传热管以及烟气冷却器制造技术

传热管以及烟气冷却器。传热管包括：中部具有椭圆截面的第一和第二液流管，其形状相同，所述椭圆的长轴的长度为2a，短轴的长度为2b；以及在平行隔开布置的第一和第二液流管外表面上沿液流管轴向以10至30mm间距相互隔开的多对烟气翅片，每对烟气翅片包括相互对齐排列并且共同形成矩形外轮廓的第一和第二烟气翅片。第一和第二烟气翅片的形状相同，均中心对称地设置有与第一和第二液流管外表面形状相适配的第一和第二椭圆弧缺口，每对烟气翅片的第一和第二烟气翅片之间具有沿所述椭圆长轴方向的外侧缝隙。第一、第二液流管、第一和第二烟气翅片的材质均选自碳素钢、ND钢以及不锈钢且各自独立成型并通过焊接连成一体，a与b的比值在1.5至2.5之间。

【技术实现步骤摘要】

本技术总体涉及一种热交换器。
技术介绍
申请人之前获得的烟气换热器专利CN101762199B中所提出的椭圆基管H型翅片传热管具有抗磨损、抗积灰性能良好、流动阻力小、功耗低、结构紧凑、单位空间可容纳更多受热面等优点。近年来在华能集团、申能集团、中信集团等所下辖电厂获得应用，并取得较好效果。但是，近年来因环保要求严苛，超低排放技术和低温电除尘器技术获得大力发展和推广，烟冷器被设置于电除尘器上游，烟尘浓度高达10000～60000mg/Nm3，烟尘磨损加剧，积灰越发严重，且烟气降温幅度高达50℃，因此对传热管的流动阻力、流动功耗、传热能力等均提出了更高要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种改进的传热管和烟气冷却器，其能克服现有技术的某种或某些缺陷。根据本技术的第一方面，提供了一种传热管，其包括：中部具有椭圆截面的第一液流管和第二液流管，其中第一液流管和第二液流管的形状相同，所述椭圆的长轴的长度为2a，短轴的长度为2b；以及在平行隔开布置的第一液流管和第二液流管二者外表面上沿液流管轴向以10至30mm间距相互隔开的多对烟气翅片，每对烟气翅片包括相互对齐排列并且共同形成矩形外轮廓的第一烟气翅片和第二烟气翅片，其中第一烟气翅片和第二烟气翅片的形状相同，均中心对称地设置有与第一液流管和第二液流管外表面形状相适配的第一椭圆弧缺口和第二椭圆弧缺口，每对烟气翅片的第一烟气翅片和第二烟气翅片之间具有沿所述椭圆长轴方向的外侧缝隙，其中第一液流管、第二液流管、第一烟气翅片和第二烟气翅片的材质均选自碳素钢、ND钢以及不锈钢且各自独立成型并通过焊接连成一体，其中，a与b的比值在1.5至2.5之间。如后所进一步论述，采用这种参数范围的传热管的综合性能得以显著提高。其中a与b的比值优选在1.7至2.2之间，更优选在2.0左右。根据本技术的一个具体实施例，所述矩形的长边的长度为A，短边的长度为B，A与2a的比值在2.4至4.2之间并且B与2b的比值在2.0至3.0之间。A与2a的比值优选在3.0至3.7之间，更优选为3.3左右；B与2b的比值优选在2.2至2.6之间，更优选为2.4左右。在本技术中，所述椭圆的等效圆直径可以在32mm至45mm之间，优选为32mm或38mm。这里的等效圆是指：直接冷轧一个母材圆管而形成目标椭圆管，其中对于目标椭圆管而言母材圆管的直径就是其等效圆直径。直径为32mm或38mm或45mm的母材圆管均为市售规格圆管，购取方便。根据本技术的又一个具体实施例，外侧缝隙厚度W可以在6mm至12mm之间，优选为8mm左右。根据本技术的一个优选具体实施例，2a为42mm，2b为22mm，A为140mm，B为50mm，W为8mm。