CN103672834A - 烟道余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟道余热回收装置，包括换热箱，换热箱长度方向的两端部设有烟道连接口，换热箱内竖向设有翅片管排，各翅片管均包括管体和钎焊连接在管体上的翅片；换热箱顶部设有集水箱，集水箱上方通过支架安装有气液分离器，气液分离器底部通过连通管与集水箱相连接；气液分离器连接有上升管，上升管的底部弯折后水平伸入换热箱顶部并形成上部总管，上部总管与各翅片管的顶部均相连通；所述集水箱连接有下降管，下降管的底部弯折后水平伸入换热箱的底部并形成下部总管，下部总管与各翅片管的底部均相连通。本发明无须外部动力，依靠换热形成的密度差作为水力循环的动力，既提高了换热效率，又非常节能，并且降低了设备复杂度和成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用烟道内烟气余热的烟道换热器。
背景技术
现有的烟道换热器结构复杂，传热效率较低、抗腐蚀性较差，使用寿命较低，且需要较频繁地进行周期性维护工作。现有的烟道换热器在烟道内烟温300℃左右时才能有效地工作，将烟气余热转化为蒸汽。另外，现有的烟道换热器在实现水力循环时，都需要使用循环泵等动力装置提供水力循环的动力，这样一方面增加了设备成本，另一方面加大了能量消耗。
总之，现有的烟道换热器成本较高、余热利用能力较低，不能有效利用低温烟气中的热量，且抗腐蚀性较差、使用寿命有限，维护工作量大，工作中能耗较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种余热利用能力较高、使用寿命较长、能耗较低的烟道余热回收装置。
为实现上述目的，本发明的烟道余热回收装置包括换热箱，换热箱长度方向的两端部设有烟道连接口，换热箱内设有翅片管排，翅片管排由三根以上的翅片管组成，所述翅片管排竖向设置，各翅片管均包括管体和钎焊连接在管体上的翅片，翅片与管体的表面均设有镍合金渗层，该镍合金渗层深0.05毫米；换热箱顶部设有集水箱，集水箱上方通过支架安装有气液分离器，气液分离器顶部设有蒸汽接口和安全阀接口；换热箱顶部一侧设有上定期排污口，换热箱另一侧底部设有下定期排污口；气液分离器中部连接有软水进口，气液分离器底部通过连通管与集水箱相连接；气液分离器中部连接有上升管，上升管的底部弯折后水平伸入换热箱顶部，上升管伸入换热箱顶部的部分形成上部总管，上部总管与各翅片管的顶部均相连通，上部总管与所述上定期排污口相连接；所述集水箱连接有下降管，下降管的底部弯折后水平伸入换热箱的底部，下降管伸入换热箱底部的部分形成下部总管，下部总管与各翅片管的底部均相连通，下部总管与所述下定期排污口相连接。
所述气液分离器顶部设有压力表接口；所述气液分离器侧壁连接有水位自动显控仪接口和电子双色水位计；所述气液分离器的中下部连接有连续排污口。
所述换热箱支撑于支座上。
本发明在工作时完全无须外部动力，依靠换热形成的密度差作为水力循环的动力，既提高了换热效率，又非常节能，并且降低了设备复杂度和成本。本发明的水力循环方式、镍合金渗层的设置、翅片管排的布置等结构相互结合，从整体上大幅提高了换热效率，使得本发明可以在烟温140℃时，也可以有效制备出蒸汽。当烟温较高时，可以沿烟道布置多个本发明，将烟温降至140℃以下，从而大大提高了烟气余热的利用率。
连续排污口和定期排污口的设置，可以及时进行排污工作，避免本发明内部碱性过大，从而减小本发明内部在工作时的产垢量，保证本发明能够长期正常工作，与以往相比大大减少运行中的人工维护工作量。
镍合金渗层深0.05毫米，既提高了翅片与管体的传热效率、提高耐振动、耐冲击以及耐高温、抗腐蚀的性能，又相对便于制造，不过多增大制造时的工艺难度，在性能与成本之间达到了最佳的平衡。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是翅片管的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明的烟道余热回收装置包括换热箱1，换热箱1长度方向的两端部设有烟道连接口2，换热箱1内设有翅片管排，翅片管排由三根以上的翅片管3组成，所述翅片管排竖向设置，各翅片管3均包括管体31和钎焊连接在管体31上的翅片32，翅片32与管体31的表面均设有镍合金渗层，该镍合金渗层深0.05毫米（图未示镍合金渗层）。
换热箱1顶部设有集水箱4，集水箱4上方通过支架5安装有气液分离器6，气液分离器6顶部设有蒸汽接口7和安全阀接口8。气液分离器6中部连接有软水进口18，气液分离器6中下部连接有连续排污口19，软水进口18用来连接软水进水管并对本发明进行补水，连续排污口19在工作时进行连续排污。
