一种紧凑型烟气冷凝器的制作方法

1.本实用新型涉及换热器技术领域，特别是涉及一种紧凑型烟气冷凝器。


背景技术：

2.锅炉是一种常用的能量转换设备，其将燃料燃烧后释放出的化学能或工业生产中的高温烟气的热能，通过传热过程将能量传递给锅炉内的水，使水吸热后变成高温水或具有一定热能的蒸汽。对于传统锅炉，排烟温度一般在160～250℃，烟气温度极高，其中蕴含了大量热量。传统锅炉缺乏有效降低排烟温度手段，同时不能克服由于低烟温带来的冷凝水腐蚀，因此传统锅炉热效率一般只能达到87％～91％。而且，普通热水锅炉因技术日趋成熟，因此很难进一步改进其热效率。
3.螺旋翅片管是一种具有螺旋形翅片的高效传热元件。它的传热面积为光管的几倍至几十倍，能强化传热，降低流动阻力，减少金属消耗量，从而提高了换热设备的经济性和运行可靠性。目前，螺旋翅片管已在各种锅炉中广泛使用。
4.现有的螺旋翅片管冷凝器的翅片外圆直径较大，体积难以压缩；气体流过圆管后，在圆管后部会形成涡流区，由于涡流区的存在，会阻止高温烟气贴近钢管外壁，导致传热效率下降。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，通过对螺旋翅片管的结构改进，提出一种改进的冷凝式热交换器，从而在有限的空间内获得更大的换热面积，同时使燃烧烟气流动的进一步湍流化，最终达到显著提高换热效率的目的。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种紧凑型烟气冷凝器，由若干彼此相距一定间距且平行设置的翅片管组成，每个所述翅片管包括基管及呈螺旋形缠绕在基管表面的翅片本体，所述翅片本体由若干翅片一体成型，每个所述翅片均包括迎风面、背风面以及连接迎风面和背风面的两个换热面，所述翅片的换热面均沿基管的轴向向同一方向倾斜，且相邻翅片的换热面相互接触，所述迎风面、背风面保持与基管轴向垂直，确保相邻的翅片和基管间可以形成多个狭小的间隙。
7.进一步的，所述若干翅片管中，相邻翅片管的最外侧翅片的间隙为2
‑
20mm。
8.进一步的，所述翅片的迎风面顶部设置有第一布风板，所述翅片的背风面的顶部设置有第二布风板，所述第一布风板和第二布风板的内壁均不与翅片接触。
9.更进一步的，所述第一布风板为与所述迎风面边缘相配合的波浪形结构，所述第二布风板为与所述背风面边缘相配合的波浪形结构。
10.更进一步的，所述第一布风板、第二布风板均设置有可供烟气通过的细长的导流孔。
11.本实用新型的有益效果是：一种紧凑型烟气冷凝器，通过专用的设备将翅片管的翅片压成部分倾斜状，倾斜后的翅片与相邻翅片基本接触，翅片与相邻的翅片、基管间形成
了多个狭小的间隙，减小了换热管外表面的边界层，从而提升了热效率；烟气流过倾斜翅片管时，烟气在各个狭小间隙内流动，减小了基管后部的涡流区，从而提升换热效率。在翅片的迎风面和背风面设置有布风板，在翅片管的顶端开设有细长的导流孔，导流孔将引导气体的流动，布气板的带来的优势有：通过布风板、导流孔以及倾斜后的翅片形成的间隙，进一步规划了烟气的流动空间，进一步减少了换热管背面的涡流区；由于布风板的设置，烟气在冷凝器内的冲刷更加均匀；延长了烟气在冷凝器内的停留时间，提高换热效率。
附图说明
12.图1是本实用新型的紧凑型烟气冷凝器的结构示意图。
13.图2为图中1中翅片管的结构示意图及俯视图。
14.附图标记说明：
15.1—翅片管；2—基管；3—翅片本体；31
‑
翅片；311
‑
迎风面；312
‑
背风面；313换热面；41—第一布风板；42—第二布风板；5
‑
导流孔。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明，并不是把本实用新型的实施范围限制于此。
17.如图1所示，本实施例的紧凑型烟气冷凝器，通过专用的设备将翅片管的翅片压成部分倒伏状，倒伏后的翅片与相邻翅片基本接触，具体的，本实施例的紧凑型烟气冷凝器由若干彼此相距一定间距且平行设置的翅片管1组成，每个所述翅片管1均包括基管2及呈螺旋形缠绕在基管2表面的翅片本体3，所述翅片本体3由若干翅片31一体成型，每个所述翅片31均包括迎风面311、背风面312以及连接迎风面311和背风面312的两个换热面313，所述翅片31的两个换热面311均沿基管1的轴向向同一方向倾斜，且两个相邻翅片31的换热面311相互接触，所述迎风面311、背风面312保持与基管2轴向垂直，确保相邻的翅片21和基管2间可以形成多个狭小的间隙。倾斜的翅片31外侧宽度小于翅片31外圆直径，使得翅片管1布置间距可以减小，相邻翅片管1的最外侧翅片31的间隙可以根据需要设置为2
‑
20mm，由此在相同受热面积的情况下，烟气冷凝器的体积可以做到更小，多个翅片管1可以形成密集排排列的翅片管束，烟气基本上被翅片31、基管2分割成多个狭小的流动空间，减小了换热管外表面的边界层，可以在较短的烟气流程上，迅速降低烟气的温度，从而提升了热效率；烟气流过倾斜的翅片31时，烟气在各个狭小间隙内流动，减小了基管1后部的涡流区，从而提升换热效率。所述翅片管1可以是高频焊翅片管、激光焊接不锈钢翅片管或挤压型钢铝复合翅片管。
18.为进一步提高换热效率，本实施例的紧凑型烟气冷凝器在所述翅片31的迎风面311顶部设置有第一布风板41，所述翅片31的背风面312的顶部设置有第二布风板42，所述第一布风板41和第二布风板42的内壁均不与翅片31接触。作为优先的实施案例，所述第一布风板41为与所述迎风面311边缘相配合的波浪形结构，所述第二布风板42为与所述背风面312边缘相配合的波浪形结构。由于第一布风板41和第二布风板42的设置，烟气在冷凝器内的冲刷更加均匀；延长了烟气在冷凝器内的停留时间，从而可以提高换热效率。
19.为进一步规划烟气的流动空间、减少换热管背面的涡流区，本实施例的紧凑型烟
气冷凝器在所述第一布风板41和第二布风板42均设置有可供烟气通过的细长的导流孔5，如图2所示，第一布风板41的导流孔5位于翅片管1的正上方，第二布风板42的导流孔5位于翅片管1的正下方。
20.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。


