CN214199800U - 一种具有在线修复功能的换热管以及换热装置 - Google Patents

Abstract

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种具有在线修复功能的换热管及换热装置，所述换热管包括管体，所述管体内设置有换热介质，所述管体连通有介质进出装置;所述介质进出装置包括不凝气体排出装置和/或换热介质补给装置。在运行过程中或者停机检修过程中，可以对失效或性能降低的换热管补给换热介质和/或排出换热管内的不凝气体，维持或提高热管换热性能。

Description

一种具有在线修复功能的换热管以及换热装置

技术领域

本实用新型涉及换热管的技术领域，尤其涉及一种具有在线修复功能的换热管以及换热装置。

背景技术

目前各类燃煤机组、冶金化工设备普遍产生大量尾部高温高焓值流体，通常采用的盘管式换热器装置，盘管式换热装置在盘管内部流通有水用于传递热量，但是，在烟气冲刷、腐蚀等影响下，盘管管壁会泄漏，泄漏的水进入排气中会产生危害，例如，在燃煤锅炉的尾部烟道中，常用低温省煤器，常规盘管式低温省煤器，如果发生盘管泄漏，水进入烟道内，会影响后续除尘器等设备的运行事故和设备故障，为此，常采用热管换热器，热管换热器实现吸热侧和放热侧隔离，不会因为关闭漏穿导致吸热侧循环水进入放热侧，但是，由于换热管内部换热介质通常会与钢管发生化学反应，产生不凝气体，不凝气体占据换热管顶部空间，缩短换热管有效换热长度，影响换热管传热，导致换热管寿命和传热效率持续下降，影响换热器的换热实施效果，另外，真空度的下降以及换热介质的缺失也会降低换热效率。这就是现有技术的不足之处。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种具有在线修复功能的换热管以及换热装置，在运行过程中或者停机检修过程中，可以对失效或性能降低的换热管补给换热介质和/或排出换热管内的不凝气体，维持或提高热管换热性能。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种具有在线修复功能的换热管，包括管体，所述管体内设置有换热介质，所述管体连通有介质进出装置;所述介质进出装置包括不凝气体排出装置和/或换热介质补给装置。

优选的，所述介质进出装置与管体之间设置有阀门。

优选的，所述不凝气体排出装置包括集气罐，所述集气罐与管体之间设置有阀门Ⅰ。

优选的，所述集气罐还连接有阀门Ⅱ。

优选的，所述阀门Ⅱ设置在集气罐与阀门Ⅰ之间，所述阀门Ⅰ与阀门Ⅱ之间设置有连接装置。

优选的，所述不凝气体排出装置包括与管体内部连通的抽真空装置，所述抽真空装置与管体之间设置有阀门Ⅰ。

优选的，所述换热介质补给装置连接有换热介质补给罐，所述换热介质补给罐与管体之间设置有阀门Ⅰ或阀门Ⅲ。

优选的，所述换热介质补给罐还连接有阀门Ⅳ，所述阀门Ⅳ设置在换热介质补给罐与阀门Ⅰ或阀门Ⅲ之间，所述阀门Ⅰ或阀门Ⅲ与阀门Ⅳ之间设置有连接装置。

优选的，所述连接装置为高密封性螺纹连接段或者密封圈卡环连接段或者焊接段。

优选的，所述管体连接有延伸段，所述不凝气体排出装置和/或换热介质补给装置设置在延伸段内，所述延伸段的末端可拆卸固定连接有封盖。

优选的，所述管体的外部设置有耐磨防腐涂层。

优选的，所述耐磨防腐为搪瓷涂层。

优选的，所述管体为光管或者所述管体的外部设置有换热翅片。

优选的，所述管体的内部设置有金属网或毛细芯。

一种换热装置，包括换热壳体，所述换热壳体内设置有隔板，所述隔板的一侧设置有吸热腔，所述隔板的另一侧设置有放热腔，所述换热壳体内设置有换热管，所述换热管的吸热端设置在吸热腔内，所述换热管的放热端设置在放热腔内。

优选的，所述换热管水平设置、倾斜设置或垂直设置。

优选的，所述换热管的延伸段设置在换热壳体的外部。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

（1）可以在运行过程中或者停机检修过程中，对失效或者性能降低的热管进行不凝性气体排出以及换热介质的补给，维持或提高热管换热性能，保持热管换热装置一直处于较好的工作状态；同时可以大幅度延长热管及热管换热器的使用寿命，从而节省设备的使用寿命。

（2）管体外部设置耐磨防腐涂层，提高耐磨和防腐能力。

（3）当不凝气体排出装置为与换热管的放热端连通的抽真空装置时，可以对管体内部进行抽真空操作，提高管体内的真空度，以便进一步提高其换热性能和降低启动温度；同时可以通过调整管体内的真空度，使得换热管匹配不同的工况环境。

