CN201520408U - 船用废气加热器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种船用废气加热器,包括炉本体、绝热层及换热器,烟箱下盖底部具有烟气进口法兰和偏置的进风管道,烟箱上盖上设有烟气出口法兰和出风管道,出风管道上安装有进水接口;烟箱内设有四个以上壁板,将烟箱分隔成间隔排列两个以上的烟腔,相邻两烟腔之间具有隔腔,各隔腔的顶板端部和斜置的底板端部分别开有上风口和下风口,换热器由两个以上相连通的换热单元构成,换热单元的列管具有纵向翅片,各换热单元设置在各隔腔内并通过上管体挂接在两悬挂支架上,下管体安装在滑槽内并可移动。本实用新型具有结构合理,体积小,内置导热油的换热单元不直接与烟气接触,使用安全可靠,适用范围广的特点,并能直接安装在柴油机排气管上的船。

Description

船用废气加热器
技术领域
本实用新型涉及一种船用废气加热器,属于利用烟气余热的换热技术领域。
背景技术
目前所公开的船用废气加热器,又称船用废气热油锅炉,它由炉本体及三通烟门两部分组成,安装在柴油机主排气管的旁通烟道上。炉本体内架设许多固定的并串联U形导热油管,由柴油机排出的烟气直接加热U形导热油管,使管内流过的导热油受热加温,将热量传送到需要热能的部位,通过导热油不断循环实现余热利用。三通烟门由伺服电机或者手动控制转换开关,当转换到主排气管关,旁通排烟道开时,炉本体有烟气通过,U形导热油管就得到加热,当转换到主排气管开,旁通排烟道关时,炉本体无烟气通过,U形导热管就停止加热。这样的废气加热器,缺点是高温烟气直接接触导热油管,导热油管外表受有害气体侵蚀,导热油管内表容易结碳。一旦导热油管破裂会引起着火,非常危险,由于三通烟门密封性不高,当用消防水灭火时,水会从排气管顺着下流会损害到柴油机。另外对于一些机舱棚吊机口通道狭小的船,由于这种结构的废气加热器组装空间较大,无法安装,就很难实现烟气的余热利用,限止废气加热器的使用。
发明内容
本实用新型的目的提供一种结构合理,体积小,内置导热油的换热单元不直接与烟气接触,使用安全可靠,适用范围广,并能直接安装在柴油机排气管上的船用废气加热器。
本实用新型为达到上述目的的技术方案是:一种船用废气加热器,包括烟箱和分别连接在烟箱上、下两端的烟箱上盖和烟箱下盖构成的炉本体、安装在炉本体外围的绝热层及炉本体内的换热器,其特征在于:所述烟箱下盖底部具有烟气进口和偏置的进风管道,烟箱上盖上设有烟气出口和与烟箱下盖的进风管道斜对的出风管道;所述的烟箱内设有四个以上壁板,将烟箱分隔成间隔排列的两个以上的烟腔,相邻两烟腔之间具有与烟腔分离的隔腔,且各隔腔的顶板端部开有与烟箱上盖的出风管道相对的上风口,各隔腔斜置的底板端部开有与烟箱下盖的进风管道相对的下风口;所述的换热器由两个以上相连通的换热单元构成,换热单元包括上管体、下管体及与上管体和下管体连接相通的两个以上的列管,各列管具有两个以上的纵向翅片,且各换热单元设置在各隔腔内。
所述固定在烟箱下盖内的导流横梁位于烟气进口法兰上部,烟箱上盖的出风管道安装有进水接口,且烟箱上盖的上部还安装有清除烟腔内壁积灰的手孔盖。
所述烟箱上、下两侧面分别固定有上支座和下支座,两悬挂支架和两滑槽支架分别安装在上支座和下支座,各换热单元的上管体挂接在两悬挂支架上,下管体安装在滑槽支架内并可移动。
所述的悬挂支架包括上横梁、垫块和管夹,上横梁安装在上支座上,且上横梁与上支座之间还可安装有垫圈,带有铜层的垫块安装在横梁上,带有铜层的管夹通过紧固件将上管体安装在垫块上。
