熱管式煙道換熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種熱管式煙道換熱器，包括熱管蒸發(fā)器和氣液分離器。熱管蒸發(fā)器包括箱體，箱體兩端面設(shè)有煙道接口；箱體內(nèi)豎向設(shè)有多個(gè)熱管，箱體頂部設(shè)有汽包；氣液分離器頂部設(shè)有蒸汽接口和安全閥接口，氣液分離器中上部連接有軟水入口；汽包的頂部通過(guò)上升管與氣液分離器的中部相連接，所述氣液分離器的底部通過(guò)下降管與汽包的底部相連接；工作中氣液分離器內(nèi)的水位高于上升管與氣液分離器的連接部位；下降管與汽包的連接處設(shè)有第一定期排污口；熱管外及其翅片外表面均設(shè)有鎳合金滲層。本實(shí)用新型采用熱管換熱，且其水力循環(huán)方式、鎳合金滲層的設(shè)置等結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，從整體上大幅提高了換熱效率和使用壽命，提高了煙氣余熱利用率。
【專利說(shuō)明】熱管式煙道換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用煙道內(nèi)煙氣余熱的煙道換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的煙道換熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳熱效率較低、抗腐蝕性較差，使用壽命較低，且需要較頻繁地進(jìn)行周期性維護(hù)工作?，F(xiàn)有的煙道換熱器在煙道內(nèi)煙溫300°C左右時(shí)才能有效地工作，將煙氣余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽。另外，現(xiàn)有的煙道換熱器在實(shí)現(xiàn)水力循環(huán)時(shí)，都需要使用循環(huán)泵等動(dòng)力裝置提供水力循環(huán)的動(dòng)力，這樣一方面增加了設(shè)備成本，另一方面加大了能
量消耗。
[0003]總之，現(xiàn)有的煙道換熱器成本較高、余熱利用能力較低，不能有效利用低溫?zé)煔庵械臒崃浚铱垢g性較差、使用壽命有限，維護(hù)工作量大，工作中能耗較高。
[0004]熱管蒸發(fā)器包括箱體，箱體長(zhǎng)度方向的兩端面設(shè)有煙道接口，使用中兩煙道接口不分方向，一個(gè)作為煙氣進(jìn)口，另一個(gè)作為煙氣出口。箱體內(nèi)設(shè)有熱管，箱體頂部設(shè)有汽包，熱管管內(nèi)的工質(zhì)將煙氣中的熱量吸收并汽化，釋放出汽化潛熱，將熱量傳遞給汽包中的軟水，并加熱，使之汽化沸騰，產(chǎn)出蒸汽或熱水，供生產(chǎn)與生活使用。天津新華能源設(shè)備科技有限公司生產(chǎn)的RZG型熱管蒸發(fā)器就屬于這種結(jié)構(gòu)。熱管蒸發(fā)器具有較高的換熱效率，其不足之處在于汽包中的介質(zhì)處于汽、水混合狀態(tài)，難以產(chǎn)出蒸汽。另外，熱管蒸發(fā)器中的熱管外表面在工作中長(zhǎng)期處于煙道內(nèi)部，易被煙氣污染、腐蝕，降低其使用壽命；熱管外表面常設(shè)有翅片，熱管及其翅片的材質(zhì)通常為鋁或鐵(鋼)，其傳熱效率受到限制。如果采用銅管材，則制造成本又過(guò)于高昂，導(dǎo)致產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下降。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種成本較低、節(jié)約運(yùn)行所需能源、同時(shí)具有較高熱交換效率的熱管式煙道換熱器。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的熱管式煙道換熱器，其特征在于:包括熱管蒸發(fā)器和設(shè)置在熱管蒸發(fā)器上方的氣液分離器；熱管蒸發(fā)器包括箱體，箱體長(zhǎng)度方向的兩端面設(shè)有煙道接口，兩煙道接口不分方向，一個(gè)作為煙氣進(jìn)口，另一個(gè)作為煙氣出口 ；箱體內(nèi)豎向設(shè)有多個(gè)熱管，箱體頂部設(shè)有汽包；氣液分離器頂部設(shè)有蒸汽接口和安全閥接口，氣液分離器中上部連接有軟水入口 ；所述汽包的頂部通過(guò)上升管與氣液分離器的中部相連接，所述氣液分離器的底部通過(guò)下降管與汽包的底部相連接；工作中氣液分離器內(nèi)的水位高于上升管與氣液分離器的連接部位；下降管與汽包的連接處設(shè)有第一定期排污口 ；所述熱管外壁設(shè)有翅片，熱管外表面及翅片外表面均設(shè)有鎳合金滲層，該鎳合金滲層深0.05毫米。