根据本技术的另一个优选具体实施例，2a为52mm，2b为24mm，A为190mm，B为60mm，W为8mm。根据本技术的又一个具体实施例，烟气翅片的厚度可以在1mm至3mm之间；并且液流管的管壁厚度可以在2mm至5mm之间。根据本技术的又一个具体实施例，液流管的两端部分可以具有圆形截面。这种两端圆形截面设计的液流管方便在后续组装过程中使用常规标准接头进行连接。根据本技术的第二方面，提供了一种用于布置在烟道内的烟气冷却器，其包括由多个根据上述传热管排列而成的多面墙，每面墙均垂直于烟道内烟气流动方向，每面墙包括多个水平布置的并且第一液流管和第二液流管两端均垂直伸出烟道侧壁的传热管，其中每面墙中的传热管的第一液流管和第二液流管均相互并联设置，每个传热管的第一液流管位于第二液流管的烟气流动的上游方向，并且每面墙中的每个传热管的第一液流管均通过位于烟道外部的第一大弯管接头与沿烟气流动方向下游的相邻一面墙中的同一水平高度的传热管的第二液流管串联连接，每面墙中的每个传热管的第二液流管均通过位于烟道外部的第二小弯管接头与沿烟气流动方向下游的相邻一面墙中的同一水平高度的传热管的第一液流管串联连接。采用本技术的传热管，可以非常方便地在现场例如电厂烟道组装成所需规格的烟气冷却器，并有效保证了组装效率和质量。附图说明图1为根据本技术的传热管的立体图；图2为根据本技术的传热管的截面示意图；图3为现有实例的传热管的截面尺寸示意图；图4为根据本技术的对应于Φ32当量圆管的相应椭圆双管的截面尺寸示意图；图5为根据本技术的对应于Φ38当量圆管的相应椭圆双管的截面尺寸示意图；图6为根据本技术的电厂锅炉烟气处理系统；图7为使用不同弯管接头互连本技术的双管结构时的俯视示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术做进一步说明，本领域技术人员应该理解，实施例和附图只是为了更好地理解本技术，并不用来做出任何限制。参见图1，根据本技术的传热管包括平行隔开布置的第一椭圆管11和第二椭圆管12以及沿椭圆管的纵向或轴向布置的多对相互对齐的翅片(或可称作“H型翅片”)。第一椭圆管11和第二椭圆管12形状相同。根据实际情况需要，每对翅片以10-30mm的间距均匀隔开。每对翅片包括上翅片21以及下翅片22。第一椭圆管11、第二椭圆管12、上翅片21以及下翅片22的材质可以选自碳素钢、ND钢以及不锈钢，各自独立成型并随后通过焊接例如高频闪光电阻焊再连成一体。传热管可以再进一步组装为热交换器(亦可称作“换热器”)安装在例如电厂的烟道中，如后所进一步详细描述。第一椭圆管11和第二椭圆管12通常通入待加热液体例如水，因此亦可称作“液流管”。虽然图示第一和第二椭圆管全长均为一致的椭圆截面，但椭圆管也可以设计成两端仍然为圆形截面，只是作为主体的中部制成椭圆截面。这种两端具有圆形截面的椭圆管在后期组装连接过程中具有优势，可以仍然使用常规的圆截面弯管接头进行互连。上翅片21和下翅片22通常直接处于例如烟道的高温高粉尘烟气或烟雾环境中，因此亦可称作“第一烟气翅片”和“第二烟气翅片”。上翅片21和下翅片22形状完全相同或基本相同(图示互为镜像)，大致均具有矩形外轮廓，中心对称地开设与椭圆管外表面形状相适配或相吻合的两个椭圆弧缺口以平滑焊接在两个椭圆管上。