汽水混合加热器

工业设备

汽水混合加热器是一种新型的蒸汽和水（或其它液体）直接混合的加热装置，它利用蒸汽直接对水（或液体）进行加热升温。有浸没式与管道式两种。汽水混合加热器与其它间接式换热设备比较，它具有换热效率高（几乎达百分之百）、噪声小、安装简单，成本低廉等特点。它是浴池给水、生产生活用热水供应及热水采暖系统中最理想的蒸汽加热设备。同时广泛用于食品酿造、医药、化工、石油、橡胶、造纸等行业的流体的混合与加热。

起源

汽水混合加热器，最早源自于日本北斗公司生产的“星牌”串联蒸汽加热器——“STAR INLINE STEAM HEATERS FOR LIQUIDS”。而中国的第一台汽水混合加热器，则最先研制于1985年，1987年在长沙散热器厂研制成功，并在1988年申请了专利，同时1987年中国建筑西北设计院陆耀庆主编的《供暖通风设计手册》特别推荐使用“SEMEM_QSH型汽水混合加热器”。它曾于1987年和1989年分别荣获城乡建设环保部重大科技成果奖及湖南省优秀新产品奖。基于其性能卓著，市场广阔，随后国内众多厂商竟相仿制销售。

发展

中国第一代汽水混合加热器：QSH型汽水混合加热器（即管道式汽水混合加热器）。

1989年西门热水机械范锡明先生，设计发明的实用新型专利证书产品浸没式汽水混合器（专利号：89 2 11610.2）。

参考文献

1、最早于1987年《供暖通风设计手册》特别推荐（汽水混合加热器：详见P539）

2、1988年专利，专利号：88 2 12607.5，专利名称：QSH型汽水混合加热器。

3、西门热水机械范锡明先生，于1989年设计发明的实用新型专利证书产品浸没式汽水混合器（专利号：89 2 11610.2）。

4、2003年中国石化集团上海工程有限公司出版的《化工工艺设计手册》下册（第三版）书中的“SQS型汽水混合加热器”相关数据。

5、2003年第11期《黑龙江科技信息》浅谈汽水混合加热器的应用，作者：李云峰。

6、2011年06期《现代化工》喷射式汽水混合加热器的研究进展，发表单位：太原理工大学化学化工学院。　7、2011年8月《科技信息报》公布的发明专利，专利号：20111/009 / 24 /580，专利名称：管线型混合式加热设备根据。

工作原理

管道式原理

管道式结构如图册所示

1、管道式汽水混合加热器由芯管（拉伐尔喷管）和外壳组成，芯管壁有很多斜孔，芯管进水端相对很小部位为喉口，芯管中间部分是混合加热区，芯管与外壳之间是蒸汽区。

2、汽水混合加热器工作过程中，冷水从喉口高速喷入加热区，同时，蒸汽从芯管斜孔高速喷入加热区，汽水混合换热，生产热水。

浸没式原理

浸没式结构如图册所示

性能特点

汽水混合加热器，实现了启动无冲击、运行无震动、噪声极小，即使在装有温度自动控制系统的情况下，仍能平稳运行。

产品优点

汽水混合加热器属于直接式换热设备，板式换热器、热交换器、散热器等属于间接式换热设备。汽水混合加热器的优点有：　1.蒸汽与液体瞬间混合均匀，加热迅速，热效率高达100%,节能。　2.汽水混合加热蒸汽压力低于,高于被加热液体压力均可使用,而不受蒸汽压力必须高于液体压力0.05～0.1Mpa的限制。　3.振动小，噪音低。　4.体积小、价格廉、,投资少。　5.温升大,可达70℃以上。　6.结构简单、可拆卸、不易结垢、免维护、使用寿命长。　7.可利用工业低压乏汽作热源制热水，节约了能源，保护了环境。　8.由于针对用户参数选用型号或专门设计，对用户有极强的适用性，运行平稳，能满足用户各项要求。

型号规格

QSH汽水混合加热器的型号规格加热水量表T/h（吨/时）（如表A）

说明：可根据供水量（即额定进水流量）直接选择对应型号。要求汽压≥水压+0.05MPa。

外形尺寸

为便于设计选型及安装施工，现列出加热器外型尺寸。（如表B）

工作特性

对于不同型号的汽水混合加热器，为了加热不同温度的水，在额定流量D1T/h（吨/时）下，所需蒸汽量D0T/h(吨/时)，可由下式计算。　D0=C（t2-t1）D1/(i0-Ct2) 　式中C—水的比热 t1—加热前的水温 t2—加热后的水温　0—在压力为P0时进入汽水混合加热器饱和蒸汽的热焓kcal/kg(千卡/公斤) 　在开式系统或循环系统中，加热水量为额定流量时，加热温差与蒸汽消耗量的关系分别列于表C、表D。　表C开式系统蒸汽消耗量（饱和蒸汽压力为0.4MPa时）单位：T/h(吨/时)

