一种高效汽水混合加热器的制作方法

本实用新型属于热交换设备，尤其涉及一种高效汽水混合加热器。

背景技术：

汽水混合加热器是一种采用以蒸汽作为热源，将蒸汽与水直接接触进行换热而加热水的设备，其与间接式换热设备相比，具有换热效率高、启动速度快、占地面积小、使用寿命长、运行费用低等特点，在石油、化工、电力、供热等领域得到了广泛应用。传统的汽水混合加热器主要由壳体和位于壳体内的喷管构成，其存在的振动大、噪声大、容易出现水击现象和加热水温度分层等问题难以有效解决。在设计上采用蒸汽从壳体正上方直接对准喷管的进入方式，使蒸汽直接冲击喷管而产生振动及噪音，虽然有些汽水混合加热器在设计上进行了改进，采取在壳体和喷管之间填充不锈钢屑、铜屑、石英等填料或在蒸汽进口增加滤网等措施进行缓流，可在一定程度上减轻了振动及噪音，但由于蒸汽进入壳体方式未改变，蒸汽直接冲击喷管产生振动及噪音是不可避免的；汽水混合瞬时完成，换热速度过快，换热不稳定，汽水混合不充分、不均匀，被加热水容易出现温度分层等问题仍不能彻底解决，因此有待进行改进。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种高效汽水混合加热器，其结构设计合理，使汽水混合更充分、换热效率更高、加热出水温度更均匀；具有无水击、无振动和低噪音的效果。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的：

本实用新型一种高效汽水混合加热器，包括壳体以及与壳体连接的进汽管、进水管以及出水管，其特征在于，所述壳体与进汽管之间通过防水击装置连接，壳体内设有芯管和静态混合器，壳体两端分别设有进水管和出水管，该进水管和出水管均与芯管同轴；壳体与芯管之间的环形空间成为蒸汽腔，该蒸汽腔底部设有排污管，壳体位于出水管和静态混合器之间位置的顶部设有排汽管。

前述的一种高效汽水混合加热器，其中，所述防水击装置为上端封闭而下端开口的中空圆柱体，该中空圆柱体上部侧壁设有圆孔与进汽管一端连接，进汽管水平轴线与防水击装置垂直轴线相互垂直；该防水击装置的垂直轴线与壳体水平轴线呈垂直状偏移，且防水击装置外壁与壳体外壁相切连接；该防水击装置内径是进汽管内径的2至3倍，该防水击装置下端内侧设有一块多孔板，该多孔板板体上均匀布设有数个滤孔，该滤孔孔径为3.5±0.5mm；该防水击装置为两个，是以壳体水平轴线为中心对称设置。

前述的一种高效汽水混合加热器，其中，所述芯管为圆锥管，芯管沿水流方向依次为呈收缩状的进水端、喉口和呈扩散状的扩散段；该芯管穿设在壳体内，其进水端与壳体进水端固定且与进水管相通，出水端位于壳体内部；芯管扩散段均匀布设数个喷射孔，该喷射孔的孔径为3.5±0.5mm，喷射孔轴线与芯管水平轴线的夹角为45度。

前述的一种高效汽水混合加热器，其中，所述静态混合器为两个前后排列的螺旋形静态导流叶片，该静态混合器上端、下端均与壳体内壁固定连接。

本实用新型的有益效果：通过与进汽管相连接的防水击装置的折流、扩径、整流作用以及切向、对称的蒸汽进入壳体方式，达到无水击、无振动和低噪音的效果；通过壳体内设置的静态混合器强化汽水混合换热，达到汽水混合更加充分、换热效率更高、加热出水温度更均匀的功效。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型的蒸汽进入壳体方式示意图。

