一种导流式低流阻热管换热器的制作方法

本发明涉及热管技术在烟气余热回收利用领域的应用，具体就是一种导流式低流阻热管换热器。


背景技术：

目前热管换热器技术在燃煤电厂、煤化工、水泥厂、高炉煤气等领域的烟气余热利用中，由于环保排放标准的提高，系统脱销采用scr工艺后，存在氨逃逸，原烟气中富含nh4hso4，传统间壁式换热器技术在这一领域应用过程遇到了粘滞灰堵、低温腐蚀日益加剧等技术问题，虽然热管换热器技术在解决上述问题过程中，显示出良好特性，但，目前在烟气余热利用领域，无论是热管式低压省煤器、热管式空气预热器，还是回转式空气预热器低温段利用热管技术改造时，换热器烟气侧热管均采用的是圆管式结构，为了降低烟气侧通流阻力和灰粘滞堵塞，烟气侧尽管采用了光管措施，但经过实际运行验证，烟气侧管径较大时以及换热器管节距设计较小时，仍然会导致烟气侧流动阻力较大和灰堵加剧，尤其为了增大单根热管的轴向传热功率而采用较大管径的热管时，阻力增大尤为明显。虽然采用较大管节距设计换热器时，可以削弱部分烟气流动阻力，但，实际技术改造实施时，既要保证热管换热器换热功率不能降低，即热管数量不能减少，又要适应现有设备固有空间，而烟气侧采用了光管后，管外对流换热系数大幅度减小，为了保障传热量，就必须增加热管数量，这带来两方面问题，一是可以利用空间不足，二是传热量和传热功率达不到要求，如何解决这一矛盾，将热管技术顺畅的应用到燃煤电厂低温烟气换热，解决原烟气在余热回收利用过程中存在的粘滞灰堵、烟气流动阻力不断增大、风机富裕压头不足的问题，将是需要解决的问题。


技术实现要素：

本发明的目的是提供一种导流式低流阻热管换热器。将热管烟气侧管材加工成椭圆状，热管的另一散热段可以是椭圆形，也可以是圆管形，烟气侧椭圆管长轴线管外两侧对称焊接纵向导流翅片，按照热管技术要求生产出完整的的热管，然后设计装配出既有导流功能，又有具备低流阻的热管换热器，这种结构的热管换热器诞生后，既可解决烟气侧光管换热功率不足的问题，又可降低小管节距烟气流阻力大的问题，使热管换热器变得更加紧凑，增强换热器单位容积换热功率。热管烟气侧采用椭圆管结构形状，椭圆截面长轴线方向与烟气流动方向平行布置，可有效降低对烟气的阻力，椭圆管外纵向对称翅片结构，形成对烟气流的导流和均化流场作用，流场的均化会降低卡门涡街形成的频率，减小共振。
4.技术方案：一种导流式低流阻热管换热器，包括热管换热器箱体、管板和导流式低流阻热管管束。
5.技术方案由如下具体特征构成。
6.一种导流式低流阻热管换热器，包括热管换热器箱体由加热端烟气通道和散热端
流体通道组成。
7.一种导流式低流阻热管换热器，包括导流式低流阻热管由热端和冷端组成，烟气加热段称之为热端，另一段称之为冷端。
8.一种导流式低流阻热管换热器，包括导流式低流阻热管管束由每根独立的导流式低流阻热管按照叉排布置或顺排布置构成，也可以由叉排和顺排共同组成的混排布置方式构成。
9.一种导流式低流阻热管换热器，包括导流式低流阻热管热端导流结构是一定宽度的金属板条沿热管轴向与椭圆基管对称焊接而成。
10.一种导流式低流阻热管换热器，包括导流式低流阻热管热端基管均为低流阻椭圆形状，椭圆截面长轴线方向两侧对称焊接有直立纵肋导流翅片，形成具有导流和低流阻功能的完整热端构造。
11.一种导流式低流阻热管换热器，包括导流式低流阻热管冷端可以和其热端具有完全相同的结构，也可以是高频螺旋翅片管结构，当热端通道流体是烟气，冷端通道流体是空气时，由热端和该冷端结构的热管可组成烟气-空气型式的导流式低流阻热管换热器。
12.一种导流式低流阻热管换热器，包括导流式低流阻热管冷端可以是椭圆形光管结构，也可以是圆管光管结构，当热端通道流体是烟气，冷端通道流体是液体时，由热端和该冷端结构的热管可组成气-液型式的导流式低流阻热管换热器。
13.一种导流式低流阻热管换热器，包括导流式低流阻热管热端表面的防腐，可以是高温镀搪瓷工艺，也可以是激光熔敷工艺，还可以是高温电弧喷涂工艺。
14.一种导流式低流阻热管换热器，包括导流式低流阻热管管材可以是具有低温防腐性能的nd钢，也可以是外部搪瓷的碳钢管，还可以是碳钢与不锈钢的复合管材。
15.一种导流式低流阻热管换热器，包括换热器箱体可以是立式安装方式，也可以是卧式安装方式，还可以是倾斜安装方式。
16.本发明是这样实现的，将热管热端加工成椭圆状，然后将导流翅片对称焊接到椭圆管长轴线对应的管壁外侧，按照热管生产技术要求生产出完整的导流式低流阻热管，至此，包含热端和冷端的导流式低流阻热管完成了，然后将导流式低流阻热管装配到管板，组成换热器管束总成，最后将此总成吊装到换热器箱体中，这样，一台含有热端流体通道和冷端流体通道的导流式低流阻热管换热器就完成了。
17.本发明的有益效果是，解决现有热管换热器在烟气余热回收利用中存在的以下问题，一是设备体积占比空间大，不能较好的适应和满足现行技术改造的空间要求；二是烟气侧流动阻力大，由于在线运行的机组风机富裕压头小，继续进行低温烟气换热器技术改造受到限制，自环保排放标准提高，燃煤电厂采取脱销工艺scr后，低温烟气余热换热器出现了更加恶劣的粘堵问题，造成引风机喘振不断发生，影响了锅炉的安全稳定运行，因此，解决这一问题尤为迫切和重要，导流式低流阻热管换热器技术诞生后，将有效解决这一难题，一是先进的导流式低流阻热管换热结构将使设备体积更加紧凑，可提高换热器单位容积内的换热功率，能够灵活适应在线运行烟气低温段换热器的技术改造要求，同时，导流式低流阻热管换热器，由于流动阻力小，流场均匀，还将解决引风机富裕压头不足的问题，较现有纯圆管式换热器在机组的技术改造中具有更好的适应性。
附图说明
18.本发明的结构由以下方式附图给出。
19.图1是本发明一种导流式低流阻热管换热器图。
20.图2是本发明一种导流式低流阻热管换热器单根热管结构图。
21.图3是本发明一种导流式低流阻热管换热器a-a向截面图。
22.图4是本发明一种导流式低流阻热管换热器单根热管的b-b向截面图
具体实施方式
参考附图1、附图2、附图3、附图4所示的一种导流式低流阻热管换热器包括换热器箱体1、导流式低流阻热管2、热端流体通道3、热端4、管板5、冷端6、冷端流体通道7、热端导流翅片8。具体实施时，将热管热端4加工成椭圆状，然后将导流翅片8对称焊接到热端4上，按照热管生产技术工艺要求生产出完整的导流式低流阻热管2，至此，包含热端4和冷端6 的导流式低流阻热管完成了，然后将导流式低流阻热管2按照设计的管排布置方式装配到管板5组成换热器管束总成，将此总成吊装到换热器箱体1中，至此，一台含有热端流体通道 3和冷端流体通道7的导流式低流阻热管换热器就完成了。