表D循环系统蒸汽消耗量表（饱和蒸汽压力为0.4MPa/时）单位：T/h(吨/时)

安装调试

1、汽水混合加热器可水平安装，也可垂直安装，但是蒸汽喷入方向只能水平或向下。　2、在蒸汽管道近汽水混合加热器处，需要安装止回阀、过滤器。如以循环泵作为系统循环动力时，最好在蒸汽管道上加装电磁阀，以便停电时能自动切断汽源。　3、启动时，应先开水阀，后开汽阀。停止运行时，应先关汽阀，后关水阀。　4、调节水量，只能在汽水混合加热器进水侧进行。　5、汽水混合加热器一般安装在水泵的吸水侧，但在高温采暖系统中，水泵无法承受高温时，汽水混合加热器也可安装在水泵的出水侧。汽水混合加热器安装在水泵吸水侧为优先安装方式（必要时可配热水泵）。　6、水温水位控制参见“水温水位智能控制仪”。

使用要求

蒸汽压力≥进水压力+0.05MPa。

用途

凡需要利用蒸汽提温的场合，都可以利用汽水混合加热器。例如：　1. 采暖热水的制备。　2. 电厂生水加热及回收利用低压除氧器排汽加热除盐水。　3. 化工、石油、轻工等行业回收低压乏汽，用于制取热水。　4. 医院、宾馆、浴池及居民等生活用热水的制热水。　同时按其加热方式不同，可分为单向开式系统和循环系统。　（A）单向开式系统（一次性加热）　通过加热器一次性加热后，热水直接送往浴池，澡堂及其他生活用水的场合，称为单向开式系统。单项开式系统中，在未通入蒸汽时，标准流量通过汽水混合加热器的摩擦损失为5米水柱，通入蒸汽后，摩擦损失为零。　（B）循环系统（循环加热）　如反应罐液体加热，泳池循环加热等皆属于循环加热系统。在循环加热系统中，循环水能加热到的最高温度，比相同压力下的饱和蒸汽的温度低10℃。循环水通过汽水混合加热器时的摩擦损失最大为3米水柱。

特殊用途

1.回收低压放散汽　a.低于大气压的放散汽　b.高于大气压的放散汽　2.回收料液挥发的酸气、雾气等放散气　3.电厂的高低压加热系统　4.可制造重油和蒸汽的理想混合物以供燃烧使用　5.蒸发系统的抽低压　6.液态物料加热　在石油、化工、纺织、冶金等行业中，经常需要对有腐蚀性、易结垢、结疤的液态物料进行加热提温。传统的加热方法大多都是采用表面式加热器或采用直接将蒸汽通入料液槽中的直通式加热方式。前一种加热方式是连续性的，但由于料液在表面式加热器中的流速较小，停留时间长，所以加热管更易被腐蚀、管壁结疤更严重。而后一种加热方式只能是间断性的，系统复杂、热效率低、生产效率低。而且系统运行时产生的带腐蚀性物质和刺激性气味的放散汽严重污染了周边环境，系统震动、噪音极大。由于以上两种加热方式的不科学性，导致设备时运时停，增加了维护检修工作量及费用，降低了热效率，增加了生产成本，从而影响了企业的总体经济效益。　汽水混合加热器能够代替以上两种加热方式，由于它先进的设计和工作原理，决定其具有耐腐蚀、耐冲刷、不结垢、不结疤的优点。　直接用于淋浴。使用情况介绍：该项技术已在陕西、山东、山西、甘肃、辽宁、四川、福建、内蒙古等地的发电厂、化工厂、炼油厂、氧化铝厂以及其它如食品、酿酒、造纸、纺织等行业的除盐水加热、工业用热水以及采暖用热水制取、低压乏汽回收、抽低压、液态物料提温、腐蚀性以及带刺激性气味气体的抽吸排放等方面得到广泛推广使用，取得良好效果，经济效益显著。

注意问题

设计、订货时应提供以下技术参数，以便选择合理的汽水混合加热器。　a：蒸汽压力（表压）和温度。　b：进水压力（表压）、流量和起始温度。　c：出水压力（表压）和温度。　d：是用于开式系统还是用于闭式循环系统或是用于水处理系统。　e：安装方式，即水平安装还是垂直安装。　f：用在什么场合，用途是什么，液体有无腐蚀性，是否需配温度控制系统，材质选择等等。

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