组合式热管烟气冷凝节能器制造技术

组合式热管烟气冷凝节能器涉及一种燃油、燃气锅炉烟气余热利用装置，是充分利用烟气的显热和潜热的高效节能设备。该设备包括蒸发箱、冷凝箱、连接管、冷凝液收集排放装置四部分，其结构特征在于：蒸发箱内为蛇形盘管，管为翅片管；材质为铜、不锈钢、碳钢；冷凝箱内为蛇形盘管，管为翅片管，材质为铜、不锈钢、碳钢；连接管把蒸发箱与冷凝箱中的翅片管连接起来，分为上升管和下降管；冷凝液收集排放装置设置在蒸发箱下部，主要收集排放蒸发箱内的凝结水，材质为普通碳钢。工作特征：烟气进入蒸发箱内，在管外流动，管内为热管工质；冷却水或冷却空气进入冷凝箱，在管外流动，管内为热管工质；烟气进入蒸发箱把翅片管内工质加热，烟气温度降低，烟气中的水蒸气凝结形成凝结水，由冷凝液收集装置收集排放，蒸发箱内翅片管中热管工质吸热蒸发形成蒸汽，由上升管进入冷凝箱内翅片管，通过管壁把热量传递给冷却水或冷却空气，把冷却水加热或把冷却空气加热，管内蒸汽放热凝结形成液态工质，由下降管流回蒸发箱；被加热的冷却水或冷却空气可以加以利用。烟气在该设备中既有显热放热，又有水蒸气的潜热放热，提高了烟气余热利用效率。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种燃油、燃气锅炉烟气余热利用装置，是充分利用烟气的显热和 潜热的组合式热管烟气冷凝节能器。
技术介绍
燃油、燃气中含有大量氢元素，使得燃油、燃气锅炉排烟中含有大量水蒸气。燃油、 燃气锅炉的排烟温度较高， 一般在15(TC以上，烟气携带走大量的物理显热和汽化潜热。 目前，燃油燃气锅炉余热利用的设备主要是利用锅炉烟气的显热，对于烟气的潜热没有 充分利用。燃油、燃气锅炉烟气中含有大量的水蒸气，回收利用烟气中的水蒸气的潜热 可以有效提高锅炉的效率。当前，回收烟气余热的设备型式主要是水管式换热器和烟管式换热器。水管式换热器主要存在以下缺点烟道阻力大幅度增大，影响燃烧器工作性能；水在管内流动，烟气在管外流动，为避免腐蚀，需要耐腐蚀材料较多，成本较高； 换热器整体布置在烟道中，增大了施工难度和维修难度。烟管式换热器主要存在以下缺 点为了克服烟气对后部烟道的腐蚀，都必须布置旁通烟道，使部分烟气直接通过旁通 烟道与经过冷却后的烟气混合后排放，降低了余热利用效率；烟气经过管程后排放，只 一个通程，换热效率不高；换热器整体布置在烟道中，增大了施工难度和维修难度；旁 通烟道的布置，增大了成本。无论水管式换热器还是烟管式换热器，传热系数小，换热 面积大，造成设备体积较大，占地空间较大。热管是最有效的传热元件之一，依靠热管内部工作液体的相变来实现传热。热管研 究于上世纪40年代起源于美国，并在60年代应用于空间技术，从而吸引前苏联、英国、 意大利、前西德等积极从事热管技术的研究与开发，70年代热管技术迅速发展，80年 代以后热管技术在民用各个领域开始发挥作用。我国于70年代开始热管技术的研究， 主要侧重于空间技术和电子元器件冷却方面的应用研究，80年代后期，热管技术研究开 始转向能源利用及节能技术方面的研究，近年来，随着热管技术研究和开发的深入，热 管技术已经广泛应用于能源、化工、交通、电子、建筑等各个领域。随着科学技术水平 的提高和社会需求的变化，热管技术研究开发的领域将不断拓展。整个热管可以分成三 个部分蒸发段、绝热段和冷凝段。工作液在蒸发段吸热汽化成蒸汽，在微压差作用下， 蒸汽在管腔内蒸汽通道中通过绝热段进入冷凝段，在冷凝段内，蒸汽释放热量，凝结形 成凝结液，在吸液芯的毛细力作用下，通过内管壁周围的吸液芯回流到蒸发段。如此循 环工作，热管可以在很小截面积下远距离传输热量而无需外力。
技术实现思路
为了克服现有烟气余热利用设备传热系数小、换热设备大的缺点，本技术设计 了一种组合式热管烟气冷凝节能器，该节能设备利用热管的原理，充分提高传热系数， 同时可以组合蒸发箱和冷凝箱内的换热面积，实现换热效果的最优化。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是该节能设备包括蒸发箱、冷凝 箱、连接管、冷凝液收集排放装置四部分，其结构特征在于蒸发箱内为蛇形盘管，管 为翅片管；材质为铜、不锈钢、碳钢；冷凝箱内为蛇形盘管，管为翅片管，材质为铜、 不锈钢、碳钢；连接管把蒸发箱与冷凝箱中的翅片管连接起来，分为上升管和下降管； 冷凝液收集排放装置设置在蒸发箱下部，主要收集排放蒸发箱内的凝结水，材质为普通 碳钢；蒸发箱内蛇形盘管与冷凝箱内蛇形盘管对应布置，通过对应的上升管和下降管连 接，管内抽真空，冲入热管工质，形成一个个独立的环路热管。