CN200968793Y - 低阻损气－汽换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种低阻损气－汽换热器，其主要包括：管板，换热管，壳体，管箱，蒸汽进口，蒸汽出口：烟气进口，烟气出口，废液排出口；在壳体的中部设置有膨胀节，在壳体的中下部设置有耳座；在壳体的内部还设置有拉杆，定距管，防冲板和折流板；上述壳体设计为圆形结构，管箱设计为圆锥形结构，换热管选用列管式换热器；其中的换热管采用直管，不但大大降低了管程阻损，也便于换热管的更换、清洗等；采用可拆卸的管箱，便于设备的检修；优化了换热管排列，提高换热效率，为尽量回收利用烟气热量奠定基础；本实用新型设备体积小，重量轻，运行维护方便，运行维护费用低；设备寿命长。

Description

低阻损气-汽换热器

技术领域

本实用新型涉及一种钢铁冶金业的气-汽换热器，特别是涉及一种节能低阻损的气-汽换热器。

背景技术

目前钢铁冶金业用的气-汽换热器一般采用翅片管式换热器或者蛇形管式换热器。翅片管式换热器一般只适用于低压蒸汽换热，蒸汽压力一般在1.0Mpa以下，不能适应蒸汽压力太高的工况，烟气、蒸汽侧阻力损失均偏大。而蛇形管式换热器一般用于蒸汽锅炉蒸汽的过热，介质(尤其是蒸汽)侧的阻力损失较大，且蒸汽温度波动大，需要专门的减温装置。

如图1所示，是蛇形管式换热器的结构示意图。其主要包括：壳体21，蛇形换热管22，蒸汽进口23，蒸汽出口24，烟气进口25，烟气出口26，这种蛇形管式换热器的缺点是：蒸汽侧(管内)流通截面积小，蒸汽流速太高，因此蒸汽侧压力降过大；另外单台换热器的换热面小，不易实现大面积的换热。

如图2所示，是翅片管式换热器的结构示意图。其主要包括：壳体31，翅片换热管32，管箱33，蒸汽进口34，蒸汽出口35，烟气进口36，烟气出口37，这种翅片管式换热器缺点是：蒸汽侧(管内)流通截面积小，蒸汽流速太高，因此蒸汽侧压力降过大；要实现烟气的大温度降，必须增加大量翅片管的排数，翅片管的排数增加，烟气侧的压力降也相应增加。

由此可见，上述现有的气-汽换热器在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决气-汽换热器存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的气-汽换热器存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的低阻损气-汽换热器，能够改进一般现有的气-汽换热器，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型的主要目的在于，克服现有的气-汽换热器存在的缺陷，而提供一种新的低阻损气-汽换热器，所要解决的技术问题是使其在保证气-汽换热器的换热效率的前提下尽量降低蒸汽侧、烟气侧的阻力损失，满足余热利用设备对低阻损的特殊要求；提高设备承压能力，满足较高蒸汽压力工作需要；简化设备结构，减轻设备重量，减少检修维护工作量，提高***运行可靠性，延长设备寿命，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种低阻损气-汽换热器，其包括：管板，换热管，壳体，折流板，管箱，蒸汽进口，蒸汽出口，烟气进口，烟气出口以及废液排出口；其中，在壳体的底端和上端分别设置有管板，在壳体上端管板的上部安装有管箱，在壳体的内部设置有换热管和折流板；折流板是半圆形钢板，穿设在换热管上；在壳体的上部侧壁设置有蒸汽进口，在壳体的下部侧壁设置有蒸汽出口；在壳体的底面设置有烟气进口，在管箱的顶端设置有烟气出口，在壳体的底部设置有废液排出口。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的低阻损气-汽换热器，其中所述的壳体是圆筒形结构；管箱为圆锥形。

前述的低阻损气-汽换热器，其中所述的换热管采用直管。

前述的低阻损气-汽换热器，其中所述的壳体的中部设置有膨胀节，在壳体的中下部设置有耳座。

前述的低阻损气-汽换热器，其中所述的管板上设有拉杆，该拉杆一端焊在管板上，另一端设有螺纹，采用螺母固定有折流板；在拉杆上套设有多个定距管，该定距管是一组长度相同的圆钢管，每两个定距管间安装折流板。

前述的低阻损气-汽换热器，其中所述的壳体的内部，对应蒸汽进口的位置设置有防冲板，该防冲板是一块圆弧形钢板。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本实用新型的主要技术内容如下：

