CN105674774A - 烟气、烟气换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器结构，提供了一种密封性好，安全可靠，维护费用低，使用寿命长的烟气、烟气换热器，解决了现有技术中存在的换热器换热管腐蚀严重，换热效率下降，影响其使用效果和寿命，维护成本高等的技术问题，它包括壳体及设于壳体上的原烟气进、出口和净烟气进、出口，原烟气进口通过若干氟塑料换热管与原烟气出口相连通，在与原烟气进口对应的壳体内设有顶板，与原烟气出口对应的壳体内设有限位板，氟塑料换热管穿插固定在顶板与限位板间，净烟气进、出口连通在顶板与限位板间的壳体上，在与原烟气进口对应的氟塑料换热管管口内插接有定位套，定位套的下端将氟塑料换热管胀接在顶板上，定位套的上端口水平向外延伸搭接在顶板表面上。

Description

烟气、烟气换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器，尤其涉及一种密封性好，安全可靠，维护费用低，使用寿命长的烟气、烟气换热器。

背景技术

在现有的脱硫工艺中普遍应用回转式GGH，但此类换热器却普遍存在造价高，能耗大，漏风率高等缺点，而管式GGH由于具有传热效率高，能耗低等优点，因此正日益得到普及应用，管式气气换热器（GGH）是一种利用高温流体余热加热低温流体的换热设备，它主要由壳体和若干根换热管组成，其中原烟气通道为换热管，换热管外部空间为净烟气通道，换热管与壳体管板间保持密封连接，现有的换热管通常为金属管，但由于烟气中往往含有大量有毒高腐蚀性物质，因此系统在运行一段时间后金属换热管会在烟气的腐蚀作用下出现渗漏，以及金属换热管表面腐蚀氧化后导致的换热效率的下降等，影响换热器的使用寿命，为此需定期对设备进行清洗，维护成本高。

中国专利公开了一种烟气换热管（CN202092503U），它包括进风箱、出风箱、下风箱和若干换热管，进风箱、出风箱和下风箱之间通过换热管连接，所述进风箱和下风箱至少一个设置了用于均匀气流分布的导流板，该换热管通过在传统烟气换热器的基础上增加导流板，使换热器内冷气流量分布均匀，来实现增加换热效率的目的，但同样存在系统在运行一段时间后换热管会在烟气的腐蚀作用下出现表层增厚，换热效率下降，严重时出现局部渗漏现象等，不仅影响换热器的使用效果和使用寿命，还需对设备进行定期清洗，维护成本高等问题。

发明内容

本发明主要是提供了一种密封性好，安全可靠，维护费用低，使用寿命长的烟气、烟气换热器，解决了现有技术中存在的换热器系统在运行一段时间后换热管会在烟气的腐蚀作用下出现表层增厚，换热效率下降，严重时出现局部渗漏现象等，不仅影响换热器的使用效果和使用寿命，还需对设备进行定期清洗，维护成本高等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种烟气、烟气换热器，包括壳体及设于壳体上的原烟气进口、原烟气出口和净烟气进口、净烟气出口，所述原烟气进口通过若干氟塑料换热管与原烟气出口相连通，在与原烟气进口对应的壳体内设有顶板，与原烟气出口对应的壳体内设有限位板，氟塑料换热管穿插固定在顶板与限位板间，净烟气进口和净烟气出口连通在顶板与限位板间的壳体上，在与原烟气进口对应的氟塑料换热管管口内插接有定位套，定位套的下端口向下延伸并将氟塑料换热管胀接在顶板上，定位套的上端口水平向外延伸搭接在顶板表面上。氟塑料换热管耐腐蚀性和稳定性好，不粘性强，因此系统长期运行均可保持较高的传热效率，运行稳定可靠，维护成本低，使用寿命长；通过在氟塑料换热管的上端口内插接定位套，通过定位套使氟塑料换热管胀接在顶板上对应的换热管定位孔内，胀接固定，固定方式简单，密封性好，同时由于定位套的上端口水平向外延伸搭接在顶板的外表面上，拆装方便，并可避免氟塑料换热管向下滑移，提高安全可靠性。

作为优选，在所述顶板的内表面上设有氟塑料内衬层，顶板的外表面上设有氟塑料外衬层，氟塑料内衬层顺沿氟塑料换热管的外环面向下延伸形成夹紧环，夹紧环夹持在氟塑料换热管的外环面上，氟塑料外衬层顺沿顶板上的换热管上定位通孔向下延伸形成定位环，氟塑料换热管的端口夹设在定位套的外环面与定位环间。通过在顶板的内、外表面设置氟塑料衬层，防止顶板表面遭受烟气腐蚀，由于氟塑料具有一定的弹性，内、外氟塑料衬层分别通过夹紧环和定位环与氟塑料换热管压紧胀接密封，安装方便，密封性好。

