一種蒸汽蓄熱器及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于工業(yè)生產設備技術領域，具體指一種能提高蒸汽蓄熱器充熱效率、延長充熱裝置使用壽命，且能調節(jié)在一定用汽周期內供汽量和耗汽量之間不平衡的蒸汽蓄熱器，包括水箱、熱交換器和汽水分離器；水箱上設置有排污管、液位計和進汽管，熱交換器上設置有測壓計和進水管；熱交換器內沿軸向按一定間距且水平設置的若干孔板，孔板上帶有缺口，軸向相鄰孔板上的缺口不在同一側；缺口處設置軸向布置的降液板，降液板上端高出孔板的上端面形成溢流堰；進汽管上設置有電動閥一和流量檢測裝置，進水管上設置有電動閥二和流量控制閥，出汽管上設置有電動閥三；液位計、電動閥一、電動閥二、流量控制閥、測壓計和電動閥三均與PLC連接。
【專利說明】
一種蒸汽蓄熱器及控制方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)生產設備技術領域，具體指一種蒸汽蓄熱器及控制方法。
【背景技術】
[0002]蒸汽是廣大工廠必不可少的能源之一，蒸汽系統中設置蒸汽蓄熱器后可取得節(jié)能、環(huán)保等綜合經濟效益，主要用于調節(jié)在一定用汽周期內供汽量和耗汽量之間的不平衡，起到“削峰填谷”的作用，變壓式蒸汽蓄熱器具有顯著的環(huán)保、節(jié)能特點，在全國各地得到重點推廣。
[0003]現有的變壓式蒸汽蓄熱器無論是臥式還是立式，都采用“噴嘴+循環(huán)筒”結構的充熱裝置。此充熱裝置存在葫蘆形噴頭容易損壞、熱量交換不均勻、傳熱效率低等缺點。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服現有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種能提高蒸汽蓄熱器充熱效率、延長充熱裝置使用壽命，且能調節(jié)在一定用汽周期內供汽量和耗汽量之間的不平衡的蒸汽蓄熱器及控制方法。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現的:
[0006]—種蒸汽蓄熱器，包括水箱、熱交換器和汽水分離器，所述水箱與熱交換器的底部連通、汽水分離器與熱交換器的頂部連通;水箱上設置有排污管、液位計和進汽管，所述熱交換器上設置有測壓計和進水管;所述汽水分離器上設置有出汽管;熱交換器內沿軸向按一定間距且水平設置的若干孔板，所述孔板上帶有缺口的，軸向相鄰孔板上的缺口不在同一側;所述孔板的缺口處設置軸向布置的降液板，降液板上端高出孔板的上端面形成溢流堰;所述進汽管上設置有電動閥一和流量檢測裝置，所述進水管上設置有電動閥二和流量控制閥，所述出汽管上設置有電動閥三;所述液位計、電動閥一、電動閥二、流量控制閥、測壓計和電動閥三均與PLC連接。
[0007]本發(fā)明進一步設置為:所述水箱上設置有測溫計。
[0008]本發(fā)明進一步設置為:所述降液板的下端向下延伸高出孔板的下端面。
[0009]本發(fā)明進一步設置為:水箱和熱交換器通過圓錐筒連接，所述進汽管設置于所述圓錐筒上。
[0010]本發(fā)明進一步設置為:所述水箱上設置有人孔一，所述熱交換器的上部設置有人孔二。
[0011]本發(fā)明進一步設置為:所述進汽管上設置有單向閥一，所述進水管上設置有單向閥二，所述出汽管上設置有單向閥三。
[0012]—種蒸汽蓄熱器的控制方法，包括以下步驟:
[0013]I)當蒸汽從進汽管進入蒸汽蓄熱器時，安裝在進汽管路上的流量檢測裝置將信號傳送給PLC，PLC將處理后的信號傳送給電動閥二，電動閥二打開開始供水;水蒸氣從最下層孔板逐層向上流動，水從最上層孔板逐層向下流動，由于水的表面張力和水蒸氣的向上的升力將水在孔板上形成一層液面高度與溢流堰的高度相等的液層，多余的水溢過溢流堰沿著降液板向下一層孔板流動;水蒸氣向上的升力大于液層的重力時，穿過液層向上一層孔板流動；
[0014]2)當設備內的壓力將達到設定的最高壓力或液位大于設定的最高液位時，蒸汽蓄熱器充熱結束，測壓計將檢測到的壓力傳送給PLC，或液位計將檢測到的液位傳送給PLC，PLC將處理后的信號反饋給電動閥二和電動閥一，電動閥二和電動閥一先后關閉；
