专利名称：小型浸液式热交换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及火力发电厂热力系统中水和蒸汽取样分析装置的热交换器，是高温水和蒸汽在线进行取样分析的主要器件，属机械工业热交换器专业。
火力发电热力系统中的水和蒸汽的品质，需要进行降温、减压后，在线进行连续取样、仪表分析监测，保证水和蒸汽的品质，防止锅炉、汽包、汽机等热力设备腐蚀、结垢等不利因素的影响，确保安全经济运行。小型浸液式热交换器，就是用于冷却高温水和蒸汽样品的主要器件。过去，一般采用筒式和双套管式热交换器。这两种热交换器，都存在换热效率低、体积大、清洗维护困难，工艺复杂等问题。小型浸液式热交换器，能有效地克服上述缺陷，是比较理想的热交换器件。
目前，国内公知的热交换器，主要有筒式和双套管式两种。前者是在封闭的筒内，装有蛇形取样管，内通高温水或蒸汽，筒内有流通的冷却水，利用取样管外表面向流通水传热，进行热交换，使高温水和蒸汽降温。这种热交换器效率低，体积大，占据空间多，不便于布置。双套管式热交换器，是由两根不同直径的金属管套在一起绕成螺旋状，并固定在一块金属板上而构成。内管通高温水或蒸汽，外管接流动冷却水，其热交换原理和筒式相同。它除了筒式热交换器的缺点外，还有制造工艺复杂，两管不易同心，往往内外管相碰，运行时发出噪声，对冷却水质要求高，易结垢污堵，不能拆卸清洗维护等缺陷，已不能满足实用的需要。
本实用新型的任务，是建立一种新的结构型式。它可以克服国内公知热交换器的缺陷，满足工程实用的需要，与公知的热交换器相比，它具有下列优越性。
1、结构合理，内部装有冷却水导管用于导流冷却水，可以保证有效地进行热交换，消除了冷却死区，换热效率可提高5－10％。
2、整体结构采用组装式，可以方便地进行组装与拆卸，便于清洗维护。
3、样品进出口采用球面接头或卡套式接头与系统相连接，较公知的焊接便于拆卸与安装。
4、对冷却水质要求低，在工业水质较好的地区，可直接用工业水进行冷却，省去一套循环水二次冷却设备，大大减少了工程投资。
5、底部有排污螺塞，可以定期排污。
6、换热面积较公知的热交换器大0.1～0.2M，并可根据系统中取样点的工况和本实用新型的换热效率曲线，按需要调整换热面积，且外形不变。
本实用新型的任务，由下列结构来完成。样品进出口，冷却水因导管固定于盖板上，通过外壳一端的外圆、盖板的孔和密封垫构成容器，热交换螺旋体封闭在容器内，盖板和固定板用螺栓紧固。冷却水由入口进入导管，先冷却出口样品，再由导管底端均匀地沿圆周进入外壳内，自下而上地冷却入口样品，最后经盖板接入排水管，实现逆流充分热交换之目的，改变取样管的直径和长度，可调整换热面积，取小螺旋体外径，可实现小型化。
本实用新型小型热交换器的细节和特征，用下列实施和附图来说明。
图1 单螺旋浸液式热交换器图2 双螺旋浸液式热交换器
图1和图2均为实施例。
图1表示的是本实用新型小型单螺旋浸液式热交换器，换热面积可在0.13m～0.28m之间调整，取样管采用10×1.5mm不锈钢管。图示清楚地表明了样品管入端口1，样品管出口端5，冷却水导管9固定于盖板6上。4为样品管绕成的螺旋体。是热交换的主要部分。外壳3与固定板8焊接成一体。固定在盖板上的冷却导管、螺旋体装入外壳3内，用螺栓将盖板6和固定板8连接在一起，构成密封的热交换室。高温水或蒸汽由样品入口1进入螺旋体4，再由样品出口5送至仪表或人工取样点进行取样分析。冷却水由入口2进入导管9，再由底端进入外壳3内，最后经盖板上的侧孔排出，将热量带走。冷却水导管9，一端固定垂直安装于盖板6上，另一端孔口内外圆弧为R2～R3mm，控制冷却水流向，排除冷却水死区，减少冷却水紊流，使其充分热交换。旋开螺塞10，可对冷却水进行排污。
体积小、组装拆卸方便，采用球面接头或卡套式管接头接入系统，换热效率高，换热面积可以根据需要变动而不改变外形，用导管控制冷却水流向，消除冷却死区，减少冷却水紊流等是本实用新型的主要特征。
图2所示的是本实用新型的另一个品种，即小型双螺旋浸液式热交换器，其结构和原理基本和
图1所示的相同。主要特征是换热面积大，且可根据需要在0.28m～0.52m之间调整(制造前选定换热面积)，采用双螺旋体，有两只冷却水导管，内导管9底部封闭，冷却水由入口2进入，由内导管上端四侧孔流至外导管11内部，冷却出口样品，再由外导管11底部流入外壳3内，冷却入口样品。
权利要求1.一种用于火力发电厂热力系统水、汽在线集中取样分析系统的小型浸液式热交换器，其特征是水、汽取样管绕制成的螺旋体，进出口垂直安装于盖板端面上，冷却水导管亦垂直安装于盖板端面，并使其与螺旋体同心；外壳的一端为带排污塞的弧形封头，另一端焊有固定板，并留有凸台，凸台端面加不锈钢密封垫，以凸台的外元与盖板的孔相配合，用四只螺栓连接紧固，构成可重复组装拆卸的热交换室，且样品进出口和冷却水进出口管都在盖端。
2.根据权利要求1所述的小型浸液式执交换器，其特征是取样管绕制的螺旋体是热交换部分，换热面积分为三组，即0.13m，0.13～0.28m，0.28～0.52m，第一组为固定换热面积，第二组和第三组的换热面积可根据取样系统的工况，换热面积可按需要在规定范围内增减，主要靠改变取样管的长度和螺旋体的螺距来实现，不改变小型浸液式执交换器的外形尺寸；取样管采用10×1.5不锈钢管。
3.根据权利要求1、2所述的小型浸液式热交换器，其特征是热交换器的外壳外形尺寸，按照换热面积相对应亦分为三种，即100×3×300mm，100×3×420mm，120×4×500mm，构成了小型浸液式执交换器的外形尺寸系列。
4.根据权利要求1、2、3所述的小型浸液式热交换器，其特征是取样管的进出口，采用球面管接头或卡套式管接头接入水、汽取样系统，不采用公知的焊接方式。
5.根据权利要求1、2、3、4所述的小型浸液式热交换器，其特征是用冷却水导管对冷却水进行导流，导管的出水端孔口，内外元弧为R2～R3mm。
6.根据权利要求1、2、3、4、5所述的小型浸液式热交换器，其特征是热交换系统所采用的冷却水，可以直接采用地表取水的工业水，作为冷却剂。
专利摘要小型浸液式热交换器是火力发电厂热力系统中高温水和蒸汽在线进行取样分析的主要器件，属机械工业热交换器专业。由取样管、冷却水导管、盖板等组成，由于结构合理，换热效率比公知的热交换器可提高5％～10％，由于它整体结构采用组装与拆卸，便于清洗维护；它可直接用工业水进行冷却，省去一套循环水二次冷却设备，大大减少了工程投资；它可根据系统中取样点的情况按需要调整换热面积。
文档编号F28D7/00GK2090508SQ91213628
公开日1991年12月11日 申请日期1991年4月29日 优先权日1991年4月29日
发明者鲍孝恩, 崔捷, 顾文献, 韦品良 申请人:水利电力部南京电力自动化设备厂