技术领域
[0001] 本
发明涉及
过热蒸汽的降温、用汽设备的效率提升和冷凝
水的
热能回收利用，是一种新型蒸汽降温节能设备。
背景技术
[0002] 在各行各业的蒸汽用户中，
过热蒸汽越来越多地成为主要汽源。由于过热蒸汽
传热系数低，导致换热设备生产效率降低，此外，使用过热蒸汽时，设备寿命缩短、维修率提高和运行
费用增加，因此需要将过热蒸汽降温后变成
饱和蒸汽才能供给换热设备。市场上现有的减温设备结构复杂、占用空间大、安装工程量大、投资大、故障率高，而且节能效果不明显。所以现实情况是，绝大部分企业没有对过热蒸汽进行减温而直接使用，导致了使用过热蒸汽带来的问题长期存在。而一些企业虽然安装了减温系统，但蒸汽耗量没有明显降低，许多更是因故障原因无法正常运行，既浪费了投资和
能源，又承受着过热蒸汽带来的后果。
[0003] 本发明的一种新型蒸汽降温节能设备结构简单，没有磨损件，而且易于安装和投资费用低，既能解决使用过热蒸汽带来的问题，还能回收利用冷凝水中热能，可以为蒸汽用户有效、经济而可靠地实现节能增效和延长设备寿命的目的。
发明内容
[0004] 本发明是为了降低过热蒸汽
温度以提高用汽设备效率和延长其寿命并降低其蒸汽耗量。其目的在于提供一种新型蒸汽降温节能设备。
[0005] 本发明通过以下技术方案来实现：一种新型蒸汽降温节能设备，包括：多级降温器1、级变调节单元2、感应和控制单元 3、低温旁通单元4、多段换热设备5。所述多级降温器1安装于蒸汽管道上，其蒸汽入口侧与蒸汽源相连，蒸汽出口侧和多段换热设备5相通。多级降温器1的下端和级变调节单元2相接，上端连接到冷凝水回收利用管道后进入多段换热设备5的预热单元；所述级变调节单元2入口与多段换热设备5的蒸汽加热段出口相连，级变调节单元2的出口与多级降温器1相连，同时级变调节单元2还和低温旁通单元4相接，级变调节单元2的动作过程受感应和控制单元3控制；所述感应和控制单元3感应多级降温器1的出口温度并对级变调节单元2和低温旁通单元4进行控制；所述低温旁通单元4入口与级变调节单元2相连，出口和多级降温器1的上端出口相通，低温旁通单元4受感应和控制单元 3控制。
[0006] 所述多级降温器1是管中管结构，即小口径管外面套大口径管，两管呈同轴布置，并对内管和外管之间的空间分割成三个不同区域，即三个独立的降温腔。
[0007] 所述级变调节单元2有一个入口和四个出口，一个入口与四个出口各构成一条控制通道，共四条控制通道。级变调节单元 2的入口和多段换热设备5的蒸汽加热段出口相连，级变调节单元2的其中三个出口分别和多级降温器1的三个降温腔入口相连，第四个出口和低温旁通单元4相连。
[0008] 所述的感应和控制单元3包括温度
传感器和
控制器两部分，温度传感器安装于多级降温器1的出口，控制器控制级变调节单元2和低温旁通单元4。
[0009] 作为本发明的改进，在多级降温器1的外管内部设置多根内管。
[0010] 作为本发明的改进，多级降温器1采用三级以上的降温方式，即设置三个以上的降温腔，级变调节单元2也会相应增加控制通道。
[0011] 作为本发明的进一步改进，在多级降温器1的入口管道上加装减压设备。
[0012] 作为本发明的
变形，多级降温器1采用管壳式换热器，级变调节单元2采用
自动调节阀来控制多级降温器1的蒸汽出口温度。
[0013] 作为本发明的另一种变形，用单段用汽设备，即设备只有一个蒸汽进口和一个冷凝水出口，代替多段换热设备5，这时多级降温器1的上端冷凝水出口与其它利用冷凝水热能的设备相连。
[0014] 本发明的优点是：1、提高用汽设备效率和延长用汽设备寿命；2、回收利用冷凝水热能，节能降耗；3、占地空间小，易安装；4、不用水
泵，投入和运行费用低，故障率低。
附图说明
[0015] 图1是一种新型蒸汽降温节能设备示意图
[0016] 图2是图1中多级降温器1的结构示意图
[0017] 图中：1—多级降温器、2—级变调节单元、3—感应和控制单元、4—低温旁通单元、5—多段换热设备、6—多级降温器外管、7—多级降温器内管、8—级间隔离板、9—级间隔离板。
实施方式
[0018] 下面将参考附图并结合实施案例来详细说明本发明的具体实施方式。
[0019] 如图1所示，本发明一种新型蒸汽降温节能设备，包括：多级降温器1、级变调节单元2、感应和控制单元3、低温旁通单元4、多段换热设备5。所述多级降温器1安装于蒸汽管道上，其蒸汽入口与过热蒸汽管道连接，蒸汽出口和多段换热设备5的蒸汽加热段相通。多级降温器1下端的三个入口分别和级变调节单元2的三个出口相接，多级降温器1上端出口通
