专利名称：汽－水－水换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种专用于中央空调供暖系统用的汽-水换热器。
众所周知，汽-水换热器在中央空调系统中是冬季供热主要设备，独立存在于中央空调系统中，但是又和夏季供冷系统相结合，形成中央空调供冷供热系统。供冷供热系统有它们的独特性，各自承担自己的任务。供冷供热要达各自目标(保障用户室内温度25℃左右)相同性，中央空调末端设备又是供冷供热的共用性。根据中央空调供冷供热的特点和特性，有机的组织统一它们的运行参数，达到合理、安全、节能降低运行费用，便于管理之目的。这就要对制冷制热，供冷供热中的运行参数进行统一，如冷媒水进出口温差，热媒水进出口温差的统一(5℃)。以达到冷媒水与热媒水流量流速的统一。而制冷机的制冷工况冷媒水温差是7-12℃，根据这个工况参数确定冷媒水在系统中流量。制冷初运行中把所产的冷量传递给媒水，在水泵的推动下把降温的冷媒水送到用户使用，用户使用后的高温媒水在水泵的推动下回到制冷机再降温。这样不断循环，形成制冷、供冷。用冷中央空调供冷系统。供热媒水升温、降温循环原理与供冷基本相同，不同点是热量传递方向不一样。热媒水进出换热器温差，各厂家规定在10-30℃，以这样大温差配备热媒水流量，那么热媒水流量成倍下降那就是大温差小流量供热方式。这种供热方式看起来是节约运行费用，减少开水泵台数，从理论上讲节约运行费用无可异议，但是从其它因素考虑分析，通过多年的实践证明，这种大温差小流量供热方式是不可取的，原因有三点。a.从热媒水中分析，媒水中含一定杂质，特别是媒水中钙、镁离子在温度变化的情况下，与水进行分离聚结成垢，温差越大钙镁离子与水分离、聚结速度越快，加速结垢。要克服钙镁离子聚结成垢必须小温差。b.热媒水流量减少，必定造成热媒水流速降低，热媒水在管道内运行流速降低，钙镁离子聚结粘结管壁机遇增大。c.水泵扬程选择是根据媒水系统水流阻力大小来确定的，水流阻力大小，是根据流量、流速、配管的管径大小与长度来确定的。在已定流量流速配备管径情况下，热媒水流量减少，流速就降低，水泵扬程必定下降，同时水流阻力也减小，在水平管线中运行没有什么问题，但在高层而又是异程水系统中，就难克服几何高度水流阻力，造成一些用户供热设备无热媒水循环，影响用户使用。通过以上论述得出，在中央空调系统中，进出冷热媒水温差(不管5度还是10度温差)要统一，流量流速也要统一，才能保障中央空调系统合理安全运行。在中央空调系统供热中，变更制冷系统运行参数，由于设备多，如制冷机运行工况改变，未端设备传热改变，工程设计参数改变等因素具有一定困难。
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种改造换热器工作工况，易实现中央空调系统中制冷供冷、制热供热运行参数统一的汽-水-水换热器。
本实用新型的技术解决方案一种汽-水-水换热器，它包括有换热器壳体，壳体内设有多根换热管，壳体后端封闭，其前端管口处密封设有四流程分隔板，各换热管的管口均穿接在四流程分隔板上，且四流程分隔板的前端与带有四流程分隔腔的封头密封连接，其特征在于在换热气壳体后端外周壁或后端封闭端壁设有进水口，在壳体前端上部外壁设有出水口，在封头上部外壁对应其上部半隔腔的位置设有蒸汽进口，在封头下部外壁对应其下部半隔腔的位置设有蒸汽出口。
中央空调系统中汽-水换热器是主要设备，汽-水换热器型号，换热方式多种多样，如汽-水换热器，水-水换热器，容积式热交换器，复合流程高效旋流汽-水换热器，浮动盘管汽-水换热器等等。以上换热器各有自己的特点和工作环境的独特性。本实用新型发扬它们的长处，克服它们短处，来达到制冷、供冷、制热、供热参数统一，流量流速统一，保障中央空调安全合理运行。本实用新型结合中央空调的特点，以节约能源，降低运行费用为目的，其汽-水-水换热器比一般汽-水换热器节约能源17.4％。本实用新型对汽-水换热器的换热方式进行改变，由换热器管内走媒水，管外走蒸汽，改为管内走蒸汽，管外走媒水。改进后的换热器，媒水通过换热器阻力小，流量大，升温平稳，蒸汽中热量利用率达到96.3％，蒸汽冷凝水出口温低，只比热媒水出口温度高出0-2℃。改进后的换热器在供热系统中使用，每年可节约运行费用120万元左右。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是
