專利名稱:一種具有自吹灰功能的相變換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種具有自吹灰功能的相變換熱器,特別涉及一種帶有吹灰擋板的、用于排煙溫度較低時(shí)排煙余熱回收用的相變換熱器,可以解決相變換熱器積灰嚴(yán)重的問題,并能解決低溫?zé)煔饣厥盏乃崧饵c(diǎn)腐蝕問題,屬于節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域,
背景技術(shù):
當(dāng)前,排煙損失是各類鍋爐、窯爐熱損失的最主要因素,隨著節(jié)能意識的提高以及能源價(jià)格的不斷上漲,充分利用煙氣余熱成為提高鍋爐機(jī)組熱效率的重要途徑。但是,現(xiàn)有技術(shù)中,普通余熱回收裝置通常存在低溫腐蝕問題,特別是當(dāng)進(jìn)水溫度較低時(shí),低溫腐蝕無法避免,嚴(yán)重影響了裝置的安全運(yùn)行,控制換熱器壁面溫度防止低溫腐蝕成為余熱回收的主要障礙。采用相變換熱器作為余熱回收裝置的系統(tǒng),蒸發(fā)段換熱元件通常采用H型翅片管或螺旋翅片管,由于相變換熱器的特點(diǎn),蒸發(fā)段換熱管束需豎直放置,H型翅片管或螺旋 翅片管的翅片就會形成大量的積灰平臺,作為煙氣余熱回收裝置,通常存在堵灰嚴(yán)重的問題,這不但影響換熱效果,而且增加煙氣阻力,使得風(fēng)機(jī)耗電增加,嚴(yán)重時(shí),影響鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行,節(jié)能效果不好。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的相變換熱器的不足,提供了一種具有自吹灰功能的相變換熱器,可用于低溫高塵環(huán)境下煙氣余熱回收。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種具有自吹灰功能的相變換熱器,包括相變換熱器蒸發(fā)段和相變換熱器冷凝段,其中,相變換熱器蒸發(fā)段位于煙道內(nèi)部,相變換熱器冷凝段位于煙道外部,相變換熱器蒸發(fā)段和相變換熱器冷凝段通過上升管和下降管連接成一個(gè)回路,構(gòu)成一個(gè)封閉的空間,相變換熱器蒸發(fā)段和相變換熱器冷凝段內(nèi)部充滿作為熱媒的工作介質(zhì),熱媒在其中循環(huán)流動,其特征在于所述相變換熱器蒸發(fā)段煙氣入口側(cè)設(shè)有吹灰擋板,吹灰擋板與相變換熱器蒸發(fā)段外殼連接;所述吹灰擋板是一種開關(guān)型擋板,包括2η片葉片,η為大于等于I的正整數(shù),相鄰兩片葉片為I組,分為η組,由η臺各自獨(dú)立運(yùn)行的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于啟閉吹灰擋板葉片,吹灰擋板每組葉片之間用橫板隔離,形成各自獨(dú)立的煙氣通道。所述吹灰擋板與相變換熱器蒸發(fā)段外殼焊接或法蘭連接。所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動機(jī)。優(yōu)選的,所述吹灰擋板由2η片葉片(優(yōu)選η的取值為2 3)及設(shè)在每組葉片之間的橫板構(gòu)成。所述相變換熱器蒸發(fā)段由換熱管、集氣管、上聯(lián)箱、集液管和下聯(lián)箱分組成,集氣管設(shè)在換熱管上方,上聯(lián)箱與集氣管連接;集液管設(shè)在換熱管下方,下聯(lián)箱與集液管連接。所述相變換熱器冷凝段采用管殼式換熱器,其殼側(cè)具有熱媒蒸汽進(jìn)口、熱媒冷凝液出口、管側(cè)具有被加熱水進(jìn)口和被加熱水出口。相變換熱器蒸發(fā)段的上聯(lián)箱通過上升管與相變換熱器冷凝段的熱媒蒸汽進(jìn)口連接,相變換熱器蒸發(fā)段的下聯(lián)箱與相變換熱器冷凝段的熱媒冷凝液出口連接,相變換熱器蒸發(fā)段和相變換熱器冷凝段殼側(cè)通過上升管和下降管組成密閉空間,該密閉空間保持一定壓力或真空,熱媒介質(zhì)在密閉空間內(nèi)自然循環(huán)流動,并發(fā)生相變換熱。當(dāng)煙氣流經(jīng)相變換熱器蒸發(fā)段時(shí),液態(tài)熱媒在相變換熱器蒸發(fā)段換熱管內(nèi)吸收煙氣熱量,并在一定壓力下蒸發(fā),熱媒蒸汽沿?fù)Q熱管上升至頂部集氣管,多根集氣管內(nèi)的蒸汽匯集至上聯(lián)箱,并通過上升管進(jìn)入相變換熱器冷凝段殼側(cè)。熱媒蒸汽在相變換熱器冷凝段殼側(cè)將熱量傳遞給管側(cè)的被加熱水而冷凝,熱媒冷凝液沿下降管回至相變換熱器蒸發(fā)段底部的下集箱,再通過集液管進(jìn)入相變換熱器蒸發(fā)段換熱管,完成一個(gè)循環(huán),并將煙氣熱量傳遞給被加熱水。