CN202048820U - 高炉冲渣水专用换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高炉冲渣水专用换热器，包括管箱、壳体及安装在壳体内的管束，所述管束的两端安装在管板上，通过管板与壳体固定连接；其中所述的管束是螺旋扁管，通过排布的螺旋扁管相互支撑。取消传统的管壳式换热器壳程的折流板，通过排布换热管进行相互支撑，螺旋扁管独特的结构使管程与壳程处于螺旋流动，促进了湍流程度，大大增加了每个压力降单位的热传递效率，在同一压力降的情况下提高40％。除渣水在螺旋扁管内作螺旋状流动，形成了不易堵塞的特性。取消了壳程的折流板，换热器无流动死区，减少了污垢的沉积。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于钢铁行业中高温炉渣冷却的冲渣水进行冷却降温的换热器。具体说是一种高炉冲渣水专用换热器。充分利用了高炉冲渣水的余热，避免了换热管的堵塞。
背景技术
钢铁产业在生产中产生大量的余热余能。高温余热的回收容易受到重视，在目前的节能降耗技术改造中大部分已得到回收；但低温余热却往往被忽视，如高炉冲渣水的余热，大多被浪费掉。如何实现高炉冲渣水的余热利用，是一个具有重大意义的节能课题。
高炉冲渣池是冶炼过程中最末端工艺，高炉炼铁后产生的大量高温炉渣通过冲渣水进行冷却，这一过程中能够产生大量温度在70~85℃的热水。通常，为了保证冲渣水的循环利用效果，需要将这部分冲渣水在沉淀过滤后引入空冷塔，降温到50℃以下再次循环冲渣，或进行自然降温后继续循环冲渣，大量的热量被白白浪费，既造成了能源的浪费，又对环境造成了热污染。
高炉水渣主要成分为CaO、SiO2、MgO、Al2O3以及少量的Fe2O3，pH值大于7，略显碱性。水渣杂质在冲渣水中以固体颗粒或悬浮物的形式存在，日积月累，杂质将会使采暖***中的管道、阀门、散热器发生大面积淤积、堵塞，所以高炉冲渣水作为采暖热源不适于直接使用，而通过间接换热的形式利用冲渣水的热量是利用冲渣水采暖或作浴池用水的首要方向。
目前，在利用除渣水做为热源进行采暖换热时，一些设备厂家往往采用传统的管壳式换热器或螺旋板式换热。实际应用中很短的时间内就会出现堵塞现象，水中杂质及丝状物板结于换热管或板间，无法疏通，只能报废。
发明内容
鉴于上述现状，本实用新型的目的是提供一种高炉冲渣水专用换热器，通过提高换热器内高炉冲渣水的流速及流态，从而降低了污垢的产生，避免了换热管的堵塞。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种高炉冲渣水专用换热器，包括管箱、壳体及安装在壳体内的管束，所述管束的两端安装在管板上，通过管板与壳体固定连接；其中所述的管束是螺旋扁管，通过排布的螺旋扁管相互支撑。
因此，一方面，使用螺旋扁管作为换热元件，其管内流道呈螺旋状，而且螺旋扁管在壳体中的排列紧凑，取消了传统的管壳式换热器壳程的折流板，通过相邻换热管外缘保持螺旋线点接触以减少换热器的体积和增加流体在管子之间的流动空间；螺旋扁管两端是圆形管，方便螺旋扁管与管板的连接。另一方面，由于螺旋扁管的应用，使得壳程中介质的曲折流动变为直接螺旋的流动，大大增加了每个压力降单位的热传递效率；取消了壳程的折流板，换热器无流动死区，减少了污垢的沉积。再一方面，螺旋扁管换热器管程中介质做螺旋流动，与传统的热交换器相比，在相同压降的情况下，螺旋扁管换热器大大降低了传热面积，传热效率得到很大的提高。由于螺旋扁管改变了流体的流动特性，提高了流体的湍流程度，表明螺旋扁管换热器有较强的抗结垢能力。
根据上述的特点，所涉及的螺旋扁管的截面为椭圆形，这样有助于螺旋扁管壳体中的排列非常紧凑；螺旋扁管的螺距，不受管径、壁厚、材质的限制。
进一步地，所述的螺旋扁管的两端为圆形管，方便与管板的连接、密封。
总之，本实用新型具有的效果是：
