一種梯度冷凝式燃?xì)夤釞C(jī)組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種新型燃?xì)夤釞C(jī)組，具體來說是一種梯度冷凝式燃?xì)夤釞C(jī)組，屬于建筑行業(yè)供熱采暖技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來說，冷凝余熱回收鍋爐的設(shè)計(jì)原理主要在于兩個(gè)方面:(I)降低排煙溫度，使煙氣能達(dá)到露點(diǎn)溫度，形成冷凝水，釋放出汽化潛熱；(2)有效吸收煙氣中的余熱，減少顯熱損失。當(dāng)煙氣冷卻至露點(diǎn)，煙氣中的水蒸氣便開始冷凝、析出。煙氣露點(diǎn)主要取決于煙氣中水蒸氣的分壓力，水蒸氣的分壓力升高，露點(diǎn)升高，反之亦然。當(dāng)煙氣溫度低于露點(diǎn)時(shí)，水蒸氣便開始局部冷凝，由于水蒸氣的冷凝，水蒸氣分壓減小，對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)也降低，直到其降為與煙氣溫度相同，此時(shí)達(dá)到一個(gè)新的飽和水蒸氣平衡狀態(tài)，冷凝停止。因此，當(dāng)煙溫低于露點(diǎn)時(shí)，只是一部分水蒸氣冷凝。而且，煙氣露點(diǎn)還與燃?xì)獾慕M成以及燃燒的過?？諝庀禂?shù)等有關(guān)。
[0003]普通燃?xì)忮仩t受換熱器結(jié)構(gòu)的限制，排煙溫度較高，遠(yuǎn)高于煙氣露點(diǎn)，汽化潛熱無法利用。而冷凝余熱回收鍋爐通過增加冷凝換熱器、改變換熱方式和結(jié)構(gòu)等措施使排煙溫度降低，不僅能夠充分吸收煙氣的顯熱，還能利用煙氣中部分水蒸氣的汽化潛熱，比普通燃?xì)忮仩t的熱效率提高5%?10%，如若以天然氣低熱值計(jì)算，則冷凝余熱回收鍋爐的熱效率可以達(dá)到甚至超過100%。目前，市場(chǎng)上流行的冷凝余熱回收鍋爐在結(jié)構(gòu)上都設(shè)有高效冷凝換熱器和空氣預(yù)熱器，用來吸收鍋爐尾部排煙中的顯熱和水蒸氣冷凝所釋放的潛熱，這樣勢(shì)必造成系統(tǒng)的龐大和設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，工程造價(jià)也很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出并公開一種梯度冷凝式燃?xì)夤釞C(jī)組，具體說是一種沒有設(shè)置專用空氣預(yù)熱器和冷凝換熱器，采用煙氣-水逆錯(cuò)流換熱形式的梯度冷凝式常壓熱水燃?xì)夤釞C(jī)組。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種梯度冷凝式燃?xì)夤釞C(jī)組，包括本體(I)、高效換熱裝置(2)、尾部煙箱(3)、底座(4)、及連接管路(5)，其特征在于所述本體(I)為立式結(jié)構(gòu)，所述高效換熱裝置(2)通過兩對(duì)方形法蘭分別與本體(I)和尾部煙箱(3)進(jìn)行連接，所述底座(4)通過焊接和螺栓連接方式分別與本體(I)和高效換熱裝置(2)連接；所述高效換熱裝置(2)由外殼(2-1)、管束(2-2)、方形內(nèi)筒(2-3)組成，所述高效換熱裝置2的管束2-1外表面設(shè)置有螺旋翅片；所述方形內(nèi)筒(2-3)的兩側(cè)管板上設(shè)置有錯(cuò)列的梯形陣列孔束，方形內(nèi)筒(2-3)兩端焊接有用于連接本體⑴和尾部煙箱⑷的方形法蘭；所述管束(2-2)與方形內(nèi)筒(2-3)兩側(cè)梯形陣列布置的板孔束焊接成形，使管束(2-2)與本體(I)出煙口橫向垂直布置，構(gòu)成與本體(I)排出水平方向的煙氣呈錯(cuò)流形式；所述外殼(2-1)由窄L型鋼板設(shè)置在方形內(nèi)筒(2-3)外側(cè)形成流體夾層，使管束(2-2)內(nèi)孔與流體夾層形成低溫流體通道。
[0007]所述本體(I)上設(shè)置有大氣連通管、燃燒機(jī)接口和供熱機(jī)組低溫流體出口，高效換熱裝置(2)兩端設(shè)置有方形法蘭，本體(I)出煙口和尾部煙箱(3)進(jìn)煙口分別設(shè)置有方形法蘭。高效換熱裝置(2)通過兩對(duì)方形法蘭分別與本體(I)和尾部煙箱(3)進(jìn)行連接，底座(4)通過焊接和螺栓連接方式分別與本體(I)和高效換熱裝置(2)連接。