本实用新型提出一种低阻损气-汽换热器，其主要包括：管板，换热管，壳体，管箱，蒸汽进口，蒸汽出口：烟气进口，烟气出口，废液排出口；在壳体的中部设置有膨胀节，在壳体的中下部设置有耳座；在壳体的内部还设置有拉杆，定距管，防冲板和折流板；上述壳体设计为圆形结构，管箱设计为圆锥形结构，换热管选用列管式换热器；其中的换热管采用直管，不但大大降低了管程阻损，也便于换热管的更换、清洗等；采用可拆卸的管箱，便于设备的检修；优化了换热管排列，提高换热效率，为尽量回收利用烟气热量奠定基础；本实用新型设备体积小，重量轻，运行维护方便，运行维护费用低；设备寿命长。

借由上述技术方案，本实用新型低阻损气-汽换热器至少具有下列优点：

1，本实用新型低阻损气-汽换热器的设计为圆形结构，管箱设计为圆锥形结构，蒸汽在壳体侧流动，最大限的提高了蒸汽的流通截面积，从而减小了蒸汽侧的压力压降；该结构形式为提高设备工作压力、保障设备寿命奠定了基础。

2，本实用新型的换热管选用列管式换热器，采用直管，不但大大降低了管程阻损，也便于换热管的更换、清洗等。

3，采用可拆卸的管箱，便于设备的检修；优化了换热管排列，提高换热效率，为尽量回收利用烟气热量奠定基础。

4，低阻损气-汽换热器热效率高，可降低烟气温度300℃；阻损小，节能效果较好，简化了***；管程蒸汽侧阻损小，为余热蒸汽的有效利用创造了有利条件。

5，本实用新型设备体积小，重量轻，运行维护方便，运行维护费用低；设备寿命长。

综上所述，本实用新型特殊结构的低阻损气-汽换热器，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的气-汽换热器具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是现有技术蛇形管式换热器的结构示意图。

图2是现有技术翅片管式换热器的结构示意图。

图3是本实用新型低阻损气-汽换热器的结构示意图。

1：管板                     2：换热管

3：壳体                     4：耳座

5：拉杆                  6：膨胀节

7：定距管                8：防冲板

9：折流板                10：管箱

11：蒸汽进口             12：蒸汽出口

13：烟气进口             14：烟气出口

15：废液排出口

21：壳体                 22：蛇形换热管

23：蒸汽进口             24：蒸汽出口

25：烟气进口             26：烟气出口

31：壳体                 32：翅片换热管

33：管箱                 34：蒸汽进口

35：蒸汽出口             36：烟气进口

37：烟气出口

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的低阻损气-汽换热器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

低阻损气-汽换热器在保证气-汽换热器的换热效率的前提下尽量降低蒸汽侧、烟气侧的阻力损失，以满足余热利用设备对低阻损的特殊要求；提高设备承压能力，满足较高蒸汽压力工作需要；简化设备结构，减轻设备重量，减少检修维护工作量，提高***运行可靠性，延长设备寿命。

请参阅图3所示，本实用新型低阻损气-汽换热器，其包括管板1，换热管2，壳体3，耳座4，拉杆5，膨胀节6，定距管7，防冲板8，折流板9，管箱10，蒸汽进口11，蒸汽出口12：烟气进口13，烟气出口14，废液排出口15；

其中，在壳体3的底端和上端分别设置有管板1，在壳体3上端管板1的上部安装有管箱10，在壳体3的内部设置有换热管2和折流板9，折流板是半圆形钢板，穿设在换热管上；在壳体3的上部侧壁设置有蒸汽进口11，在壳体3的下部侧壁设置有蒸汽出口12；在壳体3的底面设置有烟气进口13，在管箱10的顶端设置有烟气出口14，在壳体3的底部设置有废液排出口15；

在壳体3的中部设置有膨胀节6，在壳体3的中下部设置有耳座4；

本实用新型在壳体3的内部还设置有两件以上的拉杆5，两件以上的定距管7，防冲板8，和两件以上的折流板9；

该拉杆5一端焊在管板1上，另一端设有螺纹，采用螺母固定有折流板9；在拉杆5上套设有多个定距管7，该定距管7是一组长度相同的圆钢管，每两个定距管7间安装折流板9。

上述拉杆5是一端焊在管板1上，另一端带螺纹的圆钢，用于固定定距管7，并通过定距管7使折流板9固定在要求的位置上，满足蒸汽流通及换热要求；

上述定距管7是一组长度相同的圆钢管，定距管7套在拉杆5上，将折流板9等距固定，保证壳体3流通通道的均匀和畅通；

上述防冲板8是一块圆弧形钢板，安装在蒸汽进口11处，是为了保护蒸汽进口11处的换热管2，避免蒸汽进口11处的换热管2受高速蒸汽气流的冲刷，延长该处换热管2的使用寿命。

