CN212300030U - 一种长圆管高温高效换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种长圆管高温高效换热器，其特征在于：包括框架及固定在框架内的换热器本体，换热器本体包括管板组、烟气入口大小头、烟气出口大小头、空气入口大小头、空气出口大小头、转向弯头和若干根长圆管，所述管板组包括上管板、中管板和下管板，若干根长圆管均依次穿过上管板、中管板和下管板，并呈竖直设置，长圆管的下端均固定在下管板上，上管板连接烟气入口大小头，下管板连接烟气出口大小头，上管板通过空气通道板连接中管板形成上空气通道，中管板通过空气通道板连接下管板形成下空气通道，上空气通道的一端连通空气出口大小头，另一端通过转向弯头连通下空气通道的一端，下空气通道的另一端连通空气入口大小头。

Description

一种长圆管高温高效换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，特别是公开一种长圆管高温高效换热器。

背景技术

在火电厂脱销运行中，采用电加热器加热空气，但电加热器的能耗高、故障率高，电加热器的问题主要有以下几点：

1、电加热器运行中最大电流逐步降低。原因：内部电热管有烧损。电加热器水平安装，运行中气体介质中含积灰较多或电加热器进、出口风压压差偏低，造成灰尘在电加热器内部沉积并覆盖电热管，导致电热管热量不能散发，最终使电热管烧断，底部电热管最容易烧断。

2、电加热器出口实测温度长时间大于设定值。原因：控制方式不对，电加热器本体内部风量及风压低，温控器及控制回路故障。

3、某组电加热器实测温度等于或大于设定值。原因：电加热器本体内部风量低、积灰严重，温度测点不准，温控器损坏。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种长圆管高温高效换热器，替代电加热器，运用高温烟气与空气换热来加热空气，通过烟气的自然流动来进行换热，不需要任何动力源，能够有效的回收利用多余的烟气热量，节能环保，结构简单，故障率低，减少运行维护成本。

本实用新型是这样实现的：一种长圆管高温高效换热器，其特征在于：所述换热器包括框架及固定在框架内的换热器本体，所述换热器本体包括管板组、烟气入口大小头、烟气出口大小头、空气入口大小头、空气出口大小头、转向弯头和若干根长圆管，所述管板组包括三块管板，分别为上管板、中管板和下管板，三块管板上均设有孔洞用于固定长圆管，若干根长圆管均依次穿过上管板、中管板和下管板，并呈竖直设置，长圆管的下端均固定在下管板上，长圆管的上端均伸出上管板，所述上管板连接烟气入口大小头，所述上管板顶部设有耐高温层，所述下管板连接烟气出口大小头，所述上管板通过空气通道板连接中管板形成上空气通道，所述中管板通过空气通道板连接下管板形成下空气通道，所述上空气通道的一端连通空气出口大小头，另一端通过转向弯头连通下空气通道的一端，所述下空气通道的另一端连通空气入口大小头，所述上空气通道与下空气通道外分别设有外护板。

所述若干根长圆管的数量为1-2000根，长圆管的直径均为10-57mm，相邻的两根长圆管之间的间距为20-100 mm。

所述烟气入口大小头和烟气出口大小头外分别包覆有保温层，所述保温层的厚度为300-400 mm，所述保温层包括相连的外层和内层，所述外层为硅酸铝纤维毡层，所述内层为高铝纤维毡层。所述耐高温层的厚度为150-250 mm。

所述烟气入口大小头内设有均流板，所述空气入口大小头内设有均流板，所述转向弯头内设有均流板。

所述上空气通道外设置的外护板的上下两端分别连接上管板和中管板，所述下空气通道外设置的外护板的上下两端分别连接中管板和下管板。

所述下管板底部设有主体支撑框架，所述主体支撑框架连接固定在所述框架上，所述烟气出口大小头设置在所述主体支撑框架内。所述上管板连接固定在所述框架上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型运用高温烟气与空气换热来加热空气，替代了电加热器，通过烟气的自然流动来进行换热，不需要任何动力源，能够有效的回收利用多余的烟气热量，提高烟气余热回收利用率，有效降低能耗，节能环保，结构简单，故障率低，不会出现如电加热器般的堵塞、超温等情况导致整个系统的间断，提高工作效率，减少运行维护成本。