换热箱1顶部一侧设有上定期排污口10，换热箱1另一侧底部设有下定期排污口11。气液分离器6底部通过连通管12与集水箱4相连接；气液分离器6中部连接有上升管13，上升管13的底部弯折后水平伸入换热箱1顶部，上升管13伸入换热箱1顶部的部分形成上部总管（图未示），上部总管与各翅片管3的顶部均相连通，上部总管与所述上定期排污口10相连接。
所述上升管13另一侧的集水箱4连接有下降管14，下降管14的底部弯折后水平伸入换热箱1的底部，下降管14伸入换热箱1底部的部分形成下部总管（图未示），下部总管与各翅片管3的底部均相连通，下部总管与所述下定期排污口11相连接。
所述气液分离器6顶部设有压力表接口9；所述气液分离器6侧壁连接有水位自动显控仪接口15和电子双色水位计16。所述换热箱1支撑于支座17上。
所述水位自动显控仪接口15可以采用无锡平方电器仪表有限公司生产的dps型水位自动显控仪接口，当然也可以根据需要选用其他型号的同类产品。
所述电子双色水位计16可以采用河南省新乡市启东工业有限公司生产的发CDS-6型磁敏电子双色液位计，当然也可以根据需要选用其他型号的同类产品。
安装时，换热箱1的烟道连接口2与锅炉烟道相连通，蒸汽接口7与蒸汽管道相连接，在压力表接口9上安装压力表以便于监测压力，在安全阀接口8上安装安全阀以防止本发明内压力过高。将软水进口18连接软水进水管，将连续排污口19连接连续排污管。在水位自动显控仪接口15上安装水位自动显控仪。将连续排污口与连续排污管相连接，将定期排污口与定期排污管相连接，并在连续排污管和定期排污管上设置阀门。当然，也可以在连续排污口和定期排污口设置阀门。据试验，本发明在烟气温度在140℃以上时皆可正常工作并连续制备蒸汽。
工作时，翅片管排内、上升管13、下降管14内皆充满水，而气液分离器6内的水位则位于气液分离器6高度的约2/3处，略高于上升管13与气液分离器6的连接处。水位降低时，通过软水进口向气液分离器6内补充软水。
烟气通过换热箱1并与翅片管排进行换热，将翅片管排中的水加热，并呈气液共存的状态。在4℃以上，温度越高，水的密度越小，温差导致的密度差使得较冷的水向下沉在各翅片管3下部，而较热的水以及蒸汽则通过上部总管沿上升管13进入气液分离器6。在气液分离器6内，上部的蒸汽通过蒸汽接口7流出，从而正常出产蒸汽。气液分离器6底部的水则通过连通管12进入集水箱4，集水箱4内较冷的水则通过下降管14的下部总管进入各翅片管3，完成完整的水力循环过程。在此过程中，完全无须外部动力，依靠换热形成的密度差作为水力循环的动力，既提高了换热效率，又非常节能，并且降低了设备复杂度和成本。本发明的水力循环方式、镍合金渗层的设置、翅片管排的布置等结构相互结合，从整体上大幅提高了换热效率，使得本发明可以在烟温140℃时，也可以有效制备出蒸汽。当烟温较高时，可以沿烟道布置多个本发明，将烟温降至140℃以下，从而大大提高了烟气余热的利用率。
在设计时，需要保证工作时连续排污口19排出的水分不超过同期本发明内循环水总量的3%。当本发明工作一段时间后，要定期通过上、下定期排污口10、11进行排污（工作中产生的沉积物），保证本发明内部正常的工作环境。定期排污与连续排污相结合，与以往相比，大幅减少了工作中的产垢量，确保本发明能够长期连续工作。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.烟道余热回收装置，包括换热箱，换热箱长度方向的两端部设有烟道连接口，换热箱内设有翅片管排，翅片管排由三根以上的翅片管组成，其特征在于：
所述翅片管排竖向设置，各翅片管均包括管体和钎焊连接在管体上的翅片，翅片与管体的表面均设有镍合金渗层，该镍合金渗层深0.05毫米；
换热箱顶部设有集水箱，集水箱上方通过支架安装有气液分离器，气液分离器顶部设有蒸汽接口和安全阀接口；
换热箱顶部一侧设有上定期排污口，换热箱另一侧底部设有下定期排污口；
气液分离器中部连接有软水进口，气液分离器底部通过连通管与集水箱相连接；气液分离器中部连接有上升管，上升管的底部弯折后水平伸入换热箱顶部，上升管伸入换热箱顶部的部分形成上部总管，上部总管与各翅片管的顶部均相连通，上部总管与所述上定期排污口相连接；
所述集水箱连接有下降管，下降管的底部弯折后水平伸入换热箱的底部，下降管伸入换热箱底部的部分形成下部总管，下部总管与各翅片管的底部均相连通，下部总管与所述下定期排污口相连接。
2.根据权利要求1所述的烟道余热回收装置，其特征在于：所述气液分离器顶部设有压力表接口；所述气液分离器侧壁连接有水位自动显控仪接口和电子双色水位计；所述气液分离器的中下部连接有连续排污口。
3.根据权利要求1或2所述的烟道余热回收装置，其特征在于：所述换热箱支撑于支座上。
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