每对翅片的上翅片21和下翅片22彼此相互对齐地焊接在椭圆管上之后总体形成矩形外轮廓，但彼此之间具有沿椭圆长轴方向的外侧缝隙(亦可称作“开缝宽度”)W，外侧缝隙W对称地分居第一椭圆管11和第二椭圆管12的两外侧以及延伸在这两个椭圆管之间。如图2所示，本技术的椭圆管的截面椭圆(外轮廓)的长轴长度标示为2a，短轴长度标示为2b，椭圆管壁厚标示为S。每对翅片的上翅片21和下翅片22所共同形成的总体矩形外轮廓的长边长度标示为A，短边长度标示为B，上翅片21和下翅片22之间所形成的水平外侧缝隙厚度或上下距离标示为W。图3示出了如CN101762199B公开的现有实际使用的(单管)椭圆传热管的一个实例的相关尺寸；图4和图5则分别示出了根据本技术的两种具有代表性对应于圆管当量管径(Φ32和Φ38)的传热管的(双管)相应椭圆基管和翅片的各相关尺寸，亦如下表1所示。表1专利技术人在模拟研究(如后所详细描述)时发现，椭圆管的长短轴之比a/b是一个重要参数。现有传热管例如图3所示实例的椭圆管的长短轴之比值a/b对于不同应用场合并非全都本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传热管，包括：中部具有椭圆截面的第一液流管和第二液流管，其中第一液流管和第二液流管的形状相同，所述椭圆的长轴的长度为2a，短轴的长度为2b；以及在平行隔开布置的第一液流管和第二液流管二者外表面上沿液流管轴向以10至30mm间距相互隔开的多对烟气翅片，每对烟气翅片包括相互对齐排列并且共同形成矩形外轮廓的第一烟气翅片和第二烟气翅片，其中第一烟气翅片和第二烟气翅片的形状相同，均中心对称地设置有与第一液流管和第二液流管外表面形状相适配的第一椭圆弧缺口和第二椭圆弧缺口，每对烟气翅片的第一烟气翅片和第二烟气翅片之间具有沿所述椭圆长轴方向的外侧缝隙，其中第一液流管、第二液流管、第一烟气翅片和第二烟气翅片的材质均选自碳素钢、ND钢以及不锈钢且各自独立成型并通过焊接连成一体，其特征在于，a与b的比值在1.5至2.5之间。

【技术特征摘要】
1.一种传热管，包括：中部具有椭圆截面的第一液流管和第二液流管，其中第一液流管和第二液流管的形状相同，所述椭圆的长轴的长度为2a，短轴的长度为2b；以及在平行隔开布置的第一液流管和第二液流管二者外表面上沿液流管轴向以10至30mm间距相互隔开的多对烟气翅片，每对烟气翅片包括相互对齐排列并且共同形成矩形外轮廓的第一烟气翅片和第二烟气翅片，其中第一烟气翅片和第二烟气翅片的形状相同，均中心对称地设置有与第一液流管和第二液流管外表面形状相适配的第一椭圆弧缺口和第二椭圆弧缺口，每对烟气翅片的第一烟气翅片和第二烟气翅片之间具有沿所述椭圆长轴方向的外侧缝隙，其中第一液流管、第二液流管、第一烟气翅片和第二烟气翅片的材质均选自碳素钢、ND钢以及不锈钢且各自独立成型并通过焊接连成一体，其特征在于，a与b的比值在1.5至2.5之间。2.根据权利要求1所述的传热管，其特征在于，a与b的比值为2.0左右。3.根据权利要求1所述的传热管，其特征在于，所述矩形的长边的长度为A，短边的长度为B，A与2a的比值在2.4至4.2之间并且B与2b的比值在2.0至3.0之间。4.根据权利要求3所述的传热管...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹绛敏，王启杰，宋若槑，章卫，张锡奇，于炜，郑为民，
申请(专利权)人：上海和衡能源科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31