CN215337765U - 一种浇铸埋管式低应力高效换热装置 - Google Patents
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Abstract
本是实用新型公开了一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其中：包括换热管道以及导热浇筑管，导热浇筑管为上下开口的管状结构，导热浇筑管的上下两端能与烟道对接，使烟气能从导热浇筑管中经过，换热管道通过浇筑的方式包裹在导热浇筑管的管壁中，换热管道下端为冷水进口，上端为热水热气出口。换热管道为预埋在导热浇筑管内的高压锅炉管道，高压锅炉管道的材质与导热浇筑管的材质相同或接近。本实用新型可以避免高温烟气对预埋管道的磨损与侵蚀，同时换热管道和导热浇筑管浇筑为一体，抗热应力的能力也大幅增加，降低换热管道开裂的可能性。
Description
技术领域
本实用新型涉及废气回收利用的技术领域，尤其涉及一种浇铸埋管式低应力高效换热装置。
背景技术
工业窑炉是一种工业企业常用的加工处置装备，在实际生产过程中会采用不同的加热技术达到工艺环节所需的高温要求，同时必将产生数量可观的高温烟气，如焦炉、矿热炉、电石炉等。工业窑炉的高温烟气温度约400℃~800℃，同时烟气中会夹带一定数量物质，如粉尘等，且部分工业窑炉的烟气中所含有的物质也会因温度变化发生形态变化，如焦炉或电石炉的烟气中夹带的焦油，在280℃以上为气态，但当烟气温度下降到280℃时，焦油开始析出并有显著的粘附性，同时工业窑炉的烟气中会含有一定数量的CO，从而给烟气处理（包括热回收）带来了一定的安全隐患，为此给烟气的显热回收带来了较大的难度。此外，高温窑炉在生产过程中必须严禁漏水，同时烟气内外温差过大也会因巨大的热应力造成管道开裂泄漏，最终会引起安全事故，这也增加余热回收的难度。目前现有的工业窑炉烟气必须进行净化处置，才能满足环保要求，目前采用的烟道外部空冷或喷水冷却、烟气内喷洒液氨冷却等方式是当前工业窑炉高温烟气冷却的主要方式，虽然也可以部分回收烟气显热，但效率较低。为此，开发安全高效的回收高温烟气显热装置是工业窑炉企业急需的一种装备，从而可以有效降低企业的成本压力。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决背景技术中提及的问题，提供一种浇铸埋管式低应力高效换热装置。
为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其中：包括换热管道以及导热浇筑管，导热浇筑管为上下开口的管状结构，导热浇筑管的上下两端能与烟道对接，使烟气能从导热浇筑管中经过，换热管道通过浇筑的方式包裹在导热浇筑管的管壁中，换热管道下端为冷水进口，上端为热水热气出口。
本实用新型的进一步的优化方案为：
上述的换热管道为预埋在导热浇筑管内的高压锅炉管道，高压锅炉管道的材质与导热浇筑管的材质相同或接近。
上述的换热管道的数量为若干个，等弧度设置在导热浇筑管管壁内。
上述的换热管道下端与冷水围管连接，冷水围管为一环绕在导热浇筑管外的管体，冷水围管的直径大于换热管道直径，冷水围管均匀地为各换热管道提供冷水。
上述的换热管道下端与热汽水围管连接，热汽水围管为一环绕在导热浇筑管外的管体，热汽水围管的直径大于换热管道直径，热汽水围管内上半部为水汽，下半部为热水。
上述的导热浇筑管的外表面包覆有保温浇筑层，保温浇筑层外表面安装有外壳。
上述的导热浇筑管上端通过上法兰与烟道密封对接，下端通过底座法兰与烟道密封对接。
上述的导热浇筑管为金属管。
上述的保温浇筑层为硅酸铝纤维包层或岩棉包层。
上述的导热浇筑管内表面的形状为平滑平面或波浪面。
本实用新型的一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，具有以下优点：
1、将换热管道围绕原烟道四周且呈垂直方向与导热浇筑管浇铸成一体，并使换热管道不与烟气直接接触，从而可以避免高温烟气对预埋管道的磨损与侵蚀，同时换热管道和导热浇筑管浇筑为一体，抗热应力的能力也大幅增加，降低换热管道开裂的可能性。
2、将换热管道和导热浇筑管采用浇铸法形成一体化高效换热铸件，可以避免焊缝等后续加工带来的局部材料性能异化带来的开裂风险，并通过金属的高导热性使一体化铸件内壁温度均匀，从而也能避免温度分布不均匀。
3、导热浇筑管的下部配置冷水围管和上部配置热汽水围管，并将每根垂直预埋的换热管道与上下部围管直接相连接，可以实现冷水经围管均匀分配至换热管道，同时能够保证冷却水受热变成的蒸汽及时进入上部围管，避免水汽在管道内滞留，从而保证管道内压力稳定，避免管道变形，甚至爆裂问题。
4、在导热浇筑管外侧和管道外壳之间采用保温材料浇筑，这样既可以减小金属铸件的热损失，又可以使导热浇筑管内外侧的温差变化小，从而可以避免导热浇筑管因温差产生的热应力造成导热浇筑管开裂，甚至漏水的问题。
5、导热浇筑管与烟道采用上下法兰连接，安装方便，可以大幅缩短检修时间和工作负荷，从而可以降低检修费用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的水平剖面结构图。
图中标记名称：底座法兰1、外壳2、冷水围管3、保温浇筑层4、换热管道5、导热浇筑管6、热汽水围管7、上法兰8。
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。
