双螺旋管热网加热器的制作方法

本实用新型涉及换热器技术领域，特别涉及双螺旋管热网加热器。

背景技术：

热网加热器是热网系统的关键设备，是热电厂的主要设备之一，其主要功能是利用汽轮机的抽汽或从锅炉引来的蒸汽(加热介质)来加热热水供应系统中的循环水以满足供热用户要求，从而实现热电联产。热网加热器分基本热网加热器和高峰热网加热器两种。基本热网加热器是在整个供热期间一直连续工作，承担基本热负荷即满足绝大部分供热期间用户对热水温度的要求。在冬季最冷期间，串联在基本热网加热器之后，提高供热的热水温度以满足用户对更高水温要求的热网加热器称为高峰热网加热器。

热网加热器是用来加热送往热网的采暖水，加热蒸汽来自压力较高的汽轮机抽汽或从锅炉引来的新汽经减温减压后作为热源，将热网水加热到所需的送水温度。热网加热器取样冷却器飞灰取样器冷风隔绝门热风隔绝门管道补偿器减温减压器新型水膜式除氧器连续排污膨胀器定期排污膨胀器疏水箱/疏水扩容器射水抽气器真空滤油机低速自动机械盘车立式循环水泵检修盘车旁置式汽轮机主轴检修盘转装置汽液两相流液位自动疏水调节器新型电动二次滤网收球网冷却器换热器。

现有的热网加热器传热效率较低，而且壳体内壁的污垢附着在管壁上难以清理，导致加热器寿命降低同时也导致传热效率的降低。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种双螺旋管热网加热器。传热效率高，噪音低，同时污垢易清理。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：该种双螺旋管热网加热器，包括壳体、进水管、出水管、换热管、进汽管和出汽管，所述壳体为立式圆筒状，在壳体上设有进水管和出水管，进水管和出水管与壳体内腔连通，在壳体内设有换热管，换热管上设有进汽管和出汽管，进汽管和出汽管与换热管连通，在进水管、出水管、进汽管和出汽管位置均设有温度传感器、压力传感器和电动控制阀；温度传感器、压力传感器和电动控制阀与控制器电联；所述换热管为双螺纹管，换热管的内壁和外壁长换热管长度方向均设有螺旋形波纹，换热流体流经换热管时远离换热管管壁部分保持原有流动状态，靠近管壁部分呈流体速度方向和大小不断改变的螺旋运动，且影响远离换热管管壁部分的流动状态，使得换热流体形成混合三元流。

进一步地，所述壳体底部设有进水管，顶部设有出水管，换热管的上部设有进汽管，下部设有出汽管，且进汽管的直径大于出汽管的直径。

进一步地，壳体一侧底部设有放水口，且在壳体放水口上方设有紧急放水口。

进一步地，换热管上设有抽气口和放气口，放气口位于抽汽口上方。

进一步地，换热管上设有平衡容器接口，所述平衡容器包括差压变送器、调节器和疏水阀，差压变送器和调节器通过管道与换热管连接，并在管道上设有蒸汽疏水阀。

进一步地，所述三元流包括靠近换热管管壁的换热流体、远离换热管管壁的换热流体和两者间的换热流体。

进一步地，所述换热管内壁和外壁设有波纹间距相同的螺旋形波纹。

进一步地，所述换热管内壁和外壁设有波纹间距不同的螺旋形波纹。

综上，本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

由于采用了双螺纹管时的换热管，因此单相流体变为螺旋三元流流动，呈湍流状态，湍流流体不断破坏和减薄管壁层流边界层，有效降低热阻，提高管内传热系数，双重强化传热。相变流体侧因三维螺旋管螺旋波纹结构有效截断凝结液膜，不致使凝结膜液膜沿管壁大面积形成和增厚，从而减少冷凝侧热阻，提高传热系数。由于换热流体的湍流程度大大增强，高速冲刷管壁，使得污垢难以附着，减少污垢热阻，提高传热效率，不易结垢，便于清理，降低噪音。

附图说明

图1为本实用新型的外形图；

图2为图1的俯视图；

图3为换热管的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的A-A剖视图；

图6为图3的另一A-A剖视图；

图中：

1壳体、2进水管、3出水管、4换热管、5进汽管、6出汽管、7温度传感器、8压力传感器、9内壁的螺旋形波纹，10外壁的螺旋形波纹、11放水口、12紧急放水口、13抽汽口、14放气口、15平衡容器接口。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本实用新型的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本实用新型，并非以此限定本实用新型的保护范围。

如图1-6所示，该实用新型包括壳体1、进水管2、出水管3、换热管4、进汽管5和出汽管6等部分。其中壳体为立式圆筒状，在壳体上设有进水管和出水管，壳体底部设有进水管，顶部设有出水管，进水管和出水管与壳体内腔连通，进水管将要被加热的水输送到壳体内，出水管将加热完成后的水输送出去。在壳体内设有换热管，换热管上设有进汽管和出汽管，进汽管和出汽管与换热管连通。所述换热管的上部设有进汽管，下部设有出汽管，换热管上设有抽汽口13和放气口14，放气口14位于抽汽口13上方。且进汽管的直径大于出汽管的直径，保证足够的进汽量而且出汽管的直径比进汽管直径小可以使得蒸汽可以在换热管内流动的时间更长，保证换热效果。进水方向和进汽方向相反，提高湍流形成效果。

在进水管、出水管、进汽管和出汽管位置均设有温度传感器7、压力传感器8和电动控制阀，温度传感器、压力传感器和电动控制阀与控制器电联。这样可以实时监测进水、出水、进汽、出汽温度，实时控制电动控制阀的开、关，保证水温达到设定温度后再出水，蒸汽温度下降到设定温度后再出汽，提高能源利用率。

壳体一侧底部设有放水口11，且在壳体放水口上方设有紧急放水口12，当需要平衡压力或者紧急处理时，可是打开对应的放水口。

换热管为双螺纹管，换热管的内壁和外壁长换热管长度方向均设有螺旋形波纹，换热流体流经换热管时远离换热管管壁部分保持原有流动状态，靠近管壁部分呈流体速度方向和大小不断改变的螺旋运动，且影响远离换热管管壁部分的流动状态，使得换热流体形成混合三元流。所述三元流包括靠近换热管管壁的换热流体、远离换热管管壁的换热流体和两者间的换热流体。

换热管上设有平衡容器接口，所述平衡容器包括差压变送器、调节器和疏水阀，差压变送器和调节器通过管道与换热管连接，并在管道上设有蒸汽疏水阀。平衡容器用于平衡换热管内的压力，将冷凝的水通过疏水阀排出，保证换热管的强度，提高寿命。

如图5所示，所述换热管内壁的螺旋形波纹9和外壁的螺旋形波纹10波纹间距相同。

如图6所示，所述换热管内壁的螺旋形波纹9和外壁的螺旋形波纹10波纹间距不相同。

上述两种波纹的设计形式还可以做其他适当的改变，以满足不同管径和结构形式的加热器的湍流形成形式，保证加热效果。

由于采用了双螺纹管时的换热管，因此单相流体变为螺旋三元流流动，呈湍流状态，湍流流体不断破坏和减薄管壁层流边界层，有效降低热阻，提高管内传热系数，双重强化传热。相变流体侧因三维螺旋管螺旋波纹结构有效截断凝结液膜，不致使凝结膜液膜沿管壁大面积形成和增厚，从而减少冷凝侧热阻，提高传热系数。由于换热流体的湍流程度大大增强，高速冲刷管壁，使得污垢难以附着，减少污垢热阻，提高传热效率，不易结垢，便于清理，降低噪音。

上述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应扩入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。