專利名稱：煤礦乏風瓦斯熱氧化裝置用蒸發(fā)換熱器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種煤礦乏風瓦斯熱氧化裝置用蒸發(fā)換熱器，屬于煤礦乏風瓦斯 熱氧化放熱能量回收的技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
煤礦乏風中的瓦斯?jié)舛确浅５?，一般小?. 8 %，很難利用傳統(tǒng)燃燒器直接進行燃 燒。采用熱逆流氧化技術(shù)可以治理和利用煤礦乏風瓦斯，將其氧化成二氧化碳和水，并回收 其熱量用以生產(chǎn)熱水和蒸汽等。該技術(shù)的關(guān)鍵在于通過周期性地變換進入氧化裝置氧化床 的氣流方向，以形成并維持氧化床中心區(qū)域溫度高、兩側(cè)溫度逐漸降低的溫度場，使乏風氣 體在進入氧化床后被氧化床加熱，溫度逐漸升高到甲烷能夠氧化所需要的溫度。實踐證明， 當乏風中瓦斯?jié)舛葹?.2%時，氧化放出的熱量能夠維持氧化裝置殼體表面散熱和出口處 氣體帶走的熱量，氧化裝置仍然運轉(zhuǎn)而不需要補充額外的能量。如果甲烷濃度高于0. 2% 時，可以將多余的熱量從氧化床取出加以利用。目前常采用將換熱器安置在氧化床中心高 溫區(qū)兩側(cè)的方法來提取氧化床多余熱量，這種取熱方法的最大優(yōu)點是換熱效率高?！暗V井乏 風瓦斯熱氧化裝置(ZL200810249860. 3) ”公開了一種內(nèi)置式換熱器取熱方法，多個換熱器 分成兩組對稱布置在氧化床中心區(qū)域的兩側(cè)，每個換熱器由制成蛇形的換熱管和均布在換 熱管直線段上的方形翅片構(gòu)成，在換熱管之間填充以蜂窩陶瓷。這種換熱器具有安裝方便、 費用低，容易更換等優(yōu)點，解決了換熱器兩側(cè)溫差過大的問題，提高了煤礦乏風瓦斯熱氧化 裝置運行的穩(wěn)定性。但在實驗中發(fā)現(xiàn)，該換熱器水平安裝在立式氧化床內(nèi)用作蒸發(fā)器時，在 換熱器某彎頭處出現(xiàn)了燒毀現(xiàn)象，分析其原因是該處可能存在不凝氣體。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是要克服上述換熱器的缺點，創(chuàng)新研制和提供一種煤礦乏風 瓦斯熱氧化裝置用蒸發(fā)換熱器。本實用新型的目的是由下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種煤礦乏風瓦斯熱氧化裝置用蒸發(fā)換熱器，包括若干根水平排列的直管、彎管、 矩形翅片和固定連接于直管兩端的加強板，其中直管上均勻布置著矩形翅片，彎管將若干 根直管連接成蛇形換熱管，其特征在于各直管軸線的高度從蛇形換熱管的入口端至蛇形 換熱管的出口端依次增大，每個彎管與水平面之間都有一定的傾角。所述的煤礦乏風瓦斯熱氧化裝置用蒸發(fā)換熱器，所有矩形翅片的上端面和下端面 分別位于同一水平面上。所述的煤礦乏風瓦斯熱氧化裝置用蒸發(fā)換熱器，加強板的上端面、下端面對應與 矩形翅片的上端面、下端面分別位于同一水平面上。其工作原理是將兩組蒸發(fā)換熱器對稱安置在氧化床中心高溫區(qū)的兩側(cè)，在蒸發(fā) 換熱器相鄰直管上矩形翅片之間充滿蓄熱陶瓷。