专利名称：双管板热管余热锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种余热回收利用设备，尤其是利用腐蚀性物流生产过程中多余的热量来产生蒸汽的热管余热锅炉，具体地说是一种双管板热管余热锅炉。
背景技术：
目前，回收并合理利用能源是衡量工业技术水平的重要标志。能量和物质总是有机地联系在一起，生产工艺过程研究包括对物流和能流的研究，许多工业装置，如化工装置、冶金及其金属加工装置多伴随着放热和吸热或加热和冷却能流过程，如何制定出科学的工艺过程做到节能降耗，科学家和工程师研制了许多先进工艺，同时也造就了许多与其工艺相适应的换热设备和余热利用设备，热管就是其中的一种。热管技术在热能回收利用方面有独特优势，得到了广泛的推广应用。热管余热锅炉在化工行业的硫酸生产余热回收，合成氨煤造气的余热回收，钢铁工业的余热回收等应用广泛。
热管是近期发展起来的新型、高效传热元件，它的传热效率比铜大几百倍，单根热管传热功率可达二十多千瓦。热管是内部充有适量蒸发液体(工质)的真空管，热管在吸热端吸收热流体的热量，并将热量传递给工质，工质吸收热量后以蒸发和沸腾的形式转变为蒸汽，蒸汽在压差作用下流到放热端，同时凝结成液体放出汽化潜热，热量传递给放热端的冷流体，热管内的冷凝液(工质)依靠重力或毛细管作用力回流到受热端，如此周而复始往复循环，构成了热管工作过程，也就是热的传递过程。由于热管内部抽成高真空，所以工质极易蒸发和沸腾，热管启动迅速，热管在冷热侧均可装设翅片，以强化传热。
热管余热锅炉结构形式热管余热锅炉采用重力热管作为基本传热元件，公知的主要结构形式有如下两种其一为整体汽包式热管余热锅炉，它主要有汽包、热管和烟箱三大部分组成，每支热管都是一个独立的传热元件，许多根热管均匀地分布在管板上，热管放热端插入汽包水中，热管吸热端放在烟箱中，烟气流经烟箱，热量通过热管传递给汽包中的水，蒸发汽包中水产生蒸汽。
其二为分离套管式热管余热锅炉，将若干根热管与上联箱、下联箱和套管组焊成热管换热管束，热管的放热端插在套管中，每根套管上下分别与上、下联箱相连，饱和水经下联箱进入套管内，在套管与热管之间水夹套中的水吸收由热管传来的烟气所放出的热量，变成汽水混合物由上联箱通过上升管进入汽包，然后在汽包中汽水分离，分离出蒸汽进入用汽管网，汽包中水经下降管回到下联箱，再进入水夹套中，如此不断的循环过程将烟气中热量不断地传入套管的水夹套中产生蒸汽。
热管余热锅炉结构特点分析热管余热锅炉结构简单，加工制作容易，检修方便，但汽包壁直接与烟气接触，若烟气有腐蚀性就容易产生腐蚀或露点腐蚀。
分离套管式热管余热锅炉结构形式是将受热、蒸发、汽水循环和汽水分离几大功能部件分离开来，而且除热管吸热端与烟气接触外，其余蒸发、汽水循环、汽水分离均独立于烟道外，锅炉水汽系统完全和烟气隔离，对有腐蚀作用烟气中使用比较适宜，但它的结构比较复杂，制造难度大，检修困难。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种双管板热管余热锅炉，保持整体汽包式热管余热锅炉的结构简单，加工制作容易检修方便特点，又具备除热管吸热端和烟气接触外，汽包独立于烟道外，锅炉水汽系统用双管板完全和烟气隔离，兼有公知的整体汽包式热管锅炉和分离套管式热管锅炉优点，避开了它们各自的缺点。
本实用新型技术方案是双管板热管余热锅炉，采用重力式热管作为基本传热元件，它由汽包、热管、烟箱三大部件组成，汽包在烟箱上方，汽包和烟箱相连部位为双层管板，管板下层为烟箱壁，管板上层为汽包壁，上下管板中间留有空隙，让汽包和烟箱完全隔离。每支热管均为一个独立的传热单元，热管一根一根地均匀分布在双层管板上，并分别和它们焊死，热管放热端插入汽包水中，热管的吸热端在烟箱内，烟气流经烟箱，热量通过热管传递到汽包水中，蒸发汽包中的水而产生饱和蒸汽。
