[发明专利]蒸汽加热贮热水箱及热水系统

说明书

技术领域

本发明属于保温热水箱技术领域，具体涉及一种蒸汽加热贮热水箱及热水系统。

背景技术

在日常的生产和生活中，为了节约能耗，大量使用换热式贮热水箱，这些换热器结构虽然简单，但存在换热效率低，智能化水平不高，维护不方便等问题。通常用蒸汽加热采用直冲式，就是将蒸汽直接通入被加热的水中。但是这种方法所产生的噪声大，换热效率低，而且许多场合不适用，比如承压式贮热水箱。热交换器应用过程中存在的最大问题是容易在换热器表面产生水垢形成热阻，极大影响了换热效率，不锈钢板式热交换器结垢后可以拆开来清理，然后组装起来再用，但在贮热水箱内的热交换器结垢就不方便清理。

发明内容

本发明的目的是提出一种能有效防止水垢生成的蒸汽加热贮热水箱及热水系统。

本发明的技术方案是这样实现的：一种蒸汽加热贮热水箱，包括水箱体和设于该水箱体内的蒸汽换热器，该水箱体设有进水管和出水管，该蒸汽换热器设有蒸气进口和冷凝水出口，所述换热器包括蒸汽换热管、置于该蒸汽换热管外的网罩及置于该网罩内的除垢质颗粒。

通过在蒸汽换热管上设置了一个网罩并在这个网罩内将一种除垢质颗粒放于其内并与蒸汽换热管外表面紧密接触，使除垢质颗粒能比较均匀地分布在蒸汽换热管表面的周边；加热时从水中析出的垢优先生长在除垢质上并会从除垢质颗粒上脱落下来，最终沉淀到贮热水箱的底部，从而防止蒸汽换热管表面结垢影响热交换效果。由于除垢质颗粒具有良好导热性能，通过热传导其分布在蒸汽换热管表面的周边相当于增加了蒸汽换热管的表面积，进一步提高了换热效率。

附图说明

图1为本发明蒸汽加热贮热水箱的结构示意图；

图2为热交换器的局部放大示意图；

图3为热水系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示的一种蒸汽加热贮热水箱，包括水箱体1和设于该水箱体1内的蒸汽换热器4，该水箱体1设有进水管2和出水管3，该蒸汽换热器4设有蒸气进口5和冷凝水出口6，所述换热器4包括蒸汽换热管41、置于该蒸汽换热管41外的网罩42及置于该网罩42内的除垢质颗粒43。

为了减小低压蒸汽冷凝过程中产生水的阻力，所述蒸汽换热管41设计成从上至下的螺旋盘管结构，以利于冷凝水自然从蒸汽换热器4中流出。

所述水箱体1的底部为凹球形，底部的中央设有排污管7。凹球形底部用于收集从除垢质颗粒43上脱落下来的细小的颗粒状水垢，排污管7在水箱体1最低处的中央有利于水垢的排净。

所述除垢质颗粒43的成分质量百分比为：天然沸石20％～50％，氧化钛TiO₂5％～20％，氧化钒V₂O₂10％～40％，氧化硅SiO₂20～％40％,NdFeB钕铁硼5％～20％；该除垢质颗粒是规则的或不规则的固体细小颗粒的集合或固体多孔颗粒的集合；该除垢质颗粒的密度为1.2g/cm³～5g/cm³。

公知的，水垢晶体形成的最初是成核，晶体可以由均等成核或异相成核两种过程形成。均相成核指核是沉淀分子或离子的对簇，异相成核是指晶核优先形成在外来粒子或器壁上。一般来讲，成垢离子接触的固体表面积越大、成垢离子实际浓度越高时，晶体长大的速度越快，与溶液接触的固体表面积越大时晶体形成的数目越多。根据这个机理，本发明采用上述成分的除垢质颗粒43，对水箱内的水进行循环处理，利用除垢质颗粒43表面的异相成核作用诱发成核，脱落的垢粒子悬浮在水中促使均相成核，异相成核和均相成核的共同作用使水垢大量析出，极大降低了水中垢离子浓度，因此降低了蒸汽换热管41表面及水箱体1内壁表面的成垢概率，当水系统表面成垢速度小于垢的耗损时，就能防止甚至清除水垢。