地下工程柴油發電站煙氣廢熱三級逆流回收系統的製作方法

2023-06-02 19:09:56

地下工程柴油發電站煙氣廢熱三級逆流回收系統的製作方法
【專利摘要】一種地下工程柴油發電站煙氣廢熱三級逆流回收系統，包括發動機和換熱器，換熱器是由一級換熱器、二級換熱器和三級換熱器構成；換熱器之間通過金屬軋制彎頭連接；在進水管道設置流量調節閥；一級換熱器上設有進煙口和排水管；三級換熱器上設有進水管和排煙口；在一級換熱器、二級換熱器、三級換熱器的換熱管上軋制圓形肋片。本實用新型提出了三級逆流回收系統，通過改進熱交換器結構，在熱交換器中採用強化換熱技術，實現了大負荷超短距離煙氣廢熱的高效吸收，單位時間和空間上的熱負荷交換密度達到635KW/m3，降溫梯度達1250℃/m，換熱器入口水溫大於15℃時，出水溫度最高可達97℃，為地下柴油電站排煙偽裝和高原高寒地區地下工程的餘熱利用解決了關鍵技術難題。
【專利說明】地下工程柴油發電站煙氣廢熱三級逆流回收系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及地下工程柴油發電站高溫煙氣廢熱回收領域，具體說是一種地下工程柴油發電站煙氣廢熱三級逆流回收系統。
【背景技術】
[0002]地下工程柴油發電機組燃油燃燒產生的能量除部分轉化為電能外，其餘大部分轉化為熱量被排放掉，其中約30%由廢氣攜帶排除。以某型號165Kw柴油發電機組為例，該機組廢氣攜帶熱量約為141KW。柴油發電機組排放大量的高溫煙氣，既造成能源的極大浪費，也使地下電站暴露症候更為明顯。
[0003]表面式換熱器是常用的流體之間交換熱量的設備，技術成熟，效果可靠。但是，在某些特定場合，採用常規換熱原理和換熱工藝不能滿足設計要求。如地下工程電站排煙的熱交換，由於地下工程電站空間的制約，熱交換裝置的外形尺寸和體積受到嚴格限制，需在760X688X425空間上對165KW機組高溫煙氣所攜帶的大量熱負荷(約141KW)進行穩速熱交換，採用常規工藝是不能實現的。

