CN107120993A - 一种辐射型多气道式上升管吸热降温器 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种辐射型多气道式上升管吸热降温器，包括内侧设置有保温层的吸热管道本体，所述吸热管道本体内中心位置同轴设置有空心注水管，所述空心注水管的外周侧壁上均匀分布有多个出水口，每个所述出水口上均设置有一个一端延伸至所述吸热管道本体的输入口，另外一端延伸至所述吸热管道本体的输出口的空心的弧形导流板，相邻的所述弧形导流板之间形成有分流降温通道。本发明在管道内安装了呈辐射式分布的水夹套换热结构，使高温气体能够与换热结构更加充分的接触，增加了换热面积，大大提高了吸热换热效率。

Description

一种辐射型多气道式上升管吸热降温器
技术领域
本发明涉及一种辐射型多气道式上升管吸热降温器。
背景技术
目前，环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题，同时也是导致全球变暖的主要因素之一，是将更多的二氧化碳和温室气体排放到大气中所造成的危害，因此，我们面临的不是有没有温室效应的问题，而是人类通过把大量温室气体排入大气层，致使温室效应与地球气候发生急剧变化的问题。遏制全球气候变暖需提高能源能效，节能减排。将温室气体排放降低，充分利用余热，既能节能，又能减少温室气体排放，已经成为社会要求。特别是对许多焦炉、工业窑炉和工艺系统所产生的高温废气直接向大气排放，以及将可燃的工艺废气直接高温焚烧后将高温气体直接排入大气中或直接对大气燃烧的情况，需要加以严格限制，但因为缺乏系统性开发利用，其效果不甚理想，有的收效甚微有的成本很高。
现在市场上大量采用的余热回收装置，属于比较单一余热锅炉或省煤器等高温气体的余热利用。而针对大量的杂质多、有粘度易粘结堵塞管道、有腐蚀性、高中低温度和压力的二氧化碳和温室气体及工业工艺废气的余热利用，许多系统要求连续运行不得中断，多数使用环境恶劣，既有高温又有毒性气体等，要求使用系统对上述工况具有极强的适应性，且安全要求高，增加了该种系统的综合性对各种复杂工况的适用性，目前在用的上升管，具备了适应杂质多、有粘度易粘结堵塞等功能，但其联接方式采用传统的螺栓紧固件，维修更换很不便，维修更换时间长，即影响使用又很不安全，由于内部换热面与热气体接触换热部位有隔热层，换热效率很低。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种辐射型多气道式上升管吸热降温器。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种辐射型多气道式上升管吸热降温器，包括内侧设置有保温层的吸热管道本体，所述吸热管道本体内中心位置同轴设置有空心注水管，所述空心注水管的外周侧壁上均匀分布有多个出水口，每个所述出水口上均设置有一个一端延伸至所述吸热管道本体的输入口，另外一端延伸至所述吸热管道本体的输出口的空心的弧形导流板，相邻的所述弧形导流板之间形成有分流降温通道；其中，所述弧形导流板由一个内弧形水夹套和设置在所述内弧形水夹套外层的防粘附层构成；其中一个所述弧形导流板的外端开设有一延伸至所述吸热管道本体外侧的进水部，其中另一个所述弧形导流板的外端开设有一延伸至所述吸热管道本体外侧的出水部；所述吸热管道本体的内壁上还设置有侧壁保温层，所述侧壁保温层的外层设置有侧壁水夹套层，所述侧壁水夹套层的外层设置有侧壁防粘附层，所述吸热管道本体的一侧面的下部还设置有与所述侧壁水夹套层入水口连通的下低温进水部，另一侧面的上部对应设置有与侧壁水夹套层出水口连通的上高温出水部。
