汽水混合加熱器

汽水混合加熱器是一種新型的蒸汽和水（或其它液體）直接混合的加熱裝置，它利用蒸汽直接對水（或液體）進行加熱升溫。目前有浸沒式與管道式兩種。汽水混合加熱器與其它間接式換熱設備比較，它具有換熱效率高（幾乎達百分之百）、噪聲小、安裝簡單，成本低廉等特點。它是浴池給水、生產生活用熱水供應及熱水採暖系統中最理想的蒸汽加熱設備。同時廣泛用於食品釀造、醫藥、化工、石油、橡膠、造紙等行業的流體的混合與加熱。

基本介紹

• 中文名：汽水混合加熱器
• 源自：日本北斗公司
• 申請專利：1988年
• 用途：加熱

起源

汽水混合加熱器，最早源自於日本北斗公司生產的“星牌”串聯蒸汽加熱器——“STAR INLINE STEAM HEATERS FOR LIQUIDS”。而中國的第一台汽水混合加熱器，則最先研製於1985年，1987年在長沙散熱器廠研製成功，並在1988年申請了專利，同時1987年中國建筑西北設計院陸耀慶主編的《供暖通風設計手冊》特別推薦使用“SEMEM_QSH型汽水混合加熱器”。它曾於1987年和1989年分別榮獲城鄉建設環保部重大科技成果獎及湖南省優秀新產品獎。基於其性能卓著，市場廣闊，隨後國內眾多廠商竟相仿製銷售。

發展

中國第一代汽水混合加熱器：QSH型汽水混合加熱器（即管道式汽水混合加熱器）。

QSH型汽水混合加熱器

1989年西門熱水機械范錫明先生，設計發明的實用新型專利證書產品浸沒式汽水混合器（專利號：89 2 11610.2）。

浸沒式汽水混合加熱器

參考文獻

1、最早於1987年《供暖通風設計手冊》特別推薦（汽水混合加熱器：詳見P539）

2、1988年專利，專利號：88 2 12607.5，專利名稱：QSH型汽水混合加熱器。

3、西門熱水機械范錫明先生，於1989年設計發明的實用新型專利證書產品浸沒式汽水混合器（專利號：89 2 11610.2）。

4、2003年中國石化集團上海工程有限公司出版的《化工工藝設計手冊》下冊（第三版）書中的“SQS型汽水混合加熱器”相關數據。

5、2003年第11期《黑龍江科技信息》淺談汽水混合加熱器的套用，作者：李雲峰。

6、2011年06期《現代化工》噴射式汽水混合加熱器的研究進展，發表單位：太原理工大學化學化工學院。 　7、2011年8月《科技信息報》公布的發明專利，專利號：20111/009 / 24 /580，專利名稱：管線型混合式加熱設備根據。

工作原理

管道式原理

管道式結構如圖冊所示

1、管道式汽水混合加熱器由芯管（拉伐爾噴管）和外殼組成，芯管壁有很多斜孔，芯管進水端相對很小部位為喉口，芯管中間部分是混合加熱區，芯管與外殼之間是蒸汽區。

2、汽水混合加熱器工作過程中，冷水從喉口高速噴入加熱區，同時，蒸汽從芯管斜孔高速噴入加熱區，汽水混合換熱，生產熱水。

浸沒式原理

浸沒式結構如圖冊所示

性能特點

汽水混合加熱器，實現了啟動無衝擊、運行無震動、噪聲極小，即使在裝有溫度自動控制系統的情況下，仍能平穩運行。

產品優點

汽水混合加熱器屬於直接式換熱設備，板式換熱器、熱交換器、散熱器等屬於間接式換熱設備。汽水混合加熱器的優點有： 　1.蒸汽與液體瞬間混合均勻，加熱迅速，熱效率高達100%,節能。 　2.汽水混合加熱蒸汽壓力低於,高於被加熱液體壓力均可使用,而不受蒸汽壓力必須高於液體壓力0.05～0.1Mpa的限制。 　3.振動小，噪音低。 　4.體積小、價格廉、,投資少。 　5.溫升大,可達70℃以上。 　6.結構簡單、可拆卸、不易結垢、免維護、使用壽命長。 　7.可利用工業低壓乏汽作熱源制熱水，節約了能源，保護了環境。 　8.由於針對用戶參數選用型號或專門設計，對用戶有極強的適用性，運行平穩，能滿足用戶各項要求。

