CN205748069U - 一种用于中低温烟气余热回收及利用的换热元件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于中低温烟气余热回收及利用的换热元件，其特征在于，包括水滴型裸管或者水滴型翅片管，所述水滴型裸管、所述水滴型翅片管均采用错列布置，所述水滴型裸管、所述水滴型翅片管水平设置并且均与烟气流动方向垂直；所述水滴型翅片管包括水平设置的水滴型基管，所述水滴型基管的左右两侧分别设置有左翅片、右翅片，所述左翅片和所述右翅片位于同一平面，所述左翅片、所述右翅片均与所述水滴型基管的中轴线垂直，所述左翅片和所述右翅片之间设置有间隙。本实用新型采用的水滴型裸管及水滴型翅片管的流动阻力非常小，烟气的压力损失非常小，管子磨损低，不产生振动，同时具有良好的自清灰性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于中低温烟气余热回收及利用的换热元件，属于节能与环保设备技术领域。
背景技术
目前火电厂烟气换热器所采用的换热元件主要为圆型裸管、圆型基管+H型翅片、圆型基管+螺旋型翅片。烟气换热器通常有顺列和错列两种布置方式，错列布置的换热器传热系数较高，但流动阻力较大；顺列布置的换热器流动阻力相对较小（同等布置规模下，阻力约为错列布置的90%）、风机耗电较少、易于清灰，但传热系数相对较小。
图1和图2分别是顺列布置的圆型裸管和圆型翅片管换热器的结构示意图，其中，11-圆型裸管，21-圆型翅片管。
图3和图4分别是是错列布置的圆型裸管和圆型翅片管换热器的结构示意图，其中，12-圆型裸管，22-圆型翅片管。烟气在换热管外沿径向流动，与换热管垂直；热媒水在换热管内沿轴向流动，与烟气垂直。
虽然顺列布置的换热器较错列布置的换热器流动阻力小，但阻力减小的幅度有限，仅为10%左右，换热器阻力所消耗的风机功耗仍然相当大。此外，对于现有机组改造而言，当换热器新增阻力接近或超过风机的压头余量时，往往会造成风机失速，影响机组安全运行。
烟气垂直流过圆型换热管时，在管的背风面会产生明显的卡门涡街现象，伴随着流体涡街的产生与分离，大量的流体能量被耗散，因此圆型管不是理想的低阻换热元件。此外，流体涡街会对换热管产生一个周期性的交变横向作用力，使换热器产生振动甚至破裂，危及换热器安全可靠运行。
圆型管换热器用在高含尘浓度的烟气场合时，换热器容易产生积灰堵塞现象，同时换热管受到的冲刷磨损严重，使用寿命较短。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷，解决圆型裸管换热器和圆型翅片管换热器阻力均较大、管子磨损严重、易积灰、易振动的技术问题，提出一种用于中低温烟气余热回收及利用的换热元件。
本实用新型采用如下技术方案：一种用于中低温烟气余热回收及利用的换热元件，其特征在于，包括水滴型裸管或者水滴型翅片管，所述水滴型裸管、所述水滴型翅片管均采用错列布置，所述水滴型裸管、所述水滴型翅片管水平设置并且均与烟气流动方向垂直；所述水滴型翅片管包括水平设置的水滴型基管，所述水滴型基管的左右两侧分别设置有左翅片、右翅片，所述左翅片和所述右翅片位于同一平面，所述左翅片、所述右翅片均与所述水滴型基管的中轴线垂直，所述左翅片和所述右翅片之间设置有间隙。
优选地，水滴型翅片管23为单H型翅片管，水滴型基管1为一根，左翅片2上开设有1个与水滴型基管1相配合的左缺口4，左翅片2通过左缺口4与水滴型基管1固定连接；右翅片3上开设有1个与水滴型基管1相配合的右缺口5，右翅片3通过右缺口5与水滴型基管1固定连接。
优选地，水滴型翅片管23为双H型翅片管，水滴型基管1包括上下平行分布的水滴型上基管61、水滴型下基管62，左翅片2上分别开设有与水滴型上基管61、水滴型下基管62相配合的左上缺口41、左下缺口42，左翅片2分别通过左上缺口41、左下缺口42与水滴型基管1固定连接；右翅片3上开设有与水滴型上基管61、水滴型下基管62相配合的右上缺口51、右下缺口52，右翅片3分别通过右上缺口51、右下缺口52与水滴型基管1固定连接。
本实用新型所达到的有益效果：（1）本实用新型的水滴型裸管及水滴型翅片管换热器的低阻性能非常明显，压力损失仅为同等布置形式圆型管换热器的50%，同时具有良好的换热性能，换热系数的衰减约为同等布置形式圆型管换热器的10%，衰减幅度远远低于压力损失幅度；（2）本实用新型的水滴型裸管及水滴型翅片管换热器流场较好，具有良好的流线外形，其尾涡非常小，即使是在换热管的被风面尾部区域，流体仍与扰流柱接触，几乎不发生分离及涡的脱落，因此换热器的阻力小，流体的能量损耗少，管子磨损小，且不产生振动现象；（3）本实用新型的水滴型翅片管能够大大提高换热器的受热面积，且形成的直通道式的烟气通道流畅性好，能够减少翅片积灰，在一定的风速范围内具有良好的自清灰性能，减少了蒸汽清灰器的清灰蒸汽用量。
附图说明
图1是顺列布置的圆型裸管换热器的结构示意图，其中，11-圆型裸管。
图2是顺列布置的圆型翅片管换热器的结构示意图，其中， 21-圆型翅片管。
图3是错列布置的圆型裸管换热器的结构示意图，其中，12-圆型裸管。
图4是错列布置的圆型翅片管换热器的结构示意图，其中，22-圆型翅片管。
图5是本实用新型的水滴型裸管的结构示意图，其中，13-水滴型裸管。
图6是本实用新型的水滴型裸管的结构示意图，其中， 23-水滴型翅片管。
图7是本实用新型的水滴型翅片管的第一实施例的结构示意图，其中，1-水滴型基管，2-左翅片，3-右翅片，4-左缺口，5-右缺口。
