CN110595225B - 一种高温烟气快速降温的冷凝装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温烟气快速降温的冷凝装置，包括罐体，所述罐体下方安装有固定鞍座装置，所述罐体两端安装有烟气进出装置，所述罐体内部安装有双重水冷冷凝装置，所述烟气进出装置内部设有快速组装式冷凝水箱装置。通过吸热水管和螺旋翅片对散热烟管内部的烟气进行降温，通过散热烟管的外侧表面与水接触进行降温，通过螺旋翅片增加高温烟气的流程，从而使高温烟气通过双重降温的方式进行快速有效的降温，可以使冷凝器在有效的体积内达到最大的温差降低效果，使冷凝效果更佳的强力，通过快速的拆装圆形水箱，可以使冷凝器能够快速的进行维修和清理。

Description

一种高温烟气快速降温的冷凝装置

技术领域

本发明涉及冷凝器相关设备领域，特别是一种高温烟气快速降温的冷凝装置。

背景技术

发电厂要用许多冷凝器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝。在冷冻厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的制冷蒸气。石油化学工业中用冷凝器使烃类及其他化学蒸气冷凝。

在专利CN201910119170.4-一种单机管壳式冷凝器中，结构紧凑更加经济，换热效果好，运行中水温稳定，间距优化设计，第二折流板与第一折流板使吸热介质在管体内部的流动速度加快，能够更大限度的进行吸热，第一翅体、第二翅体和第三翅体大大增加了换热面积，能够增加传热管的传热性，使传热管内部的液体冷却的更加迅速，提高了单机管壳式冷凝器的换热效率高，提高了行业中单机管壳式冷凝器的工艺系统设计水平，具有积极的社会及经济效益。

但是对于高温烟气来说，使用单机管壳式冷凝器时，由于烟气温度过高，高温烟气降低到合适的温度时需要较大的冷凝器进行冷凝工作，这就导致冷凝器体积较小时，无法快速有效的对高温烟气进行降温。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种高温烟气快速降温的冷凝装置，具有冷凝快速高效的功能，解决了现有的冷凝器结构无法快速有效的对高温烟气进行降温的问题，通过在烟管内部设置冷凝水管，并在冷凝水管上设置螺旋式翅板，从而使烟气在冷凝器内进行流动时进行快速降温工作，有效的将高温烟气降低到合适温度，同时又可以节省冷凝器的体积。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种高温烟气快速降温的冷凝装置，包括罐体，所述罐体下方安装有固定鞍座装置，所述罐体两端安装有烟气进出装置，所述罐体内部安装有双重水冷冷凝装置，所述烟气进出装置内部设有快速组装式冷凝水箱装置；

所述双重水冷冷凝装置包括所述罐体两端安装有固定管板，所述两个固定管板之间安装有若干散热烟管，所述散热烟管均匀分布在固定管板上，所述罐体内部安装有若干隔板，所述隔板交叉分布罐体内部两侧，所述隔板与散热烟管固定连接，所述罐体上方一端安装有出水管，所述出水管上安装有出水法兰一，所述罐体下方一端安装有进水管，所述进水管上安装有进水法兰一，所述散热烟管内部设有吸热水管，所述吸热水管外侧表面上安装有螺旋翅片，所述螺旋翅片与散热烟管之间通过耐高温橡胶软垫密封连接，所述吸热水管两端安装有螺纹密封挡块；

所述快速组装式冷凝水箱装置包括两个圆形水箱，所述圆形水箱位于罐体两端，所述圆形水箱一侧侧表面上安装有若干连接水管一，所述连接水管一的位置与吸热水管的位置一一对应，所述连接水管一的一端安装有密封挡板，所述密封挡板上安装有橡胶密封垫，所述密封挡板上套装有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与螺纹密封挡块螺纹连接，所述圆形水箱另一侧侧表面中心处安装有连接水管二，所述连接水管二一侧设有伸缩水管，所述伸缩水管与连接水管二的连接方式与吸热水管与连接水管一的连接方式相同，所述伸缩水管的一端安装有密封活塞，所述伸缩水管上套装有伸缩套管，所述密封活塞与伸缩套管活动密封连接，所述伸缩水管与伸缩套管之前通过环形密封垫活动连接。

