[发明专利]一种水加热器的热交换方法

说明书

本发明涉及一种水加热器的热交换方法。

如英国IMI Rycrofltd(IMI里克罗夫特有限公司)样本列出的一种密时省能型水加热器，如图1所示，它由储水器1、由若干U型加热管21(图中只显示了一个)并排组成的U形管束2、容纳U形管束一侧管口的设有进口41的分流容器4、容纳U形管束另一侧管口的设有出口31的汇流容器3、插入储水器1内的容纳管束本体的内设若干横向及纵向隔板53并在对应于管束两侧管口处分别设有进、出口51、52的热交换器5所组成。该水加热器的热交换方法为：将加热蒸汽从分流容器的进口41引入分流容器4而并联输入U形管束的一侧管口，并从汇流容器的出口31引出由管束的另一侧管口汇集输出的该蒸汽；同时，将被加热水引入热交换器5的进口51，经过一系列的横向及纵向隔板53绕行后的该被加热水，然后从热交换器的出口52引出，并将该被加热水送入储水器1内。

上述所提供的水加热器的热交换方法是通过流动于U型加热管21内的加热蒸汽来加热置于热交换器5内的被加热水而完成的一种热交换。由于加热蒸汽在各小直径U型加热管内流动，很容易在小直径U型加热管内由凝结水形成水膜，这层被称为热阻的水膜直接降低了传热效果。此外，为了使在热交换器5内的被加热水与U型加热管内的加热蒸汽能进行充分热交换，形成紊流状态，在小壳体内增加了许多横向、纵向隔板，这样给制造带来了许多麻烦，并增加了水加热器的制造成本。

本发明的目的在于提供一种水加热器的热交换方法，它能提高热交换效率，降低水加热器的储水量，缩短加热时间，并节省水加热器的制造成本。

为了实现上述目的，本发明，一种水加热器的热交换方法，该水加热器包括储水器、插入储水器内的由若干U型加热管并排组成的U形管束、容纳U形管束一侧管口的设有进口的分流容器、容纳U形管束另一侧管口的设有出口的汇流容器、容纳管束本体的并在对应于管束两侧管口处分别设有进、出口的热交换器，其特点为，该水加热器的热交换方法为：将被加热水从分流容器的进口引入，而后从U形管束一侧管口分流后，分别沿各U型加热管管道流动，然后从汇流容器的出口引出由管束的另一侧管口汇集输出的被加热水，并将该被加热水送入储水器内；与此同时，将加热蒸汽引入热交换器的进口，经过该热交换器内各U型加热管外的滴状冷凝放热后，将其从热交换器的出口引出。

上述的技术解决方案，采用加热蒸汽在热交换器内流动，使得蒸汽的冷凝为滴状冷凝，而蒸汽滴状冷凝的放热系数远大于上述现有的膜状冷凝，从而使总的传热系数得到提高，可达2000～4000kacl/m²h℃，并且，在热交换器可省掉一系列的横向及纵向隔板，降低了制造成本。另外被加热水在U形管束内流动，由于液体的传热强度取决于流动状态，在管束内水的紊流状态比较好，热交换效率高，因此在储水器内达到同样温度的水，加热时间短，同时储水量也可降低。本发明改变了本行业长期以来人们对加热蒸汽和被加热水的流路习惯安排形式，达到了前所未有的高效传热效果，并可由此方便该水加热器的制造，降低成本。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明。

图1是现有的热交换方法中的被加热水和加热蒸汽在水加热器中流动的结构示意图；

图2是本发明的热交换方法中的被加热水和加热蒸汽在水加热器中流动的结构示意图；

如图2所示，本发明，一种水加热器的热交换方法，该水加热器包括储水器1、由若干U型加热管21并排组成的U形管束2(图中只显示了一个)、容纳U形管束一侧管口的设有进口31的分流容器3、容纳U形管束另一侧管口的设有出口41的汇流容器4、插入储水器内的容纳管束本体的并在对应于管束两侧管口处分别设有进、出口52、51的热交换器5，该水加热器的热交换方法为：

将被加热水从分流容器3的进口31引入，而后从U形管束一侧管口分流后，分别沿各U型加热管管道流动，然后从汇流容器的出口41引出由管束的另一侧管口汇集输出的被加热水，并将该被加热水送入储水器1内；与此同时，

将加热蒸汽引入热交换器的进口51，经过该热交换器内各U型加热管外的滴状冷凝放热后，然后从热交换器的出口52引出。