供热系统一次热网换热站大温差换热器的制造方法_2

文档序号:9394528阅读:来源:国知局
的轴向中部设置与该供水干管16规格相匹配的喷射阀口 23 ;混水入口管17连接流态分布 组件的扩散器15与板式换热组件的热媒入口 7A,混水入口管17轴向中部设置规格与该混 水入口管17相匹配的混合阀口 24 ;引回水管18 -端与流态分布组件的吸入室13的引回水 口 12相连,引回水管18轴向中部设置与该引回水管18规格相匹配的引射阀口 25,引回水 管18的另一端与送出管19和回水干管20连接成=通结构,送出管19与板式换热组件的 热媒出口 7B相连,送出管19上设置蝶阀26,回水干管22设有与热源厂回水口相连的回水 口;送水管21连接板式换热组件的冷媒入口 7C与二次网回水管;回水管22连接板式换热 组件的冷媒出口 7D与二次网供水管。该联接装置中,供水干管用于将热源厂高溫水送入流 态分布组件,混水入口管用于连接流态分布组件的扩散器与板式换热组件的热媒入口,弓I 回水管用于将热媒回水引至流态分布组件上的引回水口,回水干管用于将热媒回水引至热 源厂,送水管用于连接板式换热组件的冷媒入口与二次网回水干管,回水管用于连接板式 换热组件的冷媒出口与二次网供水干管,喷射阀口用于调节自热源厂流入的高溫水流量; 混合阀口用于调节流态分布组件中自扩散器流出的混合流体的供水流量,引射阀口用于分 配热媒回水至引回水管与回水干管间比例。
[002引上述换热器中,引回水管18的另一端与送出管19和回水干管20连接成S通结构 为:采用焊接连接使引回水管18的另一端与送出管19和回水干管20连接成=通结构。 [0024] 上述换热器中,供水干管16、混水入口管17、引回水管18均采用法兰与流态分布 组件连接。运种连接方式使得拆装比较方便,便于维护。
[00巧]上述换热器中,板式换热组件包括:若干换热板片1、板片密封件2、固定压板3、活 动压板4、上导梁5、下导梁6、压紧螺栓8、防护罩9、热媒入口 7A、热媒出口 7B、冷媒入口 7C 和冷媒出口 7D;
[0026] 其中,若干换热板片1交替排列设在固定压板3和活动压板4之间,用于形成冷热 媒流通通道,处于活动压板4的一侧的各换热板片1侧面上均设有板片密封件2,换热板片 1、板片密封件2和活动压板4通过上、下导梁5、6连接在一起,上导梁用于承载活动压板和 固定压板,下导梁用于保持换热板片的一端对齐,并通过上、下导梁5、6端部的拉紧螺栓8 紧压成内部为换热空间的换热器;
[0027] 换热板片1和板片密封件2外面设置防护罩9,防护罩覆盖在换热板片外部,用于 保护换热板片;
[0028] 作为冷媒和热媒进出入管道接口的热媒入口 7A、热媒出口 7B、冷媒入口 7C和冷媒 出口 7D分布设在固定压板3的外侧面上,均与换热板片1形成的换热空间内连通。
[0029] 上述本发明实施例的换热器可应用在热冷媒介均为水的供热系统中,尤其是热力 站较多的大型供热系统中并在一次网侧安装,取代传统换热器。该换热器通过设置特定结 构的流态分布组件和联接装置,并有机与板式换热组件连接,既可巧妙地通过减少输配流 量解决供热系统水力失调、无功消耗过大的问题,又无增设过多附件而形成过大压头损失 的问题。
[0030] 下面结合具体实施例对本发明换热器作进一步说明。
[00引]实施例一
[0032] 如图3所示,本实施例的供热系统一次热网换热站大溫差换热器应用于新建建筑 中的供热系统,与热源厂和二次网连接,承担一次网侧的换热工作,该换热器由板式换热组 件、流态分布组件和联接装置连接而成;
[0033] 其中,板式换热组件包括:若干换热板片1、板片密封件2、固定压板3、活动压板4、 上导梁5、下导梁6、作为管道接口的热媒入口 7A、热媒出口 7B、冷媒入口 7C和冷媒出口 7D、 压紧螺栓8和防护罩9 ;其中,若干换热板片1交替排列,位于固定压板3和活动压板4之 间,各换热板片1粘有板片密封件2的一侧朝向活动压板4,=者通过上、下导梁5、6连接 在一起,并用拉紧螺栓8将其紧压;作为管道接口的热媒入口 7A、热媒出口 7B、冷媒入口 7C 和冷媒出口 7D分布设在固定压板3的外侧面上,该四个管道接口位于固定压板3最上方和 最下方,可与外部管道连通,四个管道接口可任意排列,图3中给出了一种热媒入口 7A、热 媒出口 7B、冷媒入口 7C和冷媒出口 7D在固定压板3上的设置方式。
