CN106225540A - 一种热管换热器以及热回收装置 - Google Patents

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叶小平
郭山鸿
胡善
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Abstract

一种热管换热器以及热回收装置，所述热管换热器包括壳体以及隔板，壳体内设置有若干个换热管束，穿过隔板的换热管束的两端分别位于上换热室和下换热室中，上换热室通过进水口与出水口与外界连通，下换热室通过进气口和出气口与外界连通；所述换热管束由密封的外壳、紧贴于外壳内表面的吸液芯以及在外壳抽真空后封装在外壳内的工作介质组成，所述吸液芯由多孔材料制成，吸液芯内包括若干互相连通的毛细结构。热回收装置包括烟气通道以及上述结构的热管换热器。本发明结构紧凑可靠，使用方便，换热效率高，还能够很好地与现有设备相结合，对工业废气预热进行回收，提高了能源的回收效率，节能环保。

Description

一种热管换热器以及热回收装置
技术领域
本发明涉及热管换热技术，尤其涉及一种热管换热器以及热回收装置。
背景技术
热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George Grover)发明的一种称为“热管”的传热元件，它利用热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，具有优秀的导热能力。
以热管为传热元件的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。近年来，随着能源的不断消耗，使用可再生能源以及能源回收技术日益引起人们的重视，尤其在冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，传统加单的冷凝换热已无法满足热量回收的效率要求，如何改善现有热管换热器的结构，使其融入到现有热回收设备中，即可提高热回收效率，又具有节能环保的经济效益，这是近年来本领域技术人员不断创新亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种热管换热器以及热回收装置，它具有结构紧凑、使用可靠方便和换热高效的优点。
本发明是这样来实现的，一种热管换热器，它包括壳体以及将壳体分割成上下换热室的隔板，其特征在于，所述壳体内设置有若干个换热管束，穿过隔板的换热管束的两端分别位于上换热室和下换热室中，所述上换热室通过进水口与出水口与外界连通，下换热室通过进气口和出气口与外界连通。
所述换热管束由密封的外壳、紧贴于外壳内表面的吸液芯以及在外壳抽真空后封装在外壳内的工作介质组成，所述吸液芯由多孔材料制成，且该吸液芯内包括若干互相连通的毛细结构。所述换热管束位于下换热室部分的外周设有翅片。
优选的是：所述换热管束与隔板的连接处还设置有用于隔绝上换热室和下换热室的密封板。
优选的是：所述换热管束位于下换热室部分的工作温度为150-450℃。
本发明还记载了一种热回收装置，它包括烟气通道，其特征在于，它还包括上述结构的热管换热器，所述热管换热器置于烟气通道中，且热管换热器的下换热室与烟气通道连通。
所述热回收装置还包括位于烟气通道的烟气入口处的水冷沉降室以及与置于烟气通道外并与热管换热器连通的汽包罐。所述烟气通道的烟气出口处设置有除氧器和热管省煤器。
本发明的有益效果为：本发明很好地满足工业生产中气液换热的工况要求，不仅结构紧凑可靠，使用方便，换热效率高，还能够很好地与现有设备相结合，对工业废气预热进行回收，提高了能源的回收效率，节能环保。
附图说明
图1为本发明热管换热器一个实施例的结构示意图。
图2为本发明换热管束一个实施例的结构示意图。
图3为本发明热回收装置一个实施例的结构示意图。
在图中，1、壳体 2、隔板 3、换热管束 4、上换热室 5、下换热室 6、烟气通道 7、热管换热器 8、水冷沉降室 9、汽包罐 10、除氧器 11、热管省煤器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
本发明是这样实现，如图1所示，所述热管换热器包括壳体1以及将壳体1分割成上下换热室的隔板2，其结构特点是，所述壳体1内设置有若干个换热管束3，穿过隔板2的换热管束3的两端分别位于上换热室4和下换热室5中，所述上换热室4通过进水口与出水口与外界连通，下换热室5通过进气口和出气口与外界连通；为了增强换热效率，所述换热管束3位于下换热室5部分的外周设有翅片304；本发明在工作时，带热的气体通过进气口和出气口从下换热室5穿过，同时气体的热量则被换热管束3吸收，气体降温的同时换热管束3内工作介质得到加热，受热介质流动到上换热室4的换热管束3部分与上换热室4中的水进行热交换，水受热后通过进水口排出；为了提高装置的密封性，所述换热管束3与隔板2的连接处还设置有用于隔绝上换热室4和下换热室5的密封板305。
为了提高热管传热效率，本发明还对换热管束进行了结构创新，其结构如图2所示，所述换热管束3由密封的外壳301、紧贴于外壳301内表面的吸液芯302以及在外壳301抽真空后封装在外壳301内的工作介质303组成，所述吸液芯302由多孔材料制成，且该吸液芯302内包括若干互相连通的毛细结构，这样利用吸液芯302结构可增加热管内工作介质的流动速率，提高了换热效率；为了提高热管换热器的性能，在具体实施时，所述换热管束3的吸液芯302可采用均匀管芯，如卷制丝网式管芯、金属粉末冶金烧结而成的管芯或槽道式管芯；也可采用组合管芯，如组合丝网式或覆网槽道式的管芯，可根据实际需要以及管芯特点进行选择，以提高换热效率。
上述热管换热器适用于气液换热，所述换热管束3位于下换热室5部分的工作温度为150-450℃。
本发明还公开了一种热回收装置，如图3所示，它包括烟气通道6以及上述结构的热管换热器7，所述热管换热器置于烟气通道6中，且热管换热器7的下换热室5与烟气通道6连通；为了提高热回收装置工作的可靠性与操作的稳定性，该热回收装置还包括位于烟气通道6的烟气入口处的水冷沉降室8以及与置于烟气通道6外并与热管换热器连通的汽包罐9；所述烟气通道6的烟气出口处设置有除氧器10和热管省煤器11；高温气体通过烟气通道6，首先通过水冷沉降室8降温，然后再经过若干个热管换热器7依次降温后，而后经过热管省煤器11吸收尾热，最后从烟气出口排出，与热管换热器7连通的汽包罐9可平衡热管换热器7中压强的变化，避免因压强过大等影响换热效率，保证了换热的稳定性，同时除氧器10吸收烟气中的氧气，保证了整个热回收装置的安全性；最后被加热后的水则由水冷沉降室8、热管换热器7以及热管省煤器11处汇集，满足加热用途。