【發明內容】

[0004]綜上所述，本實用新型的目的在於提供一種新型的地下工程柴油發電站煙氣廢熱三級逆流回收系統，針對柴油發電機組排放煙氣的廢熱進行回收利用，不僅有利於地下電站的偽裝隱蔽，而且為工程的廢熱利用奠定了基礎。尤其是在高原高寒地區，物資保障困難，充分利用廢熱，最大限度節能減排，對於提高地下工程的保障效能具有重要的現實意義。
[0005]本實用新型的目的通過以下技術來實現:
[0006]一種地下工程柴油發電站煙氣廢熱三級逆流回收系統，包括發動機和換熱器，換熱器是由一級換熱器、二級換熱器和三級換熱器構成；換熱器之間通過金屬軋制彎頭連接；在進水管道設置流量調節閥；一級換熱器上設有進煙口和排水管；三級換熱器上設有進水管和排煙口 ；在一級換熱器、二級換熱器、三級換熱器的換熱管上軋制圓形肋片。
[0007]上述的一級換熱器、二級換熱器、三級換熱器的換熱管的排管方式為叉列排列。
[0008]上述的一級換熱器、二級換熱器、三級換熱器的換熱管內插入螺旋線圈。
[0009]上述流量調節閥根據其前後級換熱器的水溫和設定的出水溫度調節本級換熱器流量；
[0010]本實用新型的工作原理:
[0011]發動機產生的煙氣由進煙口進入一級換熱器，通過二級換熱器，從三級換熱器排煙口排出；冷卻水由三級換熱器進水管引入，經二級換熱器流入一級換熱器後，再由一級換熱器的出水管排出。
[0012]本實用新型的優點及有益效果:
[0013]本實用新型提出了三級逆流回收系統，通過改進熱交換器結構，在熱交換器中採用強化換熱技術，實現了大負荷超短距離煙氣廢熱的高效吸收，單位時間和空間上的熱負荷交換密度達到635KW/m3，降溫梯度達1250°C /m，換熱器入口水溫大於15°C時，出水溫度最高可達97°C，為地下柴油電站排煙偽裝和高原高寒地區地下工程的餘熱利用解決了關鍵技術難題。
[0014]由於煙氣溫度高達500°C，換熱器採用了金屬銅一鋁複合軋制肋片U型盤管材料和結構，這種銅鋁管緊密複合在一起的軋制工藝，使換熱器具有很高的傳熱性能，耐腐蝕和高溫，成功地解決了表面式換熱器防止冷卻水汽化、大溫差結構變形和裝置爆裂的問題。
[0015]本實用新型採用的換熱器排管方式為叉排，換熱器安裝時，高溫煙氣垂直衝刷管束，經大量試驗研究表明，換熱器管子叉列比順列換熱效果好，橫向衝刷比縱向衝刷換熱係數大，單位時間內傳熱量大，傳熱效率高。
[0016]本實用新型採用內螺旋線圈改變流動狀態。在管內插入螺旋線圈強化傳熱是一種簡易可行的強化傳熱的方法。在插有螺旋線圈的管子中，在近壁區域，流體一方面由於螺旋線圈的作用而發生旋轉，另一方面還周期性的受到線圈的螺旋金屬絲的擾動，因而可以使傳熱強化。
[0017]本實用新型採用外肋片擴大換熱面積。擴大換熱面的方式有很多種，比較常用是在管子外面加肋片，我們就常用的板肋管和圓肋管兩種肋管方式做試驗研究，確定採用圓肋管。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0019]圖中:1_進煙口 2-三級換熱器3-進水管4-排煙口 5-—級換熱器6_出水管7-二級換熱器
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0021]如圖1所示，一種地下工程柴油發電站煙氣廢熱三級逆流回收系統，包括發動機和換熱器，其特徵是:所述的換熱器是由一級換熱器5、二級換熱器7和三級換熱器2構成；換熱器之間通過金屬軋制彎頭連接；在進水管3道設置流量調節閥；所述的一級換熱器5上設有進煙口 I和排水管6 ;三級換熱器2上設有進水管3和排煙口 4 ;在一級換熱器5、二級換熱器7、三級換熱器2的換熱管上軋制圓形肋片。
[0022]一級換熱器5、二級換熱器7、三級換熱器2的換熱管的排管方式為叉列排列。
[0023]一級換熱器5、二級換熱器7、三級換熱器2的換熱管內插入螺旋線圈。
實施例
[0024]發動機產生的煙氣由進煙口 I進入一級換熱器5，通過二級換熱器7，從三級換熱器2排煙口 4排出；冷卻水由三級換熱器2進水管3引入，經二級換熱器7流入一級換熱器5後，再由一級換熱器5的出水管6排出。
【權利要求】
1.一種地下工程柴油發電站煙氣廢熱三級逆流回收系統，包括發動機和換熱器，其特徵是:換熱器是由一級換熱器(5)、二級換熱器(7)和三級換熱器(2)構成；換熱器之間通過金屬軋制彎頭連接；在進水管(3)道設置流量調節閥；一級換熱器(5)上設有進煙口(I)和排水管(6);三級換熱器(2)上設有進水口(3)和排煙口(4);在一級換熱器(5)、二級換熱器(7)、三級換熱器(2)的換熱管上軋制圓形肋片。
2.如權利要求1所述的一種地下工程柴油發電站煙氣廢熱三級逆流回收系統，其特徵在於:所述的一級換熱器(5)、二級換熱器(7)、三級換熱器(2)的換熱管的排管方式為叉列排列。
3.如權利要求1所述的一種地下工程柴油發電站煙氣廢熱三級逆流回收系統，其特徵在於:所述的一級換熱器(5)、二級換熱器(7)、三級換熱器(2)的換熱管內插入螺旋線圈。
【文檔編號】F02G5/02GK203547986SQ201320726800
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】曾以雄, 王彥林, 劉衡, 楊智 申請人:中國人民解放軍蘭州軍區司令部工程科研設計所