一种新型的电厂回热系统引射式加热器的制作方法

本发明涉及发电厂领域，特别是涉及一种新型的电厂回热系统引射式加热器。

背景技术：

电力行业是我国国民经济的基础行业，掌握着国民经济的命脉，其中火力发电约占据我国发电总量的70％，提高火力发电系统的效率、降低煤耗量是火电厂节能的重要指标。回热系统是通过从汽轮机中抽汽对给水进行加热，能有效提高火电厂系统的整体效率，回热系统中换热器的换热效果是整个回热系统性能优劣的关键，将直接影响到电厂的煤耗量。

在回热系统中根据需要设有引射式加热器作为汇集式加热器，通过将给水升压，利用喷射器引射高温蒸汽，并使高温蒸汽与给水在喷射器内混合达到升温的目的。引射式加热器结构简单、运行稳定、成本低、易维修，是一种高效回收利用蒸汽的设备，但是传统的引射式加热器体积较大，高压高温的蒸汽与给水直接混合造成的能量损耗较大，热力性能较差。因此一种新型的电厂回热系统引射式加热器成为本领域的迫切需求之一。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种新型的电厂回热系统引射式加热器，能够强化传统引射式加热器的换热效果，调高电厂回热系统的效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

一种新型的电厂回热系统引射式加热器，包括圆形壳体1、渐缩结构2、渐扩结构3、外侧螺旋折流板4、内侧螺旋折流板5和引射孔6；圆形壳体1上设有圆形接口a11；渐缩结构2上设有圆形接口b21、圆环形凸台22和渐缩段23；渐扩结构3上设有渐扩段31和圆形接口c32；外侧螺旋折流板4上设有长螺旋折流板41、短螺旋折流板42和挡板43；引射孔6设于渐扩结构2与渐扩结构3连接处。

所述圆形壳体1为圆柱形空心壳体，内径为400mm，厚度为10mm，长度为2000mm；圆形壳体1上的圆形接口a11内径为160mm，外径为180mm，圆形接口a11的中轴线距离圆形壳体1右端平面150mm，圆形接口a11的上端口平面距离圆形壳体1中轴线300mm。

所述渐缩结构2上的圆形接口b21为空心圆柱形壳体，内径为240mm，厚度为10mm，长度为150mm；渐缩段23为圆锥形壳体，壳体厚度为10mm，内径由240mm渐缩至80mm，长度为980mm；圆环形凸台22为空心圆柱体，外径为400mm，内径为240mm，长度为20mm，设置于圆形接口b21和渐缩段23中间；圆形接口b21、圆环形凸台22和渐缩段23轴线为同一直线。

所述渐扩结构3上的渐扩段31为圆锥形壳体，厚度为10mm，内径由80mm渐扩至380mm，长度为1000mm；渐扩结构3上的圆形接口c32为圆柱形壳体，厚度为10mm，内径为380mm，长度为150mm。

所述外侧螺旋折流板4由长螺旋折流板41、短螺旋折流板42和挡板43三部分构成；长螺旋折流板41为空心螺旋折流板，折流板垂直于螺旋方向的截面为矩形，厚度为15mm，螺距为360mm，螺旋为顺时针方向，长螺旋折流板41的外径为400mm，内部为两个锥形组合成的空心结构：由234.3mm渐缩至100mm，长度为820mm，再由100mm渐扩至400mm，长度为1000mm，长螺旋折流板41整体长度为1820mm；短螺旋折流板42为空心螺旋折流板，垂直于螺旋方向的的截面为矩形，厚度为15mm，螺距为360mm，螺旋为顺时针方向，短螺旋折流板42的外径为400mm，内部为两个锥形组合成的空心结构：由260mm渐缩至100mm，长度为980mm，再由100mm渐扩至154mm，长度为180mm，整体长度为1160mm；挡板43为梯形板，厚度为20mm，梯形高度为160mm，上底长度为144mm，下底长度为112mm；长螺旋折流板41和短螺旋折流板42同轴线，并且短螺旋折流板42左端距离长螺旋折流板41左端160mm，挡板43通过与长螺旋折流板41和短螺旋折流板42焊接，固定短螺旋折流板42与长螺旋折流板41之间的相对位置。

所述内侧螺旋折流板5为锥形螺旋结构，折流板垂直于螺旋方向的截面为矩形，厚度为15mm，螺距为280mm，螺旋为顺时针方向，内侧螺旋折流板5外径由134mm渐扩至380mm，长度为820mm。