Claims (8)

1.一种热管换热器，它包括壳体(1)以及将壳体(1)分割成上下换热室的隔板(2)，其特征在于，所述壳体(1)内设置有若干个换热管束(3)，穿过隔板(2)的换热管束(3)的两端分别位于上换热室(4)和下换热室(5)中，所述上换热室(4)通过进水口与出水口与外界连通，下换热室(5)通过进气口和出气口与外界连通。
2.如权利要求1所述的热管换热器，其特征在于，所述换热管束(3)由密封的外壳(301)、紧贴于外壳(301)内表面的吸液芯(302)以及在外壳(301)抽真空后封装在外壳(301)内的工作介质(303)组成，所述吸液芯(302)由多孔材料制成，且该吸液芯(302)内包括若干互相连通的毛细结构。
3.如权利要求1所述的热管换热器，其特征在于，所述换热管束(3)位于下换热室(5)部分的外周设有翅片(304)。
4.如权利要求1所述的热管换热器，其特征在于，所述换热管束(3)与隔板(2)的连接处还设置有用于隔绝上换热室(4)和下换热室(5)的密封板(305)。
5.如权利要求1所述的热管换热器，其特征在于，所述换热管束(3)位于下换热室(5)部分的工作温度为150-450℃。
6.一种热回收装置，它包括烟气通道(6)，其特征在于，它还包括权利要求1-5中任意一项所述的热管换热器(7)，所述热管换热器置于烟气通道(6)中，且热管换热器(7)的下换热室(5)与烟气通道(6)连通。
7.如权利要求6所示的热回收装置，其特征在于，它还包括位于烟气通道(6)的烟气入口处的水冷沉降室(8)以及与置于烟气通道(6)外并与热管换热器连通的汽包罐(9)。
8.如权利要求7所示的热回收装置，其特征在于，所述烟气通道(6)的烟气出口处设置有除氧器(10)和热管省煤器(11)。
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