在氧化裝置工作時，乏風甲烷在氧化床中 心高溫區(qū)內(nèi)被氧化，氧化后的熱氣體在經(jīng)過蒸發(fā)換熱器時，一部分熱氣體與蒸發(fā)換熱器的換熱管和矩形翅片接觸，進行熱交換，將部分熱量傳遞給蒸發(fā)換熱器內(nèi)的介質(zhì)；另一部分從 矩形翅片之間的蓄熱陶瓷通過，避免了換熱器兩側(cè)溫差過大的問題。在蒸發(fā)換熱器中，中心 高最低的直管作為蒸發(fā)換熱器內(nèi)部流動介質(zhì)的入口，來自汽包的水進入蒸發(fā)換熱器后在蛇 形換熱管內(nèi)流動和蒸發(fā)。由于所有彎管都是上升的，因此彎管內(nèi)不會存有不凝氣體和蒸汽， 流動順暢。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要優(yōu)點和有益效果是介質(zhì)在本實用新型的蒸發(fā) 換熱器的換熱管內(nèi)流動時逐漸升高，彎管內(nèi)不會存有不凝氣體和蒸汽，流動順暢，可以有效 避免氣堵和干燒現(xiàn)象出現(xiàn)，提高了蒸發(fā)換熱器的工作可靠性。
圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1實施例所示的A-A剖視圖。圖3是圖1實施例所示的B向視圖。圖中1、直管2、彎管3、加強板4、矩形翅片5、上端面6、下端面具體實施方式
在圖1-3所示的實施例中若干根直管1水平排列，加強板3固定安裝在若干根直 管1直的兩端，每根直管1上均勻布置著矩形翅片4，彎管2將若干根直管1連接成蛇形換 熱管，所有矩形翅片4的上端面5和下端面6分別位于同一水平面上，加強板3的上端面、 下端面對應與所有矩形翅片4的上端面5、下端面6分別位于同一水平面上。各直管1軸線 的高度從蛇形換熱管的入口端至蛇形換熱管的出口端依次增大，這樣連接直管1的每個彎 管2與水平面之間都有一定的傾角，使彎管2內(nèi)不會存有不凝氣體和蒸汽，保證流動順暢。
權(quán)利要求1.一種煤礦乏風瓦斯熱氧化裝置用蒸發(fā)換熱器，包括若干根水平排列的直管(1)、彎 管O)、矩形翅片(4)和固定連接于直管(1)兩端的加強板(3)，其中直管(1)上均勻布置 著矩形翅片，彎管( 將若干根直管(1)連接成蛇形換熱管，其特征在于各直管(1)軸 線的高度從蛇形換熱管的入口端至蛇形換熱管的出口端依次增大，每個彎管( 與水平面 之間都有傾角。
2.如權(quán)利要求1所述的煤礦乏風瓦斯熱氧化裝置用蒸發(fā)換熱器，其特征在于所有矩 形翅片的上端面( 和下端面(6)分別位于同一水平面上。
3.如權(quán)利要求1所述的煤礦乏風瓦斯熱氧化裝置用蒸發(fā)換熱器，其特征在于加強板 (3)的上端面、下端面對應與矩形翅片的上端面(5)、下端面(6)分別位于同一水平面 上。
專利摘要本實用新型涉及一種煤礦乏風瓦斯熱氧化裝置用蒸發(fā)換熱器，包括若干根水平排列的直管、彎管、矩形翅片和固定連接于直管兩端的加強板，其中直管上均勻布置著矩形翅片，彎管將若干根直管連接成蛇形換熱管，其特征在于各直管軸線的高度從蛇形換熱管的入口端至蛇形換熱管的出口端依次增大，使每個彎管與水平面之間都有一定的傾角。這樣介質(zhì)在蒸發(fā)換熱器內(nèi)流動時，彎管內(nèi)不會存有不凝氣體和蒸汽，流動順暢，工作可靠性高。
文檔編號F22B1/18GK201836850SQ201020519428
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者劉永啟, 劉瑞祥, 王延遐, 鄭斌, 高振強 申請人:山東理工大學