一种组合式高温换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种组合式高温换热器，包括钢架、对流换热段、连接通道、辐射段、外封板；辐射段包括辐射段内筒、由位于辐射段内筒外侧的辐射段弧板构成的外筒；对流换热段与辐射段内筒通过变径管焊接为整体安装在钢架内部，辐射段内筒与高温侧进口相通，对流换热段内部的供热气体腔与高温侧出口相通；对流换热段的受热气体腔与低温侧进口相通，辐射段的外筒与低温侧出口相通；连接通道位于对流换热段与辐射段下部，一侧与对流换热段的受热气体腔相通，另一侧与辐射段的外筒连接。本实用新型专利技术具备了辐射跟对流两种换热形式各自优点，同时通过对辐射段内筒和高温侧出口结构的改进，使得换热器完美的解决因高温烟气引起的材质应力问题。

A Combined High Temperature Heat Exchanger

The utility model discloses a combined high-temperature heat exchanger, which comprises a steel frame, a convective heat transfer section, a connecting passage, a radiation section and an outer sealing plate; the radiation section includes an inner tube of the radiation section and an outer tube composed of an arc plate of the radiation section located outside the inner tube of the radiation section; the convective heat transfer section and the inner tube of the radiation section are welded into an integral installation in the steel frame through a diameter-changing tube, and the inner tube of the radiation section and the inlet of the high-temperature side are The heat-supply gas chamber in the convective heat transfer section is connected with the outlet of the high temperature side; the heat-supply gas chamber in the convective heat transfer section is connected with the inlet of the low temperature side, and the outer cylinder of the radiation section is connected with the outlet of the low temperature side; the connecting passage is located at the lower part of the convective heat transfer section, and the heat-supply gas chamber in one side and the convective heat transfer section is connected with the outer cylinder of the radiation section, and the other side is connected with The utility model has the respective advantages of radiation and convection heat transfer forms. At the same time, by improving the structure of the inner tube of the radiation section and the outlet of the high-temperature side, the heat exchanger perfectly solves the material stress problem caused by the high-temperature flue gas.

