汽水接触式热交换器
2019-05-27来源：浆纸技术作者：项祥勇标签：智能造纸机械
为了有利于烘缸排水，提高纸页烘干效率，造纸机干燥部蒸汽冷凝水热力系统末段的二次蒸汽往往需要通过热交换器将二次蒸汽变成热水，通过气体体积的突然变小而产生一定的抽吸力，使末段烘缸组内的冷凝水通畅排出，避免烘缸积水。通常采用的热交换器为汽水分离的非接触式热交换器，二次蒸汽走壳程，冷却水走管程，通过传导方式进行热交换。这种热交换器的优点是：由于冷却水和二次蒸汽是分离的，蒸汽冷凝水的硬度不会被破坏，冷凝水不需要经过软化处理可以直接回锅炉。其缺点是：由于热交换的方式是通过热传导的方式进行的，因此热交换效率比较低，换热时间长。
提供一种高效的汽水接触式热交换器，能够显著提高热交换器将高温二次蒸汽转化成冷凝水的效率。
图1汽水接触式热交换器的结构
1—罐体2—多孔板3—冷却水喷淋装置4—滤网5—混合气体出口管道6—气水分离器7—流量调节阀8—冷却水输入管道9—液位变送器10—二次蒸汽输入管道11—温度变送器12—液态水回流管道13—抽水泵14—法兰式连接
如图1所示，冷却水输入管道的末端与竖直向下设置于罐体内的冷却水喷淋装置相连，冷却水喷淋装置的下端设置有一块与罐体内壁中部相连的多孔板，便于快速收集液态水，多孔板为下凹弧形的不锈钢板，不锈钢板上分布有圆孔，罐体侧面下部连接有二次蒸汽输入管道以及液态水回流管道。
为了增大冷却水的喷射范围，冷却水喷淋装置包括与冷却水输入管道末端相连的球面结构的喷射面，喷射面上设置有冷却水喷射孔。按照实际喷射压力的不同，冷却水喷射孔的孔径由喷射面底部到上部逐渐增大，以保证喷射出的水能均匀分布且能进一步雾化，冷却水引自自来水。为防止水中钙离子由于遇热钙化堵塞喷射孔，喷射面采用不锈钢材质，这样钙化的杂质遇到不锈钢小孔边缘容易破裂，从而降低喷射孔被堵塞的可能性。冷却水输入管道与喷射面的连接处设置有肋板，肋板的夹角为135°，能增大整个喷淋装置的强度。
冷却水输入管道上安装有可更换的滤网，进一步净化冷却水；滤网采用法兰式连接设置于罐体外侧的冷却水输入管道上，便于定期更换。
罐体顶部连接有不凝性气体和少量水蒸气的混合气体出口管道，混合气体出口管道的末端连接于气水分离器内；液态水回流管道上设置有温度变送器以及抽水泵，温度变送器与设置于冷却水输入管道上的流量调节阀相连，抽水泵与设置于罐体上的液位变送器相连。
工作原理：从罐体下部通入的高温二次蒸汽，在罐体内上升时与从冷却水喷淋装置中喷射出的雾状低温冷却水直接接触，蒸汽遇冷后，其中的水蒸气冷凝成液态水，与冷却水混合下降到罐体中部下凹弧形的多孔板后迅速汇集，并由多孔板上的小孔流到罐体底部，然后由罐体底部的液态水回流管道流走，二次蒸汽中部分不凝性气体和少量水蒸气沿罐体顶部混合气体出口管道溢出到气水分离器，进一步回收混合气体中的水分。
由安装在液态水回流管道上的温度变送器检测热交换器出水温度，并通过控制器控制安装在冷却水输入管道上的流量调节阀的开度，保持高的热交换效率。罐体上安装的液位变送器检测热交换器内部液体的高度，并通过控制器控制液态水回流管道上抽水泵的启停，保持罐体内液位不高于多孔板最低点，以免液态水堵住多孔板的小孔，使得多孔板起不到快速汇聚液态水的目的。
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