[0007]所述氣液分離器頂部設(shè)有放散排空閥接口、壓力表接口和壓力傳感器接口，氣液分離器側(cè)壁設(shè)有電接點(diǎn)水位計(jì)接口、水位自動(dòng)顯控儀接口和電子雙色水位計(jì)；氣液分離器的中下部設(shè)有連續(xù)排污口 ；第一定期排污口另一側(cè)的汽包底部設(shè)有第二定期排污口。
[0008]所述熱管蒸發(fā)器的箱體支撐于第一支座上，所述氣液分離器支撐于第二支座上。[0009]本實(shí)用新型在工作時(shí)完全無(wú)須外部動(dòng)力，依靠換熱形成的密度差作為水力循環(huán)的動(dòng)力，既提高了換熱效率，又非常節(jié)能，并且降低了設(shè)備復(fù)雜度和成本。本實(shí)用新型采用熱管換熱，且其水力循環(huán)方式、鎳合金滲層的設(shè)置等結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，從整體上大幅提高了換熱效率，使得本實(shí)用新型可以在煙溫140°C時(shí)，也可以有效制備出蒸汽。當(dāng)煙溫較高時(shí)，可以沿?zé)煹啦贾枚鄠€(gè)本實(shí)用新型，將煙溫降至140°C以下，從而大大提高了煙氣余熱的利用率。
[0010]連續(xù)排污口和定期排污口的設(shè)置，可以及時(shí)進(jìn)行排污工作，避免本實(shí)用新型內(nèi)部堿性過(guò)大，從而減小本實(shí)用新型內(nèi)部在工作時(shí)的產(chǎn)垢量，保證本實(shí)用新型能夠長(zhǎng)期正常工作，與以往相比大大減少運(yùn)行中的人工維護(hù)工作量。
[0011]鎳合金滲層深0.05毫米，既提高了翅片與管體的傳熱效率、提高耐振動(dòng)、耐沖擊以及耐高溫、抗腐蝕的性能，又相對(duì)便于制造，不過(guò)多增大制造時(shí)的工藝難度，在性能與成本之間達(dá)到了最佳的平衡。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1的右視圖；
[0014]圖3是熱管的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的熱管式煙道換熱器包括熱管蒸發(fā)器和設(shè)置在熱管蒸發(fā)器上方的氣液分離器I ;熱管蒸發(fā)器包括箱體2，箱體2長(zhǎng)度方向的兩端面設(shè)有煙道接口 3，兩煙道接口 3不分方向，一個(gè)作為煙氣進(jìn)口，另一個(gè)作為煙氣出口 ；箱體2內(nèi)豎向設(shè)有多個(gè)熱管4，箱體2頂部設(shè)有汽包5。
[0016]氣液分離器I頂部設(shè)有蒸汽接口 6和安全閥接口 7，氣液分離器I中上部連接有軟水入口 8 ;所述汽包5的頂部通過(guò)上升管9與氣液分離器I的中部相連接，所述氣液分離器I的底部通過(guò)下降管10與汽包5的底部相連接；工作中氣液分離器I內(nèi)的水位高于上升管9與氣液分尚器I的連接部位。
[0017]下降管10與汽包5的連接處設(shè)有第一定期排污口 11 ;所述熱管4外壁設(shè)有翅片12，熱管4外表面及翅片12外表面均設(shè)有鎳合金滲層(圖未示)，該鎳合金滲層深0.05毫米。
[0018]所述氣液分離器I頂部設(shè)有放散排空閥接口 13、壓力表接口 14和壓力傳感器接口15，氣液分離器I側(cè)壁設(shè)有電接點(diǎn)水位計(jì)接口 16、水位自動(dòng)顯控儀接口 17和電子雙色水位計(jì)18 ;氣液分離器I的中下部設(shè)有連續(xù)排污口 19 ;第一定期排污口 11另一側(cè)的汽包5底部設(shè)有第二定期排污口 20。
[0019]所述熱管蒸發(fā)器的箱體2支撐于第一支座21上，所述氣液分離器I支撐于第二支座22上。
[0020]安裝時(shí)，煙道接口 3與鍋爐煙道相連通，蒸汽接口 6與蒸汽管道相連接，在壓力表接口 14上安裝壓力表以便于監(jiān)測(cè)壓力，在安全閥接口 7上安裝安全閥以防止本實(shí)用新型內(nèi)壓力過(guò)高。在電接點(diǎn)水位計(jì)接口 16上安裝電接點(diǎn)水位計(jì)。在放散排空閥接口 13上安裝放散排空閥；在壓力表傳感器接口 15上安裝壓力表傳感器；使軟水入口 8連接軟水進(jìn)水管，使連續(xù)排污口 19連接連續(xù)排污管。在水位自動(dòng)顯控儀接口 17上安裝水位自動(dòng)顯控儀。使連續(xù)排污口 19與連續(xù)排污管相連接，使定期排污口與定期排污管相連接，并在連續(xù)排污管和定期排污管上設(shè)置閥門。當(dāng)然，也可以在連續(xù)排污口 19和定期排污口設(shè)置閥門。據(jù)試驗(yàn)，本實(shí)用新型在煙氣溫度在140°C以上時(shí)皆可正常工作并連續(xù)制備蒸汽。
[0021 ] 所述水位自動(dòng)顯控儀接口 17可以采用無(wú)錫平方電器儀表有限公司生產(chǎn)的dps型水位自動(dòng)顯控儀接口 17，當(dāng)然也可以根據(jù)需要選用其他型號(hào)的同類產(chǎn)品。