所述滑槽支架包括下横梁、滑槽架、滑板和抱箍,下横梁通过紧固件安装在下支座上,滑槽架安装在下横梁上,且滑槽架的两内侧分别安装有滑板,抱箍安装在下管体上并设置在两滑板之间。
所述各换热单元的上管体和下管体内均设有隔板,将列管与上管体和下管体构成并串联流道,且相邻两上管体通过角形法兰连接相通。
所述烟箱各烟腔内固定有加强板,而烟箱两侧固定有边梁,烟箱四周边固定有立柱和横梁,且边梁和横梁上具有安装绝热层的连接件。
本实用新型采用上述技术方案后的优点在于:
1、本实用新型将换热单元设置在烟腔的隔腔内,而且在烟箱上盖和烟箱下盖上的烟气进口和烟气出口直接安装在柴油机排气管上,因此可不用三通烟门,能大大缩小安装空间,适合机舱吊机口狭小的船舶进行烟气余热利用,适用范围广。
2、本实用新型的换热器由两个以上的换热单元连接构成,为组合式结构,而各换热单元又是挂接在烟箱上,拆装、更换换热单元方便,便于检修。
3、本实用新型烟箱下盖和烟箱上盖分别设有进风管道和出风管道,能通过自然通风或强制通风来调控换热器内导热油温不会超高,达到安全可靠地运行,且结构简单。
4、本实用新型在烟箱上盖的出风管处还增设了进水接口,如换热器破损漏油而引起着火,能用消防水通过该进水接口喷射进去灭火,由于消防水是进入烟箱的隔腔内,并通过隔腔斜置的底板将水从进风管排出,由于水不会流到柴油机的排气管内去,确保柴油机安全使用。
5、本实用新型的换热器是设置在各烟腔之间隔腔内,而不直接与烟气接触,因此消除了烟气的有害气体对换热单元管道外表的侵蚀和管内结碳,提高了加热器的使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的俯视结构示意图。
图3是图1的A-A剖视结构示意图。
图4是图1的B-B剖视结构示意图。
图5是本实用新型烟箱的结构示意图。
图6是图5的C-C剖视结构示意图。
图7是图5的俯视结构示意图。
图8是本实用新型换热单元的结构示意图。
图9是换热单元中列管的结构示意图。
图10是本实用新型悬挂支架的结构示意图。
图11是本实用新型滑槽的结构示意图。
其中:1-炉本体,1-1-烟箱,1-11-底板,1-12-加强板,1-13-边梁,1-14-烟腔,1-141-上挡烟板,1-142-下挡烟板,1-15-隔腔,1-16立柱,1-17-横梁,1-18-上支座,1-19-下支座,1-2-烟箱下盖,1-21-导流横梁,1-3-烟箱上盖,1-31-手孔盖,1-32-吊环,1-4-烟气进口法兰,1-5-烟气出口法兰,1-6-进风管道,1-7-出风管道,1-71-进水法兰,1-72-温度传感器,2-换热器,2-1-直通法兰,2-2-上管体,2-3-下管体,2-4-隔板,2-5-列管,2-6-翅板,3-悬挂支架,3-1-上横梁,3-2-垫块,3-3-管夹,4-滑槽支架,4-1-下横梁,4-2-滑槽架,4-3-滑板,4-4-抱箍,5-角形法兰,6-绝热层。
具体实施方式
见图1~4所示,本实用新型的船用废气加热器,包括烟箱1-1和分别连接在烟箱1-1上、下端的烟箱上盖1-3和烟箱下盖1-2构成的炉本体1、安装在炉本体1外围的绝热层6及炉本体1内换热器2,烟箱1-1、烟箱上盖1-3和烟箱下盖1-2可焊接为整体结构,炉本体1的外部安装有组装式带有绝热层的外壳及固连绝热层外壳。