本实用新型的长圆管能够有效控制烟气侧和空气的阻力，能够有效提高换热效率，控制烟气流速。

烟气从烟气入口大小头进入，从上往下顺流运行，可以有效减少积灰的问题，烟气入口大小头内设有均流板，使得烟气能够均匀分布，达到更好的换热效率。本实用新型的空气入口大小头内设有均流板，使得空气能够均匀受热，达到更好的换热效率。

本实用新型通过转向弯头连通上空气通道和下空气通道，调整空气流向，同时转向弯头内设置均流板，确保空气能够在上空气通道内均匀受热，达到更好的换热效率。

为了解决高温烟气进入设备的高温冲刷给设备造成的影响，本实用新型在上管板上增设了耐高温层，解决高温对上管板产生热应力的问题，同时耐高温层可以减少烟气颗粒冲击，达到抗磨损的效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、烟气入口大小头； 2、耐高温层； 3、保温层； 4、长圆管； 5、烟气出口大小头； 6、空气出口大小头； 7、外护板； 8、转向弯头； 9、空气入口大小头； 10、框架； 11、上管板； 12、中管板； 13、下管板； 14、主体支撑框架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

根据附图1，本实用新型为一种长圆管高温高效换热器，包括框架10及固定在框架10内的换热器本体，所述换热器本体包括管板组、烟气入口大小头1、烟气出口大小头5、空气入口大小头9、空气出口大小头6、转向弯头8和若干根长圆管4，所述管板组包括三块管板，分别为上管板11、中管板12和下管板13，三块管板上均设有孔洞用于固定长圆管4，若干根长圆管4均依次穿过上管板11、中管板12和下管板13，并呈竖直设置，长圆管4的下端均固定在下管板13上，长圆管4的上端均伸出上管板11，所述上管板11连接烟气入口大小头1，所述上管板11顶部设有耐高温层2，所述下管板13连接烟气出口大小头5，所述上管板11通过空气通道板连接中管板12形成上空气通道，所述中管板12通过空气通道板连接下管板13形成下空气通道，所述上空气通道的一端连通空气出口大小头6，另一端通过转向弯头8连通下空气通道的一端，所述下空气通道的另一端连通空气入口大小头9，所述上空气通道与下空气通道外分别设有外护板7。

所述若干根长圆管4的数量为1-2000根，长圆管4的直径均为10-57 mm，相邻的两根长圆管4之间的间距为20-100 mm。所述长圆管4均通过氩弧焊与三块管板焊接在一起，三块管板的材质均为S31008，长圆管4的材质均为S31008。所述长圆管4能够有效控制烟气侧和空气的阻力，能够有效提高换热效率，控制烟气流速。

所述烟气入口大小头1和烟气出口大小头5外分别包覆有保温层3，所述保温层3的厚度为300-400 mm，所述保温层3包括相连的外层和内层，所述外层为硅酸铝纤维毡层，所述内层为高铝纤维毡层，内外两层两种材质拥有不同的保温性能，相互结合后能够保证换热器外表面的温度控制在设计范围内。

所述烟气入口大小头1内设有均流板，所述空气入口大小头9内设有均流板，所述转向弯头8内设有均流板。烟气从烟气入口大小头1进入，从上往下顺流运行，可以有效减少积灰的问题，烟气入口大小头1内设有均流板，使得烟气能够均匀分布，达到更好的换热效率。所述空气入口大小头9内设有均流板，使得空气能够均匀受热，达到更好的换热效率。

本实用新型通过转向弯头8连通上空气通道和下空气通道，调整空气流向，同时转向弯头8内设置均流板，确保空气能够在上空气通道内均匀受热，达到更好的换热效率。

所述上空气通道外设置的外护板的上下两端分别连接上管板11和中管板12，所述下空气通道外设置的外护板的上下两端分别连接中管板12和下管板13。

所述下管板13底部设有主体支撑框架14，所述主体支撑框架14连接固定在所述框架10上，所述烟气出口大小头5设置在所述主体支撑框架14内。所述上管板11连接固定在所述框架10上。

所述烟气入口大小头1和烟气出口大小头5的材质均为S31008。所述空气入口大小头9和空气出口大小头6的材质均为S304。

为了解决高温烟气进入设备的高温冲刷给设备造成的影响，本实用新型在上管板11上增设了耐高温层2，解决高温对上管板11产生热应力的问题，同时耐高温层2可以减少烟气颗粒冲击，达到抗磨损的效果。