1 、换热效率高，体现在换热面积上。以1600 kw采暖热负荷为例，本除渣水专用换热器需150㎡（含维修备用），而螺旋板式换热器则要420㎡，考虑维修备用则需要二台。
2 、设备外形小，换热站占地面积和高度均小于其他形式的换热器。上述除渣水专用换热器外形Φ600x5000x2000（卧式）。而螺旋板式换热器单台外形3500x6000（立式），2台需占地Φ3500x10000x6000（高）。
3 不堵塞。除渣水专用换热器的重要特点就是应用了螺旋扁管作为换热元件，除渣水在螺旋扁管内作螺旋状流动，形成了不易堵塞的特性。另外除渣水专用换热器还可与配备的冲洗机自动排污装置组合使用，避免除渣水丝状悬浮物堵塞换热器。若出现堵塞现象，可通过清洁机构清除赌塞物并通过排污口排出。
4 投资回收期短。利用冲渣水的余热采暖，一个采暖期即可收回成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图实施例，对本实用新型作进一步的说明。
见图1所示的高炉冲渣水专用换热器，包括外壳体1，在所述的外壳体1内排列安装有螺旋扁管2的管束，该螺旋扁管2的两端是圆形管，使其螺旋扁管2的两端安装在管板3上，通过管板3与外壳体1固定连接。在本实施例中，所述的螺旋扁管2的截面为椭圆形，有利于螺旋扁管2在外壳体1中的排列紧凑。
上述实施例中，所指的螺旋扁管换热器是一个单一应用单元，有立式和卧式二种结构型式。除此之外，还可根据使用要求设计出模块式冲渣水换热器。由冲渣水专用换热器组成的固定形式的换热器，如以1600 KW 采暖热负荷为一模块，每个模块由2台冲渣水专用换热器组成，正常运行时二台换热器同时工作，最大限度的将冲渣水热量传递给采暖水，保证采暖供水温度；在采暖初、末期或换热器维护时又可单独使用，以保证采暖期换热***的正常运行。
本新型的应用，螺旋扁管2排布在外壳体1时，各螺旋扁管2无论处于哪一个方向或角度，其彼此间必须保持一致。
另外，在应用中还可以考虑在管箱上设有清洁机构，一旦杂质进入换热器，尤其是冲渣水中丝状悬浮物的聚集，易使换热器赌塞，清洁机构可以清除赌塞物并通过排污口排出。所述的清洁机构可以采用常规的处理管路的方法。
Claims (3)
1.一种高炉冲渣水专用换热器，包括管箱、壳体及安装在壳体内的管束，所述管束的两端安装在管板上，通过管板与壳体固定连接；取消传统的管壳式换热器壳程的折流板，通过排布换热管进行相互支撑。其特征在于，所述的管束是螺旋扁管（2），通过排布的螺旋扁管（2）相互支撑。
2.根据权利要求1所述的高炉冲渣水专用换热器，其特征在于，所述的螺旋扁管（2）的截面为椭圆形。
3.根据权利要求1所述的高炉冲渣水专用换热器，其特征在于，所述的螺旋扁管（2）的两端为圆形管。
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| CN103185362A (zh) * | 2012-10-08 | 2013-07-03 | 哈尔滨工大金涛科技股份有限公司 | 低位直热机 |
| CN111059927A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-24 | 沈阳工程学院 | 一种无折流板铝多孔表面椭圆螺旋扁管热交换器 |
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| CN103185362B (zh) * | 2012-10-08 | 2016-03-23 | 哈尔滨工大金涛科技股份有限公司 | 低位直热机 |
| CN111059927A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-24 | 沈阳工程学院 | 一种无折流板铝多孔表面椭圆螺旋扁管热交换器 |
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