（4）当管体为光管时，可以有效避免换热翅片积灰影响换热效果；同时可以降低烟道阻力，增加烟气的流速。

（5）所述管体内安装有金属网或者毛细芯，能够强化管体内部换热介质的流动，保证换热效率。

由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为换热管的结构示意图一；

图2为换热管的结构示意图二；

图3为换热装置的结构示意图一；

图4为换热管的结构示意图三；

图5为换热装置的结构示意图二。

图中：1-换热管，1.1-连接段，2-换热介质，3-集气罐，4-阀门Ⅰ，5-阀门Ⅱ，6-连接装置，7-封盖，8-换热壳体，9-吸热腔，10-放热腔，11-隔板，12-抽真空装置，13-换热介质补给罐，14-阀门Ⅲ，15-阀门Ⅳ。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本实用新型保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，一种具有在线修复功能的换热管，包括管体，所述管体内设置有换热介质2，所述换热管的放热端连通有不凝气体排出装置和换热介质补给装置；所述不凝气体排出装置包括与管体内部连通的集气罐3，所述集气罐3与管体之间设置有阀门Ⅰ4；所述集气罐3与阀门Ⅰ4之间设置有阀门Ⅱ5，所述阀门Ⅰ4和阀门Ⅱ5之间设置有连接装置6；所述换热介质补给装置包括换热介质补给罐13，所述换热介质补给罐13通过阀门Ⅰ4或阀门Ⅲ14与管体内部连通，所述换热介质补给罐13与阀门Ⅰ4或阀门Ⅲ14之间设置有阀门Ⅳ15，所述阀门Ⅳ15通过连接装置与阀门Ⅰ4或阀门Ⅲ14连接。

所述管体连接有延伸段1.1，所述不凝气体排出装置和/或换热介质补给装置设置在延伸段1.1内，所述延伸段1.1的末端可拆卸固定连接有封盖7；所述管体的外部设置有耐磨防腐涂层；所述管体为光管或者所述管体的外部设置有换热翅片；所述管体的内部设置有金属网或者毛细芯。

一种使用上述换热管的换热装置，包括换热壳体8，所述换热壳体8内设置有隔板11，所述隔板11的一侧设置有吸热腔9，所述隔板11的另一侧设置有放热腔10，所述换热壳体8内设置有换热管1，所述换热管1的吸热端设置在吸热腔9内，所述换热管1的放热端设置在放热腔10内；所述换热管1水平设置、倾斜设置或垂直设置；所述换热管1的延伸段设置在换热壳体8的外部。

烟道内的热炉烟进入吸热腔9，所述换热管1外壁吸收高温炉烟的热量，蒸发内部的换热介质，换热介质蒸发后，传输到换热管1的放热端，换热管1的放热端在放热腔10内，换热管1内部的换热介质蒸汽遇冷降温，凝结成液态，通过重力或者毛细芯流回换热管的吸热端，重新进行吸热蒸发，在工作的工程中，换热管1内的换热介质中的水和铁反应生成的氢气等不凝性气体，聚集于换热管1的顶部，会减少换热管1的实际工作长度，当换热管1内不凝气体汇集到一定量时，先后打开阀门Ⅰ4和阀门Ⅱ5，将不凝性气体排至集气罐3内，从而恢复换热管1的工作长度，当集气罐3注满不凝性气体时，可以关闭阀门Ⅱ5和阀门Ⅰ4，将位于阀门Ⅱ5和阀门Ⅰ4之间的连接装置6断开，打开阀门Ⅱ5对集气罐3进行排气和抽真空处理，处理后的集气罐3可以重新连接至阀门Ⅰ4，重复进行不凝气体的搜集工作；打开阀门Ⅳ15、阀门Ⅰ4或阀门Ⅲ14可向换热管内补给换热介质，当换热介质补给罐13内没有换热介质后，关闭阀门Ⅳ15、阀门Ⅰ4或阀门Ⅲ14，将位于阀门Ⅳ15与阀门Ⅰ4或阀门Ⅲ14之间的连接装置6断开，打开阀门Ⅳ15向换热介质补给罐13内补充换热介质。所述连接装置6可以是高密封性螺纹连接段，或者是密封圈卡环连接段，或者是焊接连接段。

此外，所述阀门Ⅱ5设置在集气罐3的一侧，所述集气罐3通过阀门Ⅰ4直接与换热管1的内部连通，通过阀门Ⅱ5对集气罐3进行排气和抽真空处理，在排气和抽真空时，不用拆卸集气罐3；所述阀门Ⅳ15设置在换热介质补给罐13的一侧，所述换热介质补给罐13直接通过阀门Ⅰ4或阀门Ⅲ14与换内管1内部连通，当需要向换热介质补给罐13补给换热介质时，不需要将换热介质补给罐13卸下。

实施例2

如图4-5所示，一种具有在线修复功能的换热管，包括管体，所述管体内设置有换热介质2，所述换热管1的放热端连通有不凝气体排出装置和换热介质补给装置；所述不凝气体排出装置包括与管体内部连通的抽真空装置12，所述抽真空装置12与管体之间设置有阀门Ⅰ4；所述换热介质补给装置包括换热介质补给罐13，所述换热介质补给罐13通过阀门Ⅳ15和阀门Ⅲ14与管体内部连通。