【技术实现步骤摘要】
一种组合式高温换热器
本技术涉及一种换热器，特别涉及一种组合式高温换热器，该组合式高温换热器结合了辐射跟对流两种换热形式，主要适用于温度超过1000℃的工况。
技术介绍
目前，国内环保形势十分严峻，而相关行业在工艺过程中会产生大量有害的可燃性物质，此类物质若直接排放将对环境造成极大的危害，亦不符合环保要求。因此，将含有此类物质的废气收集后加入煤气或天然气进入焚烧炉燃烧，通过化学反应将有害物质转化成无害物质再排放，已成为废气处理的主流方案，燃烧后的高温烟气(800℃左右)通过换热器对未燃烧的废气进行预热(加热至400℃～550℃)再进入焚烧炉，此类处理方式将大大降低煤气或天然气的耗量，亦或也可以利用高温烟气将新鲜空气或导热油预热至工艺所需温度，将冷水加热进行利用等等，这些用法既节能又经济、环保。实现以上设想必需依赖于换热器，目前气-气换热器主要有热管式、管式、板式换热器，而要处理高温烟气(700℃以上)，上述换热器都存在以下不足：首先，在高温的环境下，因为金属材料属性的限制，当工况温度超过材料本身的许用温度后，材料强度会急剧下降，设备稳定性下降；其次，因为材料的热应力问题，在高温下常常出现焊缝拉裂的现象；此外，高温氧化腐蚀的情况会影响设备的性能与使用寿命。因此，急需一种换热器来解决高温段的这些问题。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术的目的在于提供一种组合式高温换热器。本技术采取的技术方案是：一种组合式高温换热器，包括钢架1、对流换热段2、连接通道3、辐射段、高温侧进口4、低温侧进口5、低温侧出口6、外封板8、高温侧出口10；所述辐射段包括辐射段内筒11、位于辐射段内筒11外侧的辐射段弧板9构成的外筒，外筒左、右两侧由封板密封使辐射段内筒11和外筒构成上下贯通的夹套；所述对流换热段2与辐射段内筒11通过变径管焊接为整体安装在钢架1内部，所述高温侧进口4与辐射段内筒11相通，高温侧出口10与对流换热段2内部的供热气体腔相通，高温烟气经高温侧进口4依次水平通过辐射段内筒11和对流换热段2的供热气体腔；所述低温侧进口5与对流换热段2的受热气体腔相通，所述低温侧出口6与辐射段的外筒相通；所述连接通道3位于对流换热段2与辐射段下部，连接通道3一侧与对流换热段2的受热气体腔相通，另一侧与辐射段的外筒连接；在钢架1内部的孔隙填充保温材料形成内部保温层7，通过所述外封板8对钢架1封装形成完整设备。所述变径管为方圆变径管，变径管的圆管端与所述的辐射段内筒11连接，变径管的方管端与对流换热段2连接端。所述对流换热段2为气相板式换热器，专利号为ZL200910035417.0，利用对流换热段2完成低温对流段的换热。所述对流换热段2包括气体运动方向互相垂直的供热气体腔和受热气体腔，供热气体腔供高温烟气水平流动，受热气体腔供受热气体垂直流动。所述辐射段内筒11设有膨胀节，所述膨胀节为至少4个波节，一般为4个或6个或更多个波节，能够有效解决高温工况下金属的热应力所导致的焊缝拉裂问题。所述高温侧出口10根据温度高低可增加膨胀结构12，可吸收前段剩余膨胀量，避免焊缝拉裂。优选的，所述膨胀结构12为单波节。所述保温材料为硅酸铝纤维。高温烟气经高温侧进口4依次水平通过辐射段内筒11和对流换热段2的供热气体腔，低温气体自低温侧进口5依次通过对流换热段2的受热气体腔、连接通道、辐射段内筒11和外筒构成的夹套形成低温气体通道，高温烟气通过辐射段内筒11时与内筒外侧的低温气体完成辐射换热，降温的烟气再进入对流换热段2，完成对流换热，整个换热过程都有足够的膨胀余量使得换热器克服高温烟气引起的材质应力问题。本技术的有益效果：本技术组合式高温换热器基于辐射跟对流两种换热形式，使用套筒的结构完成辐射段的换热，使高温烟气温度降至750℃以下，该温度对对流段换热材质无影响，利用气相板式换热器完成低温对流段的换热，具备辐射跟对流两种换热形式各自优点。同时采用疏导热膨胀的理念在辐射段内筒设置膨胀节、在高温侧出口增加膨胀结构，使得设备每个可能发生热膨胀的部位均设计为弹性结构，完美解决了因高温烟气引起的材质应力问题，获得了高效、耐高温的换热器，解决高温烟气换热的问题。附图说明图1为本技术组合式高温换热器的主视图；图2为图1的俯视图；图3为图1的左视图；图4为图1的右视图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。