阅读说明：本技术 一种新型蒸汽降温节能设备 (Novel steam cooling energy-saving equipment ) 是由 梁缠柱 张洪伟 于 2018-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新型蒸汽降温节能设备,属于蒸汽应用和节能领域,其包括：多级降温器、级变调节单元、感应和控制单元、低温旁通单元、多段换热设备。过热蒸汽进入所述多级降温器,被冷凝水降温后向多段换热设备供汽,所述感应和控制单元根据多级降温器出口蒸汽温度来控制级变调节单元和低温旁通单元,所述级变调节单元调节多级降温器的降温级数来实现目标出口温度,所述低温旁通单元在多级降温器出口蒸汽温度低到最低设定值时直接将冷凝水通向多段换热设备的冷凝水加热段。本发明解决了蒸汽较高的过热度严重影响换热设备效率和寿命的问题,而且结构简单、稳定可靠、投资和运行成本低,提高了企业蒸汽系统运行的经济性,降低其蒸汽耗量,有助于企业实现节能增效和减排目的。(The invention discloses a novel steam cooling energy-saving device, which belongs to the field of steam application and energy conservation and comprises: the device comprises a multi-stage cooler, a stage change adjusting unit, an induction and control unit, a low-temperature bypass unit and a multi-stage heat exchange device. Superheated steam enters the multistage cooler, supplies vapour to multistage heat transfer equipment after being cooled by the comdenstion water, response and control unit come control level change regulating unit and low temperature bypass unit according to multistage cooler export steam temperature, the cooling progression that the multistage cooler was adjusted to the level change regulating unit realizes target outlet temperature, low temperature bypass unit directly accesss to multistage heat transfer equipment's comdenstion water heating section with the comdenstion water when multistage cooler export steam temperature is low to minimum setting value. The invention solves the problem that the efficiency and the service life of heat exchange equipment are seriously influenced by higher superheat degree of steam, has simple structure, stability and reliability and low investment and operation cost, improves the economical efficiency of the operation of a steam system of an enterprise, reduces the steam consumption of the enterprise, and is beneficial to the realization of energy conservation, efficiency improvement and emission reduction of the enterprise.)

一种新型蒸汽降温节能设备

技术领域

本发明涉及过热蒸汽的降温、用汽设备的效率提升和冷凝水的热能回收利用，是一种新型蒸汽降温节能设备。

背景技术

在各行各业的蒸汽用户中，过热蒸汽越来越多地成为主要汽源。由于过热蒸汽传热系数低，导致换热设备生产效率降低，此外，使用过热蒸汽时，设备寿命缩短、维修率提高和运行费用增加，因此需要将过热蒸汽降温后变成饱和蒸汽才能供给换热设备。市场上现有的减温设备结构复杂、占用空间大、安装工程量大、投资大、故障率高，而且节能效果不明显。所以现实情况是，绝大部分企业没有对过热蒸汽进行减温而直接使用，导致了使用过热蒸汽带来的问题长期存在。而一些企业虽然安装了减温系统，但蒸汽耗量没有明显降低，许多更是因故障原因无法正常运行，既浪费了投资和能源，又承受着过热蒸汽带来的后果。

本发明的一种新型蒸汽降温节能设备结构简单，没有磨损件，而且易于安装和投资费用低，既能解决使用过热蒸汽带来的问题，还能回收利用冷凝水中热能，可以为蒸汽用户有效、经济而可靠地实现节能增效和延长设备寿命的目的。

发明内容

本发明是为了降低过热蒸汽温度以提高用汽设备效率和延长其寿命并降低其蒸汽耗量。其目的在于提供一种新型蒸汽降温节能设备。

本发明通过以下技术方案来实现：一种新型蒸汽降温节能设备，包括：多级降温器1、级变调节单元2、感应和控制单元 3、低温旁通单元4、多段换热设备5。所述多级降温器1安装于蒸汽管道上，其蒸汽入口侧与蒸汽源相连，蒸汽出口侧和多段换热设备5相通。多级降温器1的下端和级变调节单元2相接，上端连接到冷凝水回收利用管道后进入多段换热设备5的预热单元；所述级变调节单元2入口与多段换热设备5的蒸汽加热段出口相连，级变调节单元2的出口与多级降温器1相连，同时级变调节单元2还和低温旁通单元4相接，级变调节单元2的动作过程受感应和控制单元3控制；所述感应和控制单元3感应多级降温器1的出口温度并对级变调节单元2和低温旁通单元4进行控制；所述低温旁通单元4入口与级变调节单元2相连，出口和多级降温器1的上端出口相通，低温旁通单元4受感应和控制单元 3控制。

所述多级降温器1是管中管结构，即小口径管外面套大口径管，两管呈同轴布置，并对内管和外管之间的空间分割成三个不同区域，即三个独立的降温腔。

所述级变调节单元2有一个入口和四个出口，一个入口与四个出口各构成一条控制通道，共四条控制通道。级变调节单元 2的入口和多段换热设备5的蒸汽加热段出口相连，级变调节单元2的其中三个出口分别和多级降温器1的三个降温腔入口相连，第四个出口和低温旁通单元4相连。

所述的感应和控制单元3包括温度传感器和控制器两部分，温度传感器安装于多级降温器1的出口，控制器控制级变调节单元2和低温旁通单元4。

作为本发明的改进，在多级降温器1的外管内部设置多根内管。

作为本发明的改进，多级降温器1采用三级以上的降温方式，即设置三个以上的降温腔，级变调节单元2也会相应增加控制通道。

作为本发明的进一步改进，在多级降温器1的入口管道上加装减压设备。

作为本发明的变形，多级降温器1采用管壳式换热器，级变调节单元2采用自动调节阀来控制多级降温器1的蒸汽出口温度。

作为本发明的另一种变形，用单段用汽设备，即设备只有一个蒸汽进口和一个冷凝水出口，代替多段换热设备5，这时多级降温器1的上端冷凝水出口与其它利用冷凝水热能的设备相连。