技术特征：
1.一种导流式低流阻热管换热器，其特征是由热管换热器箱体、管板和导流式低流阻热管管束组成。2.根据权利要求1所述一种导流式低流阻热管换热器，其特征是热管换热器箱体由加热端烟气通道和散热端流体通道组成。3.根据权利要求1所述一种导流式低流阻热管换热器，其特征是导流式低流阻热管由热端和冷端组成，烟气加热段称之为热端，另一段称之为冷端。4.根据权利要求1所述一种导流式低流阻热管换热器，其特征是导流式低流阻热管管束由每根独立的导流式低流阻热管按照叉排布置或顺排布置构成，也可以由叉排和顺排共同组成的混排布置方式构成。5.根据权利要求3所述一种导流式低流阻热管换热器，其特征是导流式低流阻热管热端导流结构是一定宽度的金属板条沿热管轴向与椭圆基管对称焊接而成。6.根据权利要求3所述一种导流式低流阻热管换热器，其特征是导流式低流阻热管热端基管均为低流阻椭圆形状，椭圆截面长轴线方向两侧对称焊接有直立纵肋导流翅片，形成具有导流和低流阻功能的完整热端构造。7.根据权利要求3所述一种导流式低流阻热管换热器，其特征是导流式低流阻热管冷端可以和其热端具有完全相同的结构，也可以是高频螺旋翅片管结构，当热端通道流体是烟气，冷端通道流体是空气时，由热端和该冷端结构的热管可组成烟气-空气型式的导流式低流阻热管换热器。8.根据权利要求3所述一种导流式低流阻热管换热器，其特征是导流式低流阻热管冷端可以是椭圆形光管结构，也可以是圆管光管结构，当热端通道流体是烟气，冷端通道流体是液体时，由热端和该冷端结构的热管可组成气-液型式的导流式低流阻热管换热器。9.根据权利要求3所述一种导流式低流阻热管换热器，其特征是导流式低流阻热管热端表面的防腐，可以是高温镀搪瓷工艺，也可以是激光熔敷工艺，还可以是高温电弧喷涂工艺。10.根据权利要求3所述一种导流式低流阻热管换热器，其特征是导流式低流阻热管管材可以是具有低温防腐性能的nd钢，也可以是外部搪瓷的碳钢管，还可以是碳钢与不锈钢的复合管材。11.根据权利要求1所述一种导流式低流阻热管换热器，其特征是换热器箱体可以是立式安装方式，也可以是卧式安装方式，还可以是倾斜安装方式。

技术总结
一种导流式低流阻热管换热器，包括热管换热器箱体、管板和导流式低流阻热管管束。管板和导流式低流阻热管管束。管板和导流式低流阻热管管束。


技术研发人员：ꢀ(51)Int.Cl.F23J15/06
受保护的技术使用者：王建
技术研发日：2020.11.24
技术公布日：2022/5/31