CN220793972U - 一种径向涡节热管式低温省煤器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种径向涡节热管式低温省煤器，包括架体和水平固定在架体上的径向热管，径向热管包括内管和套管，套管套装于内管外，内管两端分别穿过套管的两端，且套管在端头处分别与内管外壁密封焊接，套管的内壁与内管的外壁之间有间隙，该间隙构成密封腔体，密封腔体为真空状态，在密封腔体底部设有液态介质，内管为光管，套管外壁设有连续的涡坑以形成涡节结构，架体上竖向间隔设有多层相互联通的径向热管。本实用新型能增强其换热效果的同时还能降低换热管积灰情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业烟气处理技术领域，特别涉及一种径向涡节热管式低温省煤器。
背景技术
在低品位能源利用过程中，烟气通常含尘含腐蚀性介质，热管式换热器由于每支热管可独立工作，单支损坏不会导致整个工艺停车，以其高可靠性，在低品味余热回收领域得到了广泛应用，在热管换热器中，常用的热管为重力热管，通常在热管表面焊接翅片来强化热管的换热，但这种强化方式通常会带来阻力的增长，且在含尘环境，其应用受到较大影响，翅片强化方式的热管，在积灰环境中，一旦发生积灰，其换热效果甚至不如光管，且翅片强化的热管，在防腐蚀性能上难以应对，几乎只能通过调整冷凝蒸发段的面积来调整壁温，从而防止低温腐蚀的发生。目前，需要一种强化换热方式，既能使其在含尘环境中应用，又能防止低温腐蚀。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型旨在提供一种径向涡节热管式低温省煤器，增强其换热效果的同时还能降低换热管积灰情况、防止低温腐蚀。
为了实现上述目的，本实用新型提出了一种径向涡节热管式低温省煤器，包括架体和水平固定在架体上的径向热管，所述径向热管包括内管和套管，所述套管套装于内管外，所述内管两端分别穿过套管的两端，且套管在端头处分别与内管外壁密封焊接，套管的内壁与内管的外壁之间有间隙，该间隙构成密封腔体，所述密封腔体为真空状态，在密封腔体底部设有液态介质，所述内管为光管，所述套管外壁设有连续的涡坑以形成涡节结构，所述架体上竖向间隔设有多层相互联通的径向热管。
上述方案中：上下层相邻的径向热管的内管的端部通过弯头连接形成S形结构，S形结构的内管的一端为冷水进口，另一端为热水出口，加工难度低，各内管连接方便。
上述方案中：所有径向热管的内管为由一根管道弯折形成的S形管，其一端为冷水进口，另一端为热水出口，各套管设在内管的非弯折部，避免产生连接接头，减少泄露风险。
上述方案中：所述套管外表面镀有搪瓷层，增强其在腐蚀性气体环境的耐腐蚀性能，搪瓷具有较高的硬度，可减缓灰分对换热管的磨损，且搪瓷表面光滑，也可减缓径向热管在含尘环境中使用时的积灰现象。
本实用新型的有益效果是：
工作时，高温烟气横掠冲刷径向热管，换热后套管内部液态介质被高温烟气加热汽化后带着大量热能上升至套管内腔的上部，在此过程中经过内管与内管中的冷却水进行换热，被汽化的换热介质温度降低再次凝结，冷凝后的换热介质在自身重力作用回流至套管底部，循环往复，不断连续进行热量的传递。
一方面，本套管式换热管能对内管内的冷却水进行热量交换，另一方面，套管式换热管可以对内管内的冷却水起到保护作用，即使因低温腐蚀、冲刷磨损导致外管管壁破损，内管冷却水也不会因此泄露；套管管壁破损时，套管内的液态介质因为量小，也会因高温很快蒸发消失，不会对整体机组产生影响。由涡节径向热管组成的管排，当烟气横掠，套管上的涡坑会对气流造成扰动，强化烟气与套管之间的传热，其减缓积灰的效果远远优于翅片强化方式(套管外壁的涡节结构由于其特殊的结构特点，会对来流烟气进行扰流作用，减小边界层，增加换热面积，进而实现换热系数增强30％-40％；同时在烟尘介质中，涡节结构表面也不会有明显的积灰)。
总之，涡节套管具有强化换热的作用，且其加工后阻力增长在管内，管内为热管工质蒸发换热，其换热系数极大，涡节管管内阻力增长对热管整体传热系数无影响，即采用涡节强化热管换热是一种纯强化换热而无阻力代价的强化换热方式，设备设计时，在相同阻力要求下，还可进一步提高流速来强化换热。翅片强化径向热管的换热，会造成管排间距过大，设备的紧凑型较差，采用涡节强化，可减小管间距，设备更加紧凑；
