半即热式水加热器

中文名半即热式水加热器

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运行原理

冷水加热过程

冷水从底端盖上的入口接头和孔板进入换热器，并碰击转向器。孔板使少量冷水进入分流管，大量的冷水则通过转向器均匀地进入壳体底部。冷水罐体内由下而上流过盘管（换热表面）并被加热成热水。热水经上端盖的止回阀后流出换热器。蒸汽经控制阀后从底端盖上的蒸汽入口进入蒸汽立管，分流到并联的各个盘管，于此将热量传递给冷水，从底端盖上的冷凝水出口流出换热器。在换热器内，被加热水流动的方向与因密度造成的热水对流方向相同，都是从下向上，因此换热器顶部的水最热。

温度控制系统

换热器的功能是制备能满足使用要求的热水。但由于半即热式水加热器容积较小，水在换热器中停留的时间短，热容量也随之减小，当热水管网用水负荷变化时，如不采取措施，水换热器出口处的水温很难保持稳定。为此，半即热式水加热器采用设置分流管和温控系统的方法来解决。

温度控制系统由温控阀和感温管组成，感温管内有热敏元件，感温管底部有一个开口。换热器顶部的热水与一定比例的分流管的冷水进入感温管，感温管内混合水流动方向与罐内热水流动方向一致，呈顺流状态，混合水沿程流动阻力小，压差大，流速快，热敏元件感受热水温度迅速、准确，超前反馈性能好。

分流管路系统

分流管下端与冷水进口连接，上端连接在感温管附近。当管网用水量增加时，冷水向换热器进水，并通过分流管进入上部感温管。冷、热水在感温管中混合后的温度低于换热器顶部的热水温度。感温元件读出任一瞬间感温管内水的平均温度并向蒸汽控制阀发出信号，按需要对控制阀在全开和全闭之间进行调节，以保持所要求的热水出水温度。如果热水供应系统无人用热水，没有热水从换热器流出，感温元件读出的是换热器出口处的热水水温，如果水温已达到设计水温，感温元件发出信号关闭蒸汽控制阀。只要热水供应系统有人用热水，热水出口处的水温还没有下降，就能发出信号开启蒸汽控制阀，当感冷时，控制阀打开，增加热媒供应量，当感热时，控制阀关闭，减少热媒供应量，以保证水换热器的热水出水温度稳定。由于冷水经分流管到达温度感应器的时间比经过换热器筒身要早，所以控制阀可以超前动作，及时控制热媒控制阀的开启度和热媒供应量，从而确保热水出水温度。^[1]

特点

（1）传热系数K值高；

半即热式水换热器缩小了容器的内部体积，减少了被加热水的过水断面，加大了水流速度，同时螺旋形浮动盘管在加热时所产生的高频振荡，使管外壁附近的水体处于局部紊流区，管内的热媒由于螺旋形盘管的多次转向，同时也由于高频振荡而产生紊流。被加热水和热媒的紊流都有利于提高传热系数。盘管采用薄壁铜管，也有利于提高传热系数。

（2）有一定的自动除垢功能；

悬臂安装方式的螺旋形浮动换热铜盘管在通过热媒时，会产生高频振荡和伸缩现象，盘管外部形成的水垢将会自动脱落，便于维修管理，使用寿命长。

（3）出水温度稳定；

预测器连续监测水温及流量，调节进入换热器的热媒流量，使出水温度能保持在设定值的土2.2℃范围内。

（4）体积小；

热水贮存容量小，仅为半容积式水换热器的1/5。结构紧凑，占地面积小，且便于搬运和安装。

（5）节能；

凝结水有自动过冷却装置，冷凝水温度≤60℃，使热媒的热量能充分利用，可节约蒸汽耗量15%。温度控制系统使热水的供需达到动态平衡，减少热能损失。另外换热器小，外表面积小，热损失少。

（6）适用范围广；

可使用蒸汽、高温水、低温水三种热媒。

（7）水质好；

罐体内用铜质材料衬砌，不易污染热水。同时管材使用寿命长。

（8）保证热水连续供应。

分类

浮动盘管型水加热器（盘管）弹性管束型水加热器半即热式水加热器的根据换热管的型式不同主要分为：浮动盘管型半即热式水加热器，弹性管束型半即热式水加热器。

根据热媒介质形式又可分为汽-水式和水-水式两种。

罐直径有450mm和600mm两种，换热器总高介于1726~3916mm之间。

与容积式和快速式水加热器的联系

半即热式水加热器融合了容积式（水箱式）水加热器和快速式（无水箱式）水加热器的技术特点。可在多种热水使用情境下维持水压和稳定的热水供应，并且与快速式水加热器一样，半即热式水加热器加热效率高，可按需提供连续的热水流量。融合式的设计旨在消除其他技术的普遍缺陷。比如半即热式水加热器解决了容积问题（对于快速式）和热效率问题（对于容积式）。

半即热式水加热器有小型储水箱，可以流行进入的冷水。这意味着半即热式水加热器只需要将水温从“温”提高到“热”，而不是像快速式一样将冷水完全加热到热水。

半即热式水加热器（亦称混合式热水器）按照特征定义为：

（1）内置小型储水箱作为热交换器的一部分（通常在2至20加仑之间）

（2）具有双重激活机制：流量感应和温控系统控制

（3）半即热式水加热器可以使用燃气（天然气或丙烷），也可以使用热水泵和常规电加热元件的组合来供电。