CN218884740U - 一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，沿烟气流向方向设有单组或多组热管换热模块，所述热管换热模块设有单个或多个换热单元，所述换热单元包括若干组沿烟气流向方向并列布置的热管束组，相邻的热管束组之间通过连接弯头相串联形成蛇形管路，所述热管束组包括至少一列自上至下依次布置的径向有管芯热管，所述径向有管芯热管包括自外至内依次设置的外管、内管，所述外管和内管之间具有真空夹腔，所述真空夹腔内部设有工质，所述内管内部设有热媒水。径向有管芯热管的酸露点腐蚀仅发生在外管上，内管不会出现任何腐蚀现象，能极大的缓解由烟气磨损以及酸露点腐蚀造成的热媒水泄露问题，延长了换热器的使用寿命。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及换热器的技术领域，特别是一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器。
【背景技术】
锅炉运行中排烟损失是最主要的一项能量损失，如何有效的利用烟气余热成为电站实现节能减排，保护环境的关键。电力行业内多在锅炉尾部烟道后、电除尘器前，或电除尘器后、脱硫塔前加装换热器以达到深度利用烟气余热的目的。
现有的换热器一般采用翅片式换热器，通过在普通的基管上加装翅片达到强化传热的目的，凝结水流经钢管管内，烟气热量通过紧绕在钢管上的翅片传给内部凝结水，冷却的烟气可以减小电除尘与脱硫塔的工作能耗，加热后的凝结水用于再热器等设备。但是，锅炉运行时，较大的飞灰浓度和烟气流速会高速冲刷换热管产生磨损，降低换热管组的强度，易引起换热管泄露；同时换热管表面温度不均匀，在实际应用中易产生酸露点腐蚀的问题，而且会降低烟气流速，易造成灰堵，这些问题严重的影响了换热器设备的使用寿命和换热系统的正常运行。
【实用新型内容】
本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，能够缓解由烟气磨损以及酸露点腐蚀造成的热媒水泄露问题，延长换热器的使用寿命。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，沿烟气流向方向设有单组或多组热管换热模块，所述热管换热模块设有单个或多个换热单元，所述换热单元包括若干组沿烟气流向方向并列布置的热管束组，相邻的热管束组之间通过连接弯头相串联形成蛇形管路，所述热管束组包括至少一列自上至下依次布置的径向有管芯热管，所述径向有管芯热管包括自外至内依次设置的外管、内管，所述外管和内管之间具有真空夹腔，所述真空夹腔内部设有工质，所述内管内部设有热媒水。
作为优选，所述换热单元还包括进水集箱和出水集箱，所述换热单元的进水端与所述进水集箱相连接，出水端与所述出水集箱相连接。
作为优选，所述换热单元还包括模块中间支撑板，以及设置于模块中间支撑板两侧的模块端板，所述径向有管芯热管安装在两侧的模块端板上，并穿过所述中间支撑板。
作为优选，所述外管为翅片管。
作为优选，所述内管为光管。
作为优选，所述径向有管芯热管呈水平布置。
作为优选，所述外管的内壁还具有吸液芯。
作为优选，所述热管换热模块为多组，相邻的两个热管换热模块之间通过模块连接管相串联形成循环管路。
作为优选，相邻的两个热管换热模块之间设有连接烟道，所述连接烟道与热管换热模块之间密封。
作为优选，所述连接烟道的两端设有吹灰系统。
本实用新型的有益效果：
1.径向有管芯热管由内管和外管组成，磨损先发生在外管(翅片管)上，内管(光管)不会出现任何磨损迹象，并且径向有管芯热管的酸露点腐蚀仅发生在外管(翅片管)上，内管(光管)不会出现任何腐蚀现象，能极大的缓解由烟气磨损以及酸露点腐蚀造成的热媒水泄露问题，延长了换热器的使用寿命。
2.相较于普通翅片管，径向有管芯热管与烟气的接触面积更大(因为有管芯热管分内管和外管，如果内管直径过小，则无法有效换热；所以在有内管的情况下，外管直径会比常规换热管大，从而与烟气的接触面积也更大)，受热后夹层内的汽液持续交替，使热管具有更高的换热效率。
3.相较于传统换热管，径向有管芯热管的内管(光管)并非直接接触烟气，内管(光管)可适当降低其材质要求。
4.相较于一般的垂直布置的重力热管换热器(其翅片与换热管互为垂直，换热管垂直布置时，翅片处于水平，飞灰会在翅片间聚集且不易脱落),径向有管芯热管换热器采用传统水平布置形式，可以更有效的减少积灰。
5.相较于普通翅片管式换热器，径向有管芯热管换热器属汽液相变换热，换热效率极大的提高。
6.径向有管芯热管换热器相较传统换热器，对热媒水温度要求可适当降低(因为有管芯热管具有热阻小、传热快等优点，当入口热媒水温度适当降低时，出口热媒水温也能达到要求的温度)，同等工况下换热效率更好。
7.径向有管芯热管换热器相较传统换热器，其热交换工质为夹层中处于真空中的水，当烟气温度与热媒水温差较小时，也可高效换热。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本实用新型一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器的结构示意图；
图2是本实用新型的换热单元的结构示意图；
图3是本实用新型的径向有管芯热管的结构示意图；
图4是图3的A-A向剖面图。
【具体实施方式】
参阅图1至图2，本实用新型一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，沿烟气流向方向设有单组或多组热管换热模块1，所述热管换热模块1设有单个或多个换热单元100，在本实施例中，所述热管换热模块1在烟气接触面自上至下依次排布若干个换热单元100，所述换热单元100包括若干组沿烟气流向方向并列布置的热管束组，相邻的热管束组之间通过连接弯头104相串联形成蛇形管路，所述热管束组包括至少一列自上至下依次布置的径向有管芯热管101，所述径向有管芯热管101包括自外至内依次设置的外管1011、内管1012，所述外管1011和内管1012之间具有真空夹腔，所述真空夹腔内部设有工质(一般为蒸馏水)，所述内管1012内部设有热媒水，所述外管1011在所述内管1012的外部，两者形成内外结构，外管1011、内管1012之间保证真空无泄露，其结构布置如图2所示。
