一種高溫氣液管式換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種熱交換設(shè)備，特別是涉及一種介質(zhì)分別為高溫?zé)煔庖约暗蜏匾后w包括水或?qū)嵊偷哪透邷毓苁綋Q熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]管式換熱器多用于氣-液換熱或氣-相變換熱，在空調(diào)、電子器件冷卻、暖通、制冷等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和冷源緊缺壓力的困擾，對(duì)換熱器的冷源利用率提出了越來(lái)越高的要求。而高溫?fù)Q熱器是一種可用于對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行冷卻、熱量回收的設(shè)備。
[0003]比如，某生產(chǎn)線在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量對(duì)環(huán)境有害的可燃性物質(zhì)(如苯、二甲苯等VOC)，如果直接排向大氣將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大危害，不符合大氣排放標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)環(huán)保的要求。因此在有害氣體排向大氣之前需要進(jìn)行處理，通常是通過(guò)焚燒將VOC分解成無(wú)害氣體，產(chǎn)生的高溫?zé)煔?約800°c左右)進(jìn)入高溫?fù)Q熱器進(jìn)行熱量回收，與水或者導(dǎo)熱油進(jìn)行熱能交換回用熱能。而傳統(tǒng)的高溫氣液換熱器多采用光管換熱器但這種換熱器體積龐大、換熱效率低、重量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種高溫氣液管式換熱器，能夠解決由于高溫導(dǎo)致的翅片高溫氧化，管板拉裂的問(wèn)題，同時(shí)本發(fā)明設(shè)備體積小、重量輕、換熱效率高。
[0005]為解決上述現(xiàn)有換熱器存在的一些難點(diǎn)，改進(jìn)傳統(tǒng)換熱器的結(jié)構(gòu)形式，具體方案如下:
[0006]一種高溫氣液管式換熱器，包括高溫?zé)煔膺M(jìn)口，煙氣出口，換熱器組件以及與換熱組件連接的液體進(jìn)口和液體出口，所述換熱器組件根據(jù)煙氣溫度設(shè)置為分段式結(jié)構(gòu)，該分段式結(jié)構(gòu)是由碳鋼列管換熱管，碳鋼列管不銹鋼翅片換熱管，碳鋼列管碳鋼翅片換熱管與彎頭連接而成的蛇形管式結(jié)構(gòu)。
[0007]換熱器組件的600°C?800°C管段設(shè)置成碳鋼列管，350°C <溫度<600°C的管段設(shè)置成碳鋼列管不銹鋼翅片換熱管，350°C以下管段設(shè)置成碳鋼列管碳鋼翅片換熱管。
[0008]高溫?zé)煔膺M(jìn)口外部包裹硅酸鋁纖維模塊進(jìn)行保溫。高溫?zé)煔膺M(jìn)口與管板之間設(shè)置膨脹節(jié)。液體出口與液體進(jìn)口同側(cè)的所有換熱器組件與第一管板采用固定連接(可全焊接連接)，與第二管板采用滑動(dòng)連接。第二管板與封頭焊接密封，第二管板與封頭之間用硅酸鋁纖維填滿(mǎn)。由于第二管板并未與換熱組件固定連接，一端可以滑動(dòng)，保證在高溫?zé)煔鉀_刷下，換熱組件的熱膨脹并不會(huì)拉裂管板。換熱器組件首列與末列均由總管引出，換熱器組件首列連接的總管上設(shè)置液體出口，換熱器組件末列連接的總管上設(shè)置液體進(jìn)口。高溫?zé)煔膺M(jìn)口與煙氣出口與鋼架固定連接。換熱器組件與管板之間組成的換熱內(nèi)膽與鋼架采用滑動(dòng)連接，依靠膨脹節(jié)吸收內(nèi)部膨脹。第一管板和煙氣管道之間，以及第二管板周?chē)O(shè)置硅酸鋁纖維層進(jìn)行保溫，硅酸鋁纖維層可使用硅酸鋁纖維進(jìn)行填充。
[0009]本發(fā)明設(shè)備的高溫?zé)煔膺M(jìn)口到管板包括膨脹節(jié)均由硅酸鋁纖維保護(hù)，硅酸鋁纖維具有隔熱的功能，從而降低管板溫度，保證設(shè)備耐溫，減輕設(shè)備重量。本發(fā)明換熱組件與鋼架滑動(dòng)連接，高溫?zé)煔膺M(jìn)口與煙氣出口由鋼架約束，整體設(shè)備內(nèi)部膨脹由膨脹節(jié)補(bǔ)償。
