热机组中发挥除锈、除垢、杀菌、灭藻等作用，延长了换热机组的使用寿命。

结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述储水罐中部安装有水位平衡板，水位平衡板的直径为储水罐罐体直径的0.618倍。

结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述罐体顶部开设进水口，进水管通过进水口伸入罐体内，进水管的末端距罐体底部的距离为进水管直径的3倍。

上述方案中，通过设置直径为罐体直径的0.618的水位平衡板，以及进水管的尺寸及位置，保证热水罐内的水循环，没有不循环的死角，从而使热水全部新鲜，特别适用于食品行业。

结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，回水管路上设有安全阀。安全阀具有泄放功能，以防回水管路上超压，造成其他设备的损坏。

结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述热水管路上设有分别与控制柜连接的温度变送器和压力变送器。

上述方案中，温度变送器和压力变送器分别将测得的热水管路上的温度和压力数据反馈给控制柜，控制柜根据压力数据可以控制循环泵频率，从而调节二次回水的流量。控制柜还可以根据温度数据，与预设的热水温度做对比，从而来控制蒸汽调节阀的开度，保持出水温度一直稳定在预设的温度。

结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述热水管路上设有自动排气阀。自动排气阀用于排出热水管路中的气体，防止热水管路中气压过高，产生危险。

结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，控制柜通过变频器与循环泵连接。通过变频器来对循环泵进行变频控制，从而提高整个加热机组的调节能力。

结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述凝结水管路上设有疏水阀。

附图说明

图1为本实用新型提供的换热机组的其中一个实施例的结构示意图。

图2为本实用新型提供的换热机组中螺旋缠绕式换热器的其中一个实施例的结构示意图。

图3为本实用新型提供的换热机组中螺旋缠绕式换热器的另一个实施例的结构示意图。

图4为本实用新型提供的换热机组中储水罐的其中一个实施例的结构示意图。

图5为本实用新型提供的换热机组的另一个实施例的结构示意图。

附图标记说明：螺旋缠绕式换热器1；蒸汽进口12；疏水口13；冷水进口14；热水出口15；蒸汽管路2；蒸汽调节阀22；凝结水管路3；疏水阀31；冷水管路4；量子管通环41；热水管路5；温度变送器51；压力变送器52；自动排气阀53；储水罐6；罐体61；水位平衡板62；进水口631；进水管632；排水口64；出水口65；自动排气口66；温度计67；压力表68；人孔69；回水管路7；循环泵71；安全阀72；控制柜8；变频器81。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请结合图1至图3，在一个实施例中，提供一种换热机组，包括螺旋缠绕式换热器1、蒸汽管路2、凝结水管路3、冷水管路4、热水管路5、储水罐6、回水管路7和控制柜8；螺旋缠绕式换热器的蒸汽进口12与蒸汽管路2连通，蒸汽管路2上串联有蒸汽调节阀22；螺旋缠绕式换热器的疏水口13与凝结水管路3连通，冷凝水管路3上设有疏水阀31；螺旋缠绕式换热器的冷水进口14分别与冷水管路4和回水管路7连通，冷水管路4上设有量子管通环41，回水管路7上还连接有循环泵71和安全阀72；螺旋缠绕式换热器的热水出口15通过热水管路5与储水罐6连通，热水管路5上还设有温度变送器51、压力变送器522和自动排气阀53；控制柜8分别与蒸汽调节阀22、循环泵71、压力变送器52和温度变送器51连接。控制柜8还可以通过变频器81与循环泵71连接。

请结合图4，储水罐6罐体61中部安装有水位平衡板62，水位平衡板62的直径为储水罐罐体6直径的0.618倍。储水罐罐体61顶部开设进水口631，进水管632通过进水口631伸入罐体61内，进水管621的末端距罐体61底部的距离为进水管632直径的3倍。

储水罐6的罐体61顶部还设有出水口65和自动排气口66，罐体底部设有排水口64，罐体侧壁上设有温度计67、压力表68以及人孔69。

上述的螺旋缠绕式换热器1和储水罐6，都可以根据实际所需的热水量，来增加其数量，请结合图5，多个螺旋缠绕式换热器1呈并联状态，储水罐6之间为串联。上述的循环泵71也可以根据实际需求设置多个，多个循环泵71之间也采用并联的方式。

上述的控制柜8为现有的控制柜，可以采用本地控制器或者PLC控制，实现所有动作的统一控制。

设计参数时，可以根据需要的热水量和热水温度、给定的蒸汽的温度，计算出换热器的口径和面积；根据热水的循环量选定循环泵、根据补充的冷水流量选定补水管径和量子管通环的直径。

换热机组在开机运行时，要先保证管路内循环有冷水，打开疏水侧旁通阀门，缓慢开启蒸汽调节阀22，待有大量蒸汽跑出时，关闭疏水侧旁通阀，打开疏水阀31。观察蒸汽调节阀22是否根据出水温度自动调节，检验超压时安全阀72是否具有泄放功能，无问题后开始正常使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以帮助理解本实用新型的技术方案及核心思想，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换也落入本实用新型权利要求的保护范围内。