一种节能式轴向变空间烟气冷凝器制造技术

本发明专利技术公开了一种节能式轴向变空间烟气冷凝器，包括壳侧进口箱体、出口管箱、轴向壳体、导流筒、三维管束、进口管箱和壳侧出口箱体；导流筒位于轴向壳体内，轴向壳体两端分别与壳侧进口箱体、壳侧出口箱体连接；三维管束设置在导流筒内，其进口与进口管箱连接，其出口与出口管箱连接；壳侧进口箱体外端为与轴向壳体同轴线的圆筒状结构，该端设有以圆切线方向与壳侧进口箱体连通的壳侧进口。本设备提高换热模块的换热效率，优化烟气和水侧的流场，减少局部死角，使得两侧流场更加均匀，不易结垢；延长换热器的维护周期，减少运行费用，降低运行成本，提高设备与锅炉本体的安装匹配契合度，增加安装的灵活度和适应性。增加安装的灵活度和适应性。增加安装的灵活度和适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种节能式轴向变空间烟气冷凝器


[0001]本专利技术涉及冷凝器设备
，尤其涉及一种节能式轴向变空间烟气冷凝器。

技术介绍

[0002]在现有技术中，普通燃气锅炉的的烟气冷凝器、节能器，多采用外部拓展换热面积的换热元件，如螺旋翅片管、H型翅片管等，其换热效率低，耗材量大，体积大，大幅度提高了节能设备的制造成本。
[0003]烟气流体对其进行横向冲刷来实现对流换热，属于交叉流，不利于水蒸汽冷凝所需的小温差换热。
[0004]横向冲刷属于碰撞流，并且由于换热负荷大而导致的管排数量大，使得其烟气系统的阻力大大增加，影响锅炉系统的余热回收技术的升级改造。
[0005]横向冲刷的横截面流道突然缩小或者增大等突变特点造成涡流和死区现象，容易形成结垢。
[0006]再者，普通的冷凝器或者节能器的外形结构不符合现场布置空间，空间的利用率低，使得锅炉系统整体体积占有空间增大，大大限制了燃气锅炉的发展。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种节能式轴向变空间烟气冷凝器。
[0008]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种节能式轴向变空间烟气冷凝器，包括壳侧进口箱体、出口管箱、轴向壳体、导流筒、三维管束、进口管箱和壳侧出口箱体；所述导流筒位于所述轴向壳体内，且其两端分别与所述轴向壳体内侧相连接；所述轴向壳体两端分别与所述壳侧进口箱体、所述壳侧出口箱体连接；所述三维管束设置在所述导流筒内，其进口与所述进口管箱连接，其出口与所述出口管箱连接；所述进口管箱位于所述壳侧出口箱体内，其设有进水管口；所述出口管箱位于所述壳侧进口箱体内，所述出口管箱伸出所述壳侧进口箱体外部并连接有将其出口密封的出口管箱封头，所述出口管箱封头设有与所述出口管箱连通的出水管口；所述壳侧进口箱体外端为与所述轴向壳体同轴线的圆筒状结构，该端设有壳侧进口，所述壳侧进口以圆切线方向与所述壳侧进口箱体连通；所述壳侧出口箱体开设有壳侧出口，所述壳侧出口与所述轴向壳体同轴线设置；所述三维管束管内通液体工质，所述三维管束管外走高温烟气。
[0009]圆切线方向的壳侧进口，圆中心轴线出口，既可降低进出口的阻力损失，又可实现流体从横向冲刷转为轴向冲刷的设计理念，避免出现涡流和死区现象，不易产生结垢，起到变空间均匀流场的作用。三维管束轴向冲刷段采用导流筒结构，可提高三维管束换热面积的利用率，杜绝流体短路现象的发生。
[0010]所述壳侧进口箱体与所述壳侧出口箱体均为由椭圆形封头与管板配合形成的箱体结构，所述三维管束的两端通过管板与所述壳侧进口箱体与所述壳侧出口箱体分别连
通，与管板相对的椭圆形封头，其长轴与所述轴向壳体轴线相垂直；所述壳侧出口箱体通过法兰与所述出口管箱封头连接。由椭圆形封头与管板配合形成的箱体结构，可提高承压能力；椭圆形封头结构，有利于流体的汇集及流出；法兰的设置，有利于检修。
[0011]所述三维管束由若干根三维管并列形成；所述三维管为经过二次加工成麻花螺旋状且其截面为近椭圆形的三维变空间变截面异型管，若干根三维管错列布置形成三维变空间结构的管束，相邻三维管之间通过凸点接触而相互支撑。三维变空间变截面异型管的特殊结构，使得气体沿其外表面流动，三维管不仅大大增加了管外换热面积，并且把管外流体进行切割成小单元，使其组成的管束形成的流程非常稳定均匀，没有流动死角，不易结垢，对流换热系数高，延长维护周期；液体工质在管束里全空间没有死角流动，不存在涡流点，不会形成结垢情况。三维管的使用，可以提高换热效率，降低耗材量，缩小设备体积。
[0012]相邻所述三维管相互平行紧贴在一起，所述三维管内外两侧的流体通道相互平行且方向相反。本冷凝器采用烟气与流体的全逆流布置，温差增大，提高烟气中水蒸气热量的回收率，进一步减少所需换热面积，解决了小温差传热效率低问题。
