CN202274783U - 配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，包括壳体，壳体设置有烟气进口、烟气出口、进水口和蒸汽出口及外头盖，其壳体内设置有相互配装的前端管箱、固定管板、折流板、浮动管板和浮头盖，固定管板和浮动管板之间固定连接有能加强高温烟气湍流运动、强化流体传热并增加热交换面面积的螺旋槽管管束。本实用新型的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉具有热能利用率高，结构紧凑、体积小，吊装方便、节省材料等优点，同时节省材料，造价低，可广泛应用于石油化工、电力、钢铁、有色、水泥、建材、轻工、煤炭等行业。
Description
技术领域
本实用新型涉及锅炉应用领域，特别是管壳式余热锅炉，具体地说是配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉。
背景技术
我国余热资源非常丰富，特别是在石油、石化、钢铁、有色、化工、水泥、建材、轻工和煤炭等行业，余热资源约占燃料消耗总量的17%-67%，其中可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%。目前我国余热资源利用比例低，大型钢铁企业余热利用率约为30%-50%，其他行业更低，余热利用效率具有很大的提升潜力。目前我国政府计划到2020年将碳排放量减少40%-45%，各大厂矿企业都面临着巨大的减排压力。政府正在推行各项有利于节能减排的政策，其中余热回收利用是作为提高能源利用效率的一种有效途径，国家出台了多项政策鼓励企业进行余热回收利用。在节能、环保政策的大力推动下,余热锅炉的需求迅猛增长,市场容量巨大。目前市场上的余热锅炉品种很多，均包括汽泡、水泡和余热锅炉受热面，其设计各有千秋。余热锅炉受热面是热能交换的主要部件，管件的布局、设计都会严重影响热能的利用，怎样才能发挥最大的热能利用率，节约成本是本实用新型要解决的技术问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种具有热能利用率高，结构紧凑、体积小，吊装方便、节省材料的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，包括壳体，壳体设置有烟气进口、烟气出口、进水口和蒸汽出口及外头盖，其壳体内设置有相互配装的前端管箱、固定管板、折流板、浮动管板和浮头盖，固定管板和浮动管板之间固定连接有能加强高温烟气湍流运动、强化流体传热并增加热交换面面积的螺旋槽管管束。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的螺旋槽管管束由多根螺旋槽管组成，螺旋槽管管束与固定管板和浮动管板采用胀接或焊接或胀焊并用的方式固定相连接。
上述的螺旋槽管管壁外周面设有沿管轴螺旋延伸的螺旋槽。
上述的螺旋槽管管壁内周面设有沿管轴螺旋延伸的凸纹体。
上述的凸纹体与螺旋槽相对应地位于螺旋槽管的内外两侧。
上述的烟气出口设置在壳体靠近前端的顶部，烟气进口设置在壳体与烟气出口相对的底部。
上述的壳体中安装有折流板，折流板配装在固定管板和浮动管板之间，螺旋槽管管束穿过折流板与固定管板和浮动管板相连接。
与现有技术相比，本实用新型的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，包括壳体，壳体设置有烟气进口、烟气出口、进水口和蒸汽出口及外头盖，其壳体内设置有相互配装的前端管箱、固定管板、折流板、浮动管板和浮头盖，固定管板和浮动管板之间固定连接有能加强高温烟气湍流运动、强化流体传热并增加热交换面面积的螺旋槽管管束。螺旋槽管是一种管壁上具有外凹内凸的螺旋形槽的异型管。螺旋槽管比光管换热面积大，具有使管内外流体沿着管壁螺旋运动的趋势。管内螺旋槽对流体的周期性扰动可减薄管内传热边界层，加强湍流运动，强化流体传热作用。管外螺旋槽可以增加螺旋槽管与高温烟气的接触面积，提高传热效能。同时呈螺旋状的螺旋槽管管内腔壁和管外周壁的表面积比起标准的直管要大的多，使得受热的热交换面积大大增加，位于螺旋槽管管内腔的受热介质热交换效率大大提高。本实用新型的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，具有节省材料，成本造价低，热能利用率高，且安装方便易于实施等优点，可广泛应用于石油化工、电力、钢铁、有色、水泥、建材、轻工、煤炭等行业。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是图1的原理示意图；
图3是图1中螺旋槽管的结构示意图；
图4是图3的A-A向剖视图；
图5是图3的立体图；
图6是图4的C处放大图；
图7是图1中螺旋槽管管束的装配结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
图1至图7所示为本实用新型的结构示意图。
其中的附图标记为：螺旋槽管1、凸纹体1a、螺旋槽1b、烟气进口2、烟气出口3、进水口4、蒸汽出口5、前端管箱6、固定管板7、折流板8、浮动管板9、壳体10、浮头盖11、螺旋槽管管束12、外头盖13。
