CN203454079U - 新型余热锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型余热锅炉，它是由烟气进口，烟气出口，烟气进口配流室，烟气出口配流室，螺旋板式换热芯，注水口，蒸汽出口，排污口，捕液滴器，液面计，安全阀，壳体，顶部封头，底部封头所组成，其特征在于：将螺旋板壳式换热芯置于有顶部封头和底部封头的壳体中，所述螺旋板壳式换热芯，是以中心管为中心，在其四周设置了螺旋状烟气道和螺旋状水道，在烟气道内设置翅片，烟气通过进口烟气配流室和出口烟气配流室，使烟气均布在换热芯的螺旋状烟气道中。本实用新型的有益效果是：将工业过程中产生大量余热回收成有用蒸汽，又降低排烟温度，减少热污染，达到节能、低碳、环保、经济多项效益；同时实现了以板代管，取消管板，降价材料成本，减少加工费用。

Description

新型余热锅炉

所属技术领域

本实用新型涉及一种利用工业余热产生水蒸气的设备。 

背景技术

工业过程中会产生大量余热，如烟道气(200-300℃)，高炉气(约1500℃)，化工反应的工艺气(300-1000℃)……，随着工业发展，能源供求紧张，环境热污染严重，充分利用这些余热作为一种热源，产生水蒸气和热水，借以提高热能利用率、降低燃料消耗、提高经济效益、低碳环保，已成为各国政府，企业和广大群众的共识。为此产生了多种余热锅炉。 

公知的余热锅炉，按换热元件结构分，有两大类。即管式换热元件和热管换热元件。前者为传统的后者则始用于上世纪60年代。 

管式余热锅炉的基本结构有：1.管壳式，由于需解决的主要矛盾不同，它们有列管式、螺旋盘管式、U形管式等。2.烟道式，其结构与一般工业锅炉类似，烟气通过耐火材料砌成的炉膛，炉膛内布有排管，排管内的水汽化变成蒸汽，烟气的压力不高，但温度较高。3.双套管式，这类锅炉适用于高温高压，高温工艺气通过内套管，水在套管夹层间变成蒸汽。例如柴油裂解制乙烯装置中的Schmidt急冷余热锅炉和合成氨装置中的Sulzer气冷却余热锅炉。 

传统的管式结构，由于烟气侧给热系数很低，从上世纪60年代开始出现了热管式余热锅炉。热管具有极高的导热能力和优良的等温特性，大量用于余热锅炉和空气预热器。由于高温烟气的热量不是直接传给待汽化的水，中间多了一个传热过程，高温烟气先将热量传给热管内充填的介质，使其汽化，再由热管内充填的介质将热量传给热管外侧的水，其总传热效率要降低，热管的另一缺点是，由于材料和工艺原因，热管的服役期不长。 

上述以管为换热元件的余热蒸锅炉的共同缺点是需用管板。 

由发明人发明的“一种换热芯可外抽的耐腐蚀双轴向流螺旋板式换热器ZL200510041521.1”，已在石油、化工、制药、溴化锂中央空调、压缩式制冷机组、印染等行业中得到成功的应用。涉及有水-水、气-水、汽-水、液-水、液-液间的换热、单相流冷凝冷却、多相流冷凝冷却以及多股流换热都有应用。 

实现了以板代管，取消管板，降价材料成本，减少加工费用。 

此外还有以下优点： 

1.虽然流道很狭，由于实现了多条并联，因此单节处理量较大； 

2.由于设有外壳，故承压能力可达到管壳式换热器同样的等级； 

3.流体呈轴向流可以设置翅片，亟大的扩展了二次换热面，可根据流体特性优选翅片的结构，更适用于气体和多相流的换热； 

4.为纯逆流换热，端部温差可以小到2℃； 

5.可自由选取两个流体的流道宽度，使两个流体都可以在最佳流速下运行； 

6.流体的水当量直径小，水侧3-5mm，气侧5-20mm，在较低的流速下(水＜0.3m/s，气＜6m/s)即出现喘流； 

7.流体流态均匀，没有死角，不仅使k值大，又弱化了结垢，可实现在线免拆除垢，运行费用和维修费用都低。 

发明内容

为了克服公知的管式余热锅炉的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种新型余热锅炉。 

采用的技术方案是：将由申请人发明的“一种换热芯可外抽的耐腐蚀双轴向流螺旋板式换热器ZL200510041521.1”中的螺旋板式换热芯取代管式换热元件来换热；在烟气侧设置翅片，以强化烟气侧的给热。它是由烟气进口，烟气出口，烟气进口配流室，烟气出口配流室，螺旋板式换热芯，注水口，蒸汽出口，排污口，捕液滴器，液面计，安全阀，壳体，顶部封头，底部封头所组成，其特征在于：将螺旋板壳式换热芯置于有顶部封头和底部封头的壳体中，所述螺旋板壳式换热芯，是以中心管为中心，在其四周设置了螺旋状烟气道和螺旋状水道，在烟气道内设置翅片，烟气通过进口烟气配流室和出口烟气配流室，使烟气均布在换热芯的螺旋状烟气道中，将热量传给另一螺旋道中的水并使其汽化，所述烟气进口配流室和烟气出口配流室分别用上部弓形封板和下部弓形封板封堵，它们的盖板和隔板设置支撑件和筋板。 