进一步的，所述吸热管道本体由横截面呈圆形的空心钢件构成，所述空心钢件的两端对称设置有与所述空心钢件相配合的圆形凸缘，所述圆形凸缘的外边缘一侧设有锲型斜面，相邻的所述圆形凸缘配合后形成凸缘环外双面锲型斜面，所述凸缘环外双面锲型斜面外部卡套有两个半圆形抱箍，所述半圆形抱箍内部空心并设有与所述凸缘环外双面锲型斜面相配合的抱箍内双面锲型斜面，且所述半圆形抱箍之间通过螺栓紧固件连接。
本发明的有益效果：本发明在管道内安装了呈辐射式分布的水夹套换热结构，使高温气体能够与换热结构更加充分的接触，增加了换热面积，大大提高了吸热换热效率。本发明既不增加系统阻力又能进行余热高效回收、循环利用，在低成本情况下，将高温气体的温度降至极低，既降低了温室气体排放，又使得热效率大幅提高。大量的温室气体及工业工艺废气的余热收集循环利用，不仅可以为企业降低生产成本，更能响应国家节能减排的要求，保护环境，并能创造巨大的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明的主视图结构示意图。
图2为本发明的俯视图结构示意图。
具体实施方式
图1、图2所示，涉及一种辐射型多气道式上升管吸热降温器，包括吸热管道本体1，所述吸热管道本体1内中心位置同轴设置有空心注水管2，所述空心注水管2的外周侧壁上均匀分布有多个出水口，每个所述出水口上均设置有一个一端延伸至所述吸热管道本体1的输入口，另外一端延伸至所述吸热管道本体1的输出口的空心的弧形导流板8，相邻的所述弧形导流板8之间形成有分流降温通道81；其中，所述弧形导流板8由一个内弧形水夹套21和设置在所述内弧形水夹套21外层的防粘附层211构成；其中一个所述弧形导流板8的外端开设有一延伸至所述吸热管道本体1外侧的进水部61，其中另一个所述弧形导流板8的外端开设有一延伸至所述吸热管道本体1外侧的出水部62。
工作时，高温烟气进入吸热管道本体1内，冷水从进水部61进入，然后进入到弧形导流板8中的内弧形水夹套21中，并通过空心注水管2进入到其他相联通的弧形导流板8中的内弧形水夹套21中，最后通过其中一个弧形导流板8流至出水部62。在此过程中，高温烟气会通过分流降温通道81不断与呈辐射式分布在吸热管道本体1内的多个弧形导流板8接触，而设置在弧形导流板8中的内弧形水夹套21会不断通过流动的冷却水对高温的烟气进行热交换，以此对高温的烟气进行降温，降温后的烟气从上部烟道排出。而设置的防粘附层211可以防止烟气中的杂质粘附在烟道中造成烟道堵塞。
其中，所述吸热管道本体1由横截面呈圆形的空心钢件构成，所述空心钢件的两端对称设置有与所述空心钢件相配合的圆形凸缘，所述圆形凸缘的外边缘一侧设有锲型斜面，相邻的所述圆形凸缘配合后形成凸缘环外双面锲型斜面51，所述凸缘环外双面锲型斜面51外部卡套有两个半圆形抱箍，所述半圆形抱箍内部空心并设有与所述凸缘环外双面锲型斜面相配合的抱箍内双面锲型斜面52，且所述半圆形抱箍之间通过螺栓紧固件53连接。在螺栓紧固时，两个半圆形抱箍的内双面锲型斜面对凸缘环上外双面锲型斜面产生推力，在将两个相邻凸缘环固紧的同时，也将两个凸缘环间的密封件压紧，既实现快速连接又实现快速密封，适用高温恶劣环境。
本发明的上升管吸热降温器即炼焦炉、煤气发生炉、加氢炉及石化炼油等设备上高温焦炉煤气、煤气、石油气、烟气等向上排放的出口段管道，为降低气体的排放温度，充分利用其热量，本发明在此段管道内安装了呈辐射式分布的水夹套换热结构，使高温气体能够与换热结构更加充分的接触，增加了换热面积，并通过形成的分流降温通道81实现从烟道由内向外辐射型换热，提高了换热系数，大大提高了吸热换热效率，并可将低温水加热为高温水或汽水混合物，从高温出口排出，再通过蒸汽发生器可以变成蒸汽，供用热设备使用，也可以直接供用热设备使用其热量。
