一种新型复合相变换热器的制作方法

本发明涉及换热器，具体涉及一种新型复合相变换热器。

背景技术：

1、复合相变换热器技术与装置是一种广泛适用于各种燃料、燃油、燃气锅炉、工业窑炉、冶金以及石化等各种换热设备的新型高效节能产品。是“热力学、传热学、与锅炉原理、自动控制以及现代计算技术”的综合创新和高效集成，它较好的解决了锅炉排烟温度难以降低的世界性难题，是中低温热源利用上的一次世界性突破。

2、复合相变换热器可通过“相变段”水量的调节，对管束受热面最低壁面温度实现闭环控制，实现管束壁面温度的恒定或调节；但实际生产过程中复合相变换热器处于低负荷运行时，则下段换热器后部管束壁面温度会出现偏低现象；设备运行期间通过调节“相变段”水量提高管束壁面温度不仅难以实施，控制不好易造成设备出现超温、超压事故。因此，设备投用前会对“相变段”水量调整好，运行过程中一般不进行调整。常规复合相变换热器设备运行负荷无有效调节手段，操作弹性低；当复合相变换热器运行负荷过低时，下段换热器后部管束内中间介质（软化水）及管束壁面温度偏低，烟气侧后部管束易出现低温露点腐蚀泄漏现象（常规复合相变换热器结构见附图3和4）。

3、并且常规复合相变换热器下段换热器壳程有低点，最底部易出现烟尘等杂质沉积，烟气侧翅片换热管没入积灰层，影响换热管传热效率，导致没入积灰层部位的管束温度低于烟气露点温度，管束极易出现露点腐蚀泄漏。

4、而且常规复合相变换热器下段换热器管束泄漏导致上段换热器蒸汽加热部分无法使用，对装置及设备运行影响较大。常规复合相变下段换热器后部管束腐蚀泄漏后，因管束排布密集，导致泄漏管束无法检修堵漏。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的技术缺陷，本发明提供了一种新型复合相变换热器,通过设计负荷调整设施及防积灰设施，避免管束出现低温露点腐蚀泄漏；设计泄漏应急设施，实现下段换热管束泄漏时上段换热器能继续使用的目标，降低对装置及设备运行影响；设计易检修型管束结构，通过优化换热器管束分布形式，解决下段换热器管束堵漏检修难题。

2、本发明采用的技术解决方案是：一种新型复合相变换热器，包括上段换热器和下段换热器，所述的上段换热器和下段换热器之间连接有用于饱和蒸汽交换的上升管以及用于饱和液体交换的下降管，还包括：

3、管束集合管，数量为若干组，设置在下段换热器与上升管以及下段换热器与下降管的连接处；

4、管束集合管隔断阀，设置在管束集合管与上升管以及管束集合管与下降管之间，所述的管束集合管隔断阀与管束集合管数量一一对应；

5、保温层，设置在下段换热器的底部壳体用以提升下段换热器壳程底部管束温度。

6、还包括温度计，所述的温度计设置在管束集合管上实现管束集合管内中间介质温度的监控。

7、还包括有设备法兰，所述的设备法兰分别设置在上段换热器的空气进口和空气出口上以及下段换热器的烟气进口和烟气出口上。

8、所述的下段换热器的壳程底部与设备法兰的底部高度一致。

9、还包括有吹灰组件，所述的吹灰组件设置在下段换热器的烟气进口处的壳程底部。

10、所述的吹灰组件由多个吹灰喷嘴沿烟气介质流向、水平焊接在外接工业风管线上，所述的吹灰组件贴近下段换热器壳程底部安装。

11、还包括上升管隔断阀和外接备用蒸汽接口，所述的上升管隔断阀和外接备用蒸汽接口设置在上升管上。

12、还包括下降管隔断阀和外接备用蒸汽凝结水接口，所述的下降管隔断阀和外接备用蒸汽凝结水接口设置在下降管上。

13、还包括下段换热器翅片换热管束，若干的所述的下段换热器翅片换热管束纵向在下段换热器内，下段换热器内每排所述的下段换热器翅片换热管束之间等间距设置，烟气出口侧的第一和二排所述的下段换热器翅片换热管束之间的间距大于其他排下段换热器翅片换热管束之间的间距，烟气出口侧的第一排所述的下段换热器翅片换热管束之间的间距还大于第二排下段换热器翅片换热管束之间的间距。

14、烟气出口侧的第一排所述的下段换热器翅片换热管束之间的间距为其他下段换热器翅片换热管束之间的间距的3倍，烟气出口侧的第二排所述的下段换热器翅片换热管束之间的间距为其他下段换热器翅片换热管束之间的间距的1.5倍。