作为优选，在与所述定位套对应的氟塑料换热管外环面上设有密封圈，密封圈嵌装在换热管上定位通孔内的环形凹槽内。通过在氟塑料换热管与顶板上的换热管上定位通孔间设置密封圈，进一步提高两者间的密封性。

作为优选，所述氟塑料换热管延伸至限位板外，且在限位板外侧对应的氟塑料换热管下端部设有可防止氟塑料换热管回缩至限位板内侧的限位卡头。通过在限位板下方对的应氟塑料换热管端部设置限位卡头，当氟塑料换热管热胀冷缩时并沿限位板上的定位孔向上、向下自由伸缩，并避免氟塑料换热管回缩至限位板上方，使换热管维持在设定位置上，结构简单，使系统运行的可靠性得到保证。

作为更优选，在所述限位板内侧对应的氟塑料换热管外套装有换热管伸缩套，换热管伸缩套包括套装在氟塑料换热管外的环形弹性本体，环形弹性本体的下端延伸至限位板上对应的换热管下定位孔内，在环形弹性本体的内环面上沿轴向排列着若干个O型圈定位槽，在O型圈定位槽内嵌装有O型圈密封圈。通过在限位板与氟塑料换热管间设置换热管伸缩套，当氟塑料换热管热胀冷缩时即可沿换热管限位板上的定位孔自由伸缩，且由于换热管伸缩套和换热管相对限位板同步伸缩，因此使换热管维持在设定位置上，并有效的支撑了换热管，避免换热管产生变形。

作为优选，在所述限位板上方对应的壳体上对接有膨胀节。通过在限位板上方对应的壳体上加装一段膨胀节，当换热管受热膨胀并顶置换热器壳体顶部及限位板向外扩展时，膨胀节进行同步拉伸，换热管降温回缩时膨胀节同步回缩，确保换热管自由伸缩，减少零部件间的应力破坏，并有效避免了换热管的弯曲变形，延长了换热器的使用寿命。

作为优选，所述壳体包括主壳体及对接在主壳体下端口的下定位框，限位板夹设在主壳体和下定位框间。下定位框便于主壳体的组合安装以及换热管与限位板的组装。

壳体可以是圆柱体、多边体形状，作为优选，所述壳体为竖直放置的方桶状结构，壳体的上开口端向内向上延伸形成原烟气进口，下开口端向下向内延伸形成原烟气出口，净烟气进口位于靠近原烟气出口的壳体侧壁上，净烟气出口位于靠近原烟气进口的壳体侧壁上。方形的壳体组装方便，由于原烟气温度高，净烟气温度低，因此原烟气由上向下、净烟气由下向上，原烟气经热交换后温度下降后向下流出，净烟气经热交换后温度上升后向上流出，结构合理，热交换充分。

作为优选，所述净烟气进口和净烟气出口位于壳体相对的两个侧面上，在净烟气出口下方对应的壳体上对接连通着第一混合箱体，在净烟气进口上方对应的壳体上对接连通着第二混合箱体。通过设置第一、第二混合箱体，使净烟气围绕换热管呈S形流动，使换热更加充分，提高换热效率。

作为优选，在所述壳体的内表面设有氟塑料内衬板，氟塑料内衬板通过销钉固定在壳体内壁上，并在销钉的头部罩设有防腐销钉封帽。通过在壳体的内表面设置氟塑料内衬板，防腐性能好，用于固定氟塑料内衬板的销钉外设置防腐销钉封帽，避免烟气腐蚀销钉，确保氟塑料内衬板固定可靠。

因此，本发明的烟气、烟气换热器具有下述优点：氟塑料换热管耐腐蚀性和稳定性好，不粘性强，因此维护成本低，使用寿命长；通过在氟塑料换热管的上端口内插接定位套，通过定位套使氟塑料换热管胀接在顶板上对应的换热管定位孔内，胀接固定，固定方式简单可靠，密封性好；通过在氟塑料换热管的下端部设置限位卡头，避免氟塑料换热管回缩至限位板上方；当换热管受热向外扩展时，壳体上连接的膨胀节同步拉伸，减少了零部件间的应力破坏，避免了换热管的弯曲变形，延长了换热器的使用寿命；通过设置第一、第二混合箱体，使净烟气围绕换热管呈S形流动，使换热更加充分，提高换热效率。

