高效耐腐蚀热管换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效耐腐蚀热管换热器，包括箱体、设在箱体内的多个隔板和多支热管、设在箱体一侧的低温空气进口接管和低温烟气出口接管、以及设在箱体另一侧的高温空气出口接管和高温烟气进口接管；其特点是，还包括一设在热管上下左右周围的至少一个防爆耐腐蚀元件，每个防爆耐腐蚀元件是一个循环管段，其包括一上管、一下管、一高温端管和一低温端管；并在循环管段中填充耐高温的液态有机工质。因此，可以把烟气温度降到更低，而管壁温度高于酸露点，不会结酸露造成腐蚀和阻塞翅片。并具有布置灵活、工作区域稳定、使用寿命延长的优点。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于热能
，尤其涉及一种高效耐腐蚀热管换热器。
技术介绍
目前，在余热回收系统中应用较多的热管换热器(例如空气预热器)一般为普通水-碳钢整体式热管换热器，其具有制作成本较低、结构简单、和换热效果好的优点，但也存在许多缺点，主要有1、水工质热管工作温度不宜太高，不能回收较高温度的烟气中的余热一般，水工质的工作温度至多只能达到250℃，此时的工作压力已高达4Mpa，若继续提高工作温度，不仅使工作压力迅速提高，危及系统的安全，而且使工作压力迅速提高，危及系统的安全，但工业应用中烟气温度通常会高于250℃，甚至达到400℃，对此温度范围的烟气余热回收，普通水-碳钢整体式热管是无能为力的。2、工况不稳定，易造成换热器失效在实际应用中，工况不是稳定的，烟气超温经常发生，若长时间超温，会导致热管爆炸，前排热管失效的话则会连锁反应，后排热管也会逐渐爆裂，直至换热器完全失效。3、与管壳材料相融性差经过一段时间的运行后，水工质与碳钢的相容性逐渐变差，水与碳钢会发生化学反应产生不凝性氢气，阻塞在热管的冷凝段，使得凝结换热效果急剧恶化。4、由于结构的原因，影响各种参数采用水-碳钢整体式热管的换热器中只能单纯采用逆流或顺流布置，在把烟气降到同样的温度的前提下，采用顺流布置时对数温差小，换热面积大，成本很高；采用逆流布置，对数温差大，传热系数高，但管壁温度会很低。5、使用中热管翅片会被积灰阻塞，从而影响产品的寿命采用普通水—碳钢整体式热管的换热器通常最低管壁温度仅有70℃左右，此时的管壁温度大大低于烟气露点温度，烟气中的酸露会集结在管壁上，同时灰尘也会粘结在翅片之间，时间一长，烟气侧低温段热管翅片会被积灰完全阻塞、管壁被酸腐蚀穿孔，造成热管报废。专利技术目的本技术是为了克服现有技术存在的上述缺点而提供的一种高效耐腐蚀热管换热器，该热管换热器具有热回收稳定、结构布局灵活和使用寿命长的优点。本技术采取的技术方案是高效耐腐蚀热管换热器，包括箱体、垂直设在箱体内的多个隔板和多支热管、设在箱体一侧的低温空气进口接管和低温烟气出口接管、以及设在箱体另一侧的高温空气出口接管和高温烟气进口接管；其特征在于，还包括一设在热管上下左右周围的至少一个防爆耐腐蚀元件，所述的每个防爆耐腐蚀元件是一个循环管段，其包括一上管、一下管、一高温端管和一低温端管；所述的高温端管包括蒸发段管和上升段管，所述的蒸发段管由两排蒸发管构成，其与上升段管之间采用一蒸发段上联箱连通；所述的上升段管的另一端与上管的一端连通；所述蒸发段管的另一端通过一蒸发段下联箱与下管的一端连通；所述的低温端管包括冷凝段管和下降段管，所述的冷凝段管由两排冷凝管构成，其与下降段管之间采用一冷凝段下联箱连通；所述的下降段管的另一端与下管的另一端连通；所述冷凝段管的另一端通过一冷凝段上联箱与上管的另一端连通。上述高效耐腐蚀热管换热器，其中，所述的防爆耐腐蚀元件的蒸发段管的蒸发管和冷凝段管的冷凝管的布局相似，分别为前排的各蒸发管或冷凝管的投影位于后排两相邻的蒸发管或冷凝管之间；或者，后排的各蒸发管或冷凝管的投影位于前排两相邻的蒸发管或冷凝管之间。上述高效耐腐蚀热管换热器，其中，所述的防爆耐腐蚀元件中构成蒸发段管的前排蒸发管与后排蒸发管的数量相同或不相同。上述高效耐腐蚀热管换热器，其中，所述的和防爆耐腐蚀元件中构成冷凝段管的前排冷凝管与后排冷凝管的数量相同或不相同。上述高效耐腐蚀热管换热器，其中，所述的防爆耐腐蚀元件的循环管段的上管上设有压力表。上述高效耐腐蚀热管换热器，其中，所述的防爆耐腐蚀元件的循环管段中填充有耐高温的液态有机工质。上述高效耐腐蚀热管换热器，其中，所述的耐高温的液态有机工质主要由烷酮构成。上述高效耐腐蚀热管换热器，其中，所述的防爆耐腐蚀元件的循环管段上设有充液阀。