[0022]所述電子雙色水位計(jì)18可以采用河南省新鄉(xiāng)市啟東工業(yè)有限公司生產(chǎn)的發(fā)CDS-6型磁敏電子雙色液位計(jì)，當(dāng)然也可以根據(jù)需要選用其他型號(hào)的同類產(chǎn)品。
[0023]所述電接點(diǎn)水位計(jì)可以采用中西遠(yuǎn)大科技有限公司生產(chǎn)的NJ59-UDZ-03S-19型電接點(diǎn)水位計(jì)，當(dāng)然也可以根據(jù)需要選用其他型號(hào)的同類產(chǎn)品。
[0024]工作時(shí)，熱管蒸發(fā)器的汽包5內(nèi)充滿水，而氣液分離器I內(nèi)的水位則位于氣液分離器I高度的約2/3處，略高于上升管9與氣液分離器I的連接處。煙氣通過(guò)箱體2并與箱體2內(nèi)的各熱管4進(jìn)行換熱，熱管4管內(nèi)的工質(zhì)將煙氣中的熱量吸收并汽化，釋放出汽化潛熱，將熱量傳遞給汽包5中的軟水，使汽包5內(nèi)呈氣液共存的狀態(tài)。
[0025]在4°C以上，溫度越高，水的密度越小，溫差導(dǎo)致的密度差使得較冷的水向下沉在氣包下部，而較熱的水以及蒸汽則通過(guò)上升管9進(jìn)入氣液分離器I。在氣液分離器I內(nèi)，上部的蒸汽通過(guò)蒸汽接口 6流出，從而正常出產(chǎn)蒸汽。氣液分離器I底部溫度較低的水則通過(guò)下降管10回流入汽包5，完成完整的水力循環(huán)過(guò)程。在此過(guò)程中，完全無(wú)須外部動(dòng)力，依靠換熱形成的密度差作為水力循環(huán)的動(dòng)力，既提高了換熱效率，又非常節(jié)能，并且降低了設(shè)備復(fù)雜度和成本。本實(shí)用新型的水力循環(huán)方式、鎳合金滲層的設(shè)置等結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，從整體上大幅提高了換熱效率，使得本實(shí)用新型可以在煙溫140°C時(shí)，也可以有效制備出蒸汽。當(dāng)煙溫較高時(shí)，可以沿?zé)煹啦贾枚鄠€(gè)本實(shí)用新型，將煙溫降至140°C以下，從而大大提高了煙氣余熱的利用率。
[0026]在設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證工作時(shí)連續(xù)排污口 19排出的水分不超過(guò)同期本實(shí)用新型內(nèi)循環(huán)水總量的3%。當(dāng)本實(shí)用新型工作一段時(shí)間后，要定期通過(guò)第一、第二定期排污口 11、20進(jìn)行排污(工作中產(chǎn)生的沉積物)，保證本實(shí)用新型內(nèi)部正常的工作環(huán)境。定期排污與連續(xù)排污相結(jié)合，與以往相比大幅減少了工作中的產(chǎn)垢量，確保本實(shí)用新型能夠長(zhǎng)期連續(xù)工作。
[0027]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.熱管式煙道換熱器，其特征在于:包括熱管蒸發(fā)器和設(shè)置在熱管蒸發(fā)器上方的氣液分離器；熱管蒸發(fā)器包括箱體，箱體長(zhǎng)度方向的兩端面設(shè)有煙道接口，兩煙道接口不分方向，一個(gè)作為煙氣進(jìn)口，另一個(gè)作為煙氣出口；箱體內(nèi)豎向設(shè)有多個(gè)熱管，箱體頂部設(shè)有汽包；氣液分離器頂部設(shè)有蒸汽接口和安全閥接口，氣液分離器中上部連接有軟水入口 ；所述汽包的頂部通過(guò)上升管與氣液分離器的中部相連接，所述氣液分離器的底部通過(guò)下降管與汽包的底部相連接；工作中氣液分離器內(nèi)的水位高于上升管與氣液分離器的連接部位；下降管與汽包的連接處設(shè)有第一定期排污口 ；所述熱管外壁設(shè)有翅片，熱管外表面及翅片外表面均設(shè)有鎳合金滲層，該鎳合金滲層深0.05毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管式煙道換熱器，其特征在于:所述氣液分離器頂部設(shè)有放散排空閥接口、壓力表接口和壓力傳感器接口，氣液分離器側(cè)壁設(shè)有電接點(diǎn)水位計(jì)接口、水位自動(dòng)顯控儀接口和電子雙色水位計(jì)；氣液分離器的中下部設(shè)有連續(xù)排污口 ；第一定期排污口另一側(cè)的汽包底部設(shè)有第二定期排污口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱管式煙道換熱器，其特征在于:所述熱管蒸發(fā)器的箱體支撐于第一支座上，所述氣液分離器支撐于第二支座上。
【文檔編號(hào)】F22B1/18GK203549762SQ201320712213
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】朱靜旭, 武川, 楊愛蓮, 舒新萍, 師高峰 申請(qǐng)人:焦作力合機(jī)械制造有限公司