CN212930069U - 二相流相变放热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了二相流相变放热器，包括：前后两端分别设置有进气口与出气口的相变放热壳体，在相变放热壳体的内部顺着气体流动方向由前至后依次间隔设置有若干相变放热片，所述相变放热片的结构包括：呈上下分布的上联通管及下联通管，在上联通管与下联通管之间连接有若干根呈左右间隔布置成排的放热翅片管，每根放热翅片管的上下两端分别连通上联通管与下联通管；所述所有相变放热片的下联通管同时与下集液管相连通，在下集液管上设置有带阀门的出液管，所有相变放热片的上联通管同时与上集气管相连通；在上集气管上设置有带阀门的蒸气管。本实用新型具有节能耐腐的优点。

Description

二相流相变放热器

技术领域

本实用新型涉及电力、化工冶金等行业节能设备技术领域，具体涉及二相流相变放热器。

背景技术

锅炉排烟热损失是电站锅炉中主要的热损失之一，排烟热损失是燃煤名炉各项热损失中占比最大的一项，占燃煤锅炉总热损失的75%以上。导致产生排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般情况下，排烟温度每增加10℃，则：排烟热损失增加0.6%-1%，热耗增加1.2%-2.4%。此外，排烟温度过高不仅会严重降低能源的利用率，还会大大影响后续对烟气进行处理的脱硫烟气处理系统，降低除尘器的除尘效率，以及增加脱硫塔的耗水量。

目前，国内很多电厂采用低温省煤器技术来降低排烟温度，提高电厂经济性。汽轮机热力系统中的凝结水在低温省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，自身被加热、升高温度后再返回汽轮机低压加热系统，然而煤、石油、天然气等均为含硫燃料，燃烧是都会产生二氧化硫、三氧化硫，其中三氧化硫与水蒸汽在一定温度条件下产生化学反应生成硫酸蒸气，能够发生该反应的临界温度称之为酸露点，锅炉尾部设备中的金属壁面温度若低于硫酸蒸气的凝结点（酸露点）就会在其表面形成液态硫酸（酸露），会对金属换热设备产生腐蚀，可能导致泄漏 ，影响设备的运行安全和设备的使用寿命，同时也会使烟气中灰分附着换热器外壁，降低换热器的热效率。

为了更为有效的利用烟气余热，进一步提高机组的经济性，需要研发一种烟冷装置，对烟气余热进行深度的利用，提高烟气余热的利用效率。

一般电站排烟温度平均160℃左右，扣除20℃的安全裕度后，距烟气露点（97℃）仍有40℃以上温差的余热可以利用；作为热电企业，象这样较低品质的余热量大、点多、面广、回收利用有一定难度。如果能有效利用，显然可以提高全厂热效率，降低生产成本。

通过对热力系统的排查，与上述低温烟气有直接传热温差的大容量介质只有锅炉的一、二次风。一、二次风设计温度为20℃，通过锅炉原有空气预热器加热到160℃后送入炉膛，如果利用较低温度的空气吸收较高温度烟气中的余热，然后进入空气预热器再进一步加热，从而提高了助燃空气温度，应该可以提高锅炉效率，达到节能、降低成本的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种节能效果好的二相流相变放热器。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：二相流相变放热器，包括：前后两端分别设置有进气口与出气口的相变放热壳体，在相变放热壳体的内部顺着气体流动方向由前至后依次间隔设置有若干相变放热片，所述相变放热片的结构包括：呈上下分布的上联通管及下联通管，在上联通管与下联通管之间连接有若干根独立并联且呈左右间隔布置成排的放热翅片管，每根放热翅片管的上下两端分别连通上联通管与下联通管；所述所有相变放热片的下联通管同时与下集液管相连通，在下集液管上设置有带阀门的出液管，所有相变放热片的上联通管同时与上集气管相连通；在上集气管上设置有带阀门的蒸气管。

进一步地，前述的二相流相变放热器，其中：相变放热壳体内顺着气体流动方向的第一排相变放热片中的每根放热翅片管的迎气面上均设置有防磨瓦。

进一步地，前述的二相流相变放热器，其中：防磨瓦的具体安装结构包括：在防磨瓦的内侧设置有具有U形卡口的卡子，防磨瓦通过将卡子的U形卡口卡扣在放热翅片管上而可拆卸地安装在放热翅片管上。