[0010]由于煙氣溫度高達(dá)800°C左右，普通材質(zhì)都會(huì)被高溫氧化，而由于列管內(nèi)的流體為液體，列管的壁溫基本和液體溫度相當(dāng)，固列管的材質(zhì)可以選擇碳鋼。而設(shè)備全部采用光管亦會(huì)導(dǎo)致設(shè)備龐大、換熱效率低、重量大。為了解決這一問(wèn)題，本實(shí)用新型根據(jù)溫度分段設(shè)計(jì)。600°C?800°C采用碳鋼列管。350°C〈溫度〈600°C采用碳鋼管不銹鋼(304)翅片換熱管，因?yàn)?04材質(zhì)耐溫遠(yuǎn)超過(guò)600°C，而且翅片與基管采用高頻焊，可降低翅片的壁溫，使得翅片不易被高溫氧化。當(dāng)煙氣為溫度降至350°C以下時(shí)，可采用碳鋼管碳鋼翅片換熱管，所有換熱組件由彎頭連接。
[0011]本實(shí)用新型的高溫?zé)煔膺M(jìn)口到管板包括膨脹節(jié)均由硅酸鋁纖維保護(hù)，特別是高溫?zé)煔膺M(jìn)口，采用的是硅酸鋁纖維模塊，硅酸鋁纖維模塊安裝簡(jiǎn)單方便，模塊與模塊之前連接嚴(yán)實(shí)，減輕設(shè)備重量，保障了設(shè)備的使用壽命；換熱組件與鋼架滑動(dòng)連接，高溫?zé)煔膺M(jìn)口與煙氣出口由鋼架約束，整體設(shè)備內(nèi)部膨脹由膨脹節(jié)補(bǔ)償，確保設(shè)備煙道不會(huì)在高溫下與管板拉裂。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1.由于本實(shí)用新型分溫度段采用不同換熱管，不同耐高溫管段的組合結(jié)構(gòu)保證性能穩(wěn)定的同時(shí)降低設(shè)備重量。
[0014]2.本實(shí)用新型的管板采用硅酸鋁纖維保護(hù)，比傳統(tǒng)的耐溫澆注料質(zhì)量輕，成本低。
[0015]3.本實(shí)用新型的管板密封是采用封頭密封，避免換熱組件與管板之間由于熱膨脹導(dǎo)致的管板拉裂。
[0016]4.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、密封可靠、性?xún)r(jià)比高，在高溫氣液中具有很強(qiáng)的應(yīng)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為該實(shí)用新型換熱器的俯視圖
[0018]圖中:1_高溫?zé)煔膺M(jìn)口 ；2_硅酸鋁纖維模塊；3-膨脹節(jié)；4-液體出口 ；5-第一管板；6_碳鋼列管換熱管；7_碳鋼列管不銹鋼翅片換熱管；8_碳鋼列管碳鋼翅片換熱管；9-液體進(jìn)口 ； 10-鋼架；11-煙氣出口 ； 12-硅酸鋁纖維層；13-第二管板；14-封頭；15-彎頭。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖及實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0020]如圖1所示，一種高溫氣液管式換熱器，包括高溫?zé)煔膺M(jìn)口 1，煙氣出口 11，換熱器組件以及與換熱組件連接的液體進(jìn)口 9和液體出口 4，所述換熱器組件根據(jù)煙氣溫度設(shè)置為分段式結(jié)構(gòu)，該分段式結(jié)構(gòu)是由碳鋼列管換熱管6，碳鋼列管不銹鋼翅片換熱管7，碳鋼列管碳鋼翅片換熱管8與彎頭15連接而成的蛇形管式結(jié)構(gòu)。
[0021]換熱器組件的600°C?800°C管段設(shè)置成碳鋼列管，350°C <溫度<600°C的管段設(shè)置成碳鋼列管不銹鋼翅片換熱管，350°C以下管段設(shè)置成碳鋼列管碳鋼翅片換熱管。
[0022]高溫?zé)煔膺M(jìn)口 I外部包裹硅酸鋁纖維模塊2進(jìn)行保溫。高溫?zé)煔膺M(jìn)口 I與第一管板5之間設(shè)置膨脹節(jié)3。液體出口 4與液體進(jìn)口 9同側(cè)的所有換熱器組件與第一管板5采用全焊接連接，與第二管板13采用滑動(dòng)連接。第二管板13與封頭14焊接密封，第二管板13與封頭14之間用硅酸鋁纖維填滿(mǎn)，即封頭13內(nèi)用硅酸鋁纖維12塞滿(mǎn)。由于第二管板13并未與換熱組件固定連接，一端可以滑動(dòng)，保證在高溫?zé)煔鉀_刷下，換熱組件的熱膨脹并不會(huì)拉裂管板。換熱器組件首列與末列均由總管引出，換熱器組件首列連接的總管上設(shè)置液體出口 4，換熱器組件末列連接的總管上設(shè)置液體進(jìn)口 9。高溫?zé)煔膺M(jìn)口 I與煙氣出口 11與鋼架10固定連接。換熱器組件與管板之間組成的換熱內(nèi)膽與鋼架10采用滑動(dòng)連接，依靠膨脹節(jié)3吸收內(nèi)部膨脹。第一管板5和煙氣管道之間置硅酸鋁纖維層12進(jìn)行保溫，第二管板13周?chē)O(shè)置硅酸鋁纖維層12進(jìn)行保溫，硅酸鋁纖維層12使用硅酸鋁纖維進(jìn)行填充。
