一种基于热管能量交换的冷凝塔的制作方法

本实用新型涉及锅炉尾部烟气处理领域。

背景技术：

发电厂或者工业锅炉烟气排放量很大且需要进行湿法脱附处理，而这些经过湿法脱硫后的锅炉烟气是混合气体，燃料燃烧的烟气脱硫后其常常混合着饱和的水蒸气，这些水蒸气随着烟气排放到空气中很浪费，现实中，在排放烟气的最后环节没有考虑到烟气中水蒸气的回收冷凝，造成资源浪费。

技术实现要素：

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种基于热管能量交换的冷凝塔，包括：设置有内腔的塔体、挡环、由热管单体合围成中间有通道的柱状热管组以及底板；所述热管组固定于所述塔体，且热管单体一半置于所述塔体的内腔，另一半外露于空气中，其中，热管单体相互之间留有空隙；所述置于塔体内部的热管组底端连接于所述底板，所述底板设置出水管，所述底板外壁和塔体内壁之间形成气孔；所述挡环置于所述外露于空气部分的热管组的通道内，挡环向上延伸形成烟气排口。

将烟气通入本冷凝塔塔体内腔，烟气进入底板外壁和塔体内壁之间的气孔，而后经热管单体相互之间的空隙进入在塔体内部一段的通道(该通道是贯穿于热管组的，依据热管组的分布，通道也是一半置于塔体内一半置于空气中)，然后一直上升，经过烟气排口排入大气。

其冷凝作用是基于热管的应用，热管内的介质冷却后为液体状，由于重力，停留在热管底部，也就置于塔体的内腔，当烟气经过热管单体相互之间的空隙时，高温烟气的热量传递给热管内的介质，介质受热升温变为气体上浮到热管单体顶端，即化为气体的介质循环到外露于空气中的热管组那一端，温度相对于烟气低的多的外界空气冷却热管组内的气体介质(空气和外露于塔体外的一半热管组接触)，气体介质经冷却降温后变成液态跌落到热管底部，也即重新进入塔体内腔，重新冷却烟气。

以上过程，高温烟气在塔体的内腔接触置于塔体的内腔的热管段，被热管内低温介质冷却，气体被冷却后，高温烟气中携带的饱和的水蒸气就会析出成水珠，水珠在重力作用下跌落于底板，顺着出水管流出回收，经过冷凝后的烟气继续排放。由此，本基于热管能量交换的冷凝塔可以具有冷凝烟气的饱和水蒸气，回收水，节约资源的效果。

在一些实施方式中，还包括顶盖，顶盖环绕固定在挡环外壁，顶盖的盖板与外露于空气的柱状热管组的端部相抵，其中，盖板还设置有导气孔；所述顶盖设置有空气腔，所述空气腔连通所述导气孔和排气孔。

导气孔可以分布在与柱状热管组端面正对的盖板上。该顶盖可以起到保护热管组，分流热管组间隙之间的气体。

在一些实施方式中，所述热管组为圆柱状型。热管单体围成圆柱状型的热管组，可以在热管单体数量一定的情况下，获得尽量大的烟气接触面积，节约成本。

在一些实施方式中，所述底板外径大于述热管组外径。严格将通道以及冷凝管组底端面封住，防止未经过冷凝的烟气直接进入通过经过排气孔排放，确保烟气经由底板和塔体内壁形成的气孔，进入热管单体相互之间的空隙与热管单体充分接触冷却后再进入通道排放。

在一些实施方式中，所述底板为漏斗型，所述出水管连通于所述漏斗型底板的底端。漏斗型底板便于集中汇聚跌落的水。

在一些实施方式中，所述气孔为环形状，尤其是圆环，即底板为圆形和塔体内壁截面也为圆形，底板和塔体内壁之间形成圆环，以供气体流入。

在一些实施方式中，所述底板和塔体内壁之间还设置有加强筋。加强筋可以进一步固定柱状热管组在塔体内壁，增加其稳固性。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的基于热管能量交换的冷凝塔内部示意图；

