导热油过热蒸汽发生器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种导热油过热蒸汽发生器，包括支撑地脚、法兰封头、法兰筒体、均汽孔板、管板、换热管、法兰接管以及安全附件。在法兰筒体外侧焊接有支撑地脚；法兰筒体内上下两端焊接有管板；法兰筒体内中上部焊接有均汽孔板，将法兰筒体内分隔成下部水空间和上部汽空间；换热管设置在法兰筒体内，并穿过均汽孔板，其两端穿过管板并与之焊接；位于上部汽空间的换热管段采用螺旋翅片管，位于下部水空间的换热管段采用光管；法兰筒体外端法兰与法兰封头连接；法兰筒体及法兰封头上开孔并焊接有法兰接管，分别连接进水管/出汽管和进/出油管。本发明不但可产生过热水蒸汽，提高了蒸汽热能品位，而且因采用螺旋翅片管，结构更加紧凑，钢材耗量降低。
【专利说明】导热油过热蒸汽发生器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于能源领域、完成热能转换的导热油过热蒸汽发生器。利用该导热油过热蒸汽发生器，以高温导热油作为传热工质，利用其热量加热水工质，产生一定温度和压力的过热水蒸汽。
【背景技术】
[0002]传统的导热油蒸汽发生器产生的饱和水蒸汽，主要应用于化工、印染、纺织、食品加工、建材等领域，应用十分广泛。
[0003]目前市场上的导热油蒸汽发生器一般采用卧式管壳式换热器结构设计，导热油走管程，水工质走壳程，换热管采用无缝钢管制造，一般采用光管。这种设计的蒸汽发生器因其基于光管换热面的结构设计，导热油光管换热面浸没于壳体内下部水空间，壳体上部则保留类似于锅筒一样的蒸汽空间以供蒸发和汽水分离。其有限的光管换热面不能同时满足水蒸汽蒸发和过热所需的大面积换热面要求，因而一般只能产生一定压力和温度的饱和水蒸汽。
[0004]导热油过热蒸汽发生器作为太阳能光热发电领域的核心换热设备之一，不可或缺，传统的导热油蒸汽发生器只能产生饱和蒸汽，不能满足需求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种导热油过热蒸汽发生器，其独特的结构设计能克服传统设计只能产生饱和水蒸汽的缺点，可以产生过热水蒸汽。
[0006]本发明所采用的技术方案是:
[0007]导热油过热蒸汽发生器，为立式结构，包括支撑地脚、法兰封头、法兰筒体、均汽孔板、管板、换热管、法兰接管以及安全附件(安全阀、压力表、温度表、水位计等)，在法兰筒体外侧部位焊接有支撑地脚；法兰筒体内部的上下两端焊接有管板；法兰筒体内中上部焊接有均汽孔板，将法兰筒体内分隔成下部水空间和上部汽空间；换热管设置在法兰筒体内，并穿过均汽孔板，其两端穿过管板并与管板焊接；所述换热管采用螺旋翅片管与光管集成一体的结构，螺旋翅片管位于法兰筒体内的上部汽空间，光管位于法兰筒体内的下部水空间；法兰筒体两端外法兰与法兰封头通过螺栓连接，法兰封头与法兰筒体的法兰面之间装有耐油耐高温密封材料；法兰筒体上开孔并焊接有法兰接管，分别连接外部的进水管和出汽管；法兰封头上开孔并焊接有法兰接管，分别连接外部的进油管和出油管。
[0008]进一步地，所述均汽孔板焊接在法兰筒体内部的中上部。
[0009]进一步地，所述换热管的中段穿过均汽孔板。
[0010]所述耐油耐高温密封材料采用膨胀石墨盘根。
[0011]本发明不同于以往的导热油蒸汽发生器采用卧式管壳式换热器结构，而采用立式结构设计，并且将螺旋翅片管和光管集成在同一根换热管上，结构紧凑。相对于传统的单一光管换热管结构设计方式，该种结构设计不但可以产生过热水蒸汽，提高蒸汽的热能品位，而且因采用螺旋翅片管换热面，结构更加紧凑，换热器体积减小，钢材耗量降低。作为太阳能光热发电领域的核心换热设备，具有广阔的应用前景，同时其也可广泛应用于工业生产或生活需要过热蒸汽的场所。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0013]图1是本发明的基本结构主视图。
[0014]附图中:1.法兰接管-出油口，2.下法兰封头，3.法兰接管-进水口，4.法兰筒体，
5.换热管-光管段，6.换热管-螺旋翅片管段，7.管板，8.上法兰封头，9.法兰接管-进油口，10.法兰接管-出汽口，11.安全阀，12.压力表，13.温度表，14.均汽孔板，15.水位计，
16.支撑地脚。
[0015]图2是本发明的基本结构俯视图。
[0016]图3是本发明的换热管主视图。
[0017]图4是本发明的换热管局部放大图(比例:5:1)。
[0018]图5是本发明的均汽孔板基本结构图。