进一步地，前述的二相流相变放热器，其中：在相变放热壳体的迎气侧还设置有用以引导空气流向相变放热片的导流板。

进一步地，前述的二相流相变放热器，其中：在上联通管及下联通管的外部均围设有用以保护对应联通管的集管护板。

进一步地，前述的二相流相变放热器，其中：定义放热翅片管均为左旋翅片管的相变放热片为左旋相变放热片，定义放热翅片管均为右旋翅片管的相变放热片为右旋相变放热片，顺着气体流动方向，左旋相变放热片与右旋相变放热片呈前后交替布置在相变放热壳体内。

进一步地，前述的二相流相变放热器，其中：在下集液管上设置有带阀门的排空管、以及用以检测下集液管内液温的热电偶，在上集气管上设置有带阀门的放气管。

进一步地，前述的二相流相变放热器，其中：相变放热壳体由底架、侧板、顶板、以及加强角钢组装而成。

进一步地，前述的二相流相变放热器，其中：在相变放热壳体的侧板上设置有检查门。

进一步地，前述的二相流相变放热器，其中：进气口为口径逐渐增大的进气喇叭口，出气口为口径逐渐减小的出气喇叭口。

通过上述技术方案的实施，本实用新型的有益效果是：（1）能对冷空气进行预热后再送入空预器中加热，节能效果好；（2）防腐效果好，在使用过程中整个换热设备的壁面温度始终维持在酸露点之上10℃左右，防止酸露腐蚀，避免了因结露引起低温腐蚀和灰堵现象；（3）传热效率高，体积小，重量轻，不具备热载体循环泵、管内操作压力低、系统复杂和应用范围小等缺点。

附图说明

图1是本实用新型所述的二相流相变放热器的结构原理示意图。

图2为图1左视方向中隐去出气喇叭口后的结构示意图。

图3为图2俯视方向的结构示意图。

图4为图3中所示的相变放热片的结构示意图。

图5为图4左视方向的结构示意图。

图6为图5中所示的A部位的放大示意图。

图7为图6俯视方向所示的放热翅片管与防磨瓦的位置关系示意图。

图8为图5中所示的B部位的放大示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，所述的二相流相变放热器，包括：前后两端分别设置有进气口1与出气口2的相变放热壳体3，进气口1为口径逐渐增大的进气喇叭口，出气口2为口径逐渐减小的出气喇叭口；在相变放热壳体3的内部顺着气体流动方向由前至后依次间隔设置有若干相变放热片4，所述相变放热片4的结构包括：呈上下分布的上联通管5及下联通管6，在上联通管5与下联通管6之间连接有若干根独立并联且呈左右间隔布置成排的放热翅片管7，每根放热翅片管7的上下两端分别连通上联通管5与下联通管6；所述所有相变放热片4的下联通管6同时与下集液管8相连通，在下集液管8上设置有带阀门的出液管9，所有相变放热片4的上联通管5同时与上集气管10相连通；在上集气管10上设置有带阀门的蒸气管11；

在本实施例中，相变放热壳体3内顺着气体流动方向的第一排相变放热片4中的每根放热翅片管7的迎气面上均设置有防磨瓦12，防磨瓦12可以保护放热翅片管，避免放热翅片管受气体直接冲刷损坏，延长了设备的使用寿命；在本实施例中，防磨瓦12的具体安装结构包括：在防磨瓦12的内侧设置有具有U形卡口的卡子13，防磨瓦12通过将卡子13的U形卡口卡扣在放热翅片管7上而可拆卸地安装在放热翅片管7上，这样便于拆装更换防磨瓦，提高了安装与维修效率；

在本实施例中，在相变放热壳体3的迎气侧还设置有用以引导空气流向相变放热片4的导流板14，在上联通管5及下联通管6的外部均围设有用以保护对应联通管的集管护板15，这样可以更好地保护联通管，延长了设备使用寿命；在本实施例中，在下集液管8上设置有带阀门的排空管16、以及用以检测下集液管8内液温的热电偶17，在上集气管10上设置有带阀门的放气管18，通过排空管16便于检修时排尽下集液管内液体，通过热电偶实时检测下集液管内液温，通过放气管可以调节上集气管内压力，从而进一步提高了设备的使用稳定性与使用安全性；

