高温烟气与多介质间热量交换的整体列管式换热器制造技术

一种高温烟气与多介质间热量交换的整体列管式换热器，其由列管组成的换热管束呈水平状态，两端分别设在两矩形竖直管板与其对应的通孔上，上述管板两侧边分别与两竖直的外壳板两侧边相连，构成上下为开口的长方筒形箱体即为换热管室，箱体的上开口与高温烟气进口组件一端相连，箱体的下开口与高温烟气出口组件一端相连，在上述箱体两侧的管板上，下部设一端与管板相连的一种介质进、出口组件，上部设一端分别与管板相连的两种介质进、出口组件。本实用新型专利技术能在烟气温度较高的工况下使用，可与３种不同介质进行热量交换，并可提高整体式换热器的使用寿命，加工难度小、热效率高、占用空间小、成本低。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种空气预热器，特别是高温烟气与多介质间进行热 量交换的列管空气预热器。
技术介绍
目前，热管空气预热器广泛应用在石油、化工、冶金等行业的加热炉节能设备中，但是有许多工况的烟气介质温度比较高，为防止热管因温度过高而发生爆管，人 们曾采用降低热管壁温即减少烟气侧换热面积或选择适于较高温度的热管工作介质，它们 的不足之处是前者若达到相同的换热能力就需增加设备的体积，后者的高温热管其工作 介质凝固点较高，在温度较低易造成内部工质的滞留，或者在冷端使传热工质凝固，而影响 传热性能。因此高温工况时人们采用列管式换热器，并且列管内增加扰流子片来增强换热 面积；又或者采用热管空气预热器烟室前与列管换热器相连，但是对于预热一种介质是非 常适用的，对于同时与多介质进行热量交换的热管换热器，若采用分体式，成本相对较高， 需占用较大的空间。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高温烟气可同时与多种介质进行热 量交换，并且传热效率高、使用寿命长、占用空间小、成本低的高温烟气与多介质间热量交 换的整体列管式换热器。本技术主要包括有换热管、管板、外壳板、烟气及介质进出口组件。其中，换 热管为列管，最好是内有强化传热扰流子的列管，该列管可以是光管，但最好是外有扩展换 热面的翅片管，该翅片可以是螺旋翅片、肋片、翼片、H型翅片及钉头管等，被预热介质走管 内，高温烟气走管外。上述若干换热管组成换热管束，该呈水平状态的换热管束两端分别设 在两矩形竖直管板与其对应的通孔上，若介质为非易燃、易爆、有毒气体，换热管一端固定 在管板上，另一端可固定在管板上，也可与管板活动连接，为满足热胀冷缩的要求，在固定 有换热管的管板外侧设有弧形板或活动连接，使其可随温度变化伸缩。上述管板两侧边分 别与两竖直的外壳板两侧边相连，构成上下为开口的长方筒形箱体即为换热管室，上述管 板或外壳板从上到下可以是一块整板，也可以是两块板，安装时连成一块，以防止运输时超 高。上述换热室箱体的上开口与高温烟气进口组件一端相连，下开口与高温烟气出口组件 一端相连，烟气自上而下垂直流动。在上述箱体两侧的管板上设有对应的三种介质进出口 组件，即下部设一种介质进出口组件，上部设两种介质进出口组件，这三种介质进出口组件 的一端分别与管板相连，并将管板上的换热管分割成三部分。因烟气温度过高，最好在管 板、外壳板及烟气进出口组件与烟气接触的一侧均设有耐高温材料层；介质进出口组件与 管板之间也分别设有与其对应的矩形耐热材料环。本技术在工作时，高温烟气从上向下行进的过程中与换热管进行热量交换， 即将其携带的热量传给各换热管中的介质，于是进入换热管内的冷介质吸收热量后温度升 高，达到将他们预热的目的；而高温烟气从上向下逐渐降温然后从烟气出口排出。本技术与现有技术相比具有如下优点1、本技术有效地克服了热管换热器爆管的可能及分体式热管换热器占用空 间较大，成本较高的缺点，能在烟气温度较高的工况下使用，可与3种不同介质进行热量交 换，并可提高整体式换热器的使用寿命。2、结构简单、加工难度小、热效率高、占用空间小、成本低。3、换热管内部有扰流子可强化传热；烟气走管外，污垢易清除。附图说明图1是本技术主视局剖示意简图。图2是本技术侧视示意简图。图3是本技术上部箱体俯视简图。