本实用新型涉及蒸汽换热技术领域，尤其是涉及一种过热蒸汽饱和装置及蒸汽换热系统。
背景技术：
以蒸汽为热源的换热设备，其换热面积一般以饱和蒸汽凝结放热为计算条件，而热电厂所供蒸汽一般为过热蒸汽，过热蒸汽进入热交换器必须首先冷却放出显热，变为饱和蒸汽后才能进入冷凝放热过程，冷却放热过程的换热系数只有冷凝放热的百分之一，势必会损失部分换热面积，使换热设备不能达到换热出率。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种过热蒸汽饱和装置，以解决现有技术中存在的换热设备换热出率低的技术问题。
本实用新型的目的还在于提供一种蒸汽换热系统，以解决现有技术中存在的换热设备换热出率低的技术问题。
基于上述第一目的，本实用新型提供了一种过热蒸汽饱和装置，所述装置包括依次设置的饱和器、热质交换器、冷却水器以及汽水分离器；
所述饱和器上设置过热蒸汽入口以及凝结水入口，所述汽水分离器设置有饱和蒸汽出口；
凝结水通过凝结水入口与过热蒸汽通过过热蒸汽入口同时进入饱和器，并依次通过饱和器、热质交换器、冷却水器、汽水分离器后变为饱和蒸汽。
进一步地，所述装置上还设置有水位计，所述水位计用于检测冷却水器内的冷却水的水位。
进一步地，所述凝结水入口连接有进水管，所述进水管上设置有进水控制阀；
所述过热蒸汽入口连接有过热蒸汽管，所述过热蒸汽管上设置有蒸汽控制阀。
进一步地，所述装置还包括水位控制器，所述进水控制阀、所述水位计分别与所述水位控制器连接。
进一步地，所述进水管内的水的温度为70°-80°。
进一步地，所述热质交换器为滤网材料制作而成。
进一步地，所述热质交换器的厚度不小于50cm。
进一步地，所述冷却水器内的水位深度为20-40cm。
基于上述第二目的，本实用新型还提供了一种蒸汽换热系统，包括热交换器、凝结水箱以及上述的过热蒸汽饱和装置；
所述过热蒸汽饱和装置的饱和蒸汽出口与热交换器连接，所述热交换器与凝结水箱连接，所述凝结水箱与所述过热蒸汽饱和装置的凝结水入口连接。
进一步地，所述凝结水箱与凝结水入口之间的进水管上设置有止回阀。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的过热蒸汽饱和装置，所述装置包括依次设置的饱和器、热质交换器、冷却水器以及汽水分离器；所述饱和器上设置过热蒸汽入口以及凝结水入口，所述汽水分离器设置有饱和蒸汽出口；凝结水通过凝结水入口与过热蒸汽通过过热蒸汽入口同时进入饱和器，并依次通过饱和器、热质交换器、冷却水器、汽水分离器后变为饱和蒸汽。本实用新型过热蒸汽饱和装置将过热蒸汽与冷却水进行热质交换，经过汽水分离后向系统提供干饱和蒸汽，干饱和蒸汽在进入热交换器进行换热，这样改善了热交换器的工作条件，提高了换热设备换热出率。
本实用新型提供的蒸汽换热系统，包括热交换器、凝结水箱以及上述的过热蒸汽饱和装置，所述过热蒸汽饱和装置的饱和蒸汽出口与热交换器连接，所述热交换器与凝结水箱连接，所述凝结水箱与所述过热蒸汽饱和装置的凝结水入口连接。本实用新型蒸汽换热系统既改善了热交换器的工作条件，又回收利用了部分蒸汽凝结水的热量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例过热蒸汽饱和装置的示意图；
图2为本实用新型实施例蒸发换热系统的示意图。