本实施例的一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其中：包括换热管道5以及导热浇筑管6，导热浇筑管6为上下开口的管状结构，导热浇筑管6的上下两端能与烟道对接，使烟气能从导热浇筑管6中经过，换热管道5通过浇筑的方式包裹在导热浇筑管6的管壁中，换热管道5下端为冷水进口，上端为热水热气出口。
实施例中，换热管道5为预埋在导热浇筑管6内的高压锅炉管道，高压锅炉管道的材质与导热浇筑管6的材质相同或接近。
实施例中，换热管道5的数量为若干个，等弧度设置在导热浇筑管6管壁内。
实施例中，换热管道5下端与冷水围管3连接，冷水围管3为一环绕在导热浇筑管6外的管体，冷水围管3的直径大于换热管道5直径，冷水围管3均匀地为各换热管道5提供冷水。
实施例中，换热管道5下端与热汽水围管7连接，热汽水围管7为一环绕在导热浇筑管6外的管体，热汽水围管7的直径大于换热管道5直径，热汽水围管7内上半部为水汽，下半部为热水。
实施例中，导热浇筑管6的外表面包覆有保温浇筑层4，保温浇筑层4外表面安装有外壳2。
实施例中，导热浇筑管6上端通过上法兰8与烟道密封对接，下端通过底座法兰1与烟道密封对接。
实施例中，导热浇筑管6为金属管。
实施例中，保温浇筑层4为硅酸铝纤维包层或岩棉包层。
实施例中，导热浇筑管6内表面的形状为平滑平面或波浪面。
本实用新型根据原烟道直径大小尺寸，采用浇铸法将换热管道5与导热浇筑管6制作成一体，并将下部的每根换热管道5的入口与冷却围管3直接相连，再将每根换热管道5的出口与热汽水围管7直接相连，并确保连接区域的高压密封型；将原烟道的等长部分切割并拆除，然后将本装置就位后，使用底座法兰1与原烟道下面部分相连接，上法兰8与原烟道上部件连接；将冷水围管3的进口与外部供水管道相连，同时将热汽水围管7的出口与外部的相应管道直接相连，从而实现系统的密闭性；当高温烟气由本装置的下部向上通过时，高温烟气中的热量经辐射方式将热量传递给导热浇筑管6，从而使高温烟气降温成低温烟气后从本装置的上部排出；受热后的导热浇筑管6将热量传导给预埋换热管道5内的冷却水，从而冷却水温度剧升，并部分变成蒸汽。在换热管道5内形成的高温蒸汽立即排入热汽水围管7内，并实现汽水的初级分离，再将冷却水流入循环系统进行循环使用，蒸汽经汇集后供用户使用。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其特征是：包括换热管道(5)以及导热浇筑管(6)，所述的导热浇筑管(6)为上下开口的管状结构，导热浇筑管(6)的上下两端能与烟道对接，使烟气能从导热浇筑管(6)中经过，所述的换热管道(5)通过浇筑的方式包裹在导热浇筑管(6)的管壁中，所述的换热管道(5)下端为冷水进口，上端为热水热气出口。
2.根据权利要求1所述的一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其特征是：所述的换热管道(5)为预埋在导热浇筑管(6)内的高压锅炉管道，所述的高压锅炉管道的材质与导热浇筑管(6)的材质相同或接近。
3.根据权利要求2所述的一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其特征是：所述的换热管道(5)的数量为若干个，等弧度设置在导热浇筑管(6)管壁内。
4.根据权利要求3所述的一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其特征是：所述的换热管道(5)下端与冷水围管(3)连接，所述的冷水围管(3)为一环绕在导热浇筑管(6)外的管体，所述的冷水围管(3)的直径大于换热管道(5)直径，所述的冷水围管(3)均匀地为各换热管道(5)提供冷水。
5.根据权利要求4所述的一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其特征是：所述的换热管道(5)下端与热汽水围管(7)连接，所述的热汽水围管(7)为一环绕在导热浇筑管(6)外的管体，所述的热汽水围管(7)的直径大于换热管道(5)直径，热汽水围管(7)内上半部为水汽，下半部为热水。
6.根据权利要求5所述的一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其特征是：所述的导热浇筑管(6)的外表面包覆有保温浇筑层(4)，所述的保温浇筑层(4)外表面安装有外壳(2)。
7.根据权利要求6所述的一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其特征是：所述的导热浇筑管(6)上端通过上法兰(8)与烟道密封对接，下端通过底座法兰(1)与烟道密封对接。
8.根据权利要求7所述的一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其特征是：所述的导热浇筑管(6)为金属管。
9.根据权利要求8所述的一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其特征是：所述的保温浇筑层(4)为硅酸铝纤维包层或岩棉包层。
10.根据权利要求8所述的一种浇铸埋管式低应力高效换热装置，其特征是：所述的导热浇筑管(6)内表面的形状为平滑平面或波浪面。
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2021
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