一种组合换热管式余热分级回收装置的制作方法

1.本发明涉及一种余热回收装置，尤其涉及一种应用于热电、石油、冶金等领域的组合换热管式余热分级回收装置，属于节能环保领域。


背景技术：

2.在已投运的工业耗能装置中，有大量的在原始设计中未被合理利用的显热和潜热，据统计，不同行业的余热总资源占其燃料消耗总量的17%~67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%，余热回收潜力巨大。对余热资源进行回收利用以满足生产、生活所需，实现余热的资源化利用，对节约能源和减少热污染均有重要意义。
3.现有的余热回收装置针对中、高温余热进行回收，具有一定的适用性，但也存在一定的温度窗口，余热回收后被排放的烟气温度仍有200℃左右，排烟温度较高，在效果、装置体积、成本等方面尚存在诸多不足，因此，对余热回收装置的研究还尚有一定的提升空间。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种组合换热管式余热分级回收装置，通过组合式换热管分级回收烟气余热，可有效降低排烟温度，匹配换热工况，适用温度域广，结构紧凑。
5.为达上述目的，本发明提供一种组合换热管式余热分级回收装置，该装置由一级余热回收区、二级余热回收区、壳体、过渡烟道和连通管组成，所述一级余热回收区和所述二级余热回收区的烟道由所述过渡烟道连接，所述一级余热回收区和所述二级余热回收区的冷流通过所述连通管连接；所述一级余热回收区包括烟气进口、一级烟道、普通换热管和冷流出口总管；所述二级余热回收区包括烟气出口、二级烟道、热管、预热流体箱和冷流进口总管；所述烟气进口、所述一级烟道、所述过渡烟道、所述二级烟道和所述烟气出口依次连通；所述冷流进口总管、所述预热流体箱、所述连通管、所述普通换热管和所述冷流出口总管依次连通；所述热管的冷凝段置于所述预热流体箱内，所述热管的蒸发段置于所述二级烟道中；所述壳体上设有集尘口。采用这种结构，烟气由所述烟气进口进入该装置，较高温的烟气在所述一级余热回收区与所述普通换热管内的预热后流体一次换热，在所述二级余热回收区与所述热管内工质二次换热，经两次换热后的烟气降到预期温度，由所述烟气出口排出；冷流体由所述冷流进口总管进入装置，在所述预热流体箱内吸收由所述热管冷凝段释放的热量，预热后的冷流体通过所述连通管进入所述普通换热管内被烟气二次加热，达到预期温度后由所述冷流出口总管排出；冷流体与烟气整体上逆流换热，较顺流换热有较大的平均换热温差，换热驱动力较大，所需换热面积更小。
6.优化地，所述普通换热管采用列管、螺旋盘管、蛇形排管、套管或开孔水套中的任意一种形式。根据不同的换热工况，采用不同的换热管形式和布局，使装置良好匹配应用工况。
7.优化地，所述热管竖直布置或与水平方向呈15~90度夹角布置。采用这种结构，进一步增强所述热管的换热性能和布置灵活性。
8.优化地，所述热管为光管，或外表面有翅片，或内表面有吸液芯。采用这种结构，进一步增强所述热管的换热性能。
9.优化地，所述集尘口位于烟气改变流向处的垂直烟道底部。采用这种结构，烟气中部分含尘能通过烟气流动方向的改变从烟气中惯性分离出，降低排出烟气的含尘量。
10.优化地，所述冷流出口总管上设有温度传感器，所述冷流进口总管上设有调节阀。采用这种结构，通过冷流出口温度调节冷流进口流量，减小烟气负荷波动对冷流出口温度的影响。
附图说明
11.图1为本发明所提供的组合换热管式余热分级回收装置的实施例1的一种结构示意图。
12.图2为本发明所提供的组合换热管式余热分级回收装置的实施例2的一种结构示意图。
13.图3为本发明所提供的组合换热管式余热分级回收装置的实施例3的一种结构示意图。
14.图4为本发明所提供的组合换热管式余热分级回收装置的实施例4的一种结构示意图。
15.图中：壳体1；烟气进口2；一级烟道3；普通换热管4；冷流出口总管5；烟气出口6；二级烟道7；热管8；预热流体箱9；冷流进口总管10；过渡烟道11；连通管12；集尘口13。
具体实施方式
16.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
17.实施例1:如图1，本发明提供一种组合换热管式余热分级回收装置，该装置由一级余热回收区、二级余热回收区、壳体（1）、过渡烟道（11）和连通管（12）组成，一级余热回收区和二级余热回收区的烟道由过渡烟道（11）连接，一级余热回收区和二级余热回收区的冷流通过连通管（12）连接；一级余热回收区包括烟气进口（2）、一级烟道（3）、普通换热管（4）和冷流出口总管（5）；二级余热回收区包括烟气出口（6）、二级烟道（7）、热管（8）、预热流体箱（9）和冷流进口总管（10）；烟气进口（2）、一级烟道（3）、过渡烟道（11）、二级烟道（7）和烟气出口（6）依次连通；冷流进口总管（10）、预热流体箱（9）、连通管（12）、普通换热管（4）和冷流出口总管（5）依次连通；热管（8）的冷凝段置于预热流体箱（9）内，热管（8）的蒸发段置于二级烟道（7）中；壳体（1）上设有集尘口（13）。采用这种结构，烟气由烟气进口（2）进入该装置，较高温的烟气在一级余热回收区与普通换热管（4）内的预热后流体一次换热，在二级余热回收区与热管（8）内工质二次换热，经两次换热后的烟气降到预期温度，由烟气出口（6）排出；冷流体由冷流进口总管（10）进入装置，在预热流体箱（9）内吸收由热管（6）冷凝段释放的热量，预热后的冷流体通过连通管（12）进入普通换热管（4）内被烟气二次加热，达到预期温度后由冷流出口总管（5）排出；冷流体与烟气整体上逆流换热，较顺流换热有较大的平均换热温差，换热驱动力较大，所需换热面积更小。
18.具体地，普通换热管（4）采用螺旋盘管。
19.具体地，热管（8）竖直布置。
20.具体地，热管（8）为光管，或外表面有翅片，或内表面有吸液芯。采用这种结构，进一步增强热管（8）的换热性能。
21.具体地，集尘口（13）位于烟气改变流向处的垂直烟道底部。采用这种结构，烟气中部分含尘能通过烟气流动方向的改变从烟气中惯性分离出，降低排出烟气的含尘量。
22.具体地，冷流出口总管（5）上设有温度传感器，冷流进口总管（10）上设有调节阀。采用这种结构，通过冷流出口温度调节冷流进口流量，减小烟气负荷波动对冷流出口温度的影响。
23.实施例2:如图2，本实施例的组合换热管式余热分级回收装置与实施例1相同，不同之处在于本发明的热管（8）采用倾斜布置。采用这种结构，进一步增强所述热管（8）的换热性能和布置灵活性。
24.实施例3:如图3，本实施例的组合换热管式余热分级回收装置与实施例1相同，不同之处在于本发明的普通换热管（4）采用列管。
25.实施例4:如图4，本实施例的组合换热管式余热分级回收装置与实施例1相同，不同之处在于本发明的普通换热管（4）采用开孔水套，烟气从开孔中流过换热。
26.本发明的具体实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，而并非是对本发明实施方式的限定。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。