一种承压耐压型热管换热器的水箱的制作方法

1.本实用新型属于换热技术领域，尤其涉及一种承压耐压型热管换热器的水箱。


背景技术：

2.热管式换热器是换热系统中常用的一种设备。其在钢铁、化工、纺织等行业大量应用，但由于热管换热器放热端结构形式的原因，热管换热器主要用于常压的环境下。在实际应用中，热管换热器的热侧主要为烟气，冷侧为冷凝水或空气。
3.目前热管换热器技术在火力发电厂的尾部烟气余热回收利用方面，替代原有的蛇形管式换热器，在减轻腐蚀、磨损、积灰等方面，具有明显的优势。
4.热管换热器应用于气—水（烟气余热回收）换热时，热管吸热端处于烟道内，吸收烟气的热量，通过管内介质传递到放热端的冷凝水内。但由于目前热管冷侧水箱因为布置形式及密封结构的原因，普遍无法承压，只能通过板式换热器中间换热的形式，将热量传递给凝结水系统，造成整套系统设备复杂，大大增加了检修维护的工作量。
5.针对目前热管式换热器水侧承压的问题，目前主要是采用套管式承压，但该方法因为结构原因，存在以下不可避免的问题：空间小、套管多、焊口多，空间小、焊接难度大，不可避免的会存在焊口质量问题。
6.之前，由于热管水侧水箱的承压技术没有突破，一直局限于通过闭式循环管路的板式换热器进行二次换热，增加了设备投资及检修维护工作量。通过闭式循环管路的板式换热器进行二次换热的普遍流程为：热管换热器吸收的尾部烟气热量通过冷侧传递给闭式循环管路系统，再通过闭式循环管路系统内的板式换热器，将热量传递给凝结水系统，以达到将尾部烟道内烟气的热量传递给凝结水系统，进行回收利用。