所述烟气进出装置包括所述罐体两端安装有椭圆封头，所述椭圆封头与固定管板之间通过固定螺栓、固定螺母和密封垫连接，所述椭圆封头的侧表面中心处与伸缩套管固定连接，所述其中一个椭圆封头上安装有烟气进管，所述烟气进管上安装有进气法兰，所述另一个椭圆封头上安装有烟气出管，所述烟气出管上安装有出气法兰。

所述固定鞍座装置包括所述罐体下表面两端安装有两个固定鞍座。

所述吸热水管内部的水流速高于散热烟管内的烟气流速。

所述圆形水箱位于椭圆封头内部中心处。

所述烟气流动方向与水的流动方向相反。

所述伸缩水管两侧安装有限位块，所述限位块与伸缩套管滑动连接。

所述其中一个伸缩套管的一端安装有进水法兰二，所述另一个伸缩套管的一端安装有出水法兰二。

利用本发明的技术方案制作的一种高温烟气快速降温的冷凝装置，具有以下有益效果：

本冷凝装置，通过吸热水管和螺旋翅片对散热烟管内部的烟气进行降温，再通过散热烟管的外侧表面与水接触进行降温，从而使高温烟气通过双重降温的方式进行快速有效的降温，可以使冷凝器在有效的体积内达到最大的温差降低效果，使高温烟气可以在较小的冷凝器内进行快速降温，有效的提升了冷凝器的冷凝效果，同时降低了冷凝器的体积；

本冷凝装置，通过螺旋翅片的作用，可以增加高温烟气在散热烟管内的流程，从而增加高温烟气与散热烟管、螺旋翅片、吸热水管的接触时间，使冷凝效果更佳的强力；

本冷凝装置，通过螺纹密封挡块、内螺纹套筒、密封挡板、橡胶密封垫的配合进行吸热水管和伸缩水管的连接，可以简单快速的进行拆装圆形水箱，从而使冷凝器能够快速的进行维修和清理，同时通过螺旋翅片的作用，可以快速的对散热烟管内部进行清理，从而可以避免散热烟管被堵塞的情况发生。

附图说明

图1是本发明所述一种高温烟气快速降温的冷凝装置的结构示意图；

图2是本发明所述吸热水管的示意图；

图3是本发明所述快速组装式冷凝水箱装置的示意图；

图4是本发明所述限位块的示意图；

图中，1、罐体；2、固定管板；3、散热烟管；4、隔板；5、出水管；6、出水法兰一；7、进水管；8、进水法兰一；9、吸热水管；10、螺旋翅片；11、耐高温橡胶软垫；12、螺纹密封挡块；13、圆形水箱；14、连接水管一；15、密封挡板；16、橡胶密封垫；17、内螺纹套筒；18、连接水管二；19、伸缩水管；20、密封活塞；21、伸缩套管；22、环形密封垫；23、椭圆封头；24、固定螺栓；25、固定螺母；26、密封垫；27、烟气进管；28、进气法兰；29、烟气出管；30、出气法兰；31、固定鞍座；32、限位块；33、进水法兰二；34、出水法兰二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-4所示，在本实施方案中：

本申请的创造点在于双重水冷冷凝装置的结构设计，结合附图1和附图2，双重水冷冷凝装置包括罐体1两端安装有固定管板2，两个固定管板2之间安装有若干散热烟管3，散热烟管3均匀分布在固定管板2上，罐体1内部安装有若干隔板4，隔板4交叉分布罐体1内部两侧，隔板4与散热烟管3固定连接，罐体1上方一端安装有出水管5，出水管5上安装有出水法兰一6，罐体1下方一端安装有进水管7，进水管7上安装有进水法兰一8，散热烟管3内部设有吸热水管9，吸热水管9外侧表面上安装有螺旋翅片10，螺旋翅片10与散热烟管3之间通过耐高温橡胶软垫11密封连接，吸热水管9两端安装有螺纹密封挡块12；通过散热烟管3内部设置的吸热水管9，从而使散热烟管3内部的烟气能够通过双向散热进行降温，有效的提升了散热烟管3的换热面积，使烟气能够更加有效的进行换热，通过螺旋翅片10增加高温烟气在散热烟管3内的流程，使高温烟气充分的与散热烟管3、螺旋翅片10、吸热水管9接触，从而提升换热效率，通过对高温烟气进行双重降温，从而使冷凝器在最小的体积下达到最大的降温效果，可以有效的降低冷凝器的体积，并且通过拆拆装吸热水管9，可以通过螺旋翅片10进行清理散热烟管3内部的灰尘，有效的防止散热烟管3堵塞的情况发生。