图标：1-饱和器；2-热质交换器；3-冷却水器；4-汽水分离器；5-水位计；6-水位控制器；7-进水控制阀；8-蒸汽控制阀；9-过热蒸汽饱和装置；10-热交换器；11-凝结水箱；12-供液阀；13-止回阀；14-主汽阀；15-疏水阀；16-压力表。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一
参见图1至图2所示，本实施例提供了一种过热蒸汽饱和装置9，所述包括依次设置的饱和器1、热质交换器2、冷却水器3以及汽水分离器4。所述饱和器1的上端设置过热蒸汽入口以及凝结水入口，所述汽水分离器4设置有饱和蒸汽出口；冷却水以及过热蒸汽同时进入饱和器1，并依次通过饱和器1、热质交换器2、冷却水器3、汽水分离器4后变为饱和蒸汽，饱和蒸汽再进入后续的热交换器10进行换热。
可以理解的是，饱和器1、热质交换器2、冷却水器3以及汽水分离器4可集成在同一壳体内，并上下依次设置，其在使用时根据需要进行布置，一般可采用汽水分离器4在上、饱和器1在下的安装方式。
本实用新型实施例过热蒸汽饱和装置9的饱和器1的作用是将过热蒸汽与凝结水进行混合接触，而后过热蒸汽携带部分凝结水一并进入热质交换器2。
如图1所示，热质交换器2可通过为滤网材料制作而成，其的厚度(上下方向的延伸距离)不小于50cm。可以理解的是，热质交换器2采用滤网形式，交换空间大、路程长，从结构上保证了蒸汽不会带水，可将供热蒸汽过热度降为0。
所述冷却水器3通过支架固定有水位计5，水位计5用于检测冷却水器3内的冷却水的水位。冷却水器3的作用是对经过热质交换器2后的蒸汽进行进一步冷却，一般而言冷却水器3内的水位深度为20-40cm即可。冷却水器3内的水可以来自热交换器10的凝结水，具体的，所述凝结水入口连接有进水管，进水管可与凝结水箱11连通，进水管可以直接向饱和器内进水，进水管又可以用于与冷却水器进行连通进水，进水管上设置有进水控制阀7。
优选的，所述装置还包括水位控制器6，所述进水控制阀7、所述水位计5分别与所述水位控制器6连接。进水控制阀7可以根据水位计5的反馈水位数据控制进水控制阀7的开闭，以保证冷却水器3内的水位在所需范围内。
同时，为了方便对过热蒸汽进行控制，所述过热蒸汽入口连接有过热蒸汽管，所述过热蒸汽管上设置有蒸汽控制阀8。
需要说明的是，冷却水器3内的水以及进入饱和器1内的水可采用热交换器10的冷凝水，通常情况下，进入饱和器1的冷却水的温度为70°-80°为宜。
本实用新型实施例过热蒸汽饱和装置9具有以下有益效果：
1.将过热蒸汽变为饱和蒸汽，改善热工设备的换热条件；
2.工作负荷可以从0％-100％，是减温减压装置不能达到的，与蒸汽控制阀8配合完全可以替代减温减压器；
3.对于高位热交换器(如溴化锂制冷机的发生器)，可直接利用其凝结水静压向饱和器1以及冷却水器3提供所需水，无需外加任何动力；
4.热质交换器2利用滤网材料作为汽水热质交换的载体，交换空间大、路程长，从结构上保证了蒸汽不会带水，可将供热蒸汽过热度降为0；
5.热质交换器2内没有运动部件，工作十分可靠。
本实用新型实施例过热蒸汽饱和装置9的应用前景：
1.过热蒸汽饱和化可大大提高换热设备的负荷。
2.饱和蒸汽的比容远低于过热蒸汽的比容，可以大大降低供汽压降。
3.饱和蒸汽的温度低于过热蒸汽的温度，降低了供热管线的热膨胀量，提高了供热管网的安全性。