[0008]所述連接管路(5)連接本體(I)與高效換熱裝置(2)的水路通道、供熱機(jī)組低溫流體出入口、以及大氣連通管。本體⑴與高效換熱裝置⑵的低溫流體通道連接管路(5)設(shè)置在靠近本體的高效換熱器(2)下部，供熱機(jī)組低溫流體入口設(shè)置在靠近尾部煙箱(3)一端的高效換熱裝置(2)下部，供熱機(jī)組低溫流體出口設(shè)置在本體(I)的右上側(cè)部，大氣連通管設(shè)置在本體(I)的頂部。
[0009]為了使煙氣能與之錯(cuò)流布置的管束(2-2)中的流體換熱能力更強(qiáng)，將低溫流體入口設(shè)置在靠近尾部煙箱(3) —端的高效換熱裝置(2)的尾部下方，與高溫?zé)煔庑纬赡驽e(cuò)流的梯度冷凝換熱方式，可更有效的回收尾氣排煙中的顯熱與汽化潛熱。
[0010]為了增大單位體積的傳熱面積，管束(2-2)采用強(qiáng)化傳熱措施在其外表面增加設(shè)置了螺旋翅片。為了使高溫?zé)煔馀c低溫流體能充分接觸，在方形內(nèi)筒(2-1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上使管束(2-2)與高溫?zé)煔夥较虼怪鼻姨荻汝嚵胁贾?，并使外?2-3)與方形內(nèi)筒(2-1)間通過管束(2-2)形成低溫流體的直流通道，使高溫?zé)煔馀c低溫流體增加了接觸時(shí)間，使排煙溫度更低。管束(2-2)與從本體(I)出煙口噴出的高溫?zé)煔獬誓驽e(cuò)流形式布置，增加了管束(2-2)內(nèi)低溫流體在高溫?zé)煔忾g的滯留時(shí)間，使排煙溫度可低于70°C，外殼(2-3)的窄L型水通道使低溫流體流速更快，有效地回收了排煙中顯熱與汽化潛熱，因而大大提高了換熱效率。
[0011]采用本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，可取得的有益效果是:(1)本發(fā)明采用強(qiáng)化傳熱措施在管束外表面設(shè)置了螺旋翅片，在有效的空間內(nèi)使換熱面積增加了 7倍以上；(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可選用現(xiàn)有的金屬材料和通用零部件，并采用常規(guī)的工藝加工制作，容易實(shí)施；(3)本發(fā)明在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用管束與高溫?zé)煔獬誓驽e(cuò)流形式布置，增加了管束內(nèi)低溫流體在高溫?zé)煔忾g的滯留時(shí)間，機(jī)組排煙溫度可低于70°C ; (4)本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)行安全、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，通過高效換熱裝置實(shí)現(xiàn)梯度冷凝換熱，有效地回收了排煙中顯熱與汽化潛熱，提高了熱效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1、本體，2、高效換熱裝置，2-1、外殼，2-2、管束，2-3、方形內(nèi)筒，3、尾部煙箱，4、底座，5、連接管路。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，并詳細(xì)闡述具體實(shí)施方法。
[0015]一種梯度冷凝式燃?xì)夤釞C(jī)組，包括本體(I)、高效換熱裝置(2)、尾部煙箱(3)、底座(4)、及連接管路(5)。
[0016]高效換熱裝置(2)由外殼(2-1)、管束(2-2)、方形內(nèi)筒(2_3)組成，在方形內(nèi)筒(2-3)的兩側(cè)管板上設(shè)置有錯(cuò)列的梯形陣列孔束，兩端焊接有用于連接本體(I)和尾部煙箱(4)的方形法蘭，管束(2-2)與方形內(nèi)筒(2-3)兩側(cè)梯形陣列布置的板孔束焊接成形，使管束(2-2)與本體(I)出煙口橫向垂直布置，構(gòu)成與本體(I)排出水平方向的煙氣呈錯(cuò)流形式。外殼(2-1)由窄L型鋼板設(shè)置在方形內(nèi)筒(2-3)外側(cè)形成流體夾層，使管束(2-2)內(nèi)孔與流體夾層形成低溫流體通道。