所述管体连接有延伸段1.1，所述不凝气体排出装置和/或换热介质补给装置设置在延伸段1.1内，所述延伸段1.1的末端可拆卸固定连接有封盖7；所述管体的外部设置有耐磨防腐涂层；所述管体为光管或者所述管体的外部设置有换热翅片；所述管体的内部设置有金属网或毛细芯。

一种换热装置，包括换热壳体8，所述换热壳体8内设置有隔板11，所述隔板11的一侧设置有吸热腔9，所述隔板11的另一侧设置有放热腔10，所述换热壳体8内设置有换热管1，所述换热管1的吸热端设置在吸热腔9内，所述换热管1的放热端设置在放热腔10内；所述换热管1水平设置、倾斜设置或垂直设置；所述换热管1的延伸段1.1设置在换热壳体8的外部。

烟道内的热炉烟进入吸热腔9，换热管1外壁吸收高温炉烟的热量，蒸发内部的换热介质2，换热介质2蒸发后，传输到换热管1的放热端，换热管1的放热端在放热腔10内，换热管1内部的换热介质2蒸汽遇冷降温，凝结成液态，通过重力或者毛细芯流回换热管1的吸热端，重新进行吸热蒸发，在工作的工程中，换热管1内的换热介质2中的水和铁反应生成的氢气等不凝性气体，聚集于换热管1的顶部，会减少换热管1的实际工作长度，当换热管1内不凝气体汇集到一定量时，打开阀门Ⅰ4，通过抽真空装置12将管体内的不凝气体排出，从而恢复换热管1的工作长度；打开阀门Ⅳ15、阀门Ⅲ14可向换热管内补给换热介质，当换热介质补给罐13内没有换热介质后，关闭阀门Ⅳ15、阀门Ⅲ14，将位于阀门Ⅳ15与阀门Ⅲ14之间的连接装置6断开，打开阀门Ⅳ15向换热介质补给罐13内补充换热介质。

此外，所述阀门Ⅳ15设置在换热介质补给罐13的一侧，所述换热介质补给罐13直接通过阀门Ⅲ14与换内管1内部连通，当需要向换热介质补给罐13补给换热介质时，不需要将换热介质补给罐13卸下。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点、创造性的特点相一致的最宽的范围。

Claims (18)

1.一种具有在线修复功能的换热管，包括管体，所述管体内设置有换热介质（2），其特征是：所述管体连通有介质进出装置;所述介质进出装置包括不凝气体排出装置和/或换热介质补给装置。

2.根据权利要求1所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述介质进出装置与管体之间设置有阀门。

3.根据权利要求2所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述不凝气体排出装置包括集气罐（3），所述集气罐（3）与管体之间设置有阀门Ⅰ（4）。

4.根据权利要求3所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述集气罐（3）还连接有阀门Ⅱ（5）。

5.根据权利要求4所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述阀门Ⅱ（5）设置在集气罐（3）与阀门Ⅰ（4）之间，所述阀门Ⅰ（4）与阀门Ⅱ（5）之间设置有连接装置（6）。

6.根据权利要求2所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述不凝气体排出装置包括与管体内部连通的抽真空装置（12），所述抽真空装置（12）与管体之间设置有阀门Ⅰ（4）。

7.根据权利要求2所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述换热介质补给装置连接有换热介质补给罐（13），所述换热介质补给罐（13）与管体之间设置有阀门Ⅰ（4）或阀门Ⅲ（14）。

8.根据权利要求7所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述换热介质补给罐（13）还连接有阀门Ⅳ（15）。

9.根据权利要求8所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述阀门Ⅳ（15）设置在换热介质补给罐（13）与阀门Ⅰ（4）或阀门Ⅲ（14）之间，所述阀门Ⅰ（4）或阀门Ⅲ（14）与阀门Ⅳ（15）之间设置有连接装置（6）。

10.根据权利要求5或9所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述连接装置（6）为高密封性螺纹连接段或者密封圈卡环连接段或者焊接段。

11.根据权利要求1所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述管体连接有延伸段（1.1），所述不凝气体排出装置和/或换热介质补给装置设置在延伸段（1.1）内，所述延伸段（1.1）的末端可拆卸固定连接有封盖（7）。

12.根据权利要求1所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述管体的外部设置有耐磨防腐涂层。

13.根据权利要求12所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述耐磨防腐为搪瓷涂层。

14.根据权利要求1所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述管体为光管或者所述管体的外部设置有换热翅片。

15.根据权利要求1所述的具有在线修复功能的换热管，其特征是：所述管体的内部设置有金属网或毛细芯。

16.一种换热装置，其特征是：包括换热壳体（8），所述换热壳体（8）内设置有隔板（11），所述隔板（11）的一侧设置有吸热腔（9），所述隔板（11）的另一侧设置有放热腔（10），所述换热壳体（8）内设置有换热管（1），所述换热管（1）的吸热端设置在吸热腔（9）内，所述换热管（1）的放热端设置在放热腔（10）内。

17.根据权利要求16所述的换热装置，其特征是：所述换热管（1）水平设置、倾斜设置或垂直设置。

18.根据权利要求17所述的换热装置，其特征是：所述换热管（1）的延伸段（1.1）设置在换热壳体（8）的外部。

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