本实用新型的有益效果1.有效地控制了露点腐蚀双管板热管余热锅炉可以用热流变换原理，调整热管两侧放热端和吸热端的传热面积来控制热管内蒸汽温度，使其固定在所需要的范围内，从而有效地将热管管壁温度控制在露点温度以上，达到防止露点腐蚀目的。双管板的作用使汽包和烟气隔离烟箱侧管板温度接近烟气温度，壁温高于露点。
2.安全可靠性高双管板热管余热锅炉双管板起到双保险作用，保证汽包侧管板不受烟气腐蚀而损坏；而锅炉中每根热管都是独立的换热单元，即使在运行过程中发生意想不到情况(如磨损、腐蚀、热应力)造成单根和数根热管失效或损坏，不会造成锅炉泄漏而影响系统正常工作，故安全性极高。
3.热效率高热管两端(放热端和吸热端)换热面积可自由调节，并且可以用加翅片方法方便对热管采取强化传热措施，因而结构紧凑、阻力小、热效率高。
4.锅炉热应力小热管元件固定在管板上，两端可自由伸缩，有效地减少了热应力。
5.锅炉汽水循环稳定热管放热端被汽包内水完全淹没，而且热管又是单向传热，热量只能从烟气传至水中，绝对不会倒流，故组成了稳定的沸腾和汽水自然循环。
双管板热管余热锅炉将蒸发、汽水循环和汽水分离集中在与烟气隔离而独立存在于烟道外的汽包内，锅炉汽水系统完全和烟气用双管板隔离，大大提高了系统操作安全可靠性，可拆卸的汽包法兰为维护检修提供了方便。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。
说明书附图是本实用新型的结构示意图。
图中1.烟箱，2.热管，3.汽包，4.出汽阀，5.给水调节阀组，6.法兰，7.双管板。
具体实施方式
如图所示，一种双管板热管余热锅炉，用于回收诸如硫酸生产中的余热，它由烟箱1、热管2、汽包3以及出汽阀4和给水调节阀组5组成。为了检修方便，汽包设有法兰6，以便检查维修汽包内部热管及其它部件。汽包平底和烟箱上盖板组合成双管板7，每支热管均匀分布在双管板上，热管分别和双管板的上下管板焊接，使烟气和汽包中的水绝对隔离，热烟气流经烟箱1和热管2吸热端接触，热管受热，内部工质(通常为蒸馏水)沸腾蒸发变成蒸汽，上升到热管2上部即伸入汽包3内部分的放热端，和汽包3内水换热，热管2内上升蒸汽被冷凝成液体，在重力作用下流到热管2下端即吸热端，再次受热蒸发成蒸汽，热管2内工质周而复始的蒸发冷凝，将烟气中热量传递给汽包3中的水，使汽包3内水沸腾变成蒸汽，通过出汽阀4输入用户蒸汽管网，同时汽包3由给水调节阀组5源源不断补充锅炉给水，保持余热锅炉正常工作。
本实用新型的主要特点在于采用双管板结构，使具有腐蚀性烟气和锅炉内水双重隔离，好处是在烟气侧管板接近烟温而避免了露点腐蚀的可能性，而锅炉整体又保留了整体汽包式热管锅炉结构简单紧凑、效率高、便于操作、维修的优越性，安全可靠性高。
权利要求1.双管板热管余热锅炉，其特征采用重力式热管作为基本传热元件，由汽包、热管、烟箱三大部件组成，汽包在烟箱上方，汽包和烟箱相连部位为双层管板，管板下层为烟箱壁，管板上层为汽包壁，上下层管板中间留有空隙，汽包和烟箱完全隔离，每支热管均为一个独立的传热单元，热管一根一根地均匀分布在双层管板上，并分别和上下层管板焊死，热管放热端插入汽包水中，热管的吸热端在烟箱内。
2.根据权利要求1所述的双管板热管余热锅炉，其特征是固定热管元件为双层管板。
专利摘要双管板热管余热锅炉，一种利用热管技术回收余热的设备，它由烟箱、热管、汽包、出汽阀和给水调节阀组成。烟气流经烟箱，将热量由热管传递给汽包中水从而产生蒸汽，通过汽包上出汽阀和用户管网连接。本实用新型是一种结构紧凑、维修方便、效率高、使用寿命长的余热锅炉，其最显著特征是汽包、热管和烟箱连接采用了双管板结构，热管穿越其上并分别与双层管板焊接，双层管板间形成空气隔离层，双管板的上层为汽包壁，其壁温接近饱和水温，而下层为烟箱壁，其壁温接近烟气温度，和热管的吸热端一样高于露点，从而有效防止露点腐蚀，确保了锅炉运行的安全性、可靠性。适用于化工、冶金、炼油等行业的余热回收。
文档编号F22B1/02GK2896023SQ200520074890
公开日2007年5月2日 申请日期2005年8月26日 优先权日2005年8月26日
发明者赵全山, 葛朝晖, 赵宇澄 申请人:赵全山