CN2800213Y - 可调负荷热管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述的可谓负荷热管换热器。其结构主要由热管管束、管板、框式管箱、负荷调节挡板组件所组成；热管管束的加热段和冷却段是通过中间管板分离开来的，与框式管箱组件分别形成冷热两种流体的通道，实现换热的两种介质均走管外，烟气的热量靠热管中的传热工质来传递热量，实现热、冷介质的热交换过程。本实用新型将热流体。冷流体的箱体里各增加一个管板，同时调整进口的负荷调节挡板的位置将换热器的冷、热侧的换热管长度按照相应比例进行分隔，使换热器中间部位形成一个空腔，解决了以往换热面积不能适应变负荷的工况，使得可调负荷热管换热器具有结构简单、热效率高、安全可靠、垢易清除寿命长等优点。

Description

可调负荷热管换热器

技术领域

本实用新型是用于预热空气(或煤气)的一种可调负荷热管换热装置。涉及热交换介质不直接接触的热交换装置领域。适用于电站锅炉和冶金行业的气体换热器的设计和设备的改造。

背景技术

在现有的电站锅炉和冶金行业中，为了节约能源，提高效益，一般在电站锅炉或冶金各种加热炉中对空气(或煤气)均采用排放烟气予以加热。这就需要一套热交换装置。目前普遍采用列管式空气(或煤气)预热器和热管式空气(或煤气)预热器，由于工作原理及结构形式所限，均存在易漏风、不安全、易积灰、阻力大等缺点。1、列管式空气(或煤气)预热器(91200571.8)：这种空气(或煤气)预热器主要是由普通管状通道元件和管板组成，这种空气(或煤气)预热器的缺点是是管壁薄，一般仅有1～1.5mm左右，管壁易腐蚀、磨损穿孔，造成空气(或煤气)、烟气混合，达到一定极限容易形成爆炸事故；另外积存在管内的灰垢、焦油也不易清除。2、随着热管的问世，国内开始研制热管类的换热器，主要为整体式(93239176.1)和分离式热管换热器(98229401.8)；分离式热管换热器：换热管由多组管排、集箱管组成，焊缝多，结构复杂；该换热器因为两个换热箱体的结构设计，主要解决了空气(或煤气)、烟气混合问题，但缺点是设备的体积比较庞大，管排的管壁厚度对强度要求较高，不利于运输现场组装上升管和下降管，施工的工程量非常大；整体式热管换热器：虽然解决了上述两种换热器的局限问题，但对于运行工况变化比较大的情况下，设备本身不具备适应负荷调节的功能，或者采取管道增加旁路方式适应负荷变化，增加设备的管道、阀门，增加了设备的复杂性，因此，在一些运行条件比较恶劣的场合中存在设备运行不安全的因素，比如，高温爆管和低温腐蚀等情况；故而研制一种新型的可调负荷热管换热器是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种可调负荷热管换热器，它具有结构新型、安装简便、造价便宜、热效率高、易清灰、阻力小、工作可靠的优点，并且具有适应运行负荷变化的能力，以保证设备的运行使用安全。

本实用新型所述的一种可调负荷热管换热器，包括框式管箱组件，其结构由框式管箱内设置有热管管束及连接板，连接板上安装有热管管束，热管管束的中间采用密封联接，其两端采用活动联接。本实用新型所述的热管管束的外部可以为光管或翅片管的结构形式。本实用新型所述的连接板包括管板I、管板II、中间管板III、调负荷管板IV，管板II和管板I分别与框式管箱的两端固定，中管板III固连在框式管箱的中部，所有管板上对应钻孔。本实用新型所述的各管板与管束为焊接(煤气预热器)或非焊接(空气预热器)连接，其中只有中间管板III为带密封结构的管板，无须特殊加工。本实用新型所述的热管管束可以是以水为介质的普通热管，也可以是以无机元素为介质的热管。本实用新型所述的可调负荷管板IV与框式管箱组件的连接可以是固定连接也可以是滑动连接。本实用新型所述的可调负荷热管换热器可以立式或卧式两种安装型式。

本实用新型所述的可调负荷热管换热器，其结构在于由一系列的热管管束、管板、框式管箱组件所组成；热管管束的加热段和冷却段是通过中间管板III分离开来的，与框式管箱组件分别形成冷热两种流体的通道，实现换热的两种介质均走管外，烟气的热量靠热管中的传热工质来传递给冷介质空气(或煤气)，完成热交换过程。在框式管箱组件内的中间和末端分别装有支撑、固定用的管板。由于换热管管束是单根独立工作的，即使是单根损坏，也不会影响其他管传热，不会影响生产。更重要的是设计的调负荷管板与传热管束，在预热器冷、热两侧形成1个或2个空腔，两个管板的间隔距离在300～800mm之间，相当是由多个热管换热器的串联结构，根据负荷的变化要求决定负荷调节挡板的位置，使得调负荷热管换热器具有结构简单、热效率高、安全可靠、垢易清除、寿命长等优点。该种预热器已经在工程上得到成功的应用。