熱媒與煙氣進(jìn)行換熱時(shí),熱媒介質(zhì)發(fā)生相變,為定壓蒸發(fā),蒸發(fā)過程溫度恒定,從而保證蒸發(fā)段換熱面壁溫恒定。通過控制相變換熱器內(nèi)的壓力,可以調(diào)節(jié)換熱面壁溫,避免出現(xiàn)低溫腐蝕。所述相變換熱器蒸發(fā)段的換熱管可采用雙縱肋片管、鋸齒形翅片管、花瓣形翅片管換熱管,這種結(jié)構(gòu)類型的管子不會形成積灰平臺,不易于產(chǎn)生積灰。所述吹灰擋板作為一種自吹灰裝置,可通過定時(shí)啟閉部分葉片,提高煙氣流速和 煙氣動能,防止受熱面積灰,能保證受熱面清潔,防止堵灰。本發(fā)明的相變換熱器,煙氣側(cè)入口帶吹灰擋板,可以對蒸發(fā)段換熱元件進(jìn)行吹灰,保持受熱面清潔,防止積灰引起的換熱效率下降、煙氣阻力增加等問題。蒸發(fā)段換熱元件可采用雙縱肋片管、鋸齒形翅片管、花瓣形翅片管換熱管,有效減小換熱器的積灰。通過以上措施,提高了相變換熱器在低溫高塵煙氣環(huán)境中余熱回收時(shí)的安全可靠性,余熱回收效率聞。
圖I為本發(fā)明的相變換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的右視圖。圖3為相變換熱器蒸發(fā)段的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為吹灰擋板結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4的左視圖。其中,I、相變換熱器蒸發(fā)段;2、相變換熱器冷凝段;3、上升管;4、下降管;5、吹灰擋板;6、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu);7、集氣管;8、上聯(lián)箱;9、集液管;10、下聯(lián)箱;11、熱媒蒸汽入口 ;
12、熱媒冷凝液出口 ;13、被加熱水進(jìn)水口 ;14、被加熱水出水口 ;15、換熱管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。一種具有自吹灰功能的相變換熱器,包括相變換熱器蒸發(fā)段I和相變換熱器冷凝段2,如圖I、圖2所示,其中,相變換熱器蒸發(fā)段I位于煙道內(nèi)部,相變換熱器冷凝段2位于煙道外部,相變換熱器蒸發(fā)段I和相變換熱器冷凝段2通過上升管3和下降管4連接成一個(gè)回路,構(gòu)成一個(gè)封閉的空間,相變換熱器蒸發(fā)段I和相變換熱器冷凝段2內(nèi)部充滿作為熱媒的工作介質(zhì),熱媒在其中循環(huán)流動;相變換熱器蒸發(fā)段I煙氣入口側(cè)設(shè)有吹灰擋板5,吹灰擋板5與相變換熱器蒸發(fā)段I外殼焊接或法蘭連接;所述吹灰擋板5是一種開關(guān)型擋板,包括2η片葉片,η為大于等于I的正整數(shù),相鄰兩片葉片為I組,分為η組,由η臺各自獨(dú)立運(yùn)行的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)6分別控制,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)6用于啟閉吹灰擋板5的葉片,吹灰擋板5每組葉片之間用橫板隔離,形成各自獨(dú)立的煙氣通道。所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)6為電動機(jī)。優(yōu)選的,所述吹灰擋板5由2η片葉片(優(yōu)選η的取值為2 3)及設(shè)在每組葉片之間的橫板構(gòu)成。所述相變換熱器蒸發(fā)段I由換熱管15、集氣管7、上聯(lián)箱8、集液管9和下聯(lián)箱10分組成,如圖3所示,集氣管7設(shè)在換熱管15上方,上聯(lián)箱8與集氣管7連接;集液管9設(shè)在換熱管15下方,下聯(lián)箱10與集液管9連接。所述相變換熱器冷凝段I采用管殼式換熱器,其殼側(cè)具有熱媒蒸汽進(jìn)口 11、熱媒冷凝液出口 12、管側(cè)具有被加熱水進(jìn)口 13和被加熱水出口 14。相變換熱器蒸發(fā)段I的上聯(lián)箱8通過上升管3與相變換熱器冷凝段2的熱媒蒸汽進(jìn)口 11連接,相變換熱器蒸發(fā)段I的下聯(lián)箱4與相變換熱器冷凝段2的熱媒冷凝液出口12連接,相變換熱器蒸發(fā)段I和相變換熱器冷凝段2殼側(cè)通過上升管3和下降管4組成密閉空間,該密閉空間保持一定壓力或真空,熱媒介質(zhì)在密閉空間內(nèi)自然循環(huán)流動,并發(fā)生相變換熱。當(dāng)煙氣流經(jīng)相變換熱器蒸發(fā)段I時(shí),液態(tài)熱媒在相變換熱器蒸發(fā)段I換熱管15內(nèi)吸收煙氣熱量,并在一定壓力下蒸發(fā),熱媒蒸汽沿?fù)Q熱管15上升至頂部集氣管7,多根集氣管7內(nèi)的蒸汽匯集至上聯(lián)箱8,并通過上升管3進(jìn)入相變換熱器冷凝段2殼側(cè)。