所述耐高温层2由耐高温浇注料凝固而成，所述耐高温层2的厚度为150-250 mm。长圆管4与上管板11固定后，长圆管4伸出上管板150-250 mm，长圆管4伸出上管板11部分的高度与耐高温层2的厚度相同，然后在上管板11顶部做好浇注耐高温层2的包围圈，包围圈的大小与烟气入口大小头1的底部的大小相对应，然后注入耐高温浇注料，耐高温浇注料是锅炉水冷壁的耐高温浇注料，由于在耐高温层2凝固后，在包围圈与耐高温层2中间会出现收缩后的缝隙，所以需要再次填入耐高温浇注料。

所述外护板7的材质均为S31008，外护板7能够有效的保护设备承受住外部冲击力，同时又能够起到吸收内应力的作用。所述转向弯头8的材质为S31008。

所述框架10的材质为Q345，框架10用于支撑换热器本体，框架10不容易变形，确保设备的安全使用。

本实用新型的工作过程如下：

尿素热解引来的一次风（温度为0-120度）通过空气入口大小头9进入下空气通道，同时从锅炉侧引来的高温烟气（温度为550-800度）由烟气入口大小头1进入各长圆管4，在上、下空气通道中通过长圆管4进行热对流换热，把一次风加热到脱销所需要的温度（450-550度），然后一次风从空气出口大小头6流向尿素热解气化炉，高温烟气进行换热后，降温到320-380度，然后通过烟气出口大小头5流出，回到锅炉内的省煤器出口。

本实用新型运用高温烟气与空气换热来加热空气，替代了电加热器，通过烟气的自然流动来进行换热，不需要任何动力源，能够有效的回收利用多余的烟气热量，提高烟气余热回收利用率，有效降低能耗，节能环保，结构简单，故障率低，不会出现如电加热器般的堵塞、超温等情况导致整个系统的间断，提高工作效率，减少运行维护成本。

上述实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，应理解，在阅读了本实用新型阐述的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作不同形式但效果相同的各种改动或修改，这些等同形式修改同样落于本申请权利要求书所限定保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种长圆管高温高效换热器，其特征在于：所述换热器包括框架及固定在框架内的换热器本体，所述换热器本体包括管板组、烟气入口大小头、烟气出口大小头、空气入口大小头、空气出口大小头、转向弯头和若干根长圆管，所述管板组包括三块管板，分别为上管板、中管板和下管板，三块管板上均设有孔洞用于固定长圆管，若干根长圆管均依次穿过上管板、中管板和下管板，并呈竖直设置，长圆管的下端均固定在下管板上，长圆管的上端均伸出上管板，所述上管板连接烟气入口大小头，所述上管板顶部设有耐高温层，所述下管板连接烟气出口大小头，所述上管板通过空气通道板连接中管板形成上空气通道，所述中管板通过空气通道板连接下管板形成下空气通道，所述上空气通道的一端连通空气出口大小头，另一端通过转向弯头连通下空气通道的一端，所述下空气通道的另一端连通空气入口大小头，所述上空气通道与下空气通道外分别设有外护板。

2.根据权利要求 1 所述的一种长圆管高温高效换热器，其特征在于：所述若干根长圆管的数量为1-2000根，长圆管的直径均为10-57mm，相邻的两根长圆管之间的间距为20-100mm。

3.根据权利要求 1 所述的一种长圆管高温高效换热器，其特征在于：所述烟气入口大小头和烟气出口大小头外分别包覆有保温层，所述保温层的厚度为300-400 mm，所述保温层包括相连的外层和内层，所述外层为硅酸铝纤维毡层，所述内层为高铝纤维毡层。

4.根据权利要求 1 所述的一种长圆管高温高效换热器，其特征在于：所述烟气入口大小头内设有均流板，所述空气入口大小头内设有均流板，所述转向弯头内设有均流板。

5.根据权利要求 1 所述的一种长圆管高温高效换热器，其特征在于：所述上空气通道外设置的外护板的上下两端分别连接上管板和中管板，所述下空气通道外设置的外护板的上下两端分别连接中管板和下管板。

6.根据权利要求 1 所述的一种长圆管高温高效换热器，其特征在于：所述下管板底部设有主体支撑框架，所述主体支撑框架连接固定在所述框架上，所述烟气出口大小头设置在所述主体支撑框架内。

7.根据权利要求 1 所述的一种长圆管高温高效换热器，其特征在于：所述上管板连接固定在所述框架上。

8.根据权利要求 1 所述的一种长圆管高温高效换热器，其特征在于：所述耐高温层的厚度为150-250 mm。

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