本发明的优点是：1、提高用汽设备效率和延长用汽设备寿命；2、回收利用冷凝水热能，节能降耗；3、占地空间小，易安装；4、不用水泵，投入和运行费用低，故障率低。

附图说明

图1是一种新型蒸汽降温节能设备示意图

图2是图1中多级降温器1的结构示意图

图中：1—多级降温器、2—级变调节单元、3—感应和控制单元、4—低温旁通单元、5—多段换热设备、6—多级降温器外管、7—多级降温器内管、8—级间隔离板、9—级间隔离板。

实施方式

下面将参考附图并结合实施案例来详细说明本发明的

具体实施方式

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如图1所示，本发明一种新型蒸汽降温节能设备，包括：多级降温器1、级变调节单元2、感应和控制单元3、低温旁通单元4、多段换热设备5。所述多级降温器1安装于蒸汽管道上，其蒸汽入口与过热蒸汽管道连接，蒸汽出口和多段换热设备5的蒸汽加热段相通。多级降温器1下端的三个入口分别和级变调节单元2的三个出口相接，多级降温器1上端出口通过冷凝水回收利用管道连接到多段换热设备5的预热单元；所述级变调节单元 2入口与多段换热设备5的蒸汽加热段出口的冷凝水管相连，其三个出口分别与多级降温器1下端的三个入口相连，级变调节单元2的第四个出口和低温旁通单元4入口相接。级变调节单元2 受感应和控制单元3控制；所述感应和控制单元3包括温度传感器和控制器两部分，温度传感器安装于多级降温器1的出口，测试蒸汽温度，控制器接收温度传感器的信号并向级变调节单元2 和低温旁通单元4输出信号；所述低温旁通单元4入口与级变调节单元2相连，低温旁通单元4出口和多级降温器1的上端出口相接，低温旁通单元4受感应和控制单元3控制。

如图2所示，所述多级降温器1包括：多级降温器外管 6、多级降温器内管7、级间隔离板8、级间隔离板9以及蒸汽进、出口和下端三个冷凝水进口、上端三个冷凝水出口。多级降温器外管6和多级降温器内管7两管呈同轴线布置。蒸汽进口和出口处内、外管之间的通道以盲板堵死，使多级降温器1的蒸汽进、出口就是多级降温器内管7的进出口；级间隔离板8和级间隔离板9都封堵了各自所处位置的外管和内管之间的通道，使多级降温器1的内管和外管间的空腔被分成三个降温腔，而每个降温腔在底部和顶部分别设置了进口和出口。

级变调节单元2内部有四条控制通道，它们的入口都和级变调节单元2的入口连在一起，其中三条出口与多级降温器1连接，这三条通道每条包括自动开关阀、管道和配套附件。在感应和控制单元3的控制下，三套自动开关阀有四种状态：一套打开、两套打开、三套打开、三套全关。第四条通道只是管道，其出口连接到低温旁通单元4的入口。

所述低温旁通单元4包括自动控制阀、管道和附件，其入口与级变调节单元2的第四出口连接，其出口和多级降温器1上端出口连接，低温旁通单元4受感应和控制单元3控制。

本实施案例的工作原理：过热蒸汽从多级降温器1的蒸汽入口进入内管，感应和控制单元3感应到多级降温器1的出口蒸汽温度达到或超过设定值H时，输出信号给级变调节单元2，使其三套自动开关阀全部打开，即三条通道都打开，冷凝水通过三条通路进入多级降温器1的三个降温腔对过热蒸汽进行三级降温；当感应和控制单元3感应到多级降温器1的出口蒸汽温度降低到设定值L1时，输出信号给级变调节单元2，关闭一套自动开关阀；当感应和控制单元3感应到多级降温器1的出口蒸汽温度降低到设定值L2时，输出信号给级变调节单元2，关闭另一套自动开关阀；当感应和控制单元3感应到多级降温器1的出口蒸汽温度低于设定值T时，输出信号给低温旁通单元4，其自动控制阀开始动作并自动调整开度，保证多级降温器1的出口蒸汽温度在T左右；若感应和控制单元3感应到多级降温器1的出口蒸汽温度低于设定值L3时，感应和控制单元3会发出信号使级变调节单元2的三套自动开关阀全部关闭，同时低温旁通单元4 的自动控制阀全部打开。

作为本发明的改进实施方式，对于蒸汽过热度较大的情形，在多级降温器1的外管内部设置多根内管，各内管间保持合适而均匀的空隙。

作为本发明的改进实施方式，根据实际降温需要，多级降温器1采用三级以上的降温方式，即通过增加级间隔离板来增加降温腔数量，级变调节单元2也会相应增加控制通道。

作为本发明的改进实施方式，如果过热蒸汽来汽压力波动较大，在多级降温器1的入口管道上加装自动压力控制阀，控制阀的压力传感器安装在多级降温器1出口蒸汽管道上。

作为本发明的变形实施方式，所述多级降温器1采用管壳式换热器，过热蒸汽进入管程，冷凝水进入壳程。同时，所述级变调节单元2采用一套自动温度调节阀，和低温旁通单元4配合控制多级降温器1出口温度。这种情况下，级变调节单元2的自动温度调节阀和低温旁通单元4的自动控制阀可用一套自动三通阀实现。

作为本发明的另一种变形实施方式，用单段用汽设备如板式换热器代替多段换热设备5，这时多级降温器1的上端排出的冷凝水可以用在其它地方，如供暖或者其它的需要低温热源的地方。

以上叙述仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所有的类似修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。