[0023]換熱時(shí)，熱流體經(jīng)過(guò)換熱管外，冷流體經(jīng)過(guò)換熱管內(nèi)，在換熱管內(nèi)外進(jìn)行熱交換，在溫度的作用下，換熱管與管板等都出現(xiàn)熱膨脹，換熱管在第二管板13內(nèi)自由滑動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致管板拉裂。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫氣液管式換熱器，包括高溫?zé)煔膺M(jìn)口(I)，煙氣出口(11)，換熱器組件以及與換熱組件連接的液體進(jìn)口(9)和液體出口(4)，其特征在于:所述換熱器組件根據(jù)煙氣溫度設(shè)置為分段式結(jié)構(gòu)，該分段式結(jié)構(gòu)是由碳鋼列管換熱管(6)，碳鋼列管不銹鋼翅片換熱管(7)，碳鋼列管碳鋼翅片換熱管(8)與彎頭(15)連接而成的蛇形管式結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣液管式換熱器，其特征在于:換熱器組件的600°C?800°C管段設(shè)置成碳鋼列管，350°C〈溫度〈600°C的管段設(shè)置成碳鋼列管不銹鋼翅片換熱管，350°C以下管段設(shè)置成碳鋼列管碳鋼翅片換熱管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣液管式換熱器，其特征在于:高溫?zé)煔膺M(jìn)口(I)外部包裹硅酸鋁纖維模塊(2)進(jìn)行保溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣液管式換熱器，其特征在于:高溫?zé)煔膺M(jìn)口(I)與第一管板(5)之間設(shè)置膨脹節(jié)(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣液管式換熱器，其特征在于:液體出口(4)與液體進(jìn)口(9)同側(cè)的所有換熱器組件與第一管板(5)采用固定連接，與第二管板(13)采用滑動(dòng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣液管式換熱器，其特征在于:第二管板(13)與封頭(14)焊接密封，第二管板(13)與封頭(14)之間用硅酸鋁纖維填滿(mǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣液管式換熱器，其特征在于:換熱器組件首列與末列均由總管引出，換熱器組件首列連接的總管上設(shè)置液體出口(4)，換熱器組件末列連接的總管上設(shè)置液體進(jìn)口(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣液管式換熱器，其特征在于:高溫?zé)煔膺M(jìn)口(I)與煙氣出口(11)與鋼架(10)固定連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣液管式換熱器，其特征在于:換熱器組件與管板之間組成的換熱內(nèi)膽與鋼架(10)采用滑動(dòng)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣液管式換熱器，其特征在于:第一管板(5)和煙氣管道之間，以及第二管板(13)周?chē)O(shè)置硅酸鋁纖維層(12)進(jìn)行保溫。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高溫氣液管式換熱器，該換熱器包括高溫?zé)煔膺M(jìn)口(1)，煙氣出口(11)，換熱器組件以及與換熱組件連接的液體進(jìn)口(9)和液體出口(4)，所述換熱器組件根據(jù)煙氣溫度設(shè)置為分段式結(jié)構(gòu)，該分段式結(jié)構(gòu)是由碳鋼列管換熱管(6)，碳鋼列管不銹鋼翅片換熱管(7)，碳鋼列管碳鋼翅片換熱管(8)與彎頭(15)連接而成的蛇形管式結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，密封可靠，重量輕，使用壽命長(zhǎng)，解決了傳統(tǒng)高溫氣液換熱器換熱管翅片高溫氧化，與管板拉裂等問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】F28F1-32, F28F9-02, F28D7-08, F28F9-04
【公開(kāi)號(hào)】CN204421692
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420816415
【發(fā)明人】錢(qián)榮忠, 劉永鵬, 曹磊, 黃斌, 張可春, 莫立勤
【申請(qǐng)人】南京宜熱縱聯(lián)節(jié)能科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月21日