本申请的创造点在于快速组装式冷凝水箱装置的结构设计，结合附图1、附图3和附图4，快速组装式冷凝水箱装置包括两个圆形水箱13，圆形水箱13位于罐体1两端，圆形水箱13一侧侧表面上安装有若干连接水管一14，连接水管一14的位置与吸热水管9的位置一一对应，连接水管一14的一端安装有密封挡板15，密封挡板15上安装有橡胶密封垫16，密封挡板15上套装有内螺纹套筒17，内螺纹套筒17与螺纹密封挡块12螺纹连接，圆形水箱13另一侧侧表面中心处安装有连接水管二18，连接水管二18一侧设有伸缩水管19，伸缩水管19与连接水管二18的连接方式与吸热水管9与连接水管一14的连接方式相同，伸缩水管19的一端安装有密封活塞20，伸缩水管19上套装有伸缩套管21，密封活塞20与伸缩套管21活动密封连接，伸缩水管19与伸缩套管21之前通过环形密封垫22活动连接，其中一个伸缩套管21的一端安装有进水法兰二33，另一个伸缩套管21的一端安装有出水法兰二34；通过内螺纹套筒17与螺纹密封挡块12的配合，可以使圆形水箱13能够快速的进行拆装，从而能够方便装置的清理，有效的避免了散热烟管3堵塞的问题，同时装置制造简单，组装方便。

在本装置中，烟气进出装置通过固定螺栓24、固定螺母25和密封垫26将椭圆封头23进行快速的安装和拆卸，并通过烟气进管27向罐体1内部提供高温烟气，通过烟气出管29将冷凝后的烟气进行排放；固定鞍座装置通过罐体1下表面上的两个固定鞍座31进行罐体1的固定，从而方便装置进行管道的连接。

本装置的工作原理为：当需要使用本装置进行冷凝工作时，首先通过固定鞍座31将装置进行固定，固定完毕后，将进水法兰一8和进水法兰二33分别与外部进水管道连接，将出水法兰一6和出水法兰二34与外部出水管道连接，将进气法兰28与外部烟管固定连接，将出气法兰30与外部排烟管道固定连接，此时便可进行烟气冷凝；

当准备进行高温烟气冷凝时，首先控制外部水泵开始工作，外部水泵将水通过进水管7注入到罐体1内部，通过隔板4的阻挡，使水流以折形线路进行流动，从而持续冲刷散热烟管3的外侧表面，冲刷完毕后水通过出水管5排出；

外部水泵通过进水法兰二33连接的伸缩套管21进入到伸缩水管19内，通过伸缩水管19进入到连接水管二18内，从而进入到圆形水箱13内，再通过连接水管一14进入到吸热水管9内后，通过吸热水管9另一端的连接水管一14进入到另一个圆形水箱13内，再通过连接水管二18进入到伸缩水管19和伸缩套管21内排出；

而高温烟气通过烟气进管27进入到其中一个椭圆封头23内，通过与圆形水箱13接触并冲刷圆形水箱13，从而使圆形水箱13向内部水进行传递热量，同时高温烟气通过散热烟管3进入到另一个椭圆封头13内，而高温烟气在散热烟管3内部流通时，通过吸热水管9上的螺旋翅片10的作用，使高温烟气成螺旋状进行流动，从而增大了高温烟气的流程，使高温烟气与散热烟管3、吸热水管9和螺旋翅片10充分的接触；

而高温烟气通过冲刷散热烟管3、吸热水管9和螺旋翅片10，高温烟气通过散热烟管3向罐体内部的水进行散热，同时通过吸热水管9和螺旋翅片10向吸热水管9内部的水进行散热，从而通过双重散热效果下进行高温烟气的冷凝，冷凝后的烟气通过另一个椭圆封头23内，与圆形水箱13接触，从而再次进行冷凝降温，降温完毕后通过烟气出管29排出；

而当装置工作一定时间后，此时由于烟气中的灰尘较多， 烟气中的灰尘将散热烟管3堵塞，导致烟气出管29的出烟速度过低，此时工作人员控制高温烟气停止注入，等待装置将热量散发后，此时通过工具将进水法兰二33和出水法兰二34从管道上拆下，并将固定螺栓24、固定螺母25、密封垫26拆卸下来，从而将其中一个椭圆封头23从罐体1松开，此时工作人员将此椭圆封头23向外移动，通过伸缩套管21与伸缩水管19的作用，使圆形水箱13从椭圆封头23内移出，此时工作人员便可通过工具转动内螺纹套筒17，从而使密封挡板15与螺纹密封挡块12脱离，从而将圆形水箱13从吸热水管9上取下；