[0019]图6是本发明的均汽孔板局部放大图(比例:5:1)。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，导热油过热蒸汽发生器包括:法兰接管、下法兰封头2、法兰筒体4、换热管、管板7、上法兰封头8、安全阀11、压力表12、温度表13、均汽孔板14、水位计15以及支撑地脚16等。法兰筒体4内部的上下两端焊接有管板7 ;法兰筒体4内部的中上部焊接有均汽孔板14，均汽孔板14将筒体内分隔成下部水空间和上部汽空间；换热管采用螺旋翅片管与光管集成一体的结构，即在光管的一端一定长度范围内采用高频焊机焊接螺旋翅片，焊接有螺旋翅片的部位，其换热面积增大十几倍。(见图3、图4)换热管的中部穿过均汽孔板14，换热管的两端穿过管板7并与管板7焊接。法兰筒体4两端外法兰通过螺栓连接上、下法兰封头，上、下法兰封头与法兰筒体4的法兰面之间装有耐油耐高温密封材料-膨胀石墨盘根；法兰筒体4上开孔并焊接有法兰接管3和法兰接管10，分别连接外部的进水管和出汽管；上法兰封头8上开孔并焊接有法兰接管-进油口 9，连接外部的进油管，下法兰封头2上开孔并焊接有法兰接管-出油口 1，连接外部的出油管。
[0021]高温导热油的流程是:导热油从上法兰封头8中部的法兰接管-进油口 9进入并汇集在上法兰封头8腔内，接着流经汽空间的换热管-螺旋翅片管段6，再流经水空间的换热管-光管段5，连续换热后从下法兰封头2中部的法兰接管-出油口 I流出。
[0022]水侧的流程是:软水从法兰筒体4下部右侧的法兰接管-进水口 3进入法兰筒体4，首先被布置在法兰筒体4内下半部的换热管-光管段5加热，产生的饱和水蒸气垂直上升，通过中部布有小孔的的均汽孔板14进行汽水分离(见图5、图6)，分离出的上升蒸汽再流经法兰筒体4内上部汽空间的换热管-螺旋翅片管段6，因换热管-螺旋翅片管段6具有大面积换热面能满足饱和蒸汽进一步过热的要求，饱和水蒸汽被进一步加热成过热水蒸汽，过热水蒸汽再流经法兰筒体4上部左侧的法兰接管-出汽口 10引出。
[0023]法兰接管-出汽口 10上外接一段出汽管，其上分别安装有安全阀11、压力表12和温度表13。压力表12和温度表13可以直观地读取蒸汽的压力和温度参数，如采用带电接点的压力表和温度表，蒸汽参数还可远传至人机控制室进行监控和调节。法兰筒体4水空间外侧安装有水位计15以指示和检测安全水位，如采用带远传电接点水位计，水位参数则可远传至人机控制室进行监控和调节。即使在自控装置失灵的情况下，蒸汽一旦超压至安全极限，安全阀11也可动作以保证设备的安全。
[0024]导热油侧流程是上进下出，水侧流程是下进上出，此流程设计为逆流对流换热，能够达到充分的换热效果。
[0025]利用本发明的导热油过热蒸汽发生器，以高温导热油作为传热工质，利用其热量加热水工质，将产生饱和蒸汽和过热蒸汽的功能集成在一台设备内，能产生一定温度和压力的过热水蒸汽，所产过热水蒸汽可输送至汽轮发电机组发电，作为太阳能光热发电领域的核心换热设备，具有广阔的应用前景，同时其也可广泛应用于工业生产或生活需要过热蒸汽的场所。
【权利要求】
1.导热油过热蒸汽发生器，为立式结构，包括支撑地脚、法兰封头、法兰筒体、均汽孔板、管板、换热管、法兰接管以及安全附件，其特征在于，在法兰筒体外侧部位焊接有支撑地脚；法兰筒体内部的上下两端焊接有管板；法兰筒体内中上部焊接有均汽孔板，将法兰筒体内分隔成下部水空间和上部汽空间；换热管设置在法兰筒体内，并穿过均汽孔板，其两端穿过管板并与管板焊接；所述换热管采用螺旋翅片管与光管集成一体的结构，螺旋翅片管位于法兰筒体内的上部汽空间，光管位于法兰筒体内的下部水空间；法兰筒体两端外法兰与法兰封头通过螺栓连接，法兰封头与法兰筒体的法兰面之间装有耐油耐高温密封材料；法兰筒体上开孔并焊接有法兰接管，分别连接外部的进水管和出汽管；法兰封头上开孔并焊接有法兰接管，分别连接外部的进油管和出油管。
2.根据权利要求1所述的导热油过热蒸汽发生器，其特征在于，所述均汽孔板焊接在法兰筒体内部的中上部。
3.根据权利要求1或2所述的导热油过热蒸汽发生器，其特征在于，所述换热管的中段穿过均汽孔板。
4.根据权利要求1或2所述的导热油过热蒸汽发生器，其特征在于，所述密封材料采用膨胀石墨盘根。
【文档编号】F22B1/16GK103672832SQ201310642419
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】吴鸣, 宋纪元, 屠正瑞, 候宾才, 方明, 杨宏宜 申请人:南京凯盛开能环保能源有限公司, 宋纪元, 屠正瑞