一种煤改电换热体及换热系统的制作方法

本实用新型涉及换热器领域，特别涉及一种煤改电换热体及换热系统。

背景技术：

换热器是一种能量转换或者能量传输设备，能够将热量从温度较高的热流体传递给温度较低的冷流体。换热器在工业生产中的应用极为普遍，如电厂热力系统和动力工业中的锅炉受热面、过热器、给水加热器、省煤器和空气预热器等。因此，提高换热器性能对动力、化工、冶金、石油、食品、空调等工业领域有重要意义。

目前应用最广的换热器是管式热交换器，由圆形外壳和内部平行管束构成，冷、热流体通过管束传热壁面实现换热。管式热交换器几乎都采用热传热系数较低的光管，为了提高换热器换热效率，缩小换热器体积，常采用小直径管子，但小管径容易堵塞，严重影响换热效率。专利CN101451789A采用螺旋形换热管取代光管，具有提高换热效率和不易结垢的优点，但是其承压能力受限，制造比较复杂。

现在出现了各种形式的高效换热器，如某些板式(如螺旋板式、板翘式、锯齿板式等等)换热器、螺旋弯管式换热器和肋片式换热器等。专利CN104633938A提供了一种在上下水箱间均匀分布的钢制翘片管、钢铝复合热翘片管的电锅炉换热器，能够减少换热器体积和提高换热器效率，然而其材料费用较高，翘片管的搭配和气流挡板设置比较复杂；专利CN107101517A公布了一种含新型翘片的板翘式换热器，具有较好的散热效果，其工作压力和温度较普通板式换热器有所提高但依然受限。

总之，对于较大功率的锅炉换热器，提高其换热效率和尽量减小换热器的占地面积是十分重要的内容。并且，克服现有技术中故障检查程序复杂繁冗，维修检修成本高的缺点也是一个重要的方向。因此，开发一种占地面积较小、换热效率高且便于检修的锅炉换热器是一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供一种煤改电换热体及换热系统，所述技术方案如下：

一种煤改电换热体，包括支架、多个管板、换热盘管和集箱管，所述多个管板平行设置并固定在支架上，其特征在于，所述换热盘管包括换热管、弯头及多个翅片，所述多个翅片排列设置在换热管上，所述换热管贯穿平行设置的管板，贯穿所述管板的换热管端部之间通过所述弯头连通而形成换热通道，所述换热体包括多层换热盘管，每一层的换热管错位设置，每一层换热盘管的换热通道相互独立；所述集箱管为液体进出口管，所述集箱管与所述换热通道的两端连通，所述集箱管的通道截面积大于换热管的通道截面积。

优选地，所述支架为工字钢支撑结构，所述工字钢内侧面焊接有扁钢，所述扁钢与工字钢之间设有用于插置所述管板的间隙。

每个管板可以包括多个管板单元，每块管板单元的上下边缘设有若干个半圆形孔，上下相邻的管板单元的半圆形孔组合形成用于容置所述换热管的圆形孔。管板上也可以设有多行多列错落设置的圆形孔，平行设置的多个管板上的圆形孔相对设置，以使所述换热管水平贯穿。

优选地，所述翅片为方形平翅片，每个翅片设有中心孔，所述换热管穿过所述中心孔进而使所述翅片排列设置在换热管上。

本实用新型同时提供一种换热系统，包括多个所述的换热体，多个换热体叠高设置并焊接固定。

本实用新型公开的煤改电换热体，每一层的换热管错位设置，每一层换热盘管的换热通道相互独立。本实用新型的换热体具有多层换热盘管结构，增大管内流体的流程，增加管内流体与管外介质的换热时间，提高了流体的换热效率，每层换热盘管彼此独立，降低检修成本。本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：

a.换热体采用金属翅片式换热盘管，换热高效；

b.换热系统采用对换热体模块化拼接，检修方便，减少占地面积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的换热体插装换热管状态的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的换热体的侧视图；