具体实施方式在图1和图2所示的高温烟气与多介质间热量交换的整体列管式 换热器示意简图中，换热管1为内有扰流子外有翅片的列管，上述若干换热管组成换热管 束，该呈水平状态的换热管束两端分别设在两矩形竖直管板2与其对应的通孔上，上箱体 的换热管两端均固定在管板上，管板外侧设有弧形板3，下箱体的换热管一端固定在管板上 另一端与管板活动连接，即在介质出口侧管板外侧钻同心但孔径不同且深度合适的两种规 格孔，管子端部缠绕密封材料后用压盖密封。上述管板两侧边分别与两竖直的外壳板4两 侧边相连，构成上下为开口的长方筒形箱体即为换热管室，箱体的上开口与高温烟气进口 组件5 —端相连，箱体的下开口与高温烟气出口组件6—端相连。在上述箱体两侧的管板 上设有对应的三种介质进、出口组件，即下部设一种介质进、出口组件7、8，上部设两种介质 进口组件9、10、出口组件11、12，这三种介质进、出口组件的一端分别与管板相连，并将管 板上的换热管分割成三部分。另在上箱体设两面均设保温材料层的竖直隔板13，如图3所 示。同时在管板、外壳板及烟气进出口组件与烟气接触的一侧均设有耐高温材料层14 ；介 质进出口组件与管板之间也分别设有与其对应的矩形耐热材料环15。在管板及外壳板上、 下两端分别设有与其对应的矩形框板16，使烟气或介质进出口组件与其相连，以增加该换 热器的强度。权利要求一种高温烟气与多介质间热量交换的整体列管式换热器，其特征在于由列管组成的换热管束呈水平状态，两端分别设在两矩形竖直管板与其对应的通孔上，上述管板两侧边分别与两竖直的外壳板两侧边相连，构成上下为开口的长方筒形箱体即为换热管室，箱体的上开口与高温烟气进口组件一端相连，箱体的下开口与高温烟气出口组件一端相连，在上述箱体两侧的管板上，下部设一端与管板相连的一种介质进、出口组件，上部设一端分别与管板相连的两种介质进、出口组件。2.根据权利要求1所述的高温烟气与多介质间热量交换的整体列管式换热器，其特征 在于在管板、外壳板及烟气进出口组件与烟气接触的一侧均设有耐高温材料层。3.根据权利要求2所述的高温烟气与多介质间热量交换的整体列管式换热器，其特征 在于介质进出口组件与管板之间也分别设有与其对应的矩形耐热材料环。4.根据权利要求3所述的高温烟气与多介质间热量交换的整体列管式换热器，其特征 在于换热管为内有扰流子的列管。5.根据权利要求4所述的高温烟气与多介质间热量交换的整体列管式换热器，其特征 在于换热管为外有翅片的列管。专利摘要一种高温烟气与多介质间热量交换的整体列管式换热器，其由列管组成的换热管束呈水平状态，两端分别设在两矩形竖直管板与其对应的通孔上，上述管板两侧边分别与两竖直的外壳板两侧边相连，构成上下为开口的长方筒形箱体即为换热管室，箱体的上开口与高温烟气进口组件一端相连，箱体的下开口与高温烟气出口组件一端相连，在上述箱体两侧的管板上，下部设一端与管板相连的一种介质进、出口组件，上部设一端分别与管板相连的两种介质进、出口组件。本技术能在烟气温度较高的工况下使用，可与3种不同介质进行热量交换，并可提高整体式换热器的使用寿命，加工难度小、热效率高、占用空间小、成本低。文档编号F28D7/16GK201599817SQ20102001013公开日2010年10月6日 申请日期2010年1月11日 优先权日2010年1月11日专利技术者于兰凤, 李亚, 逄燕, 钟华 申请人:大连熵立得传热技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温烟气与多介质间热量交换的整体列管式换热器，其特征在于：由列管组成的换热管束呈水平状态，两端分别设在两矩形竖直管板与其对应的通孔上，上述管板两侧边分别与两竖直的外壳板两侧边相连，构成上下为开口的长方筒形箱体即为换热管室，箱体的上开口与高温烟气进口组件一端相连，箱体的下开口与高温烟气出口组件一端相连，在上述箱体两侧的管板上，下部设一端与管板相连的一种介质进、出口组件，上部设一端分别与管板相连的两种介质进、出口组件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚，钟华，于兰凤，逄燕，
申请(专利权)人：大连熵立得传热技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]