熱媒蒸汽在相變換熱器冷凝段2殼側(cè)將熱量傳遞給管側(cè)的被加熱水而冷凝,熱媒冷凝液沿下降管4回至相變換熱器蒸發(fā)段I底部的下集箱10,再通過集液管9進(jìn)入相變換熱器蒸發(fā)段I換熱管15,完成一個(gè)循環(huán),并將煙氣熱量傳遞給被加熱水。熱媒與煙氣進(jìn)行換熱時(shí),熱媒介質(zhì)發(fā)生相變,為定壓蒸發(fā),蒸發(fā)過程溫度恒定,從而保證蒸發(fā)段換熱面壁溫恒定。通過控制相變換熱器內(nèi)的壓力,可以調(diào)節(jié)換熱面壁溫,避免出現(xiàn)低溫腐蝕。所述相變換熱器蒸發(fā)段I的換熱管15可采用雙縱肋片管、鋸齒形翅片管、花瓣形翅片管換熱管,這種結(jié)構(gòu)類型的管子不會形成積灰平臺,不易于產(chǎn)生積灰。所述吹灰擋板5作為一種自吹灰裝置,可通過定時(shí)啟閉部分葉片,提高煙氣流速和煙氣動能,防止受熱面積灰,能保證受熱面清潔,防止堵灰。所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)6能將信號向控制系統(tǒng)進(jìn)行反饋,并能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程電動控制。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)6能獨(dú)立控制單組葉片的開啟和關(guān)閉。本發(fā)明的相變換熱器,煙氣側(cè)入口帶吹灰擋板,可以對蒸發(fā)段換熱元件進(jìn)行吹灰,保持受熱面清潔,防止積灰引起的換熱效率下降、煙氣阻力增加等問題。蒸發(fā)段換熱元件可采用雙縱肋片管、鋸齒形翅片管、花瓣形翅片管換熱管,有效減小換熱器的積灰。通過以上措施,提高了相變換熱器在低溫高塵煙氣環(huán)境中余熱回收時(shí)的安全可靠性,余熱回收效率
聞。權(quán)利要求
1.一種具有自吹灰功能的相變換熱器,包括相變換熱器蒸發(fā)段和相變換熱器冷凝段,其中,相變換熱器蒸發(fā)段位于煙道內(nèi)部,相變換熱器冷凝段位于煙道外部,相變換熱器蒸發(fā)段和相變換熱器冷凝段通過上升管和下降管連接成一個(gè)回路,構(gòu)成一個(gè)封閉的空間,相變換熱器蒸發(fā)段和相變換熱器冷凝段內(nèi)部充滿作為熱媒的工作介質(zhì),熱媒在其中循環(huán)流動,其特征在于所述相變換熱器蒸發(fā)段煙氣入口側(cè)設(shè)有吹灰擋板,吹灰擋板與相變換熱器蒸發(fā)段外殼連接;所述吹灰擋板是一種開關(guān)型擋板,包括2η片葉片,η為大于等于I的正整數(shù),相鄰兩片葉片為I組,分為η組,由η臺各自獨(dú)立運(yùn)行的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于啟閉吹灰擋板葉片,吹灰擋板每組葉片之間用橫板隔離,形成各自獨(dú)立的煙氣通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種具有自吹灰功能的相變換熱器,其特征在于所述吹灰擋板與相變換熱器蒸發(fā)段外殼焊接或法蘭連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種具有自吹灰功能的相變換熱器,其特征在于所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種具有自吹灰功能的相變換熱器,其特征在于所述吹灰擋板由2η片葉片及設(shè)在每組葉片之間的橫板構(gòu)成,η的取值為2 3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有自吹灰功能的相變換熱器,包括相變換熱器蒸發(fā)段和相變換熱器冷凝段,相變換熱器蒸發(fā)段煙氣入口側(cè)設(shè)有吹灰擋板,吹灰擋板是一種開關(guān)型擋板,包括2n片葉片,相鄰兩片葉片為1組,分為n組,由n臺各自獨(dú)立運(yùn)行的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制,吹灰擋板每組葉片之間用橫板隔離,形成獨(dú)立的煙氣通道。本發(fā)明的相變換熱器,煙氣側(cè)入口帶吹灰擋板,可以對蒸發(fā)段換熱元件進(jìn)行吹灰,保持受熱面清潔,防止積灰引起的換熱效率下降、煙氣阻力增加等問題。蒸發(fā)段換熱管可采用雙縱肋片管、鋸齒形翅片管、花瓣形翅片管換熱管,有效減小換熱器的積灰。通過以上措施,提高了相變換熱器在低溫高塵煙氣環(huán)境中余熱回收時(shí)的安全可靠性,余熱回收效率高。
文檔編號F28F19/00GK102721308SQ20121022788
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者劉暢, 張汝松, 楊為清, 畢德剛, 鄧徐幀, 郭軍, 陳文文 申請人:山東山大華特環(huán)保工程有限公司