如图1-图4所示，一种组合式高温换热器，包括钢架1、对流换热段2、连接通道3、辐射段、高温侧进口4、低温侧进口5、低温侧出口6、外封板8、高温侧出口10；所述辐射段包括辐射段内筒11、位于辐射段内筒11外侧的辐射段弧板9构成的外筒，外筒左、右两侧由封板密封使辐射段内筒11和外筒构成上下贯通的夹套；所述对流换热段2与辐射段内筒11通过变径管焊接为整体安装在钢架1内部，所述高温侧进口4与辐射段内筒11相通，高温侧出口10与对流换热段2内部的供热气体腔相通，高温烟气经高温侧进口4依次水平通过辐射段内筒11和对流换热段2的供热气体腔；所述低温侧进口5与对流换热段2的受热气体腔相通，所述低温侧出口6与辐射段的外筒相通；所述连接通道3位于对流换热段2与辐射段下部，连接通道3一侧与对流换热段2的受热气体腔相通，另一侧与辐射段的套筒连接，从而构成低温介质通道；在钢架1内部的孔隙填充保温材料形成内部保温层7，通过外封板8与钢架1封装形成完整设备。所述变径管为方圆变径管，变径管的圆管端与所述的辐射段内筒11连接，变径管的方管端与对流换热段2连接端。本实施例组合式高温换热器在辐射段内筒11设有膨胀节，膨胀节为6个波节，能够有效解决高温工况下金属的热应力所导致的焊缝拉裂问题，在高温侧出口10根据温度高低可增加膨胀结构12，膨胀结构12为单波节，用以吸收前段剩余膨胀量，避免焊缝拉裂；另辐射段弧板9与连接通道3、低温侧出口5焊接后形成外筒跟辐射段内筒11之间形成通道，辐射段内筒11内走高温烟气，形成的通道走低温气体，完成辐射换热，降温的烟气再进入对流换热段2完成对流段换热，整个换热过程都有足够的膨胀余量使得换热器克服高温烟气引起的材质应力问题。所述保温材料为硅酸铝纤维。本实施例组合式高温换热器具备了辐射跟对流两种换热形式各自优点，同时通过对辐射段内筒和高温侧出口结构的改进，使得换热器完美的解决因高温烟气引起的材质应力问题。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本技术的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本技术的保护范围内。本技术未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式高温换热器，其特征在于包括钢架(1)、对流换热段(2)、连接通道(3)、辐射段、高温侧进口(4)、低温侧进口(5)、低温侧出口(6)、外封板(8)、高温侧出口(10)；所述辐射段包括辐射段内筒(11)、位于辐射段内筒(11)外侧的辐射段弧板(9)构成的外筒，外筒左、右两侧由封板密封使辐射段内筒(11)和外筒构成上下贯通的夹套；所述对流换热段(2)与辐射段内筒(11)通过变径管焊接为整体安装在钢架(1)内部，所述高温侧进口(4)与辐射段内筒(11)相通，高温侧出口(10)与对流换热段(2)内部的供热气体腔相通，高温烟气经高温侧进口(4)依次水平通过辐射段内筒(11)和对流换热段(2)的供热气体腔；所述低温侧进口(5)与对流换热段(2)的受热气体腔相通，所述低温侧出口(6)与辐射段的外筒相通；所述连接通道(3)位于对流换热段(2)与辐射段下部，连接通道(3)一侧与对流换热段(2)的受热气体腔相通，另一侧与辐射段的外筒连接；在钢架(1)内部的孔隙填充保温材料形成内部保温层(7)，通过所述外封板(8)对钢架(1)封装形成完整设备。

【技术特征摘要】
1.一种组合式高温换热器，其特征在于包括钢架(1)、对流换热段(2)、连接通道(3)、辐射段、高温侧进口(4)、低温侧进口(5)、低温侧出口(6)、外封板(8)、高温侧出口(10)；所述辐射段包括辐射段内筒(11)、位于辐射段内筒(11)外侧的辐射段弧板(9)构成的外筒，外筒左、右两侧由封板密封使辐射段内筒(11)和外筒构成上下贯通的夹套；所述对流换热段(2)与辐射段内筒(11)通过变径管焊接为整体安装在钢架(1)内部，所述高温侧进口(4)与辐射段内筒(11)相通，高温侧出口(10)与对流换热段(2)内部的供热气体腔相通，高温烟气经高温侧进口(4)依次水平通过辐射段内筒(11)和对流换热段(2)的供热气体腔；所述低温侧进口(5)与对流换热段(2)的受热气体腔相通，所述低温侧出口(6)与辐射段的外筒相通；所述连接通道(3)位于对流换热段(2)与辐射段下部，连接通道(3)一侧与对流换热段(2)的受热气体腔相通，另一侧与辐射段的外筒连接；在钢架(1)内部的孔隙填充保温材料形成内部保温层(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伟，钱荣忠，
申请(专利权)人：南京宜热纵联节能科技溧阳有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32