[0013]所述出口管箱封头设有管侧排气口和管侧排污口，所述管侧排气口位于所述出口管箱上部且开口朝上，所述管侧排污口位于所述出口管箱下部且开口朝下。
[0014]壳侧出口箱体设有朝下开设的冷凝水排口。冷凝水排口，可及时排除烟气中的水蒸气经热交换后凝结成液体的水。
[0015]所述壳侧出口箱体设有第一检查口，所述壳侧进口箱体设有第二检查口，所述第二检查口与所述壳侧进口位置相对。两个检查口的设置，有利于设备停运时观察管束与管板的连接处是否发生泄漏情况。
[0016]所述导流筒由八边形筒体与端板组成，所述八边形筒体紧贴所述三维管束最外层三维管排，所述端板内侧与所述八边形筒体的端面连接，所述端板外侧与所述轴向壳体内侧相连接。导流筒的结构设置，引导和强迫烟气沿三维管束的间隙流动，并杜绝烟气“短路”现象的发生。
[0017]节能式轴向变空间烟气冷凝器的整体设备采用卧式布置，其两端分别设置有将整体设备支撑的支座。卧式布置的设备，提高了空间合理利用率，降低设备的占地面积，解决设备与锅炉本体的安装匹配问题。
[0018]所述轴向壳体外部包覆有保温棉。保温棉的设置，可降低热量损失。
[0019]与现有技术对比，本专利技术的优点在于：本设备采用三维变空间变截面异型管，提高换热模块的换热效率，优化烟气和水侧的流场，减少局部死角，使得两侧流场更加均匀，不易结垢。延长换热器的维护周期，降低维护难度。减少两侧流体的运行阻力，降低泵与鼓风机的运行功率，减少运行费用，降低运行成本，达到节能减排的目的。提高了换热效率，可降低换热面积，减少换热器的耗材和体积，减少制造和运输费用。提高设备与锅炉本体的安装匹配契合度，增加安装的灵活度和适应性。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例局部剖开的主视图；
[0021]图2为本专利技术实施例的左视图；
[0022]图3为图1中A
‑
A截面的剖视图；
[0023]图4为图2中B
‑
B截面的剖视图；
[0024]图5为本专利技术实施例三维管束的结构示意图；
[0025]图6为本专利技术实施例的后视图；
[0026]图7为本专利技术实施例的右视图；
[0027]图8为本专利技术实施例的俯视图；
[0028]图9为本专利技术实施例的仰视图；
[0029]图10为本专利技术实施例导流管的结构示意图。
[0030]图中附图标记含义：1、出水管口；2、出口管箱封头；3、管侧排气口；4、法兰；5、壳侧进口箱体；6、轴向壳体；7、保温棉；8、导流筒；801、八边形筒体；802、端板；9、三维管束；10、进水管口；11、进口管箱；12、壳侧出口；13、第一检查口；14、支座；15、冷凝水排口；16、壳侧出口箱体；17、壳侧进口；18、出口管箱；19、管侧排污口；20、第二检查口。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的内容做进一步详细说明。
[0032]实施例
[0033]参阅图1至图10，图中粗箭头表示为烟气的流向。本实施例为一种节能式轴向变空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能式轴向变空间烟气冷凝器，其特征在于：包括壳侧进口箱体、出口管箱、轴向壳体、导流筒、三维管束、进口管箱和壳侧出口箱体；所述导流筒位于所述轴向壳体内，且其两端分别与所述轴向壳体内侧相连接；所述轴向壳体两端分别与所述壳侧进口箱体、所述壳侧出口箱体连接；所述三维管束设置在所述导流筒内，其进口与所述进口管箱连接，其出口与所述出口管箱连接；所述进口管箱位于所述壳侧出口箱体内，其设有进水管口；所述出口管箱位于所述壳侧进口箱体内，所述出口管箱伸出所述壳侧进口箱体外部并连接有将其出口密封的出口管箱封头，所述出口管箱封头设有与所述出口管箱连通的出水管口；所述壳侧进口箱体外端为与所述轴向壳体同轴线的圆筒状结构，该端设有壳侧进口，所述壳侧进口以圆切线方向与所述壳侧进口箱体连通；所述壳侧出口箱体开设有壳侧出口，所述壳侧出口与所述轴向壳体同轴线设置；所述三维管束管内通液体工质，所述三维管束管外走高温烟气。2.根据权利要求1所述的节能式轴向变空间烟气冷凝器，其特征在于：所述壳侧进口箱体与所述壳侧出口箱体均为由椭圆形封头与管板配合形成的箱体结构，所述三维管束的两端通过管板与所述壳侧进口箱体与所述壳侧出口箱体分别连通，与管板相对的椭圆形封头，其长轴与所述轴向壳体轴线相垂直；所述壳侧出口箱体通过法兰与所述出口管箱封头连接。3.根据权利要求1所述的节能式轴向变空间烟气冷凝器，其特征在于：所述三维管束由若干根三维管并列形成；所述三维管为经过二次加...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫逊，朱冬生，涂爱民，刘世杰，叶周，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：