[0015]3)當需要蒸汽蓄熱器放熱時，電動閥三打開，蒸汽蓄熱器水箱內的飽和水開始汽化成飽和蒸汽，蒸汽自下而上逐層穿過孔板，蒸汽與水得到初步分離，然后從熱交換器頂部進入汽水分離器內，在汽水分離器內折流得到進一步分離，提高蒸汽高度；當測壓計檢測到的壓力低于設定的最低壓力時，電動閥三關閉，停止放熱。
[0016]本發(fā)明相比現有技術突出且有益的技術效果是:
[0017](I)采用多層孔板逐層汽-水換熱，換熱效率高、熱交換均勻；
[0018](2)孔板既作為熱交換主要部件、也作為汽-水分離主要部件；
[0019](3)蒸汽蓄熱器充熱、放熱采用PLC和電動閥一、二、三關聯，全自動控制；
[0020](4)根據蒸汽流量采用PLC配置水的流量，汽-水換熱效率達到最高。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發(fā)明的不帶PLC的結構示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明帶PLC的結構示意圖。
[0023]圖中標號含義:
[0024]1-水箱;2-熱交換器;3-汽水分咼器;4-排污管;5-液位計;6_進汽管；
[0025]7-測壓計;8-進水管;9-孔板;10-降液板;11_溢流堰;12-電動閥一；
[0026]13-流量檢測裝置;14-電動閥二； 15-流量控制閥；16-電動閥三；
[0027]17-測溫計；18-圓錐筒；19-人孔一;20-人孔二; 21-單向閥一；
[0028]22-單向閥二; 23-單向閥三;24-出汽管。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖以具體實施例對本發(fā)明作進一步描述:
[0030]參見圖1、圖2所示，一種蒸汽蓄熱器，包括水箱1、熱交換器2和汽水分離器3，所述水箱I與熱交換器2的底部連通、汽水分離器3與熱交換器2的頂部連通;水箱I上設置有排污管4、液位計5和進汽管6，所述熱交換器2上設置有測壓計7和進水管8;所述汽水分離器3上設置有出汽管24;熱交換器2內沿軸向按一定間距且水平設置的若干孔板9，采用多層孔板9逐層汽-水換熱，換熱效率高、熱交換均勻，孔板9既作為熱交換主要部件、也作為汽-水分離主要部件;所述孔板9上帶有缺口的，軸向相鄰孔板9上的缺口不在同一側;所述孔板9的缺口處設置軸向布置的降液板10，降液板10上端高出孔板9的上端面形成溢流堰11;所述進汽管6上設置有電動閥一 12和流量檢測裝置13，所述進水管8上設置有電動閥二 14和流量控制閥15，所述出汽管24上設置有電動閥三16;所述液位計5、電動閥一 12、電動閥二 14、流量控制閥15、測壓計7和電動閥三16均與PLC連接，根據蒸汽流量采用PLC配置水的流量，汽-水換熱效率達到最高。
[0031]本發(fā)明進一步設置為:所述水箱I上設置有測溫計17，本實施例中的測溫計17設置在水箱I的底部，這樣便于觀察水箱I內的。
[0032]本發(fā)明進一步設置為:所述降液板10的下端向下延伸高出孔板9的下端面。
[0033]本發(fā)明進一步設置為:水箱I和熱交換器2通過圓錐筒18連接，所述進汽管6設置于所述圓錐筒18上，本實施例中，水箱I的直徑大于熱交換器2的直徑，這樣便于對水的收集，同時也方便使用者根據不同場地，設計不同尺寸的水箱I和熱交換器2，使用效率高。
[0034]本發(fā)明進一步設置為:所述水箱I上設置有人孔一19，所述熱交換器2的上部設置有人孔二 20，這樣便于維修。
[0035]本發(fā)明進一步設置為:所述進汽管6上設置有單向閥一21，所述進水管8上設置有單向閥二 22，所述出汽管24上設置有單向閥三23，單向閥一 21是防止蒸汽蓄熱器停止充熱后，蓄熱器內的蒸汽流出進汽管6;單向閥二 22是防止蒸汽蓄熱器停止充熱后，蓄熱器內的蒸汽流出進水管8;單向閥三23是防止蒸汽蓄熱器停止放熱后管道內的蒸汽反流回汽水分離器3。
[0036]—種蒸汽蓄熱器的控制方法，包括以下步驟:
[0037]I)當蒸汽從進汽管6進入蒸汽蓄熱器時，安裝在進汽管6路上的流量檢測裝置13將信號傳送給PLC，PLC將處理后的信號傳送給電動閥二 14，電動閥二 14打開開始供水;水蒸氣從最下層孔板9逐層向上流動，水從最上層孔板9逐層向下流動，由于水的表面張力和水蒸氣的向上的升力將水在孔板9上形成一層液面高度與溢流堰11的高度相等的液層，多余的水溢過溢流堰11沿著降液板10向下一層孔板9流動;水蒸氣向上的升力大于液層的重力時，穿過液層向上一層孔板9流動；
[0038]2)當設備內的壓力將達到設定的最高壓力或液位大于設定的最高液位時，蒸汽蓄熱器充熱結束，測壓計7將檢測到的壓力傳送給PLC，或液位計5將檢測到的液位傳送給PLC，PLC將處理后的信號反饋給電動閥二 14和電動閥一 12，電動閥二 14和電動閥一 12先后關閉；
[0039]3)當需要蒸汽蓄熱器放熱時，電動閥三16打開，蒸汽蓄熱器水箱I內的飽和水開始汽化成飽和蒸汽，蒸汽自下而上逐層穿過孔板9，蒸汽與水得到初步分離，然后從熱交換器2頂部進入汽水分離器3內，在汽水分離器3內折流得到進一步分離，提高蒸汽高度；當測壓計7檢測到的壓力低于設定的最低壓力時，電動閥三16關閉，停止放熱。
[0040]上述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非依此限制本發(fā)明的保護范圍，故:凡依本發(fā)明的結構、形狀、原理所做的等效變化，均應涵蓋于本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種蒸汽蓄熱器，其特征在于:包括水箱、熱交換器和汽水分離器，所述水箱與熱交換器的底部連通、汽水分離器與熱交換器的頂部連通;水箱上設置有排污管、液位計和進汽管，所述熱交換器上設置有測壓計和進水管;所述汽水分離器上設置有出汽管;熱交換器內沿軸向按一定間距且水平設置的若干孔板，所述孔板上帶有缺口的，軸向相鄰孔板上的缺口不在同一側;所述孔板的缺口處設置軸向布置的降液板，降液板上端高出孔板的上端面形成溢流堰;所述進汽管上設置有電動閥一和流量檢測裝置，所述進水管上設置有電動閥二和流量控制閥，所述出汽管上設置有電動閥三;所述液位計、電動閥一、電動閥二、流量控制閥、測壓計和電動閥三均與PLC連接。2.根據權利要求1所述的一種蒸汽蓄熱器，其特征在于:所述水箱上設置有測溫計。3.根據權利要求1或2所述的一種蒸汽蓄熱器，其特征在于:所述降液板的下端向下延伸高出孔板的下端面。4.根據權利要求1或2所述的一種蒸汽蓄熱器，其特征在于:水箱和熱交換器通過圓錐筒連接，所述進汽管設置于所述圓錐筒上。5.根據權利要求1或2所述的一種蒸汽蓄熱器，其特征在于:所述水箱上設置有人孔一，所述熱交換器的上部設置有人孔二。6.根據權利要求1所述的一種蒸汽蓄熱器，其特征在于:所述進汽管上設置有單向閥一，所述進水管上設置有單向閥二，所述出汽管上設置有單向閥三。7.一種權利要求1所述的蒸汽蓄熱器的控制方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)當蒸汽從進汽管進入蒸汽蓄熱器時，安裝在進汽管路上的流量檢測裝置將信號傳送給PLC，PLC將處理后的信號傳送給電動閥二，電動閥二打開開始供水;水蒸氣從最下層孔板逐層向上流動，水從最上層孔板逐層向下流動，由于水的表面張力和水蒸氣的向上的升力將水在孔板上形成一層液面高度與溢流堰的高度相等的液層，多余的水溢過溢流堰沿著降液板向下一層孔板流動;水蒸氣向上的升力大于液層的重力時，穿過液層向上一層孔板流動； 2)當設備內的壓力將達到設定的最高壓力或液位大于設定的最高液位時，蒸汽蓄熱器充熱結束，測壓計將檢測到的壓力傳送給PLC，或液位計將檢測到的液位傳送給PLC，PLC將處理后的信號反饋給電動閥二和電動閥一，電動閥二和電動閥一先后關閉； 3)當需要蒸汽蓄熱器放熱時，電動閥三打開，蒸汽蓄熱器水箱內的飽和水開始汽化成飽和蒸汽，蒸汽自下而上逐層穿過孔板，蒸汽與水得到初步分離，然后從熱交換器頂部進入汽水分離器內，在汽水分離器內折流得到進一步分離，提高蒸汽高度；當測壓計檢測到的壓力低于設定的最低壓力時，電動閥三關閉，停止放熱。
【文檔編號】F28D20/00GK105841538SQ201610341035
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】熊從貴, 林文賢
【申請人】臺州龍江化工機械科技有限公司