技术特征：
1.一种紧凑型烟气冷凝器，其特征在于：所述紧凑型烟气冷凝器由若干彼此相距一定间距且平行设置的翅片管(1)组成，每个所述翅片管(1)包括基管(2)及呈螺旋形缠绕在基管(2)表面的翅片本体(3)，所述翅片本体(3)由若干翅片(31)一体成型，每个所述翅片(31)均包括迎风面(311)、背风面(312)以及连接迎风面(311)和背风面(312)的两个换热面(313)，所述翅片(31)的两个换热面(313)均沿基管(2)的轴向向同一方向倾斜，且相邻翅片(31)的换热面(313)相互接触，所述迎风面(311)、背风面(312)均与基管(2)轴向垂直。2.根据权利要求1所述的一种紧凑型烟气冷凝器，其特征在于：所述若干翅片管(1)中，相邻翅片管(1)的最外侧翅片(31)间的间隙为2
‑
20mm。3.根据权利要求1所述的一种紧凑型烟气冷凝器，其特征在于：所述翅片(31)的迎风面(311)顶部设置有第一布风板(41)，所述翅片(31)的背风面(312)顶部设置有第二布风板(42)，所述第一布风板(41)和第二布风板(42)的内壁均不与翅片(31)相接触。4.根据权利要求3所述的一种紧凑型烟气冷凝器，其特征在于：所述第一布风板(41)、第二布风板(42)均设置有可供烟气通过的细长的导流孔(5)。5.根据权利要求4所述的一种紧凑型烟气冷凝器，其特征在于：所述第一布风板(41)为与所述迎风面(311)边缘相配合的波浪形结构，所述第二布风板(42)为与所述背风面(312)边缘相配合的波浪形结构。

技术总结
本实用新型涉及技术领域，尤其涉及一种紧凑型烟气冷凝器，其由若干彼此相距一定间距且平行设置的翅片管组成，翅片管包括基管及呈螺旋形缠绕在基管表面的翅片本体，翅片本体由若干翅片一体成型，翅片包括迎风面、背风面以及连接迎风面和背风面的两个换热面，翅片的换热面均沿基管的轴向向同一方向倾斜，且相邻翅片的换热面相互接触，翅片换热面倾斜后，烟气冷凝器的体积可以做到更小，减少了换热管后部的涡流区，提升了换热系数；在翅片的迎风面和背风面设置有布风板，在布风板开设有细长的导流孔。通过布风板、导流孔以及倒伏后的翅片形成的间隙，进一步规划了烟气的流动空间，进一步减少了换热管背面的涡流区。减少了换热管背面的涡流区。减少了换热管背面的涡流区。


技术研发人员：黄学兵 曾俊辉
受保护的技术使用者：洛森锅炉有限公司
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2021/12/11