此时工作人员通过手动将吸热水管9从散热烟管3内抽出，通过吸热水管9上的螺旋翅片10的作用，将散热烟管3内部的灰尘抽出，此时工作人员便可对螺旋翅片10和吸热水管9进行清理，将灰尘和杂质清理干净后，再将装置组装，便可再次使用装置进行高温烟气的冷凝工作。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高温烟气快速降温的冷凝装置，包括罐体（1），所述罐体（1）下方安装有固定鞍座装置，所述罐体（1）两端安装有烟气进出装置，其特征在于，所述罐体（1）内部安装有双重水冷冷凝装置，所述烟气进出装置内部设有快速组装式冷凝水箱装置；所述双重水冷冷凝装置包括所述罐体（1）两端安装有固定管板（2），所述两个固定管板（2）之间安装有若干散热烟管（3），所述散热烟管（3）均匀分布在固定管板（2）上，所述罐体（1）内部安装有若干隔板（4），所述隔板（4）交叉分布罐体（1）内部两侧，所述隔板（4）与散热烟管（3）固定连接，所述罐体（1）上方一端安装有出水管（5），所述出水管（5）上安装有出水法兰一（6），所述罐体（1）下方一端安装有进水管（7），所述进水管（7）上安装有进水法兰一（8），所述散热烟管（3）内部设有吸热水管（9），所述吸热水管（9）外侧表面上安装有螺旋翅片（10），所述螺旋翅片（10）与散热烟管（3）之间通过耐高温橡胶软垫（11）密封连接，所述吸热水管（9）两端安装有螺纹密封挡块（12）；所述快速组装式冷凝水箱装置包括两个圆形水箱（13），所述圆形水箱（13）位于罐体（1）两端，所述圆形水箱（13）一侧侧表面上安装有若干连接水管一（14），所述连接水管一（14）的位置与吸热水管（9）的位置一一对应，所述连接水管一（14）的一端安装有密封挡板（15），所述密封挡板（15）上安装有橡胶密封垫（16），所述密封挡板（15）上套装有内螺纹套筒（17），所述内螺纹套筒（17）与螺纹密封挡块（12）螺纹连接，所述圆形水箱（13）另一侧侧表面中心处安装有连接水管二（18），所述连接水管二（18）一侧设有伸缩水管（19），所述伸缩水管（19）与连接水管二（18）的连接方式与吸热水管（9）与连接水管一（14）的连接方式相同，所述伸缩水管（19）的一端安装有密封活塞（20），所述伸缩水管（19）上套装有伸缩套管（21），所述密封活塞（20）与伸缩套管（21）活动密封连接，所述伸缩水管（19）与伸缩套管（21）之前通过环形密封垫（22）活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速降温的冷凝装置，其特征在于，所述烟气进出装置包括所述罐体（1）两端安装有椭圆封头（23），所述椭圆封头（23）与固定管板（2）之间通过固定螺栓（24）、固定螺母（25）和密封垫（26）连接，所述椭圆封头（23）的侧表面中心处与伸缩套管（21）固定连接，所述其中一个椭圆封头（23）上安装有烟气进管（27），所述烟气进管（27）上安装有进气法兰（28），所述另一个椭圆封头（23）上安装有烟气出管（29），所述烟气出管（29）上安装有出气法兰（30）。

3.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速降温的冷凝装置，其特征在于，所述固定鞍座装置包括所述罐体（1）下表面两端安装有两个固定鞍座（31）。

4.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速降温的冷凝装置，其特征在于，所述吸热水管（9）内部的水流速高于散热烟管（3）内的烟气流速。

5.根据权利要求2所述的一种高温烟气快速降温的冷凝装置，其特征在于，所述圆形水箱（13）位于椭圆封头（23）内部中心处。

6.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速降温的冷凝装置，其特征在于，所述烟气流动方向与水的流动方向相反。

7.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速降温的冷凝装置，其特征在于，所述伸缩水管（19）两侧安装有限位块（32），所述限位块（32）与伸缩套管（21）滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速降温的冷凝装置，其特征在于，所述其中一个伸缩套管（21）的一端安装有进水法兰二（33），所述另一个伸缩套管（21）的一端安装有出水法兰二（34）。

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