技术实现要素：

7.为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种承压耐压型热管换热器的水箱，通过新型的承压水箱，结合设备实际安装布置的空间应用，简化热管换热系统流程，减少系统流程设备。采用热管换热器新型的水侧水箱的承压耐压型式，进一步优化原换热系统，同时能够确保设备安全稳定运行，进而实现热管换热器的事故零影响，有效保护后续设备的运行安全。
8.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
9.一种承压耐压型热管换热器的水箱，包括承压耐压水箱筒体，所述承压耐压水箱筒体内设置有多根可再生热管，所述承压耐压水箱筒体上设置有进水口和出水口，所述承压耐压水箱筒体内的空间与所述可再生热管内的空间相互独立。本实用新型所述的水箱，能够将凝结水系统的取水直接引到水箱内，优化了系统的流程，减少了板式换热器换热时带来的二次换热的热损失，减少了检修维护工作量，系统更简洁；冷凝水能够直接进入到水箱内与热管进行换热，省去了板式换热器的二次中间换热，减少系统能耗损失，可以大幅度减少对设备检修维护的工作量。
10.作为优选，所述进水口和出水口设置在所述承压耐压水箱筒体顶端的左右两侧。
11.作为优选，所述承压耐压水箱筒体内竖向设置有折流板，优化水箱内的换热效率。
12.作为优选，所述承压耐压水箱筒体的顶壁和底壁上竖向交替设置有折流板，且所述折流板的高度小于所述承压耐压水箱筒体的高度。从进水口进入水箱内的流体，在竖向交替设置的折流板的作用下，在水箱内部沿u形路径循环交替前进，大大延长了流体在箱体内的换热路径和换热时间，从而大大提高了水箱内的换热效率。
13.作为优选，所述承压耐压水箱筒体内未填充热管的空间，用假管或钢板作为支撑，结构更加稳固可靠。
14.作为优选，所述承压耐压水箱筒体内的介质流向与可再生热管内的烟气流向相反，叉流换热，换热效率更高。
15.作为优选，所述承压耐压水箱筒体的承压耐压等级能够满足配套机组的凝结水系统的压力要求。
16.作为优选，所述承压耐压水箱筒体的密封件可以采用螺纹密封件或螺丝和螺母组合。
17.有益效果
18.本实用新型公开了一种承压耐压型热管换热器的水箱，本实用新型采用新型承压耐压式水箱，能够将凝结水系统的取水直接引到水箱内，优化了原闭式循环水管路的设备（板式换热器、管道增压泵、稳压补水箱、管路、热控仪表等），优化了系统的流程，减少了板式换热器换热时带来的二次换热的热损失，减少了检修维护工作量，系统更简洁。
19.本专利的另一个好处在于，采用承压耐压水箱之后，冷凝水能够直接进入到水箱内与热管进行换热，省去了板式换热器的二次中间换热，减少系统能耗损失，可以大幅度减少对设备检修维护的工作量。
附图说明
20.图1是本专利实施例1所述承压耐压型热管换热器的水箱的结构示意图；
21.图2是本专利实施例1所述承压耐压型热管换热器的水箱的横剖面结构示意图；
22.图中，1：承压耐压水箱筒体；2：可再生热管；3：进水口；4：出水口；5：折流板；6：水箱端盖板；7：螺纹密封件；8：支撑板；9：假管。
具体实施方式
23.以下，将详细地描述本实用新型。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本实用新型的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本实用新型的范围，从而应当理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。
24.以下实施例仅是作为本实用新型的实施方案的例子列举，并不对本实用新型构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本实用新型的实质和构思的范围内的修改均落入本实用新型的保护范围。
25.实施例1
26.如图1
‑
2所示，一种承压耐压型热管换热器的水箱，包括承压耐压水箱筒体1，为柱状筒体结构，所述承压耐压水箱筒体内设置有多根可再生热管2，所述承压耐压水箱筒体上设置有进水口3和出水口4，所述承压耐压水箱筒体内的空间与所述可再生热管内的空间相互独立，密封件与隔板将可再生热管内的烟气侧与承压耐压水箱筒体内的水侧完全隔离，确保设备运行的安全可靠。可再生热管是一种微负压的密封单管，管内注入相应的介质。
27.热管换热器放热端在水箱内，水箱能够承受凝结水系统的压力，可直接将凝结水取水引到水箱内进行换热。如此，便可减少闭式循环水系统管路以及所需要的水泵、板式换热器、稳压补水罐等设备。
28.系统总水量 180t/h，换算到每秒为180*1000/3600=50kg/s；
29.共10个水箱，每个水箱的水流量为5kg/s；
30.水箱内一个流道为0.1m时，流道截面为0.1*1.04=0.104
㎡
；
31.则流道内的流速为5/960/0.104=0.05m/s。
32.本实用新型所述的水箱，能够将凝结水系统的取水直接引到水箱内，优化了系统的流程，减少了板式换热器换热时带来的二次换热的热损失，减少了检修维护工作量，系统更简洁；冷凝水能够直接进入到水箱内与热管进行换热，省去了板式换热器的二次中间换热，减少系统能耗损失，可以大幅度减少对设备检修维护的工作量。
33.所述进水口和出水口设置在所述承压耐压水箱筒体顶端的左右两侧。作为实施细节，所述承压耐压水箱筒体内竖向设置有折流板5，优化水箱内的换热效率。所述承压耐压水箱筒体的顶壁和底壁上竖向交替设置有折流板，且所述折流板的高度小于所述承压耐压水箱筒体的高度。从进水口进入水箱内的流体，在竖向交替设置的折流板的作用下，在水箱内部沿u形路径循环交替前进，大大延长了流体在箱体内的换热路径和换热时间，从而大大提高了水箱内的换热效率。
34.作为实施细节，所述可再生热管2通过支撑板8固定在承压耐压水箱筒体内，所述承压耐压水箱筒体内未填充热管的空间，用假管9或钢板作为支撑，结构更加稳固可靠。
35.作为实施细节，所述承压耐压水箱筒体内的介质流向与可再生热管内的烟气流向相反，叉流换热，换热效率更高。
36.作为实施细节，所述承压耐压水箱筒体的承压耐压等级能够满足配套机组的凝结水系统的压力要求。为了提高所述承压耐压水箱筒体的承压耐压能力，可以选用双层壁结构的水箱筒体，在内外双层壁之间填充承压耐压缓冲材料，以此来提高水箱筒体的承压耐压能力。
37.作为实施细节，所述承压耐压水箱筒体的密封件可以采用螺纹密封件或螺丝和螺母组合。
38.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。