型號規格

QSH汽水混合加熱器的型號規格加熱水量表T/h（噸/時）（如表A）

型 號規 格	QSH-4	QSH-6	QSH-8	QSH-10	QSH-12	QSH-16	QSH-20	QSH-24	QSH-32	QSH-40	QSH-48	QSH-64	QSH-70
額定進水量（T/h）	1.2	2.5	4.5	7.0	10	16	25	35	60	105	165	260	400

說明：可根據供水量（即額定進水流量）直接選擇對應型號。要求汽壓≥水壓+0.05MPa。

外形尺寸

為便於設計選型及安裝施工，現列出加熱器外型尺寸。（如表B）

型 號		QSH -4	QSH-6	QSH-8	QSH-10	QSH-12	QSH-16	QSH-20	QSH-24	QSH-32	QSH-40	QSH-48	QSH-64	QSH-70
安裝尺寸	A	105		130			220			450			540	680
	B	105		130			170			300			370	550
	L	240		360			660			1200			1700	2000
水側連線法蘭	DN	40		65			125			250			300	350
	D1	110		145			210			350			430	560
	D	145		180			245			405			485	620
	N×Ф	4×18		4×18			8×18			12×22			16×30	16×30
汽側連線法蘭	DN	40		65			125			250			300	350
	D1	110		145			210			350			430	560
	D	145		180			245			405			485	620
	N×Ф	4×18		4×18			8×18			12×22			16×30	16×30

工作特性

對於不同型號的汽水混合加熱器，為了加熱不同溫度的水，在額定流量D1T/h（噸/時）下，所需蒸汽量D0T/h(噸/時)，可由下式計算。 　D0=C（t2-t1）D1/(i0-Ct2) 　式中C—水的比熱 t1—加熱前的水溫 t2—加熱後的水溫 　0—在壓力為P0時進入汽水混合加熱器飽和蒸汽的熱焓kcal/kg(千卡/公斤) 　在開式系統或循環系統中，加熱水量為額定流量時，加熱溫差與蒸汽消耗量的關係分別列於表C、表D。 　表C開式系統蒸汽消耗量 （飽和蒸汽壓力為0.4MPa時） 單位：T/h(噸/時)

QSH-		4	6	8	10	12	16	20	24	32	40	48	64
額定進水流量D1		1.2	2.5	4.5	7.0	10	16	25	35	60	105	165	260
加 熱溫 度差℃	20	0.039	0.081	0.116	0.228	0.325	0.520	0.813	1.138	1.951	3.145	5.366	8.455
	40	0.081	0.188	0.303	0.471	0.672	1.076	1.681	2.353	4.034	7.057	11.092	17.479
	60	0.125	0.261	0.469	0.730	1.043	1.669	2.609	3.652	6.261	10.952	17.217	27.130
	80	0.173	0.360	0.649	1.009	1.441	2.306	3.603	5.045	8.649	15.135	23.784	37.477

表D循環系統蒸汽消耗量表 （飽和蒸汽壓力為0.4MPa/時） 單位：T/h(噸/時)

QSH-		4	6	8	10	12	16	20	24	32	40	48	64
額定進水流量D1		1.2	2.5	4.5	7.0	10	16	25	35	60	105	165	260
加熱溫度差C	70~95	0.054	0.112	0.201	0.312	0.446	0.714	1.116	1.562	2.678	4.678	7.366	11.607
	70~110	0.088	0.183	0.330	0.514	0.734	1.174	1.830	2.569	4.404	7.706	12.110	19.083
	70~130	0.137	0.286	0.454	0.800	1.413	1.829	2.857	4.000	6.857	12.000	183857	29.714