如图1至图7所示,本实用新型的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，包括壳体10，壳体10设置有烟气进口2、烟气出口3、进水口4和蒸汽出口5及外头盖13，其中：壳体10内设置有相互配装的前端管箱6、固定管板7、折流板8、浮动管板9和浮头盖11，固定管板7和浮动管板9之间固定连接有能加强高温烟气湍流运动、强化流体传热并增加热交换面面积的螺旋槽管管束12。螺旋槽管管束12由多根螺旋槽管1组成，螺旋槽管1是一种管壁上具有外凹内凸的螺旋形槽的异型管。螺旋槽管1比光管换热面积大，具有使管内外流体沿着管壁螺旋运动的趋势。管内螺旋槽对流体的周期性扰动可减薄管内传热边界层，加强湍流运动，强化流体传热作用。管外螺旋槽可以增加螺旋槽管与高温烟气的接触面积，提高传热效能，具有更高的热利用率。
如图3至图6所示，螺旋槽管1管壁外周面设有沿管轴螺旋延伸的螺旋槽12。螺旋槽管1管壁内周面设有沿管轴螺旋延伸的凸纹体1a。凸纹体1a与螺旋槽1b相对应地位于螺旋槽管1的内外两侧。
本实用新型的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，烟气出口3设置在壳体10靠近前端的顶部，烟气进口2设置在壳体10与烟气出口3相对的底部，壳体10中安装有折流板8，折流板8配装在固定管板7和浮动管板9之间，螺旋槽管管束12穿过折流板8与固定管板7和浮动管板9相连接。螺旋槽管管束12与固定管板7和浮动管板9采用胀接或焊接或胀焊并用的方式固定相连接。固定管板7和管箱通过法兰连接成一体。
工作时，水经给水管道进入锅壳，水在锅壳内吸热形成汽水混合物经上升管到达汽包中，由汽包使水、汽分离。分离出来的水经下降管回到锅壳内，形成水循环；分离出来的蒸汽经蒸汽管道送到下游设备进行使用，如用于汽轮机发电，或者供生产、生活取暖用。
热烟气经烟气进口2进入螺旋槽管管束12，由烟气出口3离开锅炉去下游设备进行使用或排向大气。
本实用新型的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，配装有螺旋槽管，使管内管外处于螺旋流动，流体在管内和管外大体呈纵向流动，同时伴随有横向螺旋运动，这种流速和流向的周期性改变加强了流体的轴向混合和湍流度，从而强化了传热。同时呈螺旋状的螺旋槽管管内腔壁和管外周壁的表面积比起标准的直管要大的多，使得受热的热交换面积大大增加，位于螺旋槽管管内腔的受热介质热交换效率大大提高。本实用新型的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，具有节省材料，成本造价低，热能利用率高，且安装方便易于实施等优点，实验研究表面：螺旋槽管内外膜传热系数比光管的内外膜传热系数大幅度提高，可达光管的1.2-5倍；同时结构紧凑、体积小，吊装方便；节省材料20%以上。
本实用新型的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。
Claims (7)
1.配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，包括壳体(10)，所述的壳体(10)设置有烟气进口(2)、烟气出口(3)、进水口(4)和蒸汽出口(5)及外头盖(13)，其特征是：所述的壳体(10)内设置有相互配装的前端管箱(6)、固定管板(7)、折流板(8)、浮动管板(9)和浮头盖(11)，所述的固定管板(7)和浮动管板(9)之间固定连接有能加强高温烟气湍流运动、强化流体传热并增加热交换面面积的螺旋槽管管束(12)。
2.根据权利要求1所述的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，其特征是：所述的螺旋槽管管束(12)由多根螺旋槽管(1)组成，所述的螺旋槽管管束(12)与固定管板(7)和浮动管板(9)采用胀接或焊接或胀焊并用的方式固定相连接。
3.根据权利要求2所述的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，其特征是：所述的螺旋槽管(1)管壁外周面设有沿管轴螺旋延伸的螺旋槽(1b)。
4.根据权利要求3所述的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，其特征是：所述的螺旋槽管(1)管壁内周面设有沿管轴螺旋延伸的凸纹体(1a)。
5.根据权利要求4所述的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，其特征是：所述的凸纹体(1a)与螺旋槽(1b)相对应地位于螺旋槽管(1)的内外两侧。
6.根据权利要求5所述的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，其特征是：所述的烟气出口(3)设置在壳体(10)靠近前端的顶部，所述的烟气进口(2)设置在壳体(10)与烟气出口(3)相对的底部。
7.根据权利要求6所述的配装有螺旋槽管的管壳式余热锅炉，其特征是：所述的壳体(10)中安装有折流板(8)，折流板(8)配装在固定管板(7)和浮动管板(9)之间，所述的螺旋槽管管束(12)穿过折流板(8)与固定管板(7)和浮动管板(9)相连接。
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