这种方案的效果是：将工业过程中产生大量余热回收成有用蒸汽，又降低排烟温度，减少热污染，达到节能、低碳、环保、经济多项效益；同时实现了以板代管，取消管板，降价材料成本，减少加工费用。 

附图说明

图1是蒸汽余热锅炉结构剖视图；

图2是图1A-A剖视图；

图3是图1B-B剖视图；

图4是图1C-C剖视图；

图5是图1D-D剖视图。

图中：1.排污阀接管，2.底部封头，3.壳体法兰，4.烟气出口，5.下部弓形封板，6.螺旋板式换热芯总成，7.壳体，8.液面计接管，9.捕液滴器，10.顶部封头，11.蒸汽出口管，12安全阀接管，13.烟气进口，14.上部弓形封板，15.注水口，16.烟气进口配流室盖板，17.烟气进口配流室中间隔板，18.烟气进口配流室侧面隔板，19烟气出口配流室盖板，20.烟气出口配流室中间隔板，21.烟气出口配流室侧面隔板，22.中心管，23.烟气侧翅片。  

 具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步的描述。 

应说明，所述附图和实施例是用来说明本实用新型，并非用于限制本实用新型的范围。在阅读本发明后，如对本实用新型作各种改动或修改，都属于等价的改动或修改，同样包括于本申请所附权利要求书限定的范围内 

实施例，蒸汽余热锅炉(参见图1-图5) 

螺旋板式换热芯6的详细结构可参阅“一种换热芯可外抽的耐腐蚀双轴向流螺旋板式换热器ZL200510041521.1”。它是将换热板以中心管22为轴，制成互不相通的两条螺旋道，一条为烟气道，另一条为水道。 

将螺旋板式换热芯6置于有顶部封头10和底部封头2的壳体7中，用烟气进口配流室盖板16，烟气进口配流室中间隔板17，烟气进口配流室侧面隔板18，构成密闭的烟气进口配流室，用烟气出口配流室盖板19，烟气出口配流室中间隔板20，烟气出口配流室侧面隔板21，构成密闭的烟气出口配流室，使烟气均匀布在换热芯的螺旋道中。 

螺旋板式换热芯总成6和壳体7间有一环隙，在烟气进口配流室和烟气出口配流室处分别用上部弓形封板14和下部弓形封板5封堵，而在汽侧未封堵。于是，螺旋板式换热芯总成6和壳体7间的环隙与汽侧相通，压力相等。由于烟气侧压力低于蒸汽侧压力，即在换热芯内烟气侧是受外压，在换热芯内烟气侧设置翅片，并将进出口配流室的盖板和隔板设置支撑件和筋板(图中未示)，以提高 烟气侧的稳定性。 

作业时，将软水由注水口15注满到正常水位，将烟气由进口17引入，经烟气进口配流室均匀布于换热芯的多条螺旋烟道中，将热量传给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动的多相流，其重度小于水，在中心管22中，由于表面热强度较低，仍为单一相-饱和态水，且又有冷软水注入，温度较低，重度销大，于是在螺旋道和中心管间的介质水产生了一个重度差，促进了中心管的水向下、螺旋芯的水向上流动。经过换热的烟气由烟气出口4外排。当然烟气的流向不限于此，亦可改为下进上出，可因地制宜地选择。 

产生的蒸汽经捕液滴器9由蒸汽出口管11外输。污水定期由排污阀外排。 

有益放果 

本实用新型的有益效果是：将工业过程中产生大量余热回收成有用蒸汽的同时，降低排烟温度，减少热污染，达到节能、低碳、环保、经济多项复合效益。结构上实现了以板代管，取消管板，降价材料成本，减少加工费用。中心管起到下降管的作用，强化水在螺旋板式换热芯中的循环，提高总传热系数，利用上下部弓形封板，使蒸汽压力由壳体承担，使烟气侧流道处于受外压状态，又在烟气侧流道设置翅片，烟气进出口配流室的隔板设置支撑件和筋板加强，以提高其稳定性。   

Claims (3)

1.一种新型余热锅炉，它是由烟气进口，烟气出口，烟气进口配流室，烟气出口配流室，螺旋板式换热芯，注水口，蒸汽出口，排污口，捕液滴器，液面计，安全阀，壳体，顶部封头，底部封头所组成，其特征在于：将螺旋板壳式换热芯置于有顶部封头和底部封头的壳体中，所述螺旋板壳式换热芯，是以中心管为中心，在其四周设置了螺旋状烟气道和螺旋状水道，在烟气道内设置翅片，烟气通过进口烟气配流室和出口烟气配流室，使烟气均布在换热芯的螺旋状烟气道中。 

2.根据权利要求1所述的新型余热锅炉，其特征在于：在烟气进口配流室和烟气出口配流室处，分别用上部弓形封板和下部弓形封板封堵。 

3.根据权利要求1所述的新型余热锅炉，其特征在于：烟气进出口配流室的盖板和隔板设置支撑件和筋板。 

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