其工作特征烟气进入 蒸发箱内，在管外流动，管内为热管工质；冷却水或冷却空气进入冷凝箱，在管外流动， 管内为热管工质；烟气进入蒸发箱把翅片管内工质加热，烟气温度降低，烟气中的水蒸气凝结形成凝结水，由冷凝液收集装置收集排放，蒸发箱内翅片管中热管工质吸热蒸发 形成蒸汽，由上升管进入冷凝箱内翅片管，通过管壁把热量传递给冷却水或冷却空气， 把冷却水加热或把冷却空气加热，管内蒸汽放热凝结形成液态工质，由下降管流回蒸发 箱；被加热的冷却水或冷却空气可以加以利用。烟气在该设备中既有显热放热，又有水 蒸气的潜热放热，提高了烟气余热利用效率。、本技术的有益效果是锅炉烟气进入本节能设备的蒸发箱，冲刷蒸发箱内一组组蛇行盘管，烟气温度降低，显热得以回收，同时烟气中水蒸气凝结，潜热得以回收； 有效地提高了锅炉余热回收效率；由于烟气烟温进入蒸发器后逐渐降低，前排盘管和后 部盘管传热效率发生变化，可以通过改变不同热管组内充液率和真空度实现不同热管组 换热的均匀性由于锅炉负荷不同，换热量发生变化时，可以通过增、减热管组实现换 热的最优化；由于热管传热的高效性，在获得同样换热量的情况下，换热面积大大减少， 使得换热节能设备体积减小，同时，由于蒸发箱布置在烟道中，同冷凝箱分体布置，有 利于锅炉房中设备布置方便。以下结合附图对本技术进一步说明。 图l是本技术的整体布置图。 图2是蒸发箱与冷凝箱连管示意图。 图3是单一热管组连接示意图。图中，l冷凝箱，2蒸发箱，3连接管，4冷凝液收集排放装置，5蒸发箱蛇形管，6 蒸发箱蛇形管翅片，7冷凝箱蛇形管，8冷凝箱蛇形管翅片。附图说明图1中，蒸发箱2低于冷凝箱1，蒸发箱2与冷凝箱1分体布置，蒸发箱2内蛇形 管5是热管的蒸发段，冷凝箱1内蛇形管7是热管的冷凝段，连接管3把不同翅片热管 组连接起来。锅炉烟气进入蒸发箱2，烟气温度降低，烟气中水蒸气凝结，凝结液由冷 凝液收集排放装置4进行收集排放。图2中，蒸发箱2与冷凝箱1内有不同蛇形管组，由连接管3把蛇形管组连接起来, 形成一个个环路热管组。图3为单一热管组连接示意图，连接管3把蒸发箱2内蛇形管5与冷凝箱1内蛇形 管7连接在一起，形成一个环路热管。权利要求1.组合式热管烟气冷凝节能器，包括蒸发箱、冷凝箱、连接管、冷凝液收集排放装置四部分，其特征在于蒸发箱内为蛇形盘管组，管为翅片管；材质为铜、不锈钢、碳钢；冷凝箱内为蛇形盘管组，管为翅片管，材质为铜、不锈钢、碳钢；连接管把蒸发箱与冷凝箱中的翅片管连接起来，分为上升管和下降管；冷凝液收集排放装置设置在蒸发箱下部，主要收集排放蒸发箱内的凝结水，材质为普通碳钢。2. 根据权利要求1所述的组合式热管烟气冷凝节能器，其特征在于蒸发箱内蛇形管 组与冷凝箱内蛇形管组通过上升管和下降管对应连接，可以根据换热量的需要进行 组合，来改变换热面积，从而改变换热量。3. 根据权利要求1所述的组合式热管烟气冷凝节能器，其特征在于蒸发箱、冷凝箱 箱体材料为碳钢，管板材质为铜、碳钢、不锈钢。4. 根据权利要求1所述的组合式热管烟气冷凝节能器，其特征在于蒸发箱与冷凝箱 的组合可以改变放置位置，冷凝箱与蒸发箱可以上下垂直放置，也可以偏置。专利摘要组合式热管烟气冷凝节能器涉及一种燃油、燃气锅炉烟气余热利用装置，是充分利用烟气的显热和潜热的高效节能设备。该设备包括蒸发箱、冷凝箱、连接管、冷凝液收集排放装置四部分，其结构特征在于蒸发箱内为蛇形盘管，管为翅片管；材质为铜、不锈钢、碳钢；冷凝箱内为蛇形盘管，管为翅片管，材质为铜、不锈钢、碳钢；连接管把蒸发箱与冷凝箱中的翅片管连接起来，分为上升管和下降管；冷凝液收集排放装置设置在蒸发箱下部，主要收集排放蒸发箱内的凝结水，材质为普通碳钢。工作特征烟气进入蒸发箱内，在管外流动，管内为热管工质；冷却水或冷却空气进入冷凝箱，在管外流动，管内为热管工质；烟气进入蒸发箱把翅片管内工质加热，烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合式热管烟气冷凝节能器，包括蒸发箱、冷凝箱、连接管、冷凝液收集排放装置四部分，其特征在于：蒸发箱内为蛇形盘管组，管为翅片管；材质为铜、不锈钢、碳钢；冷凝箱内为蛇形盘管组，管为翅片管，材质为铜、不锈钢、碳钢；连接管把蒸发箱与冷凝箱中的翅片管连接起来，分为上升管和下降管；冷凝液收集排放装置设置在蒸发箱下部，主要收集排放蒸发箱内的凝结水，材质为普通碳钢。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙金栋，郭建军，马麦囤，
申请(专利权)人：北京建筑工程学院，北京启祥凯鑫特科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]