CN219588911U - 一种热管蒸汽发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热管蒸汽发生装置，包括壳体，壳体内沿竖向安装有热管，热管内充满除盐水，壳体内上侧水平设置有绝热隔板，绝热隔板将热管分为热管蒸发段和热管冷凝段两部分，热管冷凝段外设有水套，相邻列的水套之间通过连接管连接，进口侧的连接管与进口水集箱连接，出口侧的连接管与出口蒸汽集箱连接，位于绝热隔板下部的壳体一侧设有进烟口、另一侧设有出烟口，进烟口和出口蒸汽集箱同侧设置，出烟口和进口水集箱同侧设置。本实用新型公开了一种热管蒸汽发生装置，本实用新型的热管蒸汽发生装置，具有热效率高、体积小、运行能耗低、使用寿命长等优点。

Description

一种热管蒸汽发生装置

技术领域

本实用新型涉及余热回收设备技术领域，尤其是涉及一种热管蒸汽发生装置。

背景技术

燃煤锅炉燃烧所排放烟气的余热深度利用作为节能减排的重要环节，一直以来备受人们的关注，而高效的余热循环利用系统是其中关键所在。目前，燃煤锅炉余热循环利用系统中烟气余热回收设备一般采用的是管壳式换热器，该烟气热回收设备属于间壁式换热器，即换热管内走冷却介质，换热管外走烟气，其中管内的冷却介质都是相通的。

由于燃煤锅炉烟气余热回收设备中通常在高浓度粉尘环境下运行，受到飞灰颗粒的持续冲刷，不可避免的会造成热回收设备的换热管磨损。常规换热管厚度有限，随着磨损的加剧，最终必将导致管子穿孔，而传统烟气热回收设备所有管内的冷却介质都是相通的，一旦某根管发生泄漏，冷却介质将源源不断的向烟气中泄漏，造成积灰、堵灰等严重影响。从设备实际运行情况亦可以发现，传统烟气热回收设备存在局部管束严重磨损问题，因此造成的换热管束泄漏并引发换热器积灰、堵塞等影响烟风系统安全运行等问题。目前传统热回收设备维修周期约为2~3年左右，严重影响了机组的正常运行，给燃煤机组运行带来了较大的困扰，同时也提高了维护成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种热管蒸汽发生装置，作为燃煤锅炉烟气余热回收设备，以解决现有技术存在的问题。

本实用新型的目的是这样实现的： 一种热管蒸汽发生装置，包括壳体，壳体内沿竖向安装有热管，热管内充满除盐水，壳体内上侧水平设置有绝热隔板，绝热隔板将热管分为热管蒸发段和热管冷凝段两部分，热管冷凝段外设有水套，相邻列的水套之间通过连接管连接， 进口侧的连接管与进口水集箱连接，出口侧的连接管与出口蒸汽集箱连接，位于绝热隔板下部的壳体一侧设有进烟口、另一侧设有出烟口，进烟口和出口蒸汽集箱同侧设置，出烟口和进口水集箱同侧设置。

本实用新型的热管蒸汽发生装置，热管热量传递过程为：热管管内处于高度的真空状态，高温烟气从热管蒸发段流入，使得热管蒸发段管内介质（除盐水）吸热后蒸发，产生的蒸汽沿热管内部上升到热管冷凝段并放热，将热量传递给循环水，循环水温度升高，热管管内蒸发上来的蒸汽降温冷凝为液态后受重力再次回流到热管蒸发段，如此往复循环实现热量的传递，使得烟气出口温度降低。由于采用蒸汽冷凝相变换热，本实用新型的热管蒸汽发生装置，具有更高的换热效率，换热器可以做得更小，由于单位质量蒸汽携带大量的热量，蒸汽流速是常规水管路流速的15-30倍，相关管路、阀门尺寸可以更小，投资更少，泵的流量和功率也都可以明显降低，节约了输送能耗。

此外，本实用新型的热管蒸汽发生装置，采用新型的热管管束为主要单元，相比于传统间壁式换热器，本实用新型的热管蒸汽发生装置的冷却循环水和烟气分别从上、下部分流过，烟气和冷却循环水之间由绝热隔板分隔，每根热管是一个独立的换热元件，即使单根热管由于磨损腐蚀等方面的原因发生泄漏，仅热管内部少量工质泄漏进入烟道，对换热系统几乎无影响，提高了设备使用寿命。

作为本实用新型的进一步改进，绝热隔板上侧空间分为直接换热段和相变换热段，相变换热段的水套上、下端分别连接有相变换热下集箱和相变换热上集箱。从而循环水由进口水集箱通过连接管分配至水套，与热管冷凝段换热，循环水流经直接换热段后低温循环水被加热成为高温循环水，高温循环水而后进入相变换热下集箱，高温循环水在相变换热段进一步被加热后产生蒸汽进入相变换热上集箱，而后进入出口蒸汽集箱进行汽水分离后输送至需要蒸汽热源的各个场合。该结构使得生成的蒸汽具有更高品质，应用场合基本不受限制，极大扩展了应用范围。

