新型餘熱鍋爐的製作方法
2023-11-12 00:34:52
新型餘熱鍋爐的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型餘熱鍋爐，它是由煙氣進口，煙氣出口，煙氣進口配流室，煙氣出口配流室，螺旋板式換熱芯，注水口，蒸汽出口，排汙口，捕液滴器，液面計，安全閥，殼體，頂部封頭，底部封頭所組成，其特徵在於：將螺旋板殼式換熱芯置於有頂部封頭和底部封頭的殼體中，所述螺旋板殼式換熱芯，是以中心管為中心，在其四周設置了螺旋狀煙氣道和螺旋狀水道，在煙氣道內設置翅片，煙氣通過進口煙氣配流室和出口煙氣配流室，使煙氣均布在換熱芯的螺旋狀煙氣道中。本實用新型的有益效果是：將工業過程中產生大量餘熱回收成有用蒸汽，又降低排煙溫度，減少熱汙染，達到節能、低碳、環保、經濟多項效益；同時實現了以板代管，取消管板，降價材料成本，減少加工費用。
【專利說明】新型餘熱鍋爐
所屬【技術領域】
[0001]本實用新型涉及ー種利用エ業餘熱產生水蒸氣的設備。
【背景技術】
[0002]エ業過程中會產生大量餘熱，如煙道氣(200-300°C )，高爐氣(約1500°C )，化工反應的エ藝氣(300-1000°C )……，隨著工業發展，能源供求緊張，環境熱汙染嚴重，充分利用這些餘熱作為ー種熱源，產生水蒸氣和熱水，藉以提高熱能利用率、降低燃料消耗、提高經濟效益、低碳環保，已成為各國政府，企業和廣大群眾的共識。為此產生了多種餘熱鍋爐。
[0003]公知的餘熱鍋爐，按換熱元件結構分，有兩大類。即管式換熱元件和熱管換熱元件。前者為傳統的後者則始用於上世紀60年代。
[0004]管式餘熱鍋爐的基本結構有:1.管殼式，由於需解決的主要矛盾不同，它們有列管式、螺旋盤管式、U形管式等。2.煙道式，其結構與一般エ業鍋爐類似，煙氣通過耐火材料砌成的爐膛，爐膛內布有排管，排管內的水汽化變成蒸汽，煙氣的壓カ不高，但溫度較高。
3.雙套管式，這類鍋爐適用於高溫高壓，高溫エ藝氣通過內套管，水在套管夾層間變成蒸汽。例如柴油裂解制乙烯裝置中的Schmidt急冷餘熱鍋爐和合成氨裝置中的Sulzer氣冷卻餘熱鍋爐。
[0005]傳統的管式結構，由於煙氣側給熱係數很低，從上世紀60年代開始出現了熱管式餘熱鍋爐。熱管具有極高的導熱能力和優良的等溫特性，大量用於餘熱鍋爐和空氣預熱器。由於高溫煙氣的熱量不是直接傳給待汽化的水，中間多了ー個傳熱過程，高溫煙氣先將熱量傳給熱管內充填的介質，使其汽化，再由熱管內充填的介質將熱量傳給熱管外側的水，其總傳熱效率要降低，熱管的另ー缺點是，由於材料和エ藝原因，熱管的服役期不長。
[0006]上述以管為換熱元件的餘熱蒸鍋爐的共同缺點是需用管板。
[0007]由發明人發明的「一種換熱芯可外抽的耐腐蝕雙軸向流螺旋板式換熱器ZL200510041521.1」，已在石油、化工、製藥、溴化鋰中央空調、壓縮式制冷機組、印染等行業中得到成功的應用。涉及有水-水、氣-水、汽-水、液-水、液-液間的換熱、單相流冷凝冷卻、多相流冷凝冷卻以及多股流換熱都有應用。
[0008]實現了以板代管，取消管板，降價材料成本，減少加工費用。
[0009]此外還有以下優點:
[0010]1.雖然流道很狹，由於實現了多條並聯，因此單節處理量較大；
[0011]2.由於設有外殼，故承壓能力可達到管殼式換熱器同樣的等級；
