CN112556184A - 一种锅炉尾气的冷凝器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锅炉尾气的冷凝器，包括呈方形的支撑框架、呈波浪状的换热片、冷却水管组件、进水总管和出水总管，支撑框架包括前后两个端板、上顶板和下底板，冷却水管组件包括若干根并排设置的直管和将直管串联在一起的U型接头，换热片上开有供直管插入的圆孔，若干个换热片重叠在一起且竖直放置在支撑框架内，端板上开有供冷却水管组件穿出的条形孔，若干个冷却水管组件沿着支撑框架的高度方向依次设置，冷却水管组件的进水端与进水总管连通，冷却水管组件的出水端与出水总管连通，下底板上连接有冷凝水排出管。换热材料使用耐腐蚀性的不锈钢高翅化比，钢耗量较普通螺旋翅片管换热器下降50％以上，特殊设计的正弦波换热片，三维整体一次成型，在气体侧强化传热，换热片性状更有利于冷凝液的排放，高效节能。
Description
技术领域
本发明属于锅炉尾气处理技术领域，涉及一种锅炉尾气的冷凝器。
背景技术
国内使用的绝大部分燃气(油)热水锅炉的设计排烟温度都在160℃以上，而蒸汽锅炉则高达220℃。这是为了避开燃料中含有硫及其在燃烧过程中产生的NOx化物等酸性物质在小于150℃时，其在受热面尾部产生酸凝结而腐蚀尾部受热面，使尾部受热面强度降低，危害锅炉安全运行，使锅炉提前报废。所以国内及国外的常规燃油气锅炉的设计排烟温度普遍大于160℃，热效率一般在86～90％。造成了大量的排烟显热及潜热被浪费。
我国目前的热力计算标准中使用的燃料发热量都是指燃料的低位发热量，而低位发热量是不计潜热的。但是当我们使用天然气作为燃料时，由于其含有大量的氢，其潜热和显热是相当可观的，所以使用锅炉冷凝器可以把排烟中的大量热能回收，显著提高锅炉热效率，使锅炉热效率接近或超过100％。为用户带来可观的经济效益。锅炉冷凝器是加装在锅炉尾部，利用热交换原理降低锅炉排烟温度，提高锅炉给水的温度，达到节省燃料，节能环保的目的。通常根据用途及交换介质主要分为烟气-液锅炉冷凝器，烟气-空气锅炉冷凝器，通常采用全不锈钢304框架加不锈钢螺旋翅片管，具有传热快，节能，美观，耐用等特点。但这种翅片散热慢，导致冷凝效果差。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种锅炉尾气的冷凝器，用于天然气锅炉尾气余热回收及冷凝水回收，作为冷凝锅炉尾部受热面使用，也可作为空冷器换热部件，换热片三维整体一次成型，在气体侧强化传热，换热片性状更有利于冷凝液的排放，高效节能。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种锅炉尾气的冷凝器，包括呈方形的支撑框架、呈波浪状的换热片、冷却水管组件、进水总管和出水总管，其特征在于，支撑框架包括前后两个端板、上顶板和下底板，冷却水管组件包括若干根并排设置的直管和将直管串联在一起的U型接头，换热片上开有供直管插入的圆孔，若干个换热片重叠在一起且竖直放置在支撑框架内，端板上开有供冷却水管组件穿出的条形孔，若干个冷却水管组件沿着支撑框架的高度方向依次设置，冷却水管组件的进水端与进水总管连通，冷却水管组件的出水端与出水总管连通，下底板上连接有冷凝水排出管。
锅炉的高温尾气中支撑框架的一侧进入，另一侧出去，尾气经过竖直设置的换热片，换热片吸收尾气热量，尾气降温冷凝呈液滴，顺着波浪状的换热片汇集到下底板上，由冷凝水排出管排出。换热片吸热后需要散热，为了加快换热片的散热，在冷却水管组件中注入冷水，直管将换热片的热量传导到内部的冷水中，冷水循环不断从进水总管进入，经过直管，再从出水总管出去，使得换热片快速降温，提高本冷凝器的冷凝效果。
进一步的，所述条形孔倾斜设置，倾斜角度为30°-45°。
进一步的，所述支撑框架一侧为尾气进口，另一侧为尾气出口，所述进水总管竖直设置且靠近尾气出口，所述出水总管竖直设置且靠近尾气进口。
进一步的，所述换热片为采用不锈钢板三维一体成型，换热片上的波峰和波谷为整条凹凸压制成型。
进一步的，换热片上的圆孔呈为纵向等间距分布，相邻纵列为交错设置。
与现有技术相比，本锅炉尾气的冷凝器具有以下优点：
