热管式烟道换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种热管式烟道换热器，包括热管蒸发器和气液分离器。热管蒸发器包括箱体，箱体两端面设有烟道接口；箱体内竖向设有多个热管，箱体顶部设有汽包；气液分离器顶部设有蒸汽接口和安全阀接口，气液分离器中上部连接有软水入口；汽包的顶部通过上升管与气液分离器的中部相连接，所述气液分离器的底部通过下降管与汽包的底部相连接；工作中气液分离器内的水位高于上升管与气液分离器的连接部位；下降管与汽包的连接处设有第一定期排污口；热管外及其翅片外表面均设有镍合金渗层。本实用新型采用热管换热，且其水力循环方式、镍合金渗层的设置等结构相互结合，从整体上大幅提高了换热效率和使用寿命，提高了烟气余热利用率。
【专利说明】热管式烟道换热器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种利用烟道内烟气余热的烟道换热器。
【背景技术】
[0002]现有的烟道换热器结构复杂，传热效率较低、抗腐蚀性较差，使用寿命较低，且需要较频繁地进行周期性维护工作。现有的烟道换热器在烟道内烟温300°C左右时才能有效地工作，将烟气余热转化为蒸汽。另外，现有的烟道换热器在实现水力循环时，都需要使用循环泵等动力装置提供水力循环的动力，这样一方面增加了设备成本，另一方面加大了能
量消耗。
[0003]总之，现有的烟道换热器成本较高、余热利用能力较低，不能有效利用低温烟气中的热量，且抗腐蚀性较差、使用寿命有限，维护工作量大，工作中能耗较高。
[0004]热管蒸发器包括箱体，箱体长度方向的两端面设有烟道接口，使用中两烟道接口不分方向，一个作为烟气进口，另一个作为烟气出口。箱体内设有热管，箱体顶部设有汽包，热管管内的工质将烟气中的热量吸收并汽化，释放出汽化潜热，将热量传递给汽包中的软水，并加热，使之汽化沸腾，产出蒸汽或热水，供生产与生活使用。天津新华能源设备科技有限公司生产的RZG型热管蒸发器就属于这种结构。热管蒸发器具有较高的换热效率，其不足之处在于汽包中的介质处于汽、水混合状态，难以产出蒸汽。另外，热管蒸发器中的热管外表面在工作中长期处于烟道内部，易被烟气污染、腐蚀，降低其使用寿命；热管外表面常设有翅片，热管及其翅片的材质通常为铝或铁(钢)，其传热效率受到限制。如果采用铜管材，则制造成本又过于高昂，导致产品的市场竞争力下降。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种成本较低、节约运行所需能源、同时具有较高热交换效率的热管式烟道换热器。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的热管式烟道换热器，其特征在于:包括热管蒸发器和设置在热管蒸发器上方的气液分离器；热管蒸发器包括箱体，箱体长度方向的两端面设有烟道接口，两烟道接口不分方向，一个作为烟气进口，另一个作为烟气出口 ；箱体内竖向设有多个热管，箱体顶部设有汽包；气液分离器顶部设有蒸汽接口和安全阀接口，气液分离器中上部连接有软水入口 ；所述汽包的顶部通过上升管与气液分离器的中部相连接，所述气液分离器的底部通过下降管与汽包的底部相连接；工作中气液分离器内的水位高于上升管与气液分离器的连接部位；下降管与汽包的连接处设有第一定期排污口 ；所述热管外壁设有翅片，热管外表面及翅片外表面均设有镍合金渗层，该镍合金渗层深0.05毫米。
[0007]所述气液分离器顶部设有放散排空阀接口、压力表接口和压力传感器接口，气液分离器侧壁设有电接点水位计接口、水位自动显控仪接口和电子双色水位计；气液分离器的中下部设有连续排污口 ；第一定期排污口另一侧的汽包底部设有第二定期排污口。
[0008]所述热管蒸发器的箱体支撑于第一支座上，所述气液分离器支撑于第二支座上。[0009]本实用新型在工作时完全无须外部动力，依靠换热形成的密度差作为水力循环的动力，既提高了换热效率，又非常节能，并且降低了设备复杂度和成本。本实用新型采用热管换热，且其水力循环方式、镍合金渗层的设置等结构相互结合，从整体上大幅提高了换热效率，使得本实用新型可以在烟温140°C时，也可以有效制备出蒸汽。当烟温较高时，可以沿烟道布置多个本实用新型，将烟温降至140°C以下，从而大大提高了烟气余热的利用率。
[0010]连续排污口和定期排污口的设置，可以及时进行排污工作，避免本实用新型内部碱性过大，从而减小本实用新型内部在工作时的产垢量，保证本实用新型能够长期正常工作，与以往相比大大减少运行中的人工维护工作量。
[0011]镍合金渗层深0.05毫米，既提高了翅片与管体的传热效率、提高耐振动、耐冲击以及耐高温、抗腐蚀的性能，又相对便于制造，不过多增大制造时的工艺难度，在性能与成本之间达到了最佳的平衡。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构示意图；
[0013]图2是图1的右视图；
[0014]图3是热管的示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1至图3所示，本实用新型的热管式烟道换热器包括热管蒸发器和设置在热管蒸发器上方的气液分离器I ;热管蒸发器包括箱体2，箱体2长度方向的两端面设有烟道接口 3，两烟道接口 3不分方向，一个作为烟气进口，另一个作为烟气出口 ；箱体2内竖向设有多个热管4，箱体2顶部设有汽包5。