附图说明：

图1是本发明一种烟气、烟气换热器的结构示意图；

图2是本发明的轴向剖视图；

图3是本发明中的氟塑料换热管与顶板在第一种实施方式时的连接结构示意图；

图4是本发明中的氟塑料换热管与顶板在第二种实施方式时的连接结构示意图；

图5是本发明中的氟塑料换热管与顶板在第三种实施方式时的连接结构示意图；

图6是本发明中的氟塑料换热管与限位板在第一种实施方式时的连接结构示意图；

图7是本发明中的氟塑料换热管与限位板在第二种实施方式时的连接结构示意图；

图8是图7所示换热管伸缩套的剖视图；

图9是本发明中的氟塑料换热管与限位板在第三种实施方式时的连接结构示意图；

图10是本发明中壳体的局部剖视图。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

如图1所示，本发明的一种烟气、烟气换热器，包括竖直放置方桶状的壳体1，壳体1的上开口端向内向上延伸形成原烟气进口2，下开口端向下向内延伸形成原烟气出口3，靠近原烟气出口3的壳体1侧壁向外向内延伸形成净烟气进口4，与净烟气进口4相对并靠近原烟气进口2的壳体1侧壁向外向内延伸形成净烟气出口5，在净烟气出口5下方对应的壳体1上又对接连通着第一混合箱体15，在净烟气进口4上方对应的壳体1上对接连通着第二混合箱体16。如图2所示，在原烟气进口2下方对应的壳体1内水平安装着一块顶板7，原烟气出口3上方对应的壳体1内水平安装着一块限位板8，顶板7和限位板8均密闭焊接在壳体1内壁面上，在顶板7与限位板8间垂直穿插着若干根氟塑料换热管6，氟塑料换热管6在顶板7和限位板8上均布，原烟气进口2从而通过氟塑料换热管6与原烟气出口3相连通，在顶板7的内表面上衬装着氟塑料内衬层71，顶板7的外表面上衬装着氟塑料外衬层72，氟塑料内衬层71顺沿氟塑料换热管6的外环面向下延伸形成夹紧环73，夹紧环73夹持在氟塑料换热管6的外环面上，氟塑料外衬层72顺沿顶板7上的换热管上定位通孔74向下延伸形成定位环75，在与原烟气进口2对应的氟塑料换热管6上管口内插接有定位套9，定位套9的下端口向下延伸并将氟塑料换热管6的端口胀接在定位套9的外环面与定位环75间，定位套9的上端口水平向外延伸搭接在顶板7上方的氟塑料外衬层72表面上。如图6所示，壳体1又包括主壳体13及对接在主壳体13下端口的下定位框14，限位板8夹设在主壳体13和下定位框14间，氟塑料换热管6的下端延伸至限位板8外的下定位框14内，且在限位板8下方对应的氟塑料换热管6下端部一体式连接着可防止氟塑料换热管6回缩至限位板8内侧的限位卡头61，如图7和图8所示，在限位板8上方对应的氟塑料换热管6外套装着换热管伸缩套10，换热管伸缩套10包括套装在氟塑料换热管6外的环形弹性本体101，环形弹性本体101的下端延伸并胀接在限位板8上对应的换热管下定位孔81内，在环形弹性本体101的内环面上沿轴向等距离排列着五个O型圈定位槽102，在O型圈定位槽102内嵌装有O型圈密封圈103，通过O型圈密封圈103使环形弹性本体101与氟塑料换热管6保持密封，如图9所示，在限位板8上方对应的主壳体13上对接有膨胀节12，膨胀节12的上端口对接着主壳体13的下端口，膨胀节12的下端口与下定位框14的上端口间夹持着限位板8。如图10所示，为了避免壳体1内表面遭受烟气腐蚀，在壳体1的内表面铺设着氟塑料内衬板17，氟塑料内衬板17通过销钉18固定在壳体1内壁上，并在销钉18的头部罩设有氟塑料材质的防腐销钉封帽19，防腐销钉封帽19环焊在氟塑料内衬板17上。

实施例2：

如图4所示，在定位环75与氟塑料内衬层71间、并与定位套9对应的换热管上定位通孔74内环面上沿轴向均布着三个环形凹槽76，在环形凹槽76内嵌装着密封圈11，密封圈11夹紧在氟塑料换热管6的外环面与环形凹槽76间。其余部分与实施例1完全相同。