作为本实用新型的进一步改进，直接换热段的相邻列的水套之间通过连接管连接形成S型进水管路，保证充分换热，提高热效率。

作为本实用新型的进一步改进，进烟口、出烟口在壳体两侧贯通设置，使得高温烟气能够快速与热管蒸发段进行充分换热。

作为本实用新型的进一步改进，热管蒸发段的长度不小于热管冷凝段长度的2倍，保证热管蒸发段吸热传热效果。

附图说明

图1为本实用新型的热管蒸汽发生装置一实施例的示意图。

图2为本实用新型的热管蒸汽发生装置又一实施例的示意图。

其中，1壳体，2绝热隔板，3热管蒸发段，4热管冷凝段，5水套，6连接管，7进口水集箱，8出口蒸汽集箱，9直接换热段，10相变换热段，11相变换热下集箱，12相变换热上集箱。

实施方式

如图1所示的热管蒸汽发生装置，包括壳体1，壳体1内沿竖向安装有热管，热管内充满除盐水并抽真空。壳体1内上侧水平设置有绝热隔板2，绝热隔板2将热管分为热管蒸发段3和热管冷凝段4两部分。热管冷凝段4外设有水套5，相邻列的水套5之间通过连接管6连接， 进口侧的连接管6与进口水集箱7连接，出口侧的连接管6与出口蒸汽集箱8连接，位于绝热隔板2下部的壳体1一侧设有进烟口、另一侧设有出烟口，进烟口和出口蒸汽集箱8同侧设置，出烟口和进口水集箱7同侧设置。且进烟口、出烟口在壳体1两侧贯通设置（即两侧无壳体），使得高温烟气能够快速与热管蒸发段3进行充分换热。热管蒸发段3的长度不小于热管冷凝段4长度的2倍，保证热管蒸发段3吸热传热效果。相邻列的水套5之间通过连接管6连接形成S型进水管路，保证充分换热，提高热效率。

本实施例的热管蒸汽发生装置，热管热量传递过程为：热管管内处于高度的真空状态，高温烟气从热管蒸发段3流入，使得热管蒸发段3管内介质（除盐水）吸热后蒸发，产生的蒸汽沿热管内部上升到热管冷凝段4并放热，将热量传递给循环水，循环水温度升高，热管管内蒸发上来的蒸汽降温冷凝为液态后受重力再次回流到热管蒸发段3，如此往复循环实现热量的传递，使得烟气出口温度降低。

本实施例的热管蒸汽发生装置，冷却循环水和烟气分别从上、下部分流过，烟气和冷却循环水之间由绝热隔板2分隔，每根热管是一个独立的换热元件，即使单根热管由于磨损腐蚀等方面的原因发生泄漏，仅热管内部少量工质泄漏进入烟道，对换热系统几乎无影响。

图2给出了本实用新型的热管蒸汽发生装置的又一实施例。与图1的区别主要在于：绝热隔板2上侧空间分为直接换热段9和相变换热段10，相变换热段10的水套5上、下端分别连接有相变换热下集箱11和相变换热上集箱12。从而循环水由进口水集箱7通过连接管6分配至水套5，与热管冷凝段4换热，循环水流经直接换热段9后低温循环水被加热成为高温循环水，高温循环水而后进入相变换热下集箱11，高温循环水在相变换热段进一步被加热后产生蒸汽进入相变换热上集箱12，而后进入出口蒸汽集箱8进行汽水分离后输送至需要蒸汽热源的各个场合。该结构使得生成的蒸汽具有更高品质，应用场合基本不受限制，极大扩展了应用范围。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种热管蒸汽发生装置，包括壳体，其特征在于：所述壳体内沿竖向安装有热管，所述热管内充满除盐水，所述壳体内上侧水平设置有绝热隔板，所述绝热隔板将热管分为热管蒸发段和热管冷凝段两部分，所述热管冷凝段外设有水套，相邻列的水套之间通过连接管连接， 进口侧的连接管与进口水集箱连接，出口侧的连接管与出口蒸汽集箱连接，位于绝热隔板下部的壳体一侧设有进烟口、另一侧设有出烟口，所述进烟口和出口蒸汽集箱同侧设置，所述出烟口和进口水集箱同侧设置。

2.根据权利要求1所述的热管蒸汽发生装置，其特征在于：所述绝热隔板上侧空间分为直接换热段和相变换热段，所述相变换热段的水套上、下端分别连接有相变换热下集箱和相变换热上集箱。

3.根据权利要求2所述的热管蒸汽发生装置，其特征在于：所述直接换热段的相邻列的水套之间通过连接管连接形成S型进水管路。

4.根据权利要求1所述的热管蒸汽发生装置，其特征在于：所述进烟口、出烟口在壳体两侧贯通设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的热管蒸汽发生装置，其特征在于：所述热管蒸发段的长度不小于热管冷凝段长度的2倍。