專利公布號：CN A
發明人：項祥勇
申請人：大冶斯瑞爾換熱器有限公司
為了有利于烘缸排水，提高紙頁烘干效率，造紙機干燥部蒸汽冷凝水熱力系統末段的二次蒸汽往往需要通過熱交換器將二次蒸汽變成熱水，通過氣體體積的突然變小而產生一定的抽吸力，使末段烘缸組內的冷凝水通暢排出，避免烘缸積水。通常采用的熱交換器為汽水分離的非接觸式熱交換器，二次蒸汽走殼程，冷卻水走管程，通過傳導方式進行熱交換。這種熱交換器的優點是：由于冷卻水和二次蒸汽是分離的，蒸汽冷凝水的硬度不會被破壞，冷凝水不需要經過軟化處理可以直接回鍋爐。其缺點是：由于熱交換的方式是通過熱傳導的方式進行的，因此熱交換效率比較低，換熱時間長。
提供一種高效的汽水接觸式熱交換器，能夠顯著提高熱交換器將高溫二次蒸汽轉化成冷凝水的效率。
圖1 汽水接觸式熱交換器的結構
1—罐體 2—多孔板 3—冷卻水噴淋裝置 4—濾網 5—混合氣體出口管道 6—氣水分離器 7—流量調節閥 8—冷卻水輸入管道 9—液位變送器 10—二次蒸汽輸入管道 11—溫度變送器 12—液態水回流管道 13—抽水泵 14—法蘭式連接
如圖1所示，冷卻水輸入管道的末端與豎直向下設置于罐體內的冷卻水噴淋裝置相連，冷卻水噴淋裝置的下端設置有一塊與罐體內壁中部相連的多孔板，便于快速收集液態水，多孔板為下凹弧形的不銹鋼板，不銹鋼板上分布有圓孔，罐體側面下部連接有二次蒸汽輸入管道以及液態水回流管道。
為了增大冷卻水的噴射范圍，冷卻水噴淋裝置包括與冷卻水輸入管道末端相連的球面結構的噴射面，噴射面上設置有冷卻水噴射孔。按照實際噴射壓力的不同，冷卻水噴射孔的孔徑由噴射面底部到上部逐漸增大，以保證噴射出的水能均勻分布且能進一步霧化，冷卻水引自自來水。為防止水中鈣離子由于遇熱鈣化堵塞噴射孔，噴射面采用不銹鋼材質，這樣鈣化的雜質遇到不銹鋼小孔邊緣容易破裂，從而降低噴射孔被堵塞的可能性。冷卻水輸入管道與噴射面的連接處設置有肋板，肋板的夾角為135°，能增大整個噴淋裝置的強度。
冷卻水輸入管道上安裝有可更換的濾網，進一步凈化冷卻水；濾網采用法蘭式連接設置于罐體外側的冷卻水輸入管道上，便于定期更換。
罐體頂部連接有不凝性氣體和少量水蒸氣的混合氣體出口管道，混合氣體出口管道的末端連接于氣水分離器內；液態水回流管道上設置有溫度變送器以及抽水泵，溫度變送器與設置于冷卻水輸入管道上的流量調節閥相連，抽水泵與設置于罐體上的液位變送器相連。
工作原理：從罐體下部通入的高溫二次蒸汽，在罐體內上升時與從冷卻水噴淋裝置中噴射出的霧狀低溫冷卻水直接接觸，蒸汽遇冷后，其中的水蒸氣冷凝成液態水，與冷卻水混合下降到罐體中部下凹弧形的多孔板后迅速匯集，并由多孔板上的小孔流到罐體底部，然后由罐體底部的液態水回流管道流走，二次蒸汽中部分不凝性氣體和少量水蒸氣沿罐體頂部混合氣體出口管道溢出到氣水分離器，進一步回收混合氣體中的水分。
由安裝在液態水回流管道上的溫度變送器檢測熱交換器出水溫度，并通過控制器控制安裝在冷卻水輸入管道上的流量調節閥的開度，保持高的熱交換效率。罐體上安裝的液位變送器檢測熱交換器內部液體的高度，并通過控制器控制液態水回流管道上抽水泵的啟停，保持罐體內液位不高于多孔板*低點，以免液態水堵住多孔板的小孔，使得多孔板起不到快速匯聚液態水的目的。
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