【技术实现步骤摘要】
本技术属于换热器，尤其涉及一种新型热管换热器。
技术介绍
1、热管换热器是一种利用热管作为传热元件的换热设备，具有传热效率高、结构紧凑、运行可靠等优点，广泛应用于化工、冶金、电力等行业。热管是一种利用相变传热原理的高效传热元件，其内部预先灌注有一定量的工质，在加热端吸收热量蒸发，在冷却端放热凝结，通过工质的循环实现热量的传递。
2、现有的热管换热器存在一些问题，一是热管内部容易产生不凝性气体，影响换热效果。不凝性气体是指在工作温度下不会液化的气体，如空气、氮气等。不凝性气体可能来源于工质本身的杂质、焊接时残留的气体或者运行过程中渗入的气体。由于不凝性气体的密度小于工质的密度，它们会在热管内部上升并聚集在冷却端，形成一段“气柱”。由于“气柱”部分的传热系数极低，基本不参与传热过程，因此会降低热管的有效换热面积和换热效率。随着运行时间的延长，“气柱”的长度会逐渐增加，甚至导致热管失效。
3、目前，解决不凝性气体问题的常用方法是定期对热管进行排气操作。排气操作通常需要停止换热器的运行，并将整个换热器返厂进行检修，不仅会影响生产效率，而且会成本较高、
4、第二个问题是现有的水套管结构导致冷却水流速较低，影响换热效果。水套管是指包裹在每根热管外部的金属管壳，其作用是将冷却水引入和引出，并与热管之间形成一个环形流道。环形流道内的冷却水与外部环境隔绝，只与热管之间进行传热。
5、然而，现有的水套管结构存在以下缺点：一方面，由于水套管和热管之间没有任何导流装置，冷却水沿着轴向流动时扰动不足，无法充
6、中国技术专利(申请号：cn201621471918.5)中公开了一种套管式结构搪玻璃热管式低温省煤器，它包括通过管板槽钢隔开的烟箱和集热箱；所述集热箱包括热管、水套管、下连通管、上连通管、软水进口、软水出口、连通管封头；多根热管从下至上依次穿过管板槽钢、下连通管将其冷端伸入水套管中，水套管并联连接在上连通管、下连通管之间并与上连通管、下连通管连通。该技术提供了一种钢材使用量少、承压能力强、出现焊接缺陷时易修复、换热效率高、使用寿命长的低温省煤器，但其热管上部被完全包裹于水套管与连通管内，热管上部较为脆弱的焊缝长时间受冷却水冲刷，易发生腐蚀，造成冷却水泄漏进热管管腔，若同时该热管蒸发段受烟气磨损穿孔，则会造成冷却水泄漏进烟道内。
7、中国技术专利(申请号：cn200520069206.6)中公开了一种用于锅炉烟气脱硫系统原烟气降温的具有不窜漏、耐腐蚀性且易清灰的分离套管式热管烟气降温器，解决了原烟气的泄漏和换热器的露点腐蚀、积灰问题。该热管烟气降温器，包括壳体，壳体内设有热管，热管外设有套管，热管上固定连接有焊接块，壳体内还设有起分隔作用的中孔板，所述中孔板与焊接块采用焊接密封结构，但其热管上部完全密封，无排气装置，无法排除不凝性气体，长时间运行后，换热器的换热效果逐渐下降且难以修复。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种新型热管换热器，能够防止热管内出现气柱导致换热效果降低，减少维护成本，提高换热效果，减少钢材耗量。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
2、根据本技术的一个方面，提供了一种新型热管换热器，所述换热器包括用于竖直支撑设置多根热管的框架，在框架的顶端设置有中隔板，在中隔板上方由上至下依次设置有上集箱和下集箱，多根热管由自上而下依次竖直穿过上集箱、下集箱和中隔板进入框架的底端内，热管顶端向上延伸出上集箱顶部；在每根热管外部套设有水套管，水套管的两端竖直连接在上集箱和下集箱之间，每根热管外部与水套管内壁之间设置有沿轴线方向延伸的冷却水导流机构。
3、进一步，所述冷却水导流机构为沿热管外壁螺旋分布的螺旋导流板；所述螺旋导流板套设于热管上。
4、进一步，所述冷却水导流机构为沿热管外壁轴线竖直设置的球形导流板。
5、进一步，在中隔板上设置有壳体；所述壳体罩设于中隔板顶部，所述中隔板上部区域被壳体包围，在壳体顶端设有可开启的顶盖。
6、进一步，所述上集箱的一侧连接有进水联箱；所述下集箱的一侧连接有出水联箱。
7、进一步，还包括封头，所述封头包括封头底座和封头螺帽，所述封头底座外侧下部与热管顶部内侧焊接，所述封头螺帽与封头底座螺纹连接。