图1的A-A放大断面示意图。
图3是
图1的B-B放大断面示意图。
如
图1-3，本实用新型包括有换热器壳体1，壳体1内设有多根换热管2，壳体1后端封闭，其前端管口处密封设有四流程分隔板3，各换热管2的管口均穿接在四流程分隔板3上，且四流程分隔板3的前端与带有四流程分隔腔4的封头5密封连接，本实用新型的特点是，在换热气壳体1后端外周壁或后端封闭端壁设有进水口6，在壳体1前端上部外壁设有出水口7，在封头5上部外壁对应其上部半隔腔4-1的位置设有蒸汽进口8，在封头5下部外壁对应其下部半隔腔4-2的位置设有蒸汽出口9。
本实用新型中，进水口6最好设置在换热气壳体1的后端底壁上，出水口7最好设置在壳体1的前端顶壁上。在壳体1中部底壁设有排污口10，在壳体1中部顶壁上设有安装压力表的接管11，在封头5上部外壁对应其四流程分隔腔4上部半隔腔4-1的位置设有用于安装安全阀的接管12。
本实用新型的工作过程是，将循环水通过泵压从进水口6送入壳体1，通过与各换热管2进行热交换后从壳体1出水口7送出。高压高温蒸汽从封头5的蒸汽进口8送入封头5中四流程分隔腔4的上部半隔腔4-1，然后通过四流程分隔板3上与上部半隔腔4-1相通的换热管管口进入各对应的换热管2，使蒸汽进入第一流程，并通过这些换热管2使蒸汽进入第二流程，并返回至封头5的四流程分隔腔4的半圆隔腔4-3上部，由于半圆隔腔4-3的上部和下部是相通的，则蒸汽又从半圆隔腔4-3的下部进入与四流程分隔板3上与半圆隔腔4-3下部相通的各换热管2，使蒸汽进入第三流程，并通过这些换热管2使蒸汽进入第四流程，并返回至封头5的下部半隔腔4-2，最后从蒸汽出口9排出。其中蒸汽的第一、二流程是进行汽-水交换，而其第三、四流程是进行蒸汽的高温凝水与壳体1内热媒水的水-水交换，故充分利用了蒸汽中的热能，大大提高了热交换率。
本实用新型的汽-水-水换热器的换热方式是传热管内走蒸汽，传热管外走媒水。蒸汽在管内运行一、二流程，是汽-水换热，三、四流程是蒸汽冷凝水与媒水继续进行换热，是水-水换热，这种换热方式叫汽-水-水换热。热媒水在换热管外运行，是一流程。汽-水-水换热器特点，1.蒸汽中的热量利用率高达96％。蒸汽冷凝水温度低，比热媒水温高出0-2℃。2.媒水通过换热器阻力小，是一般汽-水换热管1/10的阻力。通过汽-水换热器的换热方式改变，增大热媒水通过汽-水换热器水流面积(比一般汽一水换热器水流面积大15倍左右)。热媒水通过汽-水换热器流程短，所以热媒水通过汽-水换热器阻力小(0.005Mpa)，一般汽一水换热器热媒水通过阻力在(0.1Mpa)。因此冷热媒水水泵扬程可由55M下降到44M，水泵电机每台由110Kw下降到75KW，热媒水水泵运行费下降30％以上。管内走蒸汽阻力大，压力损失就大，利用蒸汽中压力作为动力，推动蒸汽运行传热没有什么害处，而且还有一定好处，可加快蒸汽中热量传递。
权利要求1.一种汽-水-水换热器，它包括有换热器壳体，壳体内设有多根换热管，壳体后端封闭，其前端管口处密封设有四流程分隔板，各换热管的管口均穿接在四流程分隔板上，且四流程分隔板的前端与带有四流程分隔腔的封头密封连接，其特征在于在换热气壳体后端外周壁或后端封闭端壁设有进水口，在壳体前端上部外壁设有出水口，在封头上部外壁对应其上部半隔腔的位置设有蒸汽进口，在封头下部外壁对应其下部半隔腔的位置设有蒸汽出口。
2.按权利要求1所述的汽-水-水换热器，其特征在于所述进水口应设置在换热气壳体的后端底壁上，所述出水口应设置在壳体的前端顶壁上。
专利摘要本实用新型涉及一种专用于中央空调供暖系统用的汽－水换热器，它包括有换热器壳体，壳体内设有多根换热管，壳体后端封闭，其前端管口处密封设有四流程分隔板，各换热管的管口均穿接在四流程分隔板上，且四流程分隔板的前端与带有四流程分隔腔的封头密封连接，在换热气壳体后端外周壁或后端封闭端壁设有进水口，在壳体前端上部外壁设有出水口，在封头上部外壁对应其上部半隔腔的位置设有蒸汽进口，在封头下部外壁对应其下部半隔腔的位置设有蒸汽出口。本实用新型是传热管内走蒸汽，传热管外走媒水。
文档编号F28D7/00GK2475988SQ0123721
公开日2002年2月6日 申请日期2001年4月6日 优先权日2001年4月6日
发明者蔡春余, 肖兵, 陈岳天 申请人:中国人民解放军南京军区南京总医院