上述高效耐腐蚀热管换热器，其中，所述的蒸发段上联箱和冷凝段上联箱各由两端密封的管段构成，各管壁上方均设有一上通孔，其中蒸发段上联箱的上通孔与上升管通连，冷凝段上联箱的上通孔与上管通连；所述的蒸发段上联箱和冷凝段上联箱各管壁下方均设有至少两排下通孔，其中蒸发段上联箱的每排下通孔分别与各自对应的蒸发管通连，冷凝段上联箱的每排下通孔分别与各自对应的冷凝管通连。上述高效耐腐蚀热管换热器，其中，所述的蒸发段下联箱和冷凝段下联箱各由两端密封的管段构成，各管壁下方均设有一下通孔，其中蒸发段下联箱的下通孔与下管通连，冷凝段下联箱的下通孔与下降管通连；所述的蒸发段下联箱和冷凝段下联箱各管壁上方均设有至少两排上通孔，其中蒸发段下联箱的每排上通孔分别与各自对应的蒸发管通连，冷凝段下联箱的每排上通孔分别与各自对应的冷凝管通连。由于本技术采用了以上的技术方案，在换热器中加上至少一由循环管段构成的防爆耐腐蚀元件，并采用在循环管段中填充有耐高温的液态有机工质，因此，可以把烟气温度降到更低，而管壁温度高于酸露点，不会结酸露造成腐蚀和阻塞翅片，使用寿命延长。另外，将循环管段的蒸发段管和冷凝段管与上下管之间采用联箱连接，可以在换热器中随意布置；再，由于将循环管段的蒸发段管和冷凝段管采用双管结构，并可根据设计要求随意布置防爆耐腐蚀元件的数量，因此使工作区域稳定，尤其可以稳定工作在中温烟气(250℃～400℃)回收领域。附图说明本技术的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。图1是本技术高效耐腐蚀热管换热器的主视图。图2是图1的左视图。图3是本技术高效耐腐蚀热管换热器中一个防爆耐腐蚀元件的结构示意图。图4是图3的右视图。具体实施方式请参阅图1、图2。本技术高效耐腐蚀热管换热器，包括箱体1、设在箱体内的多个隔板2和多支热管3、设在箱体一侧的低温空气进口接管4和低温烟气出口接管5、以及设在箱体另一侧的高温空气出口接管6和高温烟气进口接管7。还包括至少一个防爆耐腐蚀元件8，所述的每个防爆耐腐蚀元件是一个循环管段，环绕设在热管上下左右周围。本技术可根据热管换热器的性能要求设置一个或多个防爆耐腐蚀元件。每个防爆耐腐蚀元件8包括一上管81、一下管82、一高温端管83和一低温端管84。请参阅图3、图4。所述的高温端管83包括蒸发段管831和上升段管832。所述的蒸发段管位于高温烟气进口侧，所述的蒸发段管由两排蒸发管8311、8312构成，其与上升段管832之间采用一蒸发段上联箱91连通。每排蒸发管可以是一个，也可以为多个。所述的上升段管832的另一端与上管81的一端连通；所述蒸发段管的另一端通过一蒸发段下联箱92与下管82的一端连通。所述的低温端管84包括冷凝段管841和下降段管842，冷凝段管841由两排冷凝管8411、8412构成，位于低温空气进口侧，该冷凝段管其与下降段管842之间采用一冷凝段下联箱94连通；所述的下降段管的另一端与下管82的另一端连通；所述冷凝段管841的另一端通过一冷凝段上联箱93与上管的另一端连通。本技术高效耐腐蚀热管换热器中所述的防爆耐腐蚀元件的蒸发段管的蒸发管和冷凝段管的冷凝管的布局相似，前排各管与后排各管在投影关系上是错开排列。其中蒸发段管的蒸发管的布局是前排的各蒸发管8312的投影位于后排两相邻的蒸发管8311之间；或者说，后排的各蒸发管8311的投影位于前排两相邻的蒸发管8本文档来自技高网...

【技术保护点】
高效耐腐蚀热管换热器，包括箱体、垂直设在箱体内的多个隔板和多支热管、设在箱体一侧的低温空气进口接管和低温烟气出口接管、以及设在箱体另一侧的高温空气出口接管和高温烟气进口接管；其特征在于，还包括一设在热管上下左右周围的至少一个防爆耐腐蚀元件，所述的每个防爆耐腐蚀元件是一个循环管段，其包括一上管、一下管、一高温端管和一低温端管；　　　　所述的高温端管包括蒸发段管和上升段管，所述的蒸发段管由两排蒸发管构成，位于高温烟气进口侧，该蒸发段管与上升段管之间采用一蒸发段上联箱连通；所述的上升段管的另一端与上管的一端连通；所述蒸发段管的另一端通过一蒸发段下联箱与下管的一端连通；　　　　所述的低温端管包括冷凝段管和下降段管，所述的冷凝段管由两排冷凝管构成，位于低温空气进口侧，该冷凝段管与下降段管之间采用一冷凝段下联箱连通；所述的下降段管的另一端与下管的另一端连通；所述冷凝段管的另一端通过一冷凝段上联箱与上管的另一端连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张子建，刘辉，孙全平，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]