[0012]3.流體呈軸向流可以設置翅片，亟大的擴展了二次換熱面，可根據流體特性優選翅片的結構，更適用於氣體和多相流的換熱；
[0013]4.為純逆流換熱，端部溫差可以小到2V ；
[0014]5.可自由選取兩個流體的流道寬度，使兩個流體都可以在最佳流速下運行；
[0015]6.流體的 水當量直徑小,水側3-5mm,氣側5_20mm,在較低的流速下(水< 0.3m/s,氣<6m/s)即出現喘流；[0016]7.流體流態均勻，沒有死角，不僅使k值大，又弱化了結垢，可實現在線免拆除垢，運行費用和維修費用都低。
【發明內容】
[0017]為了克服公知的管式餘熱鍋爐的上述缺點，本實用新型的目的是提供ー種新型餘熱鍋爐。
[0018]採用的技術方案是:將由 申請人:發明的「一種換熱芯可外抽的耐腐蝕雙軸向流螺旋板式換熱器ZL200510041521.1」中的螺旋板式換熱芯取代管式換熱元件來換熱；在煙氣側設置翅片，以強化煙氣側的給熱。它是由煙氣進ロ，煙氣出口，煙氣進ロ配流室，煙氣出口配流室，螺旋板式換熱芯，注水ロ，蒸汽出口，排汙ロ，捕液滴器，液面計，安全閥，殼體，頂部封頭，底部封頭所組成，其特徵在於:將螺旋板殼式換熱芯置於有頂部封頭和底部封頭的殼體中，所述螺旋板殼式換熱芯，是以中心管為中心，在其四周設置了螺旋狀煙氣道和螺旋狀水道，在煙氣道內設置翅片，煙氣通過進ロ煙氣配流室和出ロ煙氣配流室，使煙氣均布在換熱芯的螺旋狀煙氣道中，將熱量傳給另一螺旋道中的水並使其汽化，所述煙氣進ロ配流室和煙氣出口配流室分別用上部弓形封板和下部弓形封板封堵，它們的蓋板和隔板設置支撐件和筋板。
[0019]這種方案的效果是:將エ業過程中產生大量餘熱回收成有用蒸汽，又降低排煙溫度，減少熱汙染，達到節能、低碳、環保、經濟多項效益；同時實現了以板代管，取消管板，降價材料成本，減少加工費用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是蒸汽餘熱鍋爐結構剖視圖；
[0021]圖2是圖1A-A剖視圖；
[0022]圖3是圖1B-B剖視圖；
[0023]圖4是圖1C-C剖視圖；
[0024]圖5是圖1D-D剖視圖。
[0025]圖中:1.排汙閥接管，2.底部封頭，3.殼體法蘭，4.煙氣出口，5.下部弓形封板，
6.螺旋板式換熱芯總成，7.殼體，8.液面計接管，9.捕液滴器，10.頂部封頭，11.蒸汽出ロ管，12安全閥接管，13.煙氣進ロ，14.上部弓形封板，15.注水ロ，16.煙氣進ロ配流室蓋板，17.煙氣進ロ配流室中間隔板，18.煙氣進ロ配流室側面隔板，19煙氣出口配流室蓋板，20.煙氣出口配流室中間隔板，21.煙氣出口配流室側面隔板，22.中心管，23.煙氣側翅片。
[0026]【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和實施例，對本實用新型作進ー步的描述。
[0028]應說明，所述附圖和實施例是用來說明本實用新型，並非用於限制本實用新型的範圍。在閱讀本發明後，如對本實用新型作各種改動或修改，都屬於等價的改動或修改，同樣包括於本申請所附權利要求書限定的範圍內
[0029]實施例，蒸汽餘熱鍋爐(參見圖1-圖5)