在含尘环境中，采用翅片强化会造成换热管积灰影响传热性能，采用光管则会造成换热器体积大，重量大，制造成本高等问题。采用涡节套管强化换热，既能减少设备的材料消耗，又能在含尘环境中得到较好的使用效果。
附图说明
图1是径向热管的结构示意图。
图2是径向涡节热管式低温省煤器的结构示意图。
图3是清灰组件的结构示意图。
图4是压紧方钢的结构示意图。
具体实施方式
如图1—4所示，一种径向涡节热管式低温省煤器，主要由架体和水平固定在架体上的径向热管组成。
径向热管包括内管1和套管2，套管2套装于内管1外，内管1两端分别穿过套管2的两端，且套管2在端头处分别与内管1外壁密封焊接。
套管2的内壁与内管1的外壁之间有间隙，该间隙构成密封腔体3，密封腔体3为真空状态，在密封腔体3底部设有液态介质4(易蒸发且热熔比大的液态介质4)。
内管1为光管，套管2外壁设有连续的涡坑以形成涡节结构21，涡节结构21均布于套管2外壁，确保对来流烟气有足够的扰流作用。
套管2外表面镀有搪瓷层，增强其在腐蚀性气体环境的耐腐蚀性能，搪瓷具有较高的硬度，可减缓灰分对换热管的磨损，且搪瓷表面光滑，也可减缓径向热管在含尘环境中使用时的积灰现象。
架体上竖向间隔设有多层相互联通的径向热管，各径向热管通过内管联通。
一种联通方式为：上下层相邻的径向热管的内管1的端部通过弯头连接形成S形结构，S形结构的内管的一端为冷水进口，另一端为热水出口，加工难度低，各内管1连接方便。
另一种联通方式为：所有径向热管的内管1为由一根管道弯折形成的S形管，其一端为冷水进口，另一端为热水出口，各套管2设在内管1的非弯折部，避免产生连接接头，减少泄露风险。
径向涡节热管式低温省煤器配备有清灰组件，清灰组件包括至少一个钢刷模块和带动钢刷模块沿着径向热管左右移动的驱动机构，每个钢刷模块包括刮板5和固定在刮板5上的钢丝刷6，钢丝刷6通过压紧方钢7固定在刮板5上，钢丝刷6贴在各层径向热管的套管2外壁，驱动机构包括左右设置的一组绞盘8、至少一组左右设置的定滑轮9，一组绞盘8通过驱动链10带动同步转动，在一组绞盘8、每一组左右两个定滑轮9之间绕接有钢索11，钢刷模块固定在左右两个定滑轮9之间的钢锁11上；
具体为：刮板5上设置有左右贯通的左大右小的锥形孔，各层径向热管的套管2分别穿过刮板5上的锥形孔，锥形孔的下侧的孔壁与套管2外壁贴紧，在每两个锥形孔之间设置钢丝刷6，钢丝刷6也与套管2外壁紧贴(刮板5可以在套管2的外壁刮动，起到清灰的效果)。
绞盘8和定滑轮9具体可固定在机架上。
压紧方钢7与刮板5之间通过螺栓连接。
径向涡节热管式低温省煤器内设置有多组钢刷模块，每组钢刷模块对应设置一组上下设置的定滑轮9，多组定滑轮9的钢索均绕设在同一组绞盘8上。
Claims (4)
1.一种径向涡节热管式低温省煤器，包括架体和水平固定在架体上的径向热管，所述径向热管包括内管(1)和套管(2)，所述套管(2)套装于内管(1)外，其特征在于：所述内管(1)两端分别穿过套管(2)的两端，且套管(2)在端头处分别与内管(1)外壁密封焊接，套管(2)的内壁与内管(1)的外壁之间有间隙，该间隙构成密封腔体(3)，所述密封腔体(3)为真空状态，在密封腔体(3)底部设有液态介质(4)，所述内管(1)为光管，所述套管(2)外壁设有连续的涡坑以形成涡节结构(21)，所述架体上竖向间隔设有多层相互联通的径向热管。
2.根据权利要求1所述的径向涡节热管式低温省煤器，其特征在于：上下层相邻的径向热管的内管(1)的端部通过弯头连接形成S形结构，S形结构的内管的一端为冷水进口，另一端为热水出口。
3.根据权利要求1所述的径向涡节热管式低温省煤器，其特征在于：所有径向热管的内管(1)为由一根管道弯折形成的S形管，其一端为冷水进口，另一端为热水出口，各套管(2)设在内管(1)的非弯折部。
4.根据权利要求1所述的径向涡节热管式低温省煤器，其特征在于：所述套管(2)外表面镀有搪瓷层。
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