安裝調試

1、汽水混合加熱器可水平安裝，也可垂直安裝，但是蒸汽噴入方向只能水平或向下。 　2、在蒸汽管道近汽水混合加熱器處，需要安裝止回閥、過濾器。如以循環泵作為系統循環動力時，最好在蒸汽管道上加裝電磁閥，以便停電時能自動切斷汽源。 　3、啟動時，應先開水閥，後開汽閥。停止運行時，應先關汽閥，後關水閥。 　4、調節水量，只能在汽水混合加熱器進水側進行。 　5、汽水混合加熱器一般安裝在水泵的吸水側，但在高溫採暖系統中，水泵無法承受高溫時，汽水混合加熱器也可安裝在水泵的出水側。汽水混合加熱器安裝在水泵吸水側為優先安裝方式（必要時可配熱水泵）。 　6、水溫水位控制參見“水溫水位智慧型控制儀”。

使用要求

蒸汽壓力≥進水壓力+0.05MPa。

用途

凡需要利用蒸汽提溫的場合，都可以利用汽水混合加熱器。例如： 　1. 採暖熱水的製備。 　2. 電廠生水加熱及回收利用低壓除氧器排汽加熱除鹽水。 　3. 化工、石油、輕工等行業回收低壓乏汽，用於製取熱水。 　4. 醫院、賓館、浴池及居民等生活用熱水的制熱水。 　同時按其加熱方式不同，可分為單向開式系統和循環系統。 　（A）單向開式系統（一次性加熱） 　通過加熱器一次性加熱後，熱水直接送往浴池，澡堂及其他生活用水的場合，稱為單向開式系統。單項開式系統中，在未通入蒸汽時，標準流量通過汽水混合加熱器的摩擦損失為5米水柱，通入蒸汽後，摩擦損失為零。 　（B）循環系統（循環加熱） 　如反應罐液體加熱，泳池循環加熱等皆屬於循環加熱系統。在循環加熱系統中，循環水能加熱到的最高溫度，比相同壓力下的飽和蒸汽的溫度低10℃。循環水通過汽水混合加熱器時的摩擦損失最大為3米水柱。

特殊用途

1.回收低壓放散汽 　a.低於大氣壓的放散汽 　b.高於大氣壓的放散汽 　2.回收料液揮發的酸氣、霧氣等放散氣 　3.電廠的高低壓加熱系統 　4.可製造重油和蒸汽的理想混合物以供燃燒使用 　5.蒸發系統的抽低壓 　6.液態物料加熱 　在石油、化工、紡織、冶金等行業中，經常需要對有腐蝕性、易結垢、結疤的液態物料進行加熱提溫。傳統的加熱方法大多都是採用表面式加熱器或採用直接將蒸汽通入料液槽中的直通式加熱方式。前一種加熱方式是連續性的，但由於料液在表面式加熱器中的流速較小，停留時間長，所以加熱管更易被腐蝕、管壁結疤更嚴重。而後一種加熱方式只能是間斷性的，系統複雜、熱效率低、生產效率低。而且系統運行時產生的帶腐蝕性物質和刺激性氣味的放散汽嚴重污染了周邊環境，系統震動、噪音極大。由於以上兩種加熱方式的不科學性，導致設備時運時停，增加了維護檢修工作量及費用，降低了熱效率，增加了生產成本，從而影響了企業的總體經濟效益。 　汽水混合加熱器能夠代替以上兩種加熱方式，由於它先進的設計和工作原理，決定其具有耐腐蝕、耐沖刷、不結垢、不結疤的優點。 　直接用於淋浴。使用情況介紹：該項技術已在陝西、山東、山西、甘肅、遼寧、四川、福建、內蒙古等地的發電廠、化工廠、煉油廠、氧化鋁廠以及其它如食品、釀酒、造紙、紡織等行業的除鹽水加熱、工業用熱水以及採暖用熱水製取、低壓乏汽回收、抽低壓、液態物料提溫、腐蝕性以及帶刺激性氣味氣體的抽吸排放等方面得到廣泛推廣使用，取得良好效果，經濟效益顯著。

注意問題

設計、訂貨時應提供以下技術參數，以便選擇合理的汽水混合加熱器。 　a：蒸汽壓力（表壓）和溫度。 　b：進水壓力（表壓）、流量和起始溫度。 　c：出水壓力（表壓）和溫度。 　d：是用於開式系統還是用於閉式循環系統或是用於水處理系統。 　e：安裝方式，即水平安裝還是垂直安裝。 　f：用在什麼場合，用途是什麼，液體有無腐蝕性，是否需配溫度控制系統，材質選擇等等。