1.换热材料使用耐腐蚀性的不锈钢高翅化比，钢耗量较普通螺旋翅片管换热器下降50％以上；
2.特殊设计的正弦波换热片，三维整体一次成型，在气体侧强化传热，换热片性状更有利于冷凝液的排放，高效节能。
附图说明
图1是本锅炉尾气的冷凝器的正视图。
图2是本锅炉尾气的冷凝器的侧视图。
图3是本锅炉尾气的冷凝器的俯视图。
图4是支撑框架与冷却水管组件的装配图。
图5是支撑框架的结构示意图。
图6是冷却水管组件的结构示意图。
图7是换热片的正视图。
图8是换热片的局部剖视图。
图中，1、支撑框架；11、端板；12、上顶板；13、下底板；14、条形孔；15、冷凝水排出管；2、换热片；21、圆孔；3、冷却水管组件；31、直管；32、U型接头；4、进水总管；5、出水总管。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2、图3、图4所示，本锅炉尾气的冷凝器包括呈方形的支撑框架1、呈波浪状的换热片2、冷却水管组件3、进水总管4和出水总管5，支撑框架1包括前后两个端板11、上顶板12和下底板13，冷却水管组件3包括若干根并排设置的直管31和将直管31串联在一起的U型接头32，换热片2上开有供直管31插入的圆孔21，若干个换热片2重叠在一起且竖直放置在支撑框架1内，端板11上开有供冷却水管组件3穿出的条形孔14，若干个冷却水管组件3沿着支撑框架1的高度方向依次设置，冷却水管组件3的进水端与进水总管4连通，冷却水管组件3的出水端与出水总管5连通，下底板13上连接有冷凝水排出管15。
如图5、图6所示，所述条形孔14倾斜设置，倾斜角度为30°-45°，所述支撑框架1一侧为尾气进口，另一侧为尾气出口，所述进水总管4竖直设置且靠近尾气出口，所述出水总管5竖直设置且靠近尾气进口。
如图7、图8所示，所述换热片2为采用不锈钢板三维一体成型，换热片2上的波峰和波谷为整条凹凸压制成型，换热片2上的圆孔21呈为纵向等间距分布，相邻纵列为交错设置。
锅炉的高温尾气中支撑框架1的一侧进入，另一侧出去，尾气经过竖直设置的换热片2，换热片2吸收尾气热量，尾气降温冷凝呈液滴，顺着波浪状的换热片2汇集到下底板13上，由冷凝水排出管15排出。换热片2吸热后需要散热，为了加快换热片2的散热，在冷却水管组件3中注入冷水，直管31将换热片2的热量传导到内部的冷水中，冷水循环不断从进水总管4进入，经过直管31，再从出水总管5出去，使得换热片2快速降温，提高本冷凝器的冷凝效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。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 (5)
1.一种锅炉尾气的冷凝器，包括呈方形的支撑框架、呈波浪状的换热片、冷却水管组件、进水总管和出水总管，其特征在于，支撑框架包括前后两个端板、上顶板和下底板，冷却水管组件包括若干根并排设置的直管和将直管串联在一起的U型接头，换热片上开有供直管插入的圆孔，若干个换热片重叠在一起且竖直放置在支撑框架内，端板上开有供冷却水管组件穿出的条形孔，若干个冷却水管组件沿着支撑框架的高度方向依次设置，冷却水管组件的进水端与进水总管连通，冷却水管组件的出水端与出水总管连通，下底板上连接有冷凝水排出管。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉尾气的冷凝器，其特征在于，所述条形孔倾斜设置，倾斜角度为30°-45°。
3.根据权利要求1所述的一种锅炉尾气的冷凝器，其特征在于，所述支撑框架一侧为尾气进口，另一侧为尾气出口，所述进水总管竖直设置且靠近尾气出口，所述出水总管竖直设置且靠近尾气进口。
4.根据权利要求1所述的一种锅炉尾气的冷凝器，其特征在于，所述换热片为采用不锈钢板三维一体成型，换热片上的波峰和波谷为整条凹凸压制成型。
5.根据权利要求1所述的一种锅炉尾气的冷凝器，其特征在于，换热片上的圆孔呈为纵向等间距分布，相邻纵列为交错设置。
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