所述内侧螺旋折流板5的左端从渐扩结构3右侧插入，直至内侧螺旋折流板5的外壁与渐扩结构3的内壁贴合；渐缩结构2右端从长螺旋折流板41左端穿入，直至外侧螺旋折流板4上的短螺旋折流板42左端与渐缩结构2上的圆环形凸台22接触；将带有内侧螺旋折流板5的渐扩结构3左端从长螺旋折流板41右端穿入，直至渐扩结构3左端与渐缩结构2右端接触，渐缩结构2与渐扩结构3同轴线，即长螺旋折流板41的空心结构与渐缩结构2和渐扩结构3的外壁贴合，短螺旋折流板42的空心结构与渐缩结构2和渐扩结构3的外壁贴合；引射孔6为直径40mm的圆形孔，引射孔6的中心位于渐缩结构2与渐扩结构3的连接处；圆形壳体1的内壁与外侧螺旋折流板4的外部贴合，圆形壳体1的左端与圆环形凸台22的左端对齐。

所述圆形壳体1通过圆形接口a11与外部蒸汽侧连通，使蒸汽进入圆形壳体1与渐缩结构2、渐扩结构3之间形成的密闭空间，进入密闭空间后的蒸汽将在外侧螺旋折流板4的引导下向圆形壳体1左端流动，当蒸汽流至挡板43时，由于短螺旋折流板42和挡板43的阻挡，流通截面变小，蒸汽绕过挡板43后在长螺旋折流板41和短螺旋折流板42形成的一侧空间内继续向圆形壳体1左端流动，到达圆形壳体1左端后的蒸汽将在长螺旋折流板41和短螺旋折流板42形成的另一侧空间内向圆形壳体1右端流动，直至蒸汽流入引射孔6内；凝结水通过渐缩结构2上的圆形接口b21进入加热器内，凝结水流过渐缩结构2的渐缩段23时，由于流通截面的减小，凝结水流速增加、压力减小，当凝结水流至引射孔6时，凝结水压力降至最低，此时将引射蒸汽通过引射孔6进入加热器内部，蒸汽和凝结水在渐扩段31中混合，并且混合流体在扩散段31中设置的内侧螺旋折流板5引导下进行螺旋式流动，最后混合换热后的流体从圆形接口c32流出设备；在整个换热过程中，蒸汽和凝结水通过渐缩段23和渐扩段31的壳体进行间壁式换热，蒸汽通过引射孔6进入渐扩段31与凝结水进行混合式换热。

本发明的有益效果是：

本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器，相较于常规的回热系统混合式加热器，通过在引射式加热器外侧增设螺旋折流板，使进入引射器内的蒸汽与凝结水进行间壁式换热，提升蒸汽与凝结水混合前的凝结水温度，降低了混合换热的不可逆损失；同时，通过在加引射式热器扩散段内设置螺旋折流板，能够有效延长蒸汽和凝结水的混合流程，提升了混合换热效果，缩短了设备长度，节约空间，降低设备耗材。

附图说明

图1为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的外形三维视图；

图2为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的圆形壳体三维视图；

图3为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的渐缩结构三维视图；

图4为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的渐扩结构三维视图；

图5为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的渐缩结构和渐扩结构配合的三维视图；

图6为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的外侧螺旋折流板三维视图；

图7为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的内侧螺旋折流板三维视图；

图8为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的渐扩结构与内侧螺旋折流板装配的三维视图；

图9为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的渐缩结构和外侧螺旋折流板装配的三维视图；

图10为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的渐缩结构、渐扩结构和外侧螺旋折流板的装配三维视图；

图11为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的渐缩结构、渐扩结构和外侧螺旋折流板的装配上视图；

图12为本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器的透视三维视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一种新型的电厂回热系统引射式加热器，包括圆形壳体1、渐缩结构2、渐扩结构3、外侧螺旋折流板4、内侧螺旋折流板5和引射孔6；圆形壳体1上设有圆形接口a11；渐缩结构2上设有圆形接口b21、圆环形凸台22和渐缩段23；渐扩结构3上设有渐扩段31和圆形接口c32；外侧螺旋折流板4上设有长螺旋折流板41、短螺旋折流板42和挡板43；引射孔6设于渐扩结构2与渐扩结构3连接处；整体外形结构如图1所示。

作为本发明的优选实施方式，如图2所示，圆形壳体1为圆柱形空心壳体，内径为400mm，厚度为10mm，长度为2000mm；圆形壳体1上的圆形接口a11内径为160mm，外径为180mm，圆形接口a11的中轴线距离圆形壳体1右端平面150mm，圆形接口a11的上端口平面距离圆形壳体1中轴线300mm。

如图3所示，渐缩结构2上的圆形接口b21为空心圆柱形壳体，内径为240mm，厚度为10mm，长度为150mm；渐缩段23为圆锥形壳体，壳体厚度为10mm，内径由240mm渐缩至80mm，长度为980mm；圆环形凸台22为空心圆柱体，外径为400mm，内径为240mm，长度为20mm，设置于圆形接口b21和渐缩段23中间；圆形接口b21、圆环形凸台22和渐缩段23轴线为同一直线。