烟箱下盖1-2底部具有与柴油机排气管连接的烟气进口法兰1-4,固定在烟箱下盖1-2内的导流横梁1-21位于烟气进口法兰1-4上部,通过导流横梁1-21将烟气分流至各个烟腔内,该导流横梁1-21呈V形或U形,烟箱下盖1-2上还偏置设有进风管道1-6,烟箱上盖1-3上设有与柴油机排气管连接的烟气出口法兰1-5,以及与烟箱下盖1-2的进风管道1-6斜对的出风管道1-7,进风管道1-6可与空气调节阀连接,通过空气调节阀的开度来控制导热油温度,该出风管道1-7上安装有进水接口1-71和温度传感器1-72,通过温度传感器1-72检测出风温度,而当在漏油燃烧后超温,消防水可通过该进水接口1-71进行灭火,而烟箱上盖1-3两边开有清除烟腔内壁积灰的手孔盖1-31,通过手孔盖1-31和烟气出口法兰1-5上的通孔在检修时清理烟腔内壁面上的烟灰,确保换热效果。见图5~7所示,本实用新型在烟箱1-1内设有四个以上壁板,将烟箱1-1分隔成间隔排列的二个以上的烟腔1-14,烟箱1-1的各烟腔1-14内固定有加强板1-12,而烟箱1-1两侧固定有边梁1-13,烟箱1-1的四周边固定有立柱1-16和横梁1-17,防止烟箱1-1之间的隔板变形,且边梁1-13和横梁1-17上具有安装外壳的连接件,本实用新型的外壳带有绝热层,而外壳则由多个带有绝热层6的板块通过紧固件连接而成。见图1~7所示,本实用新型相邻两烟腔1-14之间具有与烟腔1-14分离的隔腔1-15,且各隔腔1-15的顶板端部开有与烟箱上盖1-3的出风管道1-7相对的上风口,而斜置的底板1-11端部有与烟箱下盖1-2的进风管道1-6相对的下风口,该隔腔1-15的顶板为平板,而底板1-11为槽形板并斜置,使用中底板不会积存油滴和水的现象。本实用新型为防止烟气与调节风的窜流,烟腔1-14上部位于隔腔1-15的上风口一侧具有上挡烟板1-141,烟腔1-14的下部位于隔腔1-15的下风口一侧具有下挡烟板1-142,由于隔腔1-15的顶板和底板上的上风口和下风口与烟箱上盖1-3的出风管道1-7和烟箱下盖1-2的进风管道1-6相对,方便通过自动化对加热器内的导热油进行调控。本实用新型烟箱1-1的上侧和下两侧面分别固定有上支座1-18和下支座1-19,两悬挂支架3和两滑槽支架4分别安装在上支座1-18和下支座1-19。
见图1~4及8~9所示,本实用新型换热器2由两个以上相连通的换热单元构成,换热单元包括上管体2-2、下管体2-3及与上管体2-2和下管体2-3相通的两个以上的列管2-5,各换热单元的上管体2-2和下管体2-3内均设有隔板2-4,使列管2-5与上管体2-2和下管体2-3构成并串联流道,在上管体2-2两端均具有直通法兰2-1,而相邻两上管体2-2通过角形法兰5连接相通,直通法兰2-1与角形法兰5之间采用耐油石棉橡胶板的密封垫圈,使换热器2形成串并联式的管程结构,各列管2-5具有两个以上的纵向翅片2-6,以增加换热面积,提高换热效率,各换热单元设置在各隔腔1-15内并通过上管体2-2挂接在两悬挂支架3上,下管体2-3安装在滑槽支架4内并可移动。
见图10所示,本实用新型的悬挂支架3包括上横梁3-1、垫块3-2和管夹3-3,上横梁3-1安装在上支座1-18上,上横梁3-1与上支座1-18之间还可安装有垫圈,以调节热胀冷缩所产生的横向位移,带有铜层的垫块3-2通过紧固件安装在上横梁3-1,带有铜层的管夹3-3通过紧固件将上管体2-2安装在垫块3-2上,以防止换热器的损坏。