本实用新型所提供的可调负荷热管换热器具有如下优点：

1、烟气和空气(或煤气)被完全分成两个独立的通道，依靠热管本身的传热工质独立传热，热管壳体和翅片具有抗冲刷、耐腐蚀的优点。

2、由于传热元件是两端封闭、单根独立工作的，即使是单根损坏，也不会影响其他换热管的传热效果，因此绝不会发生空气(或煤气)泄露事故，不会影响生产，安全可靠。

3、没有分离式热管换热器(98229401.8)的上升管和下降管的连接管路，使换热器的结构非常简单，重量降低，降低了制造成本和设备现场安装工程的难度。

4、两种介质均从管外部流过，能够实现逆流换热，使换热器具有更高的换热效率，同时具有阻力小的优点。

5、由于采用多管板结构，设置负荷调节挡板，特别适合于负荷变化的运行工况。

6、如果加热段或冷却段的管子长度很长，可以在中间布置支撑管板，可以满足现场的任何条件。

7、安装形式可以卧式安装(热管倾斜式)，也可以立式安装(热管垂直)。

附图说明  本实用新型共由四张附图，其中：

图1是可调负荷热管换热器卧式安装原理构造图

图2是图1的俯视图

图3是图1中序号3的构造图

图4是可调负荷热管换热器立式安装原理构造图

图中1.烟气口，2.框式管箱组件，3.热管管束，4.管板I，5.钢支架，6.烟气口，7.空气(或煤气)口，8.管板II，9.空气(或煤气)口，10.中间管板III，11.负荷调节挡板，12.调负荷管板IV，13.密封环，

具体实施方式

本实用新型所提供的附图是一种典型的结构形式。它主要由框式管箱组件2、热管管束3、管板I 4、中间管板III 10、管板II 8等组成。在框式管箱组件2的适当位置设置有管板II8、管板I 4、中间管板III 10，调负荷管板IV 12。管板II 8、管板I 4、中间管板III 10分别与框式管箱组件2的固定连接，调负荷管板IV 12根据设计要求与中间管板III 10间隔保证300～800mm左右，并与框式管箱组件2形成一个空腔。管板II 8、管板I 4、中间管板III 10，调负荷管板IV 12均采用钢板制成，制造时，应首先将所有管板组装成型，然后一次划线钻孔，保证所有钢制管板孔眼同心。上述管板II 8、管板I 4、中间管板III 10，调负荷管板IV 12上对应孔中装有热管管束3，热管管束3为内部抽真空后并充入传热介质的的腔体，外部焊接螺旋翅片的管件，中部装有密封环13，最后将热管管束3分别对应穿孔插入各管板孔中，密封环13与中间管板III 10分别密封，从而保证烟气与空气(或煤气)介质在运行工况的压差下相互不泄露。在设计时将调负荷管板IV安装相应位置，在运行时，根据运行负荷调整一侧或两侧调节负荷调节挡板11的位置，可以使换热器在不同的换热面积下进行换热，达到调节负荷的目的。调负荷管板IV 12与框式管箱组件2的连接可以是固定连接也可以是滑动连接。烟气口1、烟气口6、空气(或煤气)口7、空气(或煤气)口9分别焊接在框式管箱组件2的适当位置。

Claims (7)

1.一种可调负荷热管换热器，包括框式管箱组件，其特征在于框式管箱内设置有热管管束(3)及连接板，连接板上安装有热管管束(3)，热管管束(3)的中间采用密封联接，其两端采用活动联接。

2.根据权利要求1所述的可调负荷热管换热器，其特征是在于热管管束(3)的外部可以为光管或翅片管的结构形式。

3.根据权利要求1所述的可调负荷热管换热器，其特征在于所述连接板包括管板I(4)、管板II(8)、中间管板III(10)、调负荷管板IV(12)，管板II(8)和管板I(4)分别与框式管箱的两端固定，中间管板III(10)固连在框式管箱的中部，所有管板上对应钻孔。

4.根据权利要求1或3所述的可调负荷热管换热器，其特征在于所述各管板与管束为焊接或非焊接连接，其中只有中间管板III(10)为带密封结构的管板。

5.根据权利要求1或2所述的可调负荷热管换热器，其特征在于所述热管管束(3)可以是以水为介质的普通热管，也可以是以无机元素为介质的热管。

6.根据权利要求1或3所述的可调负荷热管换热器，其特征在于可调负荷管板IV(12)与框式管箱组件(2)的连接可以是固定连接也可以是滑动连接。

7.根据权利要求1所述的可调负荷热管换热器，其特征在于可调负荷热管换热器可以立式或卧式两种安装型式。

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