实施例3:

如图5所示，与定位套9下端部对应的换热管上定位通孔74内环面水平向内延伸使氟塑料换热管6胀紧在定位套9的外环面上。其余部分与实施例1完全相同。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种烟气、烟气换热器，包括壳体（1）及设于壳体（1）上的原烟气进口（2）、原烟气出口（3）和净烟气进口(4)、净烟气出口（5），其特征在于：所述原烟气进口（2）通过若干氟塑料换热管（6）与原烟气出口（3）相连通，在与原烟气进口（2）对应的壳体（1）内设有顶板（7），与原烟气出口（3）对应的壳体（1）内设有限位板（8），氟塑料换热管（6）穿插固定在顶板（7）与限位板（8）间，净烟气进口(4)和净烟气出口（5）连通在顶板（7）与限位板（8）间的壳体（1）上，在与原烟气进口（2）对应的氟塑料换热管（6）管口内插接有定位套（9），定位套（9）的下端口向下延伸并将氟塑料换热管（6）胀接在顶板（7）上，定位套（9）的上端口水平向外延伸搭接在顶板（7）表面上。

2.根据权利要求1所述的烟气、烟气换热器，其特征在于：在所述顶板（7）的内表面上设有氟塑料内衬层（71），顶板（7）的外表面上设有氟塑料外衬层（72），氟塑料内衬层（71）顺沿氟塑料换热管（6）的外环面向下延伸形成夹紧环（73），夹紧环（73）夹持在氟塑料换热管（6）的外环面上，氟塑料外衬层（72）顺沿顶板（7）上的换热管上定位通孔（74）向下延伸形成定位环（75），氟塑料换热管（6）的端口夹设在定位套（9）的外环面与定位环（75）间。

3.根据权利要求1或2所述的烟气、烟气换热器，其特征在于：在与所述定位套（9）对应的氟塑料换热管（6）外环面上设有密封圈（11），密封圈（11）嵌装在换热管上定位通孔（74）内的环形凹槽（76）内。

4.根据权利要求1或2所述的烟气、烟气换热器，其特征在于：所述氟塑料换热管（6）延伸至限位板（8）外，且在限位板（8）外侧对应的氟塑料换热管（6）下端部设有可防止氟塑料换热管（6）回缩至限位板（8）内侧的限位卡头（61）。

5.根据权利要求4所述的烟气、烟气换热器，其特征在于：在所述限位板（8）内侧对应的氟塑料换热管（6）外套装有换热管伸缩套（10），换热管伸缩套（10）包括套装在氟塑料换热管（6）外的环形弹性本体（101），环形弹性本体（101）的下端延伸至限位板（8）上对应的换热管下定位孔（81）内，在环形弹性本体（101）的内环面上沿轴向排列着若干个O型圈定位槽（102），在O型圈定位槽（102）内嵌装有O型圈密封圈（103）。

6.根据权利要求1或2所述的烟气、烟气换热器，其特征在于：在所述限位板（8）上方对应的壳体（1）上对接有膨胀节（12）。

7.根据权利要求1或2所述的烟气、烟气换热器，其特征在于：所述壳体（1）包括主壳体（13）及对接在主壳体（13）下端口的下定位框（14），限位板（8）夹设在主壳体（13）和下定位框（14）间。

8.根据权利要求1或2所述的烟气、烟气换热器，其特征在于：所述壳体（1）为竖直放置的方桶状结构，壳体（1）的上开口端向内向上延伸形成原烟气进口（2），下开口端向下向内延伸形成原烟气出口（3），净烟气进口(4)位于靠近原烟气出口（3）的壳体（1）侧壁上，净烟气出口（5）位于靠近原烟气进口（2）的壳体（1）侧壁上。

9.根据权利要求1或2所述的烟气、烟气换热器，其特征在于：所述净烟气进口(4)和净烟气出口（5）位于壳体（1）相对的两个侧面上，在净烟气出口（5）下方对应的壳体（1）上对接连通着第一混合箱体（15），在净烟气进口(4)上方对应的壳体（1）上对接连通着第二混合箱体（16）。

10.根据权利要求1或2所述的烟气、烟气换热器，其特征在于：在所述壳体（1）的内表面设有氟塑料内衬板（17），氟塑料内衬板（17）通过销钉（18）固定在壳体（1）内壁上，并在销钉（18）的头部罩设有防腐销钉封帽（19）。