过冷凝水回收利用管道连接到多段换热设备5的预热单元；所述级变调节单元 2入口与多段换热设备5的蒸汽加热段出口的冷凝水管相连，其三个出口分别与多级降温器1下端的三个入口相连，级变调节单元2的第四个出口和低温旁通单元4入口相接。级变调节单元2 受感应和控制单元3控制；所述感应和控制单元3包括温度传感器和控制器两部分，温度传感器安装于多级降温器1的出口，测试蒸汽温度，控制器接收温度传感器的
信号并向级变调节单元2 和低温旁通单元4
输出信号；所述低温旁通单元4入口与级变调节单元2相连，低温旁通单元4出口和多级降温器1的上端出口相接，低温旁通单元4受感应和控制单元3控制。
[0020] 如图2所示，所述多级降温器1包括：多级降温器外管 6、多级降温器内管7、级间隔离板8、级间隔离板9以及蒸汽进、出口和下端三个冷凝水进口、上端三个冷凝水出口。多级降温器外管6和多级降温器内管7两管呈同轴线布置。蒸汽进口和出口处内、外管之间的通道以盲板堵死，使多级降温器1的蒸汽进、出口就是多级降温器内管7的进出口；级间隔离板8和级间隔离板9都封堵了各自所处
位置的外管和内管之间的通道，使多级降温器1的内管和外管间的空腔被分成三个降温腔，而每个降温腔在底部和顶部分别设置了进口和出口。
[0021] 级变调节单元2内部有四条控制通道，它们的入口都和级变调节单元2的入口连在一起，其中三条出口与多级降温器1连接，这三条通道每条包括自动
开关阀、管道和配套附件。在感应和控制单元3的控制下，三套自动开关阀有四种状态：一套打开、两套打开、三套打开、三套全关。第四条通道只是管道，其出口连接到低温旁通单元4的入口。
[0022] 所述低温旁通单元4包括自动
控制阀、管道和附件，其入口与级变调节单元2的第四出口连接，其出口和多级降温器1上端出口连接，低温旁通单元4受感应和控制单元3控制。
[0023] 本实施案例的工作原理：过热蒸汽从多级降温器1的蒸汽入口进入内管，感应和控制单元3感应到多级降温器1的出口蒸汽温度达到或超过设定值H时，输出信号给级变调节单元2，使其三套自动开关阀全部打开，即三条通道都打开，冷凝水通过三条通路进入多级降温器1的三个降温腔对过热蒸汽进行三级降温；当感应和控制单元3感应到多级降温器1的出口蒸汽温度降低到设定值L1时，输出信号给级变调节单元2，关闭一套自动开关阀；当感应和控制单元3感应到多级降温器1的出口蒸汽温度降低到设定值L2时，输出信号给级变调节单元2，关闭另一套自动开关阀；当感应和控制单元3感应到多级降温器1的出口蒸汽温度低于设定值T时，输出信号给低温旁通单元4，其自动控制阀开始动作并自动调整开度，保证多级降温器1的出口蒸汽温度在T左右；若感应和控制单元3感应到多级降温器1的出口蒸汽温度低于设定值L3时，感应和控制单元3会发出信号使级变调节单元2的三套自动开关阀全部关闭，同时低温旁通单元4 的自动控制阀全部打开。
[0024] 作为本发明的改进实施方式，对于蒸汽过热度较大的情形，在多级降温器1的外管内部设置多根内管，各内管间保持合适而均匀的空隙。
[0025] 作为本发明的改进实施方式，根据实际降温需要，多级降温器1采用三级以上的降温方式，即通过增加级间隔离板来增加降温腔数量，级变调节单元2也会相应增加控制通道。
[0026] 作为本发明的改进实施方式，如果过热蒸汽来汽压
力波动较大，在多级降温器1的入口管道上加装自动压力控制阀，控制阀的
压力传感器安装在多级降温器1出口蒸汽管道上。
[0027] 作为本发明的变形实施方式，所述多级降温器1采用管壳式换热器，过热蒸汽进入管程，冷凝水进入壳程。同时，所述级变调节单元2采用一套自动温度调节阀，和低温旁通单元4配合控制多级降温器1出口温度。这种情况下，级变调节单元2的自动温度调节阀和低温旁通单元4的自动控制阀可用一套自动三通阀实现。
[0028] 作为本发明的另一种变形实施方式，用单段用汽设备如
板式换热器代替多段换热设备5，这时多级降温器1的上端排出的冷凝水可以用在其它地方，如供暖或者其它的需要低温热源的地方。
[0029] 以上叙述仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所有的类似
修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