上述折流板9是穿在换热管2上，通过拉杆5及定距管7均匀布置在壳体3内的半圆形钢板，保证了壳体3内蒸汽流通通道的均匀，促使蒸汽在壳体3内折流流动，提高了蒸汽的流通速度，延长蒸汽在壳体3内的流通时间，从而大大提高了换热效率，为减小设备体积奠定了基础。

本实用新型低阻损气-汽换热器的壳体3设计为圆筒形结构，管箱10设计为圆锥形结构，换热管2选用列管式换热器，其管程所选材料为20Gh和16MnII。该结构形式为提高设备工作压力、保障设备寿命奠定了基础。管程换热管采用直管，不但大大降低了管程阻损，也便于换热管的更换、清洗等。采用可拆卸的管箱10，便于设备的检修。优化换热管排列，提高换热效率，为尽量回收利用烟气热量奠定基础。另外采用圆形结构，降低设备重量。

饱和蒸汽从蒸汽进口11进入壳体3，通过折流板9使蒸汽在壳体3折流流动，蒸汽通过换热管2与高温烟气充分换热，回收高温烟气大部分热量后，变成过热蒸汽从蒸汽出口12流出，满足用户需要或蒸汽远距离输送的要求。

高温烟气从烟气进口13通过下端管板1进入换热管2，与蒸汽充分换热烟气温度降到合适温度后进入管箱10并通过烟气出口14，最终经烟囱排入大气或循环使用。

在该设备投产初期，壳体3的底部可能会集积一些凝结水，通过废液排出口15及时将其排除。在设备***水压试验或冲洗设备时通过废液排出口15将余液排出，保证设备的正常运行。

该设备的工作原理就是回收利用高温烟气的热量，将饱和蒸汽加热为过热蒸汽，以满足蒸汽用户对过热蒸汽的需要，或蒸汽远距离输送的要求。

本实用新型低阻损气-汽换热器特点：蒸汽在壳程侧流动，最大限的提高了蒸汽的流通截面积，从而减小了蒸汽侧的压力压降；烟气在光滑直管内流动，也使其阻力损失降到了最低。

本实用新型低阻损气-汽换热器热效率高，可降低烟气温度300C；阻损小，节能效果较好，如管程烟气侧阻损小于530Pa，可以不设烟气排引风机，简化了***，减少了能源消耗，效益明显；管程蒸汽侧阻损也仅为17.35kPa，为余热蒸汽的有效利用创造了有利条件。本设备体积小，运行维护方便，运行维护费用低；设备寿命长。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1、一种低阻损气-汽换热器，其特征在于其包括：管板，换热管，壳体，折流板，管箱，蒸汽进口，蒸汽出口：烟气进口，烟气出口以及废液排出口；

其中，在壳体的底端和上端分别设置有管板，在壳体上端管板的上部安装有管箱，在壳体的内部设置有换热管和折流板；折流板是半圆形钢板，穿设在换热管上；

在壳体的上部侧壁设置有蒸汽进口，在壳体的下部侧壁设置有蒸汽出口；在壳体的底面设置有烟气进口，在管箱的顶端设置有烟气出口，在壳体的底部设置有废液排出口。

2、根据权利要求1所述的低阻损气-汽换热器，其特征在于其中所述的壳体是圆筒形结构；管箱为圆锥形。

3、根据权利要求1所述的低阻损气-汽换热器，其特征在于其中所述的换热管采用直管。

4、根据权利要求1所述的低阻损气-汽换热器，其特征在于其中所述的壳体的中部设置有膨胀节，在壳体的中下部设置有耳座。

5、根据权利要求1所述的低阻损气-汽换热器，其特征在于其中的管板上设有拉杆，该拉杆一端焊在管板上，另一端设有螺纹，采用螺母固定有折流板；在拉杆上套设有多个定距管，该定距管是一组长度相同的圆钢管，每两个定距管间安装折流板。

6、根据权利要求1所述的低阻损气-汽换热器，其特征在于壳体的内部，对应蒸汽进口的位置设置有防冲板，该防冲板是一块圆弧形钢板。

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