15、本发明的有益效果是：本发明提供了一种新型复合相变换热器，包括上段换热器和下段换热器，上段换热器和下段换热器之间连接有用于饱和蒸汽交换的上升管以及用于饱和液体交换的下降管，还包括有设置在下段换热器与上升管以及下段换热器与下降管的连接处的若干组管束集合管，设置在管束集合管与上升管以及管束集合管与下降管之间的管束集合管隔断阀，管束集合管隔断阀与管束集合管数量一一对应；设置在下段换热器的底部壳体用以提升下段换热器壳程底部管束温度的保温层，本发明通过设计负荷调整设施及防积灰设施，避免管束出现低温露点腐蚀泄漏；设计泄漏应急设施，实现下段换热管束泄漏时上段换热器能继续使用的目标，降低对装置及设备运行影响；设计易检修型管束结构，通过优化换热器管束分布形式，解决下段换热器管束堵漏检修难题。

技术特征：

1.一种新型复合相变换热器，包括上段换热器（1）和下段换热器（2），所述的上段换热器（1）和下段换热器（2）之间连接有用于饱和蒸汽交换的上升管（3）以及用于饱和液体交换的下降管（4），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种新型复合相变换热器，其特征在于，还包括温度计，所述的温度计设置在管束集合管（5）上实现管束集合管（5）内中间介质温度的监控。

3.根据权利要求1所述的一种新型复合相变换热器，其特征在于，还包括有设备法兰（7），所述的设备法兰（7）分别设置在上段换热器（1）的空气进口（11）和空气出口（12）上以及下段换热器（2）的烟气进口（21）和烟气出口（22）上。

4.根据权利要求3所述的一种新型复合相变换热器，其特征在于，所述的下段换热器（2）的壳程（24）底部与设备法兰（7）的底部高度一致。

5.根据权利要求4所述的一种新型复合相变换热器，其特征在于，还包括有吹灰组件（8），所述的吹灰组件（8）设置在下段换热器（2）的烟气进口（21）处的壳程底部。

6.根据权利要求4所述的一种新型复合相变换热器，其特征在于，所述的吹灰组件（8）由多个吹灰喷嘴沿烟气介质流向、水平焊接在外接工业风管线上，所述的吹灰组件（8）贴近下段换热器（2）壳程底部安装。

7.根据权利要求1所述的一种新型复合相变换热器，其特征在于，还包括上升管隔断阀（31）和外接备用蒸汽接口（32），所述的上升管隔断阀（31）和外接备用蒸汽接口（32）设置在上升管（3）上。

8.根据权利要求1所述的一种新型复合相变换热器，其特征在于，还包括下降管隔断阀（41）和外接备用蒸汽凝结水接口（42），所述的下降管隔断阀（41）和外接备用蒸汽凝结水接口（42）设置在下降管（4）上。

9.根据权利要求1所述的一种新型复合相变换热器，其特征在于，还包括下段换热器翅片换热管束（23），若干的所述的下段换热器翅片换热管束（23）纵向在下段换热器（2）内，下段换热器（2）内每排所述的下段换热器翅片换热管束（23）之间等间距设置，烟气出口（22）侧的第一和二排所述的下段换热器翅片换热管束（23）之间的间距大于其他排下段换热器翅片换热管束（23）之间的间距，烟气出口（22）侧的第一排所述的下段换热器翅片换热管束（23）之间的间距还大于第二排下段换热器翅片换热管束（23）之间的间距。

10.根据权利要求9所述的一种新型复合相变换热器，其特征在于，烟气出口（22）侧的第一排所述的下段换热器翅片换热管束（23）之间的间距为其他下段换热器翅片换热管束（23）之间的间距的3倍，烟气出口（22）侧的第二排所述的下段换热器翅片换热管束（23）之间的间距为其他下段换热器翅片换热管束（23）之间的间距的1.5倍。

技术总结
新型复合相变换热器，包括上段换热器和下段换热器，上段换热器和下段换热器之间连接有用于饱和蒸汽交换的上升管以及用于饱和液体交换的下降管，设置在下段换热器与上升管以及下段换热器与下降管的连接处的若干组管束集合管，设置在管束集合管与上升管以及管束集合管与下降管之间的管束集合管隔断阀；设置在下段换热器的底部壳体用以提升下段换热器壳程底部管束温度的保温层，本发明通过设计负荷调整设施及防积灰设施，避免管束出现低温露点腐蚀泄漏；设计泄漏应急设施，实现下段换热管束泄漏时上段换热器能继续使用的目标，降低对装置及设备运行影响；设计易检修型管束结构，通过优化换热器管束分布形式，解决下段换热器管束堵漏检修难题。

技术研发人员：孙委,钟湘生,刘炜,郑小君,冯辉,刘国辉,李杨涛,刘洋,张杰,李强,李楠希,赵长田
受保护的技术使用者：浙江石油化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27