[0017]本體⑴上設(shè)置有大氣連通管、燃燒機(jī)接口和供熱機(jī)組低溫流體出口，高效換熱裝置(2)兩端設(shè)置有方形法蘭，本體(I)出煙口和尾部煙箱(3)進(jìn)煙口分別設(shè)置有方形法蘭。高效換熱裝置(2)通過兩對(duì)方形法蘭分別與本體(I)和尾部煙箱(3)進(jìn)行連接，底座
(4)通過焊接和螺栓連接方式分別與本體(I)和高效換熱裝置(2)連接。
[0018]連接管路(5)連接本體(I)與高效換熱裝置(2)的水路通道、供熱機(jī)組低溫流體出入口、以及大氣連通管。本體(I)與高效換熱裝置(2)的低溫流體通道連接管路(5)設(shè)置在靠近本體的高效換熱器(2)下部，供熱機(jī)組低溫流體入口設(shè)置在靠近尾部煙箱(3) —端的高效換熱裝置(2)下部，供熱機(jī)組低溫流體出口設(shè)置在本體(I)的右上側(cè)部，大氣連通管設(shè)置在本體(I)的頂部。
[0019]為了使煙氣能與之錯(cuò)流布置的管束(2-2)中的流體換熱能力更強(qiáng)，將低溫流體入口設(shè)置在靠近尾部煙箱(3) —端的高效換熱裝置(2)的尾部下方，與高溫?zé)煔庑纬赡驽e(cuò)流的梯度冷凝換熱方式，可更有效的回收尾氣排煙中的顯熱與汽化潛熱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種梯度冷凝式燃?xì)夤釞C(jī)組，包括本體(I)、高效換熱裝置(2)、尾部煙箱(3)、底座(4)、及連接管路(5)，其特征在于所述本體(I)為立式結(jié)構(gòu)，所述高效換熱裝置(2)通過兩對(duì)方形法蘭分別與本體(I)和尾部煙箱(3)進(jìn)行連接，所述底座(4)通過焊接和螺栓連接方式分別與本體(I)和高效換熱裝置(2)連接；所述高效換熱裝置(2)由外殼(2-1)、管束(2-2)、方形內(nèi)筒(2-3)組成，所述高效換熱裝置2的管束2-1外表面設(shè)置有螺旋翅片；所述方形內(nèi)筒(2-3)的兩側(cè)管板上設(shè)置有錯(cuò)列的梯形陣列孔束，方形內(nèi)筒(2-3)兩端焊接有用于連接本體(I)和尾部煙箱(4)的方形法蘭；所述管束(2-2)與方形內(nèi)筒(2-3)兩側(cè)梯形陣列布置的板孔束焊接成形，使管束(2-2)與本體(I)出煙口橫向垂直布置，構(gòu)成與本體(I)排出水平方向的煙氣呈錯(cuò)流形式；所述外殼(2-1)由窄L型鋼板設(shè)置在方形內(nèi)筒(2-3)外側(cè)形成流體夾層，使管束(2-2)內(nèi)孔與流體夾層形成低溫流體通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種梯度冷凝式燃?xì)夤釞C(jī)組，其特征在于所述低溫流體入口設(shè)置在靠近尾部煙箱(3) —端的高效換熱裝置(2)的尾部下方，與高溫?zé)煔庑纬赡驽e(cuò)流的梯度冷凝換熱。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種梯度冷凝式燃?xì)夤釞C(jī)組，包括本體、高效換熱裝置、尾部煙箱、底座、及連接管路。所述的高效換熱裝置，由外殼、管束、方形內(nèi)筒組成，為了增大單位體積的傳熱面積，管束采用強(qiáng)化傳熱措施在其外表面增加設(shè)置了螺旋翅片。為了使高溫?zé)煔馀c低溫流體能充分接觸，在方形內(nèi)筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上使管束與高溫?zé)煔夥较虼怪鼻姨荻汝嚵胁贾?，并使外殼與方形內(nèi)筒間通過管束形成低溫流體的直流通道。管束與從本體出煙口噴出的高溫?zé)煔獬誓驽e(cuò)流形式布置，增加了管束內(nèi)低溫流體在高溫?zé)煔忾g的滯留時(shí)間，使排煙溫度可低于70℃。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)行安全、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，通過高效換熱裝置實(shí)現(xiàn)梯度冷凝換熱，有效地回收了排煙中顯熱與汽化潛熱，提高了熱效率。
【IPC分類】F24H8-00
【公開號(hào)】CN204555321
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520228937
【發(fā)明人】陳榮臻
【申請(qǐng)人】上海華恩利熱能機(jī)器股份有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月15日