如图4所示，渐扩结构3上的渐扩段31为圆锥形壳体，厚度为10mm，内径由80mm渐扩至380mm，长度为1000mm；渐扩结构3上的圆形接口c32为圆柱形壳体，厚度为10mm，内径为380mm，长度为150mm；渐缩结构2与渐扩结构3的连接形式如图5所示。

如图6所示，外侧螺旋折流板4由长螺旋折流板41、短螺旋折流板42和挡板43三部分构成；长螺旋折流板41为空心螺旋折流板，折流板垂直于螺旋方向的截面为矩形，厚度为15mm，螺距为360mm，螺旋为顺时针方向，长螺旋折流板41的外径为400mm，内部为两个锥形组合成的空心结构：由234.3mm渐缩至100mm，长度为820mm，再由100mm渐扩至400mm，长度为1000mm，长螺旋折流板41整体长度为1820mm；短螺旋折流板42为空心螺旋折流板，垂直于螺旋方向的的截面为矩形，厚度为15mm，螺距为360mm，螺旋为顺时针方向，短螺旋折流板42的外径为400mm，内部为两个锥形组合成的空心结构：由260mm渐缩至100mm，长度为980mm，再由100mm渐扩至154mm，长度为180mm，整体长度为1160mm；挡板43为梯形板，厚度为20mm，梯形高度为160mm，上底长度为144mm，下底长度为112mm；长螺旋折流板41和短螺旋折流板42同轴线，并且短螺旋折流板42左端距离长螺旋折流板41左端160mm，挡板43通过与长螺旋折流板41和短螺旋折流板42焊接，固定短螺旋折流板42与长螺旋折流板41之间的相对位置。

如图7所示，内侧螺旋折流板5为锥形螺旋结构，折流板垂直于螺旋方向的截面为矩形，厚度为15mm，螺距为280mm，螺旋为顺时针方向，内侧螺旋折流板5外径由134mm渐扩至380mm，长度为820mm。

如图8所示，将内侧螺旋折流板5的左端从渐扩结构3右侧插入，直至内侧螺旋折流板5的外壁与渐扩结构3的内壁贴合；如图9所示，渐缩结构2右端从长螺旋折流板41左端穿入，直至外侧螺旋折流板4上的短螺旋折流板42左端与渐缩结构2上的圆环形凸台22接触；如图10所示，将带有内侧螺旋折流板5的渐扩结构3左端从长螺旋折流板41右端穿入，直至渐扩结构3左端与渐缩结构2右端接触，渐缩结构2与渐扩结构3同轴线，即长螺旋折流板41的空心结构与渐缩结构2和渐扩结构3的外壁贴合，短螺旋折流板42的空心结构与渐缩结构2和渐扩结构3的外壁贴合；如图11所示，引射孔6为直径40mm的圆形孔，引射孔6的中心位于渐缩结构2与渐扩结构3的连接处；圆形壳体1的内壁与外侧螺旋折流板4的外部贴合，圆形壳体1的左端与圆环形凸台22的左端对齐，完成上述全部装配后加热器如图12所示。

圆形壳体1通过圆形接口a11与外部蒸汽侧连通，使蒸汽进入圆形壳体1与渐缩结构2、渐扩结构3之间形成的密闭空间，进入密闭空间后的蒸汽将在外侧螺旋折流板4的引导下向圆形壳体1左端流动，当蒸汽流至挡板43时，由于短螺旋折流板42和挡板43的阻挡，流通截面变小，蒸汽绕过挡板43后在长螺旋折流板41和短螺旋折流板42形成的一侧空间内继续向圆形壳体1左端流动，到达圆形壳体1左端后的蒸汽将在长螺旋折流板41和短螺旋折流板42形成的另一侧空间内向圆形壳体1右端流动，直至蒸汽流入引射孔6内；凝结水通过渐缩结构2上的圆形接口b21进入加热器内，凝结水流过渐缩结构2的渐缩段23时，由于流通截面的减小，凝结水流速增加、压力减小，当凝结水流至引射孔6时，凝结水压力降至最低，此时将引射蒸汽通过引射孔6进入加热器内部，蒸汽和凝结水在渐扩段31中混合，并且混合流体在扩散段31中设置的内侧螺旋折流板5引导下进行螺旋式流动，最后混合换热后的流体从圆形接口c32流出设备；在整个换热过程中，蒸汽和凝结水通过渐缩段23和渐扩段31的壳体进行间壁式换热，蒸汽通过引射孔6进入渐扩段31与凝结水进行混合式换热。

综上所述，本发明一种新型的电厂回热系统引射式加热器，通过在引射式加热器外侧增设螺旋折流板，使进入引射器内的蒸汽与凝结水进行间壁式换热，提升蒸汽与凝结水混合前的凝结水温度，降低了混合换热的不可逆损失；同时，通过在加引射式热器扩散段内设置螺旋折流板，能够有效延长蒸汽和凝结水的混合流程，提升了混合换热效果，缩短了设备长度，节约空间，降低设备耗材。

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