[0034] 流态分布组件包括:喷管10、流体喷嘴11、引回水口 12、吸入室13、混合管14和扩 散器15 ;其中,喷管10前段截面为圆形,沿组件轴线截面渐缩至扁长形形成流体喷嘴11 ; 所述吸入室13为一个腔室,一端与喷管10连接,另一端与混合管14连通,两者公称直径相 同;混合管14为一段管径不发生变化的直圆管,出口端与扩散器15相连;所述扩散器15 - 端公称直径与混合管14出口相同并且具有沿流态分布组件轴线增大的横截面面积。
[00巧]联接装置包括:供水干管16、混水入口管17、引回水管18、送出管19,回水干管 20、送水管21、回水管22、喷射阀口 23、混合阀口 24、引射阀口 25和蝶阀26 ;其中,供水干 管16连接热源厂与流态分布组件的喷管10,供水干管16的轴向中部设置喷射阀口 23,喷 射阀口 23规格与供水干管16相匹配;混水入口管17连接流态分布组件的扩散器15与板 式换热组件的热媒入口 7A,混水入口管17轴向中部设置混合阀口 24,混合阀口 28规格与 混水入口管17相匹配;引回水管18连接流态分布组件的引回水口 12和经送出管19连接 板式换热组件的热媒出口 7B,引回水管18轴向中部设置引射阀口 25,引射阀口 25规格与 引回水管18相匹配;引回水管18、送出管19和回水干管20连接构成一个=通结构,回水 干管20连接送出管19并与热源厂回水口相连,送出管19的轴中部设置蝶阀26 ;送水管21 连接板式换热组件的冷媒入口 7C与二次网回水管;回水管22连接板式换热组件的冷媒出 口 7D与二次网供水管。送出管19、回水干管18和引回水管18采用焊接连接形成=通结 构;供水干管16、混水入口管17、引回水管18与流态分布组件均采用法兰连接。
[0036] 上述供热系统一次热网换热站大溫差换热器工作时,流量为0.5Q的高溫水自热 源厂由供水干管16送至流态分布组件的喷管10,在其压力作用下,由流体喷嘴11高速喷射 出来,进入吸入室13,动能增加,压力下降,形成低压区,此时在板式换热组件中完成换热的 流量0. 5Q的热媒回水被引回水口 12吸入至吸入室13,两者进入混合管14并进行热能交换 与动能交换,使混合后的两种流体的溫度、速度趋于一致,再进入扩散器15。混合后的混流 流体流量为Q由混水入口管17流入板式换热组件,与自板式换热组件冷媒入口 7C流入的 冷水在相邻的流体换热通道中进行充分换热后,流量为0. 5Q的热媒回水通过引射阀口 25 分流被流态分布组件吸入至吸入室13,另一部分流量为0. 5Q的热媒回水通过回水干管20 进入热源厂循环;冷媒由板式换热组件冷媒出口 7D流出进入二次热网供水干管。
[0037]W某一拥有4个热用户的集中供热系统为例,分别采用两种方式布置其循环系 统。方式一为采用传统热源侧布置总循环累的方式,并且该循环管网中不布置其他循环水 累,系统单位时间换热量为G。方式二为采用本发明承担一次网侧的换热工作,将其与热源 厂和二次网连接,系统单位时间换热量为G。
[0038] (1)供热系统换热量与输配流量、供回水溫差的关系按下式计算:
[0039] G=cXQXAt(l)
[0040] 式中,c--流体比热容,kj/化g?°C);
[0041] Q--供热系统输配流量,t/s ;
[004引At――供热系统供回水溫差,。C。
[0043]可得方式一中供热管网的输配流量
,当G=G'时,
,可知At,= 2At,
[0044] 则装有本发明的供热系统供回水溫差提高至传统的2倍,且输配流量相对传统供 热系统降低50%。
[0045] (2)设传统供热管网(采用本发明的供热管网)循环累出口端、循环累进口段、热 源处、换热装置(换热组件,流态分布组件)、站内主管、除污器、外网主管的压力损失分别 为Hi(H' 1)、&胖 2)、&胖 3)、H4(H' 4,H" 4)、馬胖 5)、He(H' 6)、&胖 7)。由 1)已知,传统 供热系统的输配流量为Q,装有本发明的供热系统的换热装置的输配流量为Q,其他管段输 配流量为0. 5Q。
[0046] 供热系统输配水累扬程与输配流量的关系按下式计算:
[0047]
(紛
[004引式中,Hi--传统供热管网相应管段的压力损失,m&O;
[0049]H'1-一装有本发明的供热管网相应管段的压力损失,m&O ;
[0050]Q一一传统供热管网相应管段的输配流量,t/s;
[0051]Q' -一装有本发明的供热管网相应管段的输配流量,t/
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