图8是本实用新型的水滴型翅片管的第二实施例的结构示意图，其中，61-水滴型上基管，62-水滴型下基管，2-左翅片，3-右翅片，41-左上缺口，42-左下缺口，51-右上缺口，52-右下缺口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
本实用新型提出一种用于中低温烟气余热回收及利用的换热元件，包括水滴型裸管13或者水滴型翅片管23，水滴型裸管13、水滴型翅片管23均采用错列布置，水滴型裸管13、水滴型翅片管23水平设置并且均与烟气流动方向垂直。图5是本实用新型的水滴型裸管的结构示意图，图6是本实用新型的水滴型裸管的结构示意图。 水滴型翅片管23包括水平设置的水滴型基管1，水滴型基管1的左右两侧分别设置有左翅片2、右翅片3，左翅片2和右翅片3位于同一平面，左翅片2、右翅片3均与水滴型基管1的中轴线垂直，左翅片2和右翅片3之间设置有间隙。
图7是本实用新型的水滴型翅片管的第一实施例的结构示意图。水滴型翅片管23为单H型翅片管，水滴型基管1为一根，左翅片2上开设有1个与水滴型基管1相配合的左缺口4，左翅片2通过左缺口4与水滴型基管1固定连接；右翅片3上开设有1个与水滴型基管1相配合的右缺口5，右翅片3通过右缺口5与水滴型基管1固定连接。
图8是本实用新型的水滴型翅片管的第二实施例的结构示意图。水滴型翅片管23为双H型翅片管，水滴型基管1包括上下平行分布的水滴型上基管61、水滴型下基管62，左翅片2上分别开设有与水滴型上基管61、水滴型下基管62相配合的左上缺口41、左下缺口42，左翅片2分别通过左上缺口41、左下缺口42与水滴型基管1对接焊接；右翅片3上开设有与水滴型上基管61、水滴型下基管62相配合的右上缺口51、右下缺口52，右翅片3分别通过右上缺口51、右下缺口52与水滴型基管1对接焊接。
水滴型管不限于水滴形，还包括各种形式的水滴形、准水滴形、仿水滴形等形状，实际应用中可根据实际需要选择最优形式的水滴形。
本实用新型也可根据需要将水滴型裸管13及水滴型翅片管23组成的换热器全部换热管设为顺列布置或者部分设为顺列布置。烟气在水滴型换热管外顺着水滴型的方向流动，换热管的类圆形段为进气侧，尖角侧为出气侧。管内为热媒水，顺着管道沿着与烟气垂直的方向流动，热媒水和烟气通过管壁和翅片进行热量交换。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种用于中低温烟气余热回收及利用的换热元件，其特征在于，包括水滴型裸管（13）或者水滴型翅片管（23），所述水滴型裸管（13）、所述水滴型翅片管（23）均采用错列布置，所述水滴型裸管（13）、所述水滴型翅片管（23）水平设置并且均与烟气流动方向垂直；所述水滴型翅片管（23）包括水平设置的水滴型基管（1），所述水滴型基管（1）的左右两侧分别设置有左翅片（2）、右翅片（3），所述左翅片（2）和所述右翅片（3）位于同一平面，所述左翅片（2）、所述右翅片（3）均与所述水滴型基管（1）的中轴线垂直，所述左翅片（2）和所述右翅片（3）之间设置有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种用于中低温烟气余热回收及利用的换热元件，其特征在于，所述水滴型翅片管（23）为单H型翅片管，所述水滴型基管（1）为一根，所述左翅片（2）上开设有1个与所述水滴型基管（1）相配合的左缺口（4），所述左翅片（2）通过所述左缺口（4）与所述水滴型基管（1）固定连接；所述右翅片（3）上开设有1个与所述水滴型基管（1）相配合的右缺口（5），所述右翅片（3）通过所述右缺口（5）与所述水滴型基管（1）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于中低温烟气余热回收及利用的换热元件，其特征在于，所述水滴型翅片管（23）为双H型翅片管，所述水滴型基管（1）包括上下平行分布的水滴型上基管（61）、水滴型下基管（62），所述左翅片（2）上分别开设有与所述水滴型上基管（61）、所述水滴型下基管（62）相配合的左上缺口（41）、左下缺口（42），所述左翅片（2）分别通过所述左上缺口（41）、所述左下缺口（42）与所述水滴型基管（1）固定连接；所述右翅片（3）上开设有与所述水滴型上基管（61）、所述水滴型下基管（62）相配合的右上缺口（51）、右下缺口（52），所述右翅片（3）分别通过所述右上缺口（51）、所述右下缺口（52）与所述水滴型基管（1）固定连接。
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| CN108613587A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-10-02 | 西南石油大学 | 一种液滴形凹坑传热管 |
| CN113465401A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-10-01 | 郑州大学 | 一种用于含尘废气的余热回收装置及吹灰方法 |
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2016
- 2016-05-12 CN CN201620424994.4U patent/CN205748069U/zh active Active
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