图3是本实用新型实施例提供的换热系统的正视图；

图4是本实用新型实施例提供的换热系统的俯视图。

其中，附图标记包括：1-支架，2-管板，31-换热管，32-弯头。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

在本实用新型的一个实施例中，提供了一种煤改电换热体，参见图1和图2，所述换热体包括支架1、多个管板2、换热盘管和集箱管，单个零部件结构简单，组装方便，所述多个管板2平行设置并固定在支架1上。具体地，所述换热盘管包括换热管31、弯头32及多个翅片，所述多个翅片排列设置在换热管31上，所述换热管31贯穿平行设置的管板2，贯穿所述管板2的换热管31端部之间通过所述弯头32连通而形成换热通道，采用大容量相变储热材料，单位体积储热密度大，总体蓄热体积小。所述集箱管为液体进出口管，所述集箱管与所述换热通道的两端连通，所述集箱管的通道截面积大于换热管31的通道截面积，优选地，所述集箱管与换热管31的通道截面积之比为1:0.94，保证了进出换热体盘管流量的均匀稳定性，防止换热盘管内流体流速过快，换热时间短，降低换热效率；以及防止出现换热盘管内流体走捷径或者空流。

作为一个优选实施例，所述换热体结构材料均采用金属，金属导热系数大，采用金属材质增大管内流体与周围材料的传热性能，所述换热盘管由不锈钢材料制成，所述支架1和管板2由碳钢材料制成，比如，支架1采用槽钢，支撑采用工字钢，取材简单，焊接方便，换热体的整体稳定性较高，所述换热体表面均涂覆有防腐涂层，大幅降低设备的材料成本。

在本实用新型的实施例中，所述换热体包括多层换热盘管，每一层的换热管31错位设置，每一层换热盘管的换热通道相互独立，即便一些单元出现故障，其他单元不受影响，仍可正常工作，增大了管内流体的流程，增加了管内流体与管外介质的换热时间，提高了流体的换热效率，便于加工安装及拆卸检修。

为了方便将管板2与支架1连接，优选地，所述支架1为工字钢支撑结构，所述工字钢内侧面焊接有扁钢，所述扁钢与工字钢之间设有用于插置所述管板2的间隙，以便于管板2垂直向下推进安装及向上推进拆卸检修。

优选地，所述翅片为方形平翅片，所述翅片的边长范围为1-45mm，在一个具体实施例中优选采用40x40mm平翅片，每个翅片设有中心孔，所述换热管31穿过所述中心孔进而使所述翅片排列设置在换热管31上，加工便捷，换热面积大。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述管板2的数量为七块，进而形成六个换热单元，每个换热单元相互独立。

在本实用新型的一个实施例中，每个管板2包括多个管板单元，每块管板单元的上下边缘设有若干个半圆形孔，上下相邻的管板单元的半圆形孔组合形成用于容置所述换热管31的圆形孔。管板2分为上中下三中规格，每块管板边缘均有半圆形孔，每两块管板间有一个圆形孔，圆形孔径大于换热管孔径10mm，为了便于单层换热管安装拆卸及防止碳钢与不锈钢间接触腐蚀。

在本实用新型的另一个实施例中，所述管板2上设有多行多列错落设置的圆形孔，平行设置的多个管板2上的圆形孔相对设置，以使所述换热管31水平贯穿。

实施例2

在本实用新型的一个实施例中，还提供了一种换热系统，包括多个如上所述的换热体，多个换热体叠高设置并焊接固定。

如图3-4所示，一个换热单元由三个换热体组成，单个换热体高度范围为1800-2000mm，所述换热系统的总高范围为5400-6000mm，在一个优选的实施例中，换热单元总高5716mm，总重21t，每个换热体高度优选为1905mm，单重7t，降低了加工制造的高空作业风险性。由于所述换热单元由三个换热体组装完成后焊接组成，便于集箱管的定位及整体吊装。

本实用新型的换热体通过焊接直接加工成，不需其他连接方式，提高加工制造的简便性，焊接标准采用GB50661-2011执行。