一种径向涡节热管式低温省煤器的制作方法

本技术涉及工业烟气处理，特别涉及一种径向涡节热管式低温省煤器。

背景技术：

1、在低品位能源利用过程中，烟气通常含尘含腐蚀性介质，热管式换热器由于每支热管可独立工作，单支损坏不会导致整个工艺停车，以其高可靠性，在低品味余热回收领域得到了广泛应用，在热管换热器中，常用的热管为重力热管，通常在热管表面焊接翅片来强化热管的换热，但这种强化方式通常会带来阻力的增长，且在含尘环境，其应用受到较大影响，翅片强化方式的热管，在积灰环境中，一旦发生积灰，其换热效果甚至不如光管，且翅片强化的热管，在防腐蚀性能上难以应对，几乎只能通过调整冷凝蒸发段的面积来调整壁温，从而防止低温腐蚀的发生。目前，需要一种强化换热方式，既能使其在含尘环境中应用，又能防止低温腐蚀。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型旨在提供一种径向涡节热管式低温省煤器，增强其换热效果的同时还能降低换热管积灰情况、防止低温腐蚀。

2、为了实现上述目的，本实用新型提出了一种径向涡节热管式低温省煤器，包括架体和水平固定在架体上的径向热管，所述径向热管包括内管和套管，所述套管套装于内管外，所述内管两端分别穿过套管的两端，且套管在端头处分别与内管外壁密封焊接，套管的内壁与内管的外壁之间有间隙，该间隙构成密封腔体，所述密封腔体为真空状态，在密封腔体底部设有液态介质，所述内管为光管，所述套管外壁设有连续的涡坑以形成涡节结构，所述架体上竖向间隔设有多层相互联通的径向热管。

3、上述方案中：上下层相邻的径向热管的内管的端部通过弯头连接形成s形结构，s形结构的内管的一端为冷水进口，另一端为热水出口，加工难度低，各内管连接方便。

4、上述方案中：所有径向热管的内管为由一根管道弯折形成的s形管，其一端为冷水进口，另一端为热水出口，各套管设在内管的非弯折部，避免产生连接接头，减少泄露风险。

5、上述方案中：所述套管外表面镀有搪瓷层，增强其在腐蚀性气体环境的耐腐蚀性能，搪瓷具有较高的硬度，可减缓灰分对换热管的磨损，且搪瓷表面光滑，也可减缓径向热管在含尘环境中使用时的积灰现象。

6、本实用新型的有益效果是：

7、工作时，高温烟气横掠冲刷径向热管，换热后套管内部液态介质被高温烟气加热汽化后带着大量热能上升至套管内腔的上部，在此过程中经过内管与内管中的冷却水进行换热，被汽化的换热介质温度降低再次凝结，冷凝后的换热介质在自身重力作用回流至套管底部，循环往复，不断连续进行热量的传递。

8、一方面，本套管式换热管能对内管内的冷却水进行热量交换，另一方面，套管式换热管可以对内管内的冷却水起到保护作用，即使因低温腐蚀、冲刷磨损导致外管管壁破损，内管冷却水也不会因此泄露；套管管壁破损时，套管内的液态介质因为量小，也会因高温很快蒸发消失，不会对整体机组产生影响。由涡节径向热管组成的管排，当烟气横掠，套管上的涡坑会对气流造成扰动，强化烟气与套管之间的传热，其减缓积灰的效果远远优于翅片强化方式(套管外壁的涡节结构由于其特殊的结构特点，会对来流烟气进行扰流作用，减小边界层，增加换热面积，进而实现换热系数增强30％-40％；同时在烟尘介质中，涡节结构表面也不会有明显的积灰)。

9、总之，涡节套管具有强化换热的作用，且其加工后阻力增长在管内，管内为热管工质蒸发换热，其换热系数极大，涡节管管内阻力增长对热管整体传热系数无影响，即采用涡节强化热管换热是一种纯强化换热而无阻力代价的强化换热方式，设备设计时，在相同阻力要求下，还可进一步提高流速来强化换热。翅片强化径向热管的换热，会造成管排间距过大，设备的紧凑型较差，采用涡节强化，可减小管间距，设备更加紧凑；

10、在含尘环境中，采用翅片强化会造成换热管积灰影响传热性能，采用光管则会造成换热器体积大，重量大，制造成本高等问题。采用涡节套管强化换热，既能减少设备的材料消耗，又能在含尘环境中得到较好的使用效果。

技术特征：

1.一种径向涡节热管式低温省煤器，包括架体和水平固定在架体上的径向热管，所述径向热管包括内管(1)和套管(2)，所述套管(2)套装于内管(1)外，其特征在于：所述内管(1)两端分别穿过套管(2)的两端，且套管(2)在端头处分别与内管(1)外壁密封焊接，套管(2)的内壁与内管(1)的外壁之间有间隙，该间隙构成密封腔体(3)，所述密封腔体(3)为真空状态，在密封腔体(3)底部设有液态介质(4)，所述内管(1)为光管，所述套管(2)外壁设有连续的涡坑以形成涡节结构(21)，所述架体上竖向间隔设有多层相互联通的径向热管。

2.根据权利要求1所述的径向涡节热管式低温省煤器，其特征在于：上下层相邻的径向热管的内管(1)的端部通过弯头连接形成s形结构，s形结构的内管的一端为冷水进口，另一端为热水出口。

3.根据权利要求1所述的径向涡节热管式低温省煤器，其特征在于：所有径向热管的内管(1)为由一根管道弯折形成的s形管，其一端为冷水进口，另一端为热水出口，各套管(2)设在内管(1)的非弯折部。

4.根据权利要求1所述的径向涡节热管式低温省煤器，其特征在于：所述套管(2)外表面镀有搪瓷层。

技术总结
本技术公开了一种径向涡节热管式低温省煤器，包括架体和水平固定在架体上的径向热管，径向热管包括内管和套管，套管套装于内管外，内管两端分别穿过套管的两端，且套管在端头处分别与内管外壁密封焊接，套管的内壁与内管的外壁之间有间隙，该间隙构成密封腔体，密封腔体为真空状态，在密封腔体底部设有液态介质，内管为光管，套管外壁设有连续的涡坑以形成涡节结构，架体上竖向间隔设有多层相互联通的径向热管。本技术能增强其换热效果的同时还能降低换热管积灰情况。

技术研发人员：蒋雪锋,史勇,李亦昂,吴龙飞
受保护的技术使用者：中化节能技术（北京）有限公司
技术研发日：20230927
技术公布日：2024/4/24