[实用新型]一种低噪音和低振动的管道式蒸汽直接加热冷水装置及供暖系统

说明书

本实用新型提供一种低噪音和低振动的管道式蒸汽直接加热冷水装置及供暖系统，所述装置包括汽水混合管(9)、与汽水混合管(9)连接的蒸汽管道(5)和冷水管道(2)以及设置在汽水混合管(9)之中的泡沫金属(10)。通过在汽水混合管段中填充泡沫金属，利用泡沫金属的多孔特性将从蒸汽管道入射的蒸汽分散成无数的细小蒸汽泡，并与从冷水管道流入的冷水在汽水混合段内发生直接接触凝结。本实用新型具有换热效率极高且振动和噪音低的特性，同时结构紧凑、安装和维护方便、成本低廉。

技术领域

本实用新型涉及高效换热和节能型供暖等领域，尤其涉及一种利用泡沫金属分散射流蒸汽的管道式蒸汽直接加热冷水装置及供暖系统。

背景技术

近年来供暖季的雾霾天气已经引起社会的广泛关注，而北方城镇冬季供热排放正是冬季雾霾形成的重要原因，因此推行清洁和节能型供热具有重要意义。利用工业生产过程中产生的乏蒸汽、废蒸汽进行区域供热也是重要的清洁供暖方式，可实现能源的梯级利用，提高能源利用率。

蒸汽作为热源供热的方式主要有：在蒸汽产生源头，如热电厂或者工业生产区，利用汽水间壁式换热器进行热交换，蒸汽冷凝释放大量潜热，加热供热管网的热水，以水作为热媒向热用户供热；或者是直接以蒸汽作为热媒，通过蒸汽管网直接输送蒸汽到热用户处，通过蒸汽散热器进行供热。

此外，还有另一种重要方式，即通过一种被称为“汽水直接换热器”的设备将蒸汽直接加热冷水使之成为热水，继而可用于供暖、洗浴或者其他日常生活。蒸汽直接加热冷水被公认为是所有汽水换热方式中效率最高的，但是当大面积的蒸汽和冷水直接接触时，由于大尺寸蒸汽泡的瞬间溃灭会诱发周围冷水的极速冲击，即产生水锤现象，该现象会产生剧烈的周期性的振动，不仅产生显著的噪声且会给相关设备的安全运行带来极大的隐患。

因此，需要新的技术和设备，以至少部分解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

针对汽水直接换热设备中由于大面积的蒸汽和冷水直接接触时产生的噪声和振动等危害设备安全运行的问题，本实用新型提供了一种低噪音和低振动的管道式蒸汽直接加热冷水装置，通过在汽水混合管段中填充泡沫金属，利用泡沫金属的多孔特性将从蒸汽管道入射的蒸汽分散成无数的细小蒸汽泡，并与从冷水管道流入的冷水在汽水混合段内发生直接接触凝结，避免了大尺寸蒸汽泡与冷水直接接触时诱发的水锤现象，杜绝了由此导致的设备和与之连接的管道剧烈振动。该类型汽水直接换热装置具有很高的传热效率、低噪音和低振动、易于加工、成本低廉等特点。

为解决上述问题，本实用新型提出的技术方案为：

根据本实用新型的一方面，提供一种低噪音和低振动的管道式蒸汽直接加热冷水装置，其特征在于，包括汽水混合管(9)、与汽水混合管(9)连接的蒸汽管道(5)和冷水管道(2)以及设置在汽水混合管(9)之中的泡沫金属(10)，来自蒸汽管道(5)的蒸汽在汽水混合管(9)中与来自冷水管道(2)冷水混合并对该冷水加热。

根据本实用新型的实施方案，低噪音和低振动的管道式蒸汽直接加热冷水装置还包括与汽水混合管(9)连接的热水管道(7)。

根据本实用新型的实施方案，所述冷水管道(2)和所述热水管道可由聚氯乙烯(PVC)或者聚丙烯(PP)或者镀锌钢管制成；所述汽水混合管(9)为无缝钢管。

根据本实用新型的实施方案，所述冷水管道(2)、热水管道(7) 和汽水混合管(9)的内径相同，其管径范围为50-200mm，且均为蒸汽管道(5)内径的2-4倍。

根据本实用新型的实施方案，所述蒸汽管道(5)的材质可为无缝钢管且在外壁设置保温层，保温材料可为聚氨酯泡沫或者硅酸铝。也可以采用其他合适的材料。

根据本实用新型的实施方案，所述汽水混合管(9)内填充的泡沫金属(10)材质可以为铜或者铝，且泡沫金属的孔径范围在1-10 mm。或者也可以采用其他的泡沫金属或者合适的孔径。