见图11所示,本实用新型滑槽支架4包括下横梁4-1、滑槽架4-2、滑板4-3和抱箍4-4,下横梁4-1通过紧固件安装在下支座1-19上,滑槽架4-2也通过紧固件安装在下横梁4-1上,且滑槽架4-2的两内侧分别安装有滑板4-3,抱箍4-4安装在下管体2-3上并设置在两滑板4-3之间,起到保护下管体2-3外表的作用,抱箍4-4的外表与两滑板4-3接触,可上下滑动,以此达到防止换热器纵向热胀冷缩而损坏。
见图1~4所示,本实用新型工作时,炉本体1的烟气进口法兰1-4和烟气出口法兰1-5安装在柴油机排气管上,烟气进入烟箱下盖1-2经导流横梁1-21,使烟气比较均匀的分散流到烟箱1-1的各个烟腔1-14内,烟气在烟箱上盖1-3中汇集后排出,高温烟气流过各个烟腔1-14时,通过壁板将热量传递到隔腔1-15内的换热单元,换热单元内的工质导热油得到加温,经过不断循环将热量传送到需要热能的部位,进行烟气余热利用。如果消耗热能的部位暂不需要,导热油温度就会上升,甚至超高,当导热油出口的温度传感器检测到超高温信号输出后,控制空气调节阀的开度,让冷空气进入,冷却各换热单元之后,从出风管道1-7流出,这样各换热单元内的导热油温度上升不至于超高,确保本船用废气加热器安全可靠地工作。

Claims (8)

1.一种船用废气加热器,包括烟箱和分别连接在烟箱上、下两端的烟箱上盖和烟箱下盖构成的炉本体、安装在炉本体外围的绝热层及炉本体内的换热器,其特征在于:所述烟箱下盖底部具有烟气进口和偏置的进风管道,烟箱上盖上设有烟气出口和与烟箱下盖的进风管道斜对的出风管道;所述的烟箱内设有四个以上壁板,将烟箱分隔成间隔排列的两个以上的烟腔,相邻两烟腔之间具有与烟腔分离的隔腔,且各隔腔的顶板端部开有与烟箱上盖的出风管道相对的上风口,各隔腔斜置的底板端部开有与烟箱下盖的进风管道相对的下风口;所述的换热器由两个以上相连通的换热单元构成,换热单元包括上管体、下管体及与上管体和下管体连接相通的两个以上的列管,各列管具有两个以上的纵向翅片,且各换热单元设置在各隔腔内。
2.根据权利要求1所述的船用废气加热器,其特征在于:所述固定在烟箱下盖内的导流横梁位于烟气进口法兰上部,烟箱上盖的出风管道安装有进水接口,且烟箱上盖的上部还安装有清除烟腔内壁积灰的手孔盖。
3.根据权利要求1所述的船用废气加热器,其特征在于:所述烟腔上部位于隔腔的上风口一侧具有上挡烟板,烟腔的下部位于隔腔的下风口一侧具有下挡烟板。
4.根据权利要求1所述的船用废气加热器,其特征在于:所述烟箱上、下两侧面分别固定有上支座和下支座,两悬挂支架和两滑槽支架分别安装在上支座和下支座,各换热单元的上管体挂接在两悬挂支架上,下管体安装在滑槽支架内并可移动。
5.根据权利要求4所述的船用废气加热器,其特征在于:所述的悬挂支架包括上横梁、垫块和管夹,上横梁安装在上支座上,且上横梁与上支座之间还可安装有垫圈,带有铜层的垫块安装在横梁上,带有铜层的管夹通过紧固件将上管体安装在垫块上。
6.根据权利要求4所述的船用废气加热器,其特征在于:所述滑槽支架包括下横梁、滑槽架、滑板和抱箍,下横梁通过紧固件安装在下支座上,滑槽架安装在下横梁上,且滑槽架的两内侧分别安装有滑板,抱箍安装在下管体上并设置在两滑板之间。
7.根据权利要求1所述的船用废气加热器,其特征在于:所述各换热单元的上管体和下管体内均设有隔板,将列管与上管体和下管体构成并串联流道,且相邻两上管体通过角形法兰连接相通。
8.根据权利要求1所述的船用废气加热器,其特征在于:所述烟箱各烟腔内固定有加强板,而烟箱两侧固定有边梁,烟箱四周边固定有立柱和横梁,且边梁和横梁上具有安装外壳的连接件。
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