[0030]螺旋板式換熱芯6的詳細結構可參閱「ー種換熱芯可外抽的耐腐蝕雙軸向流螺旋板式換熱器ZL200510041521.1」。它是將換熱板以中心管22為軸，製成互不相通的兩條螺旋道，一條為煙氣道，另一條為水道。
[0031]將螺旋板式換熱芯6置於有頂部封頭10和底部封頭2的殼體7中，用煙氣進ロ配流室蓋板16，煙氣進ロ配流室中間隔板17，煙氣進ロ配流室側面隔板18，構成密閉的煙氣進ロ配流室，用煙氣出口配流室蓋板19，煙氣出口配流室中間隔板20，煙氣出口配流室側面隔板21，構成密閉的煙氣出ロ配流室，使煙氣均勻布在換熱芯的螺旋道中。
[0032]螺旋板式換熱芯總成6和殼體7間有ー環隙，在煙氣進ロ配流室和煙氣出ロ配流室處分別用上部弓形封板14和下部弓形封板5封堵，而在汽側未封堵。於是，螺旋板式換熱芯總成6和殼體7間的環隙與汽側相通，壓カ相等。由於煙氣側壓カ低於蒸汽側壓力，即在換熱芯內煙氣側是受外壓，在換熱芯內煙氣側設置翅片，並將進出口配流室的蓋板和隔板設置支撐件和筋板(圖中未示)，以提高煙氣側的穩定性。
[0033]作業時，將軟水由注水ロ 15注滿到正常水位，將煙氣由進ロ 17引入，經煙氣進ロ配流室均勻布於換熱芯的多條螺旋煙道中，將熱量傳給另一螺旋道中的水使其汽化，在其中形成含有大量汽泡的向上流動的多相流，其重度小於水，在中心管22中，由於表面熱強度較低，仍為單一相-飽和態水，且又有冷軟水注入，溫度較低，重度銷大，於是在螺旋道和中心管間的介質水產生了ー個重度差，促進了中心管的水向下、螺旋芯的水向上流動。經過換熱的煙氣由煙氣出口 4外排。當然煙氣的流向不限於此，亦可改為下進上出，可因地制宜地選擇。
[0034]產生的蒸汽經捕液滴器9由蒸汽出口管11外輸。汙水定期由排汙閥外排。
[0035]有益放果
[0036]本實用新型的有益效果是:將エ業過程中產生大量餘熱回收成有用蒸汽的同吋，降低排煙溫度，減少熱汙染，達到節能、低碳、環保、經濟多項複合效益。結構上實現了以板代管，取消管板，降價材料成本，減少加工費用。中心管起到下降管的作用，強化水在螺旋板式換熱芯中的循環，提高總傳熱係數，利用上下部弓形封板，使蒸汽壓カ由殼體承擔，使煙氣側流道處於受外壓狀態，又在煙氣側流道設置翅片，煙氣進出口配流室的隔板設置支撐件和筋板加強，以提高其穩定性。
【權利要求】
1.ー種新型餘熱鍋爐，它是由煙氣進ロ，煙氣出口，煙氣進ロ配流室，煙氣出口配流室，螺旋板式換熱芯，注水ロ，蒸汽出口，排汙ロ，捕液滴器，液面計，安全閥，殼體，頂部封頭，底部封頭所組成，其特徵在幹:將螺旋板殼式換熱芯置於有頂部封頭和底部封頭的殼體中，所述螺旋板殼式換熱芯，是以中心管為中心，在其四周設置了螺旋狀煙氣道和螺旋狀水道，在煙氣道內設置翅片，煙氣通過進ロ煙氣配流室和出ロ煙氣配流室，使煙氣均布在換熱芯的螺旋狀煙氣道中。
2.根據權利要求1所述的新型餘熱鍋爐，其特徵在於:在煙氣進ロ配流室和煙氣出口配流室處，分別用上部弓形封板和下部弓形封板封堵。
3.根據權利要求1所述的新型餘熱鍋爐，其特徵在於:煙氣進出ロ配流室的蓋板和隔板設置支撐件和筋板。
【文檔編號】F24H1/00GK203454079SQ201320250389
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年5月10日 優先權日:2013年5月10日
【發明者】吳植仁, 周群龍 申請人:淮安華電環保機械製造有限公司