在本实施例中，定义放热翅片管均为左旋翅片管的相变放热片为左旋相变放热片，定义放热翅片管均为右旋翅片管的相变放热片为右旋相变放热片，顺着气体流动方向，左旋相变放热片与右旋相变放热片呈前后交替布置在相变放热壳体内，这样可以更好地与空气进行换热，提高换热效率；在本实施例中，相变放热壳体3由底架、侧板、顶板、以及加强角钢组装而成，结构简单且组装方便；在相变放热壳体3的侧板上设置有检查门19，这样便于检修维护；

安装时，将相变吸热器的进气口1通过进烟烟道连接锅炉的排烟管道，将相变吸热器的出气口2连接除尘器；

安装时，将二相流相变放热器的进气喇叭口1通过冷风进风管道连通引风机，将二相流相变放热器的出气喇叭口2通过热风出风管道连接空预器；使用时，将锅炉排烟余热进行回收后产生的工质蒸气经蒸气管11通入上集气管10，上集气管10内的工质蒸气自行分配至各相变放热片4的上联通管5及各放热翅片管7中，当引风机将外界冷空气经冷风进风管道引入二相流相变放热器后，冷空气会与各相变放热片4的放热翅片管7内的工质蒸气进行热交换，冷空气经热交换后形成烟温为20℃的热风、并经热风出风管道进入空预器中，而二相流相变放热器中各相变放热片4的放热翅片管7内的工质蒸气经热交换后会形成冷凝液凝结于管壁上、并在重力作用下汇集至对应下联通管6中，各下联通管6中的冷凝液再汇集至下集液管8排入后道工序。

本实用新型的优点是：（1）能对冷空气进行预热后再送入空预器中加热，节能效果好；（2）防腐效果好，在使用过程中整个换热设备的壁面温度始终维持在酸露点之上10℃左右，防止酸露腐蚀，避免了因结露引起低温腐蚀和灰堵现象；（3）传热效率高，体积小，重量轻，不具备热载体循环泵、管内操作压力低、系统复杂和应用范围小等缺点。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.二相流相变放热器，其特征在于：包括：前后两端分别设置有进气口与出气口的相变放热壳体，在相变放热壳体的内部顺着气体流动方向由前至后依次间隔设置有若干相变放热片，所述相变放热片的结构包括：呈上下分布的上联通管及下联通管，在上联通管与下联通管之间连接有若干根独立并联且呈左右间隔布置成排的放热翅片管，每根放热翅片管的上下两端分别连通上联通管与下联通管；所述所有相变放热片的下联通管同时与下集液管相连通，在下集液管上设置有带阀门的出液管，所有相变放热片的上联通管同时与上集气管相连通；在上集气管上设置有带阀门的蒸气管。

2.根据权利要求1所述的二相流相变放热器，其特征在于：相变放热壳体内顺着气体流动方向的第一排相变放热片中的每根放热翅片管的迎气面上均设置有防磨瓦。

3.根据权利要求2所述的二相流相变放热器，其特征在于：防磨瓦的具体安装结构包括：在防磨瓦的内侧设置有具有U形卡口的卡子，防磨瓦通过将卡子的U形卡口卡扣在放热翅片管上而可拆卸地安装在放热翅片管上。

4.根据权利要求1所述的二相流相变放热器，其特征在于：在相变放热壳体的迎气侧还设置有用以引导空气流向相变放热片的导流板。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的二相流相变放热器，其特征在于：在上联通管及下联通管的外部均围设有用以保护对应联通管的集管护板。

6.根据权利要求5所述的二相流相变放热器，其特征在于：顺着气体流动方向，放热翅片管均为左旋翅片管的相变放热片与放热翅片管均为右旋翅片管的相变放热片呈前后交替布置在相变放热壳体内。

7.根据权利要求1所述的二相流相变放热器，其特征在于：在下集液管上设置有带阀门的排空管、以及用以检测下集液管内液温的热电偶，在上集气管上设置有带阀门的放气管。

8.根据权利要求1所述的二相流相变放热器，其特征在于：相变放热壳体由底架、侧板、顶板、以及加强角钢组装而成。

9.根据权利要求1所述的二相流相变放热器，其特征在于：在相变放热壳体的侧板上设置有检查门。

10.根据权利要求1所述的二相流相变放热器，其特征在于：进气口为口径逐渐增大的进气喇叭口，出气口为口径逐渐减小的出气喇叭口。

Images