8、进一步，所述封头底座内自上而下设有相互连通的第一通道和第二通道，且第一通道的直径大于第二通道的直径；所述第一通道对应的，在封头底座侧壁上设有连通至第一通道内的排气孔，封头螺帽螺纹连接在第一通道内。
9、进一步，在靠近排气孔水平位置的第一通道的底端设置有用于封堵第二通道顶端的钢珠，封头螺帽螺的下端与钢珠接触。
10、综上所述，本技术采用了上述技术方案，本技术具有以下技术效果：
11、1.本技术的热管顶部穿出上集箱，并露出一定长度，避免了较为脆弱的焊缝部位受到冷却水水流的冲刷与腐蚀，同时，露出的热管段可以容纳一定量的不凝性气体，当“气柱”长度未超过露出段长度时，不凝性气体对换热效果没有影响，延长了热管的检修间隔时间，在热管的生命周期里减少了排气次数，降低了热管的维护成本。
12、2.本技术通过设置冷却水导流机构，能够增强冷却水的扰动，减小冷却水流通截面从而提高水速，进而提高换热效果，且在同等换热效果的情况下，还能够缩短冷凝段的长度，从而减少钢材耗量，降低成本。
13、3.本技术在热管顶部设有封头，对不凝性气体造成换热能力下降的热管，可在关闭冷却水后，通过封头将管内的不凝性气体排出，排尽后再将封头关闭，密封热管，经过排气后的热管即可恢复原本的换热效果，延长了热管的使用寿命，同时，维修过程无需停炉，也无需将换热器返厂，降低了热管的维修时间和成本，提高了换热器的经济性。
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1.一种新型热管换热器，其特征在于：所述换热器包括用于竖直支撑设置多根热管的框架，在框架的顶端设置有中隔板，在中隔板上方由上至下依次设置有上集箱和下集箱，多根热管由自上而下依次竖直穿过上集箱、下集箱和中隔板进入框架的底端内，热管顶端向上延伸出上集箱顶部；在每根热管外部套设有水套管，水套管的两端竖直连接在上集箱和下集箱之间，每根热管外部与水套管内壁之间设置有沿轴线方向延伸的冷却水导流机构。
2.根据权利要求1所述一种新型热管换热器，其特征在于：所述冷却水导流机构为沿热管外壁轴线方向竖直设置的球形导流板。
3.根据权利要求1所述一种新型热管换热器，其特征在于：所述冷却水导流机构为沿热管外壁螺旋分布的螺旋导流板；所述螺旋导流板套设于热管上。
4.根据权利要求1所述一种新型热管换热器，其特征在于：在中隔板上设置有壳体；所述壳体罩设于中隔板顶部，所述中隔板上部区域被壳体包围，在壳体顶端设有可开启的顶盖。
5.根据权利要求1所述一种新型热管换热器，其特征在于：所述上集箱的一侧连接有进水联箱；所述下集箱的一侧连接有出水联箱。
6.根据
7.根据权利要求6所述一种新型热管换热器，其特征在于：所述封头底座内自上而下设有相互连通的第一通道和第二通道，且第一通道的直径大于第二通道的直径；所述第一通道对应的，在封头底座侧壁上设有连通至第一通道内的排气孔，封头螺帽螺纹连接在第一通道内。
8.根据权利要求7所述一种新型热管换热器，其特征在于：在靠近排气孔水平位置的第一通道的底端设置有用于封堵第二通道顶端的钢珠，封头螺帽螺的下端与钢珠接触。
...【技术特征摘要】
1.一种新型热管换热器，其特征在于：所述换热器包括用于竖直支撑设置多根热管的框架，在框架的顶端设置有中隔板，在中隔板上方由上至下依次设置有上集箱和下集箱，多根热管由自上而下依次竖直穿过上集箱、下集箱和中隔板进入框架的底端内，热管顶端向上延伸出上集箱顶部；在每根热管外部套设有水套管，水套管的两端竖直连接在上集箱和下集箱之间，每根热管外部与水套管内壁之间设置有沿轴线方向延伸的冷却水导流机构。
2.根据权利要求1所述一种新型热管换热器，其特征在于：所述冷却水导流机构为沿热管外壁轴线方向竖直设置的球形导流板。
3.根据权利要求1所述一种新型热管换热器，其特征在于：所述冷却水导流机构为沿热管外壁螺旋分布的螺旋导流板；所述螺旋导流板套设于热管上。
4.根据权利要求1所述一种新型热管换热器，其特征在于：在中隔板上设置有壳体；所述壳体罩设于中隔板顶部，所述中隔...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚卫华，李勤刚，张旭，何际原，江孔荣，吴国华，张凯，周开拓，
申请(专利权)人：广西广投北海发电有限公司，
类型：新型
国别省市：
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