图中主要标号说明：1壳体、2防水击装置、3芯管、4静态混合器、5进水管、6出水管、7排污管、8排汽管、9进汽管、21多孔板、31喷射孔。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型一种高效汽水混合加热器，包括壳体1以及与壳体1连接的进汽管9、进水管5以及出水管6，其改进之处在于，所述壳体1与进汽管9之间通过防水击装置2连接，壳体1内设有芯管3和静态混合器4，壳体1两端分别设有进水管5和出水管6，该进水管5和出水管6均与芯管3同轴；壳体1与芯管3之间的环形空间成为蒸汽腔，该蒸汽腔底部设有排污管7，壳体位于出水管6和静态混合器4之间位置的顶部设有排汽管8。其中，该防水击装置2为上端封闭而下端开口的中空圆柱体，该中空圆柱体上部侧壁设有圆孔与进汽管9一端连接，进汽管9水平轴线与防水击装置2垂直轴线相互垂直；该防水击装置2的垂直轴线与壳体1水平轴线呈垂直状偏移，且防水击装置2外壁与壳体1外壁相切连接；该防水击装置2内径是进汽管9内径的2至3倍，该防水击装置2下端内侧设有一块多孔板21，该多孔板21板体上均匀布设有数个滤孔，该滤孔孔径为3.5±0.5mm；该防水击装置2为两个，是以壳体1水平轴线为中心对称设置。该芯管3为圆锥管，芯管3沿水流方向依次为呈收缩状的进水端、喉口和呈扩散状的扩散段；该芯管3穿设在壳体1内，其进水端与壳体1进水端固定且与进水管5相通，出水端位于壳体内部；芯管3扩散段均匀布设数个喷射孔31，该喷射孔31的孔径为3.5±0.5mm，喷射孔31轴线与芯管3水平轴线的夹角为45度。该静态混合器4为两个前后排列的螺旋形静态导流叶片，该静态混合器4上端、下端均与壳体1内壁固定连接。

为了能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，举以下实例，并配合附图详细说明如下：

如图1、图2所示，本实用新型高效汽水混合加热器使用时：蒸汽由进汽管9经过防水击装置2的折流、扩径和整流后沿壳体1内壁切向进入进行旋流运动，通过喷射孔31喷入芯管3扩散段；被加热水由进水管5进入芯管3收缩段后流速增大，在喉口位置流速达到最大值，接着在扩散段高速喷出，流速减小，与喷入的蒸汽在高速流动中瞬时充分混合，高温蒸汽将热量传递给水，使水温升高，而蒸汽降温冷凝成水，掺混到被加热水中；然后被加热水在静态混合器4的作用下强化汽水混合换热，使加热出水温度更均匀，最后热水从出水管6流出。

本实施例中为进行说明的内容为现有技术，故不再赘述。

本实用新型高效汽水混合加热器的工作原理：壳体1与芯管3之间的环形空间成为蒸汽腔，该蒸汽腔底部设有排污管7，用来排除蒸汽腔底部的污物；壳体1位于出水管6和静态混合器4之间位置的顶部设有排汽管8，可以及时有效地排除热水中溢出的蒸汽。

进汽管9水平轴线与防水击装置2垂直轴线相互垂直，这样蒸汽进入防水击装置2后通过防水击装置2内壁使蒸汽折流减速；该防水击装置2的垂直轴线与壳体1水平轴线呈垂直状偏移，且防水击装置2外壁与壳体1外壁相切连接，这样可使蒸汽沿壳体1内壁切向进入，避免蒸汽从正上方直接对准芯管3进入而直接冲击芯管3产生振动及噪音，并通过蒸汽的旋流使蒸汽与水以最短时间均匀混合；该防水击装置2内径是进汽管9内径的2至3倍，通过扩径使蒸汽减速；该防水击装置2下端内侧设有具有滤孔的多孔板21可以起整流作用，使蒸汽进一步减速，流动更加平缓，避免设备启动时出现水击现象及振动，同时减小噪音；该防水击装置2为两个，是以壳体1水平轴线为中心对称设置，这样可使蒸汽旋流时受力平衡、受力均匀，避免壳体1产生振动。

芯管3扩散段均匀布设数个喷射孔31轴线与芯管水平轴线的夹角为45度，作用是使蒸汽与水混合更充分，如果夹角偏小，则蒸汽纵向喷入水中深度不够，与水混合不充分，芯管水平轴线附近的水不能和蒸汽混合，不能达到加热的目的，这样加热出水的温度就不均匀，有温度分层现象，即外围水温高、内部水温低；如果夹角偏大，蒸汽流就会阻碍水的流动。鉴于以上两点，夹角45度为以上的契合点，为以上两点融合最好，综合考虑最高效。

静态混合器4通过静态搅拌作用增强汽水混合程度，强化汽水混合换热，使汽水混合更充分、换热效率更高、加热出水温度更均匀。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。