[0016]气液分离器I顶部设有蒸汽接口 6和安全阀接口 7，气液分离器I中上部连接有软水入口 8 ;所述汽包5的顶部通过上升管9与气液分离器I的中部相连接，所述气液分离器I的底部通过下降管10与汽包5的底部相连接；工作中气液分离器I内的水位高于上升管9与气液分尚器I的连接部位。
[0017]下降管10与汽包5的连接处设有第一定期排污口 11 ;所述热管4外壁设有翅片12，热管4外表面及翅片12外表面均设有镍合金渗层(图未示)，该镍合金渗层深0.05毫米。
[0018]所述气液分离器I顶部设有放散排空阀接口 13、压力表接口 14和压力传感器接口15，气液分离器I侧壁设有电接点水位计接口 16、水位自动显控仪接口 17和电子双色水位计18 ;气液分离器I的中下部设有连续排污口 19 ;第一定期排污口 11另一侧的汽包5底部设有第二定期排污口 20。
[0019]所述热管蒸发器的箱体2支撑于第一支座21上，所述气液分离器I支撑于第二支座22上。
[0020]安装时，烟道接口 3与锅炉烟道相连通，蒸汽接口 6与蒸汽管道相连接，在压力表接口 14上安装压力表以便于监测压力，在安全阀接口 7上安装安全阀以防止本实用新型内压力过高。在电接点水位计接口 16上安装电接点水位计。在放散排空阀接口 13上安装放散排空阀；在压力表传感器接口 15上安装压力表传感器；使软水入口 8连接软水进水管，使连续排污口 19连接连续排污管。在水位自动显控仪接口 17上安装水位自动显控仪。使连续排污口 19与连续排污管相连接，使定期排污口与定期排污管相连接，并在连续排污管和定期排污管上设置阀门。当然，也可以在连续排污口 19和定期排污口设置阀门。据试验，本实用新型在烟气温度在140°C以上时皆可正常工作并连续制备蒸汽。
[0021 ] 所述水位自动显控仪接口 17可以采用无锡平方电器仪表有限公司生产的dps型水位自动显控仪接口 17，当然也可以根据需要选用其他型号的同类产品。
[0022]所述电子双色水位计18可以采用河南省新乡市启东工业有限公司生产的发CDS-6型磁敏电子双色液位计，当然也可以根据需要选用其他型号的同类产品。
[0023]所述电接点水位计可以采用中西远大科技有限公司生产的NJ59-UDZ-03S-19型电接点水位计，当然也可以根据需要选用其他型号的同类产品。
[0024]工作时，热管蒸发器的汽包5内充满水，而气液分离器I内的水位则位于气液分离器I高度的约2/3处，略高于上升管9与气液分离器I的连接处。烟气通过箱体2并与箱体2内的各热管4进行换热，热管4管内的工质将烟气中的热量吸收并汽化，释放出汽化潜热，将热量传递给汽包5中的软水，使汽包5内呈气液共存的状态。
[0025]在4°C以上，温度越高，水的密度越小，温差导致的密度差使得较冷的水向下沉在气包下部，而较热的水以及蒸汽则通过上升管9进入气液分离器I。在气液分离器I内，上部的蒸汽通过蒸汽接口 6流出，从而正常出产蒸汽。气液分离器I底部温度较低的水则通过下降管10回流入汽包5，完成完整的水力循环过程。在此过程中，完全无须外部动力，依靠换热形成的密度差作为水力循环的动力，既提高了换热效率，又非常节能，并且降低了设备复杂度和成本。本实用新型的水力循环方式、镍合金渗层的设置等结构相互结合，从整体上大幅提高了换热效率，使得本实用新型可以在烟温140°C时，也可以有效制备出蒸汽。当烟温较高时，可以沿烟道布置多个本实用新型，将烟温降至140°C以下，从而大大提高了烟气余热的利用率。
[0026]在设计时，需要保证工作时连续排污口 19排出的水分不超过同期本实用新型内循环水总量的3%。当本实用新型工作一段时间后，要定期通过第一、第二定期排污口 11、20进行排污(工作中产生的沉积物)，保证本实用新型内部正常的工作环境。定期排污与连续排污相结合，与以往相比大幅减少了工作中的产垢量，确保本实用新型能够长期连续工作。
[0027]以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.热管式烟道换热器，其特征在于:包括热管蒸发器和设置在热管蒸发器上方的气液分离器；热管蒸发器包括箱体，箱体长度方向的两端面设有烟道接口，两烟道接口不分方向，一个作为烟气进口，另一个作为烟气出口；箱体内竖向设有多个热管，箱体顶部设有汽包；气液分离器顶部设有蒸汽接口和安全阀接口，气液分离器中上部连接有软水入口 ；所述汽包的顶部通过上升管与气液分离器的中部相连接，所述气液分离器的底部通过下降管与汽包的底部相连接；工作中气液分离器内的水位高于上升管与气液分离器的连接部位；下降管与汽包的连接处设有第一定期排污口 ；所述热管外壁设有翅片，热管外表面及翅片外表面均设有镍合金渗层，该镍合金渗层深0.05毫米。
2.根据权利要求1所述的热管式烟道换热器，其特征在于:所述气液分离器顶部设有放散排空阀接口、压力表接口和压力传感器接口，气液分离器侧壁设有电接点水位计接口、水位自动显控仪接口和电子双色水位计；气液分离器的中下部设有连续排污口 ；第一定期排污口另一侧的汽包底部设有第二定期排污口。
3.根据权利要求1或2所述的热管式烟道换热器，其特征在于:所述热管蒸发器的箱体支撑于第一支座上，所述气液分离器支撑于第二支座上。
【文档编号】F22B1/18GK203549762SQ201320712213
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】朱静旭, 武川, 杨爱莲, 舒新萍, 师高峰 申请人:焦作力合机械制造有限公司