由于上述气体中含有大量焦油、奈、粗苯、灰尘等杂质，极易附着在管道内壁上，造成管道堵塞，既影响换热又增加设备的排放阻力，使其无法正常使用。所以，在内弧形水夹套外层附着了一层既防杂质粘附又不会隔热的防粘附层，需使得所用的吸热降温器既可吸热又不增加管道内的阻力，又可以在不影响设备正常排放的前提下使用。这是为何不能使用通常的换热器原因，所设计的上升管吸热降温器在尽量增加换热面积的同时不得增加管道阻力而影响气体排放。
因此，本发明具有结构简单，安装拆卸更换方便，维修更换时间短等优点，设置的水夹套层能够对烟道中的高温烟气进行降温，同时还可以将冷水热转换后的热水进行利用，由于内部换热面与热气体接触换热部位有防粘附层，可以防止烟气中的杂质粘附在烟道中，造成烟道堵塞。
另外，为了全方位的提高吸热降温器的降温效果，本发明还可以在所述吸热管道本体1的内壁上设置有侧壁保温层33，所述侧壁保温层33的外层设置有侧壁水夹套层32，所述侧壁水夹套层32的外层设置有侧壁防粘附层31，所述吸热管道本体1的一侧面的下部还设置有与所述侧壁水夹套层入水口连通的下低温进水部13，另一侧面的上部对应设置有与侧壁水夹套层出水口连通的上高温出水部42。
工作时，冷却水通过下低温进水部13进入到侧壁水夹套层32内，进一步的对烟道中的高温烟气进行降温，并将冷水热转换后的热水通过上高温出水部42排出后进行利用，由于侧壁水夹套层32的换热面与热气体接触换热部位有侧壁防粘附层31，可以防止烟气中的杂质粘附在烟道中，造成烟道堵塞。而设置的侧壁保温层33可以防止烟道内的温度扩散到外部。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种辐射型多气道式上升管吸热降温器，其特征在于，包括内侧设置有保温层的吸热管道本体，所述吸热管道本体内中心位置同轴设置有空心注水管，所述空心注水管的外周侧壁上均匀分布有多个出水口，每个所述出水口上均设置有一个一端延伸至所述吸热管道本体的输入口，另外一端延伸至所述吸热管道本体的输出口的空心的弧形导流板，相邻的所述弧形导流板之间形成有分流降温通道；其中，所述弧形导流板由一个内弧形水夹套和设置在所述内弧形水夹套外层的防粘附层构成；其中一个所述弧形导流板的外端开设有一延伸至所述吸热管道本体外侧的进水部，其中另一个所述弧形导流板的外端开设有一延伸至所述吸热管道本体外侧的出水部；所述吸热管道本体的内壁上还设置有侧壁保温层，所述侧壁保温层的外层设置有侧壁水夹套层，所述侧壁水夹套层的外层设置有侧壁防粘附层，所述吸热管道本体的一侧面的下部还设置有与所述侧壁水夹套层入水口连通的下低温进水部，另一侧面的上部对应设置有与侧壁水夹套层出水口连通的上高温出水部。
2.如权利要求1所述的一种辐射型多气道式上升管吸热降温器，其特征在于，所述吸热管道本体由横截面呈圆形的空心钢件构成，所述空心钢件的两端对称设置有与所述空心钢件相配合的圆形凸缘，所述圆形凸缘的外边缘一侧设有锲型斜面，相邻的所述圆形凸缘配合后形成凸缘环外双面锲型斜面，所述凸缘环外双面锲型斜面外部卡套有两个半圆形抱箍，所述半圆形抱箍内部空心并设有与所述凸缘环外双面锲型斜面相配合的抱箍内双面锲型斜面，且所述半圆形抱箍之间通过螺栓紧固件连接。
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