进一步地，参阅图1至图2，所述换热单元100还包括进水集箱105和出水集箱106，所述换热单元100的进水端与所述进水集箱105相连接，出水端与所述出水集箱106相连接，当热管换热模块1为多组时，其中一个热管换热模块1的出水集箱106通过模块连接管4与另一个热管换热模块1的进水集箱105相串联。
进一步地，参阅图1至图2，所述换热单元100还包括模块中间支撑板102，以及设置于模块中间支撑板102两侧的模块端板103，所述径向有管芯热管101安装在两侧的模块端板103上，并穿过所述中间支撑板102。
进一步地，参阅图3和图4，所述外管1011为翅片管，所述内管1012为光管，在本实施例中，所述外管1011选用耐酸露点腐蚀的ND钢或该级别以上材质，所述外管可选用常规无处理外表面或搪瓷外表面，所述外管1011为高频焊翅片管或整体轧制翅片管；所述内管材质可选用较低级别，如20、20G等材质。
进一步地，参阅图1和图2，所述径向有管芯热管101呈水平布置，可以有效的减少积灰。其中，径向有管芯热管101可根据工况不同调整所加工质量；径向有管芯热管101在组装为热管换热模块前，为已加入工质、真空处理及完成换热效率检测的热管。
进一步地，参阅图4，所述外管1011的内壁还具有吸液芯1013，常用吸液芯1013有金属卷绕丝网吸液芯、轴向槽道吸液芯、烧结金属吸液芯等。吸液芯分布在外管的内壁，使工质水湿润在外管内壁，从而降低外管外壁温度，加快管内相变传热，从而增强热管的传热能力。
进一步地，所述热管换热模块1为多组，相邻的两个热管换热模块1之间通过模块连接管4相串联形成循环管路。具体的，在本实施例中，所述热管换热模块1为两组。
进一步地，相邻的两个热管换热模块1之间设有连接烟道3，所述连接烟道3与热管换热模块1之间保持密封。所述连接烟道3的两端设有吹灰系统2，所述吹灰系统2为蒸汽吹灰系统或声波吹灰系统。
本实用新型工作过程：
参阅图1，当热管换热模块1为多组时，采用模块连接管4串联每个模块，烟气为从左往右时，保证热媒水为右进左出，下进上出。径向有管芯热管换热器与烟气接触时，烟气与外管1011(翅片管)表面接触，实现第一次热量交换并将热量传递给管内工质，工质与内部的内管1012(光管)进行第二次热交换，加热内管1012内部的热媒水后重新液化，通过重复上述汽液两相循环，实现高效烟气余热回收利用；同时烟气是与径向有管芯热管101的外管1011接触，并非直接接触含热媒水的内管1012，使得该径向有管芯热管换热器可以实现长久高效运行。
上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，其特征在于：沿烟气流向方向设有单组或多组热管换热模块(1)，所述热管换热模块(1)设有单个或多个换热单元(100)，所述换热单元(100)包括若干组沿烟气流向方向并列布置的热管束组，相邻的热管束组之间通过连接弯头(104)相串联形成蛇形管路，所述热管束组包括至少一列自上至下依次布置的径向有管芯热管(101)，所述径向有管芯热管(101)包括自外至内依次设置的外管(1011)、内管(1012)，所述外管(1011)和内管(1012)之间具有真空夹腔，所述真空夹腔内部设有工质，所述内管(1012)内部设有热媒水。
2.如权利要求1所述的一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，其特征在于：所述换热单元(100)还包括进水集箱(105)和出水集箱(106)，所述换热单元(100)的进水端与所述进水集箱(105)相连接，出水端与所述出水集箱(106)相连接。
3.如权利要求1所述的一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，其特征在于：所述换热单元(100)还包括模块中间支撑板(102)，以及设置于模块中间支撑板(102)两侧的模块端板(103)，所述径向有管芯热管(101)安装在两侧的模块端板(103)上，并穿过所述中间支撑板(102)。
4.如权利要求1所述的一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，其特征在于：所述外管(1011)为翅片管。
5.如权利要求1所述的一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，其特征在于：所述内管(1012)为光管。
6.如权利要求1所述的一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，其特征在于：所述径向有管芯热管(101)呈水平布置。
7.如权利要求1所述的一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，其特征在于：所述外管(1011)的内壁还具有吸液芯(1013)。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，其特征在于：所述热管换热模块(1)为多组，相邻的两个热管换热模块(1)之间通过模块连接管(4)相串联形成循环管路。
9.如权利要求8所述的一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，其特征在于：相邻的两个热管换热模块(1)之间设有连接烟道(3)，所述连接烟道(3)与热管换热模块(1)之间密封。
10.如权利要求9所述的一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器，其特征在于：所述连接烟道(3)的两端设有吹灰系统(2)。
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| CN202222788881.0U CN218884740U (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 一种用于烟气余热回收的径向有管芯热管换热器 |
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