图2为图1所示基于热管能量交换的冷凝塔的热管组示意图；

图3为本实用新型的基于热管能量交换的冷凝塔工作后内部气流方向示意图；

图4为本实用新型的基于热管能量交换的冷凝塔内部结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

热管是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量，它利用毛细作用等流体原理，起到类似冰箱压缩机制冷的效果。具有很高的导热性、优良的等温性、热流密度可变性、热流方向酌可逆性、可远距离传热、恒温特性(可控热管)、热二极管与热开关性能等一系列优点。热管为现有技术，在此不再累述其原理。

如图1～4所示，一种基于热管能量交换的冷凝塔，包括：设置有内腔103的塔体10、挡环60、由热管单体201合围成中间有通道202的柱状热管组20、顶盖40以及底板30；所述热管组20固定于所述塔体10，且热管单体201一半置于所述塔体10的内腔103，另一半外露于空气中，其中，热管单体201相互之间留有空隙；所述热管组20底端连接于所述底板30，所述底板30设置出水管50，所述底板30外壁和塔体10内壁之间形成气孔101；所述挡环60置于所述外露于空气部分的热管组20的通道202内，挡环60向上延伸形成烟气排口600；顶盖40环绕固定在挡环60外壁，顶盖40的盖板41与外露于空气的柱状热管组20的端部相抵，其中，盖板41还设置有穿透盖板41的导气孔42，导气孔42置于柱状热管组20的端部上方的内环；所述顶盖40设置有空气腔，所述空气腔连通所述导气孔42和排气孔401。

参照图2，热管组20为圆柱状型(若干数量的热管单体201竖立合围成柱状型)，热管单体201的数量可以根据需要设置，每个管单体201彼此之间留有的空隙可以为1mm、5mm、10mm，以待烟气通过；挡环60置于所述外露于空气中部分的热管组20内形成烟气排入大气的通道，同时，挡住外部空气进入热管组20通道内，影响热交换。

另外，热管组可以如此设计固定于塔体10上：塔体10设置顶部110将内腔103封住(柱状热管组20的通道202用内腔103延伸至空气外)，顶部110设置有排列成型的小孔，热管单体201穿过一半小孔固定在小孔侧壁(可以焊接，也可以胶粘固定或者过盈配合固定)，排气孔401还连通无动力风机47，加快流通速度，以上，挡环60向下延伸至顶部110，并密封于顶部110。

参考图3，工作的时候，将烟气通入本冷凝塔塔体内腔(如箭头N方向)，烟气进入底板外壁和塔体内壁之间的气孔，而后经热管单体相互之间的空隙进入在塔体内部一段的通道202(该通道202是贯穿于热管组的，依据热管组的分布，通道也是一半置于塔体内一半置于空气中)，然后一直上升，经过烟气排口排入大气，图中，外露于空气部分的热管组侧壁的空气可以经过热管单体之间的间隙进入冷却置于热管单体内部上方的呈气体状的媒介，然后空气可以由排气孔进入空气腔然后经排气孔后由无动力风机排出。

其冷凝作用是基于热管的应用，热管内的介质冷却后为液体状，由于重力，停留在热管底部，也就置于塔体的内腔，当烟气经过热管单体相互之间的空隙时，高温烟气的热量传递给热管内的介质，介质受热升温变为气体上浮到热管单体顶端，即化为气体的介质循环到外露于空气中的热管组那一端，温度相对于烟气低的多的外界空气冷却热管组内的气体介质(空气和外露于塔体外的一半热管组接触)，气体介质经冷却降温后变成液态跌落到热管底部，也即重新进入塔体内腔，重新冷却烟气。

以上过程，高温烟气在塔体的内腔接触置于塔体的内腔的热管段，被热管内低温介质冷却，气体被冷却后，高温烟气携带的饱和水蒸气就会析出成水珠，水珠在重力作用下跌落于底板，顺着出水管流出回收，经过冷凝后的烟气继续排放。由此，本基于热管能量交换的冷凝塔可以具有冷凝烟气的饱和水蒸气，回收水，节约资源的效果。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。