4.实用型饱和器1用于溴化锂制冷机组时，发生器传热温差减小，改善了热力性能。
如图2所示，本实用新型实施例还提供一种蒸汽换热系统，包括热交换器10、凝结水箱11以及本实用新型实施例提供的过热蒸汽饱和装置9。所述过热蒸汽饱和装置9的饱和蒸汽出口与热交换器连接，所述热交换器与凝结水箱11连接，所述凝结水箱11与所述过热蒸汽饱和装置9的凝结水入口连接。所述凝结水箱11与凝结水入口之间的水管上设置有止回阀13、供液阀12、压力表16，过热蒸汽管上还设置有主汽阀14；过热蒸汽饱和装置9的饱和蒸汽出口与热交换器之间的管路上设置有疏水阀15。
本实用新型实施例蒸汽换热系统具有与本实用新型实施例过热蒸汽饱和装置9相同的有益效果，且将热交换器的冷凝水箱与过热蒸汽和装置进行连通，回收利用了部分蒸汽凝结水的热量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
技术特征：
1.一种过热蒸汽饱和装置，其特征在于，所述装置包括依次设置的饱和器、热质交换器、冷却水器以及汽水分离器；
所述饱和器上设置过热蒸汽入口以及凝结水入口，所述汽水分离器设置有饱和蒸汽出口；
凝结水通过凝结水入口与过热蒸汽通过过热蒸汽入口同时进入饱和器，并依次通过饱和器、热质交换器、冷却水器、汽水分离器后变为饱和蒸汽；
所述冷却水器内的水位深度为20-40cm。
2.根据权利要求1所述的过热蒸汽饱和装置，其特征在于，所述装置上还设置有水位计，所述水位计用于检测冷却水器内的冷却水的水位。
3.根据权利要求2所述的过热蒸汽饱和装置，其特征在于，所述凝结水入口连接有进水管，所述进水管上设置有进水控制阀；
所述过热蒸汽入口连接有过热蒸汽管，所述过热蒸汽管上设置有蒸汽控制阀。
4.根据权利要求3所述的过热蒸汽饱和装置，其特征在于，所述装置还包括水位控制器，所述进水控制阀、所述水位计分别与所述水位控制器连接。
5.根据权利要求3或4所述的过热蒸汽饱和装置，其特征在于，所述进水管内的水的温度为70°-80°。
6.根据权利要求1所述的过热蒸汽饱和装置，其特征在于，所述热质交换器为滤网材料制作而成。
7.根据权利要求6所述的过热蒸汽饱和装置，其特征在于，所述热质交换器的厚度不小于50cm。
8.一种蒸汽换热系统，其特征在于，包括热交换器、凝结水箱以及权利要求1-7任一项所述的过热蒸汽饱和装置；
所述过热蒸汽饱和装置的饱和蒸汽出口与热交换器连接，所述热交换器与凝结水箱连接，所述凝结水箱与所述过热蒸汽饱和装置的凝结水入口连接。
9.根据权利要求8所述的蒸汽换热系统，其特征在于，所述凝结水箱与凝结水入口之间的进水管上还设置有止回阀。
技术总结
本实用新型涉及蒸汽换热技术领域，公开了一种过热蒸汽饱和装置及蒸汽换热系统，具体的，过热蒸汽饱和装置包括依次设置的饱和器、热质交换器、冷却水器以及汽水分离器；所述饱和器上设置过热蒸汽入口以及凝结水入口，所述汽水分离器设置有饱和蒸汽出口；凝结水通过凝结水入口与过热蒸汽通过过热蒸汽入口同时进入饱和器，并依次通过饱和器、热质交换器、冷却水器、汽水分离器后变为饱和蒸汽。本实用新型既改善了热交换器的工作条件，又回收利用了部分蒸汽凝结水的热量。
技术研发人员：袁亚周;盛化才;夏卫华;杨彬
受保护的技术使用者：上海置信节能环保有限公司
技术研发日：.11.26
技术公布日：.12.10
