一種集熱套管熱管式余熱鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為余熱回收利用領(lǐng)域提供一種集熱套管熱管式余熱鍋爐，它主要由筒體、上集箱、下集箱、集熱管、套管熱管等組成，熱管以筒體為隔板，外套管為熱端在筒體內(nèi)，內(nèi)套管為冷端在套管內(nèi)，冷端開(kāi)口端穿出筒體封裝在集熱管內(nèi)，該結(jié)構(gòu)的水和水蒸汽的流道都在筒體外，避免了余熱介質(zhì)的腐蝕和磨損，即使外套管損壞，內(nèi)套管仍可正常工作，使用壽命長(zhǎng)，另外制作簡(jiǎn)單，易于維修，筒體內(nèi)只有套管熱管，余熱介質(zhì)通道大，阻力小，動(dòng)力損失小。
【專利說(shuō)明】一種集熱套管熱管式余熱鍋爐
[0001] 所屬領(lǐng)域:本實(shí)用新型涉及的是用集熱套管熱管鍋爐來(lái)回收余熱的技術(shù)。
【背景技術(shù)】 [0002] :在余熱回收利用方面先后產(chǎn)生了火管廢熱鍋爐、水管廢熱鍋爐、熱管余 熱鍋爐，熱管余熱鍋爐有許多優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)被廣泛用來(lái)回收窯爐等煙道尾氣的余熱，附產(chǎn)蒸汽， 達(dá)到節(jié)能的目的，但現(xiàn)有的熱管余熱鍋爐采用的是熱管水包組合內(nèi)件結(jié)構(gòu)，即在水包筒體 上開(kāi)孔，然后將熱管的冷端插入水包，再進(jìn)行封焊，熱管的熱端均勻分布在水包外圍，然后 將該熱管水包組合內(nèi)件裝在設(shè)備的殼體內(nèi)，水包的進(jìn)水管由水包的下封頭引至殼體外，水 包的汽相出口管由水包的上封頭引至殼體外，該結(jié)構(gòu)由于將熱管水包及水包的進(jìn)水管、汽 相出口管裝在殼體內(nèi)，受余熱介質(zhì)的磨損和腐蝕，設(shè)備的使用壽命短，且損壞后不易發(fā)現(xiàn)和 維修，同時(shí)由于熱管水包組合內(nèi)件占用了較大的空間，影響了余熱介質(zhì)的通道，設(shè)備的外徑 被迫放大，用材增加，造價(jià)上升;另外該熱管的結(jié)構(gòu)為單支鋼管兩端封口，內(nèi)加工質(zhì)再真空， 該結(jié)構(gòu)的熱管熱端在筒體內(nèi)同樣受余熱介質(zhì)的磨損和腐蝕，使用壽命短，熱管熱端損壞后 熱管就不能工作，失去作用。
[0003] 發(fā)明目的：本實(shí)用新型的目的是提供一種制作簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，導(dǎo)熱性能強(qiáng)，水和 水蒸汽的流道在筒體之外，磨損和腐蝕少，使用壽命長(zhǎng)，損壞后易發(fā)現(xiàn)和維修，同時(shí)即使熱 管熱端在筒體內(nèi)受余熱介質(zhì)的磨損和腐蝕損壞后，其熱管仍然可以正常工作，且余熱介質(zhì) 通道大，阻力小，動(dòng)力損失小的新型余熱鍋爐。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】
:本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型它主要由筒體、上集箱、 下集箱、集熱管、套管熱管等組成，其套管熱管以筒體為隔板，外套管充當(dāng)熱端在筒體內(nèi)，內(nèi) 套管充當(dāng)冷端在套管內(nèi)，套管熱管其冷端的開(kāi)口端通過(guò)在筒體上開(kāi)的孔徑為D1的孔穿到筒 體之外，然后將套管熱管的外套管縮口端與筒體上直徑為D1的孔之間的縫隙封焊，然后再 將套管熱管冷端的開(kāi)口端封裝在集熱管管內(nèi)，然后再將集熱管管束的上下口分別封裝在上 集箱和下集箱之內(nèi)，至此整個(gè)水汽流道接通；當(dāng)含有余熱的介質(zhì)流經(jīng)筒體內(nèi)套管熱管的熱 端一一外套管時(shí)，熱管的熱端將吸收的余熱通過(guò)內(nèi)外套管之間的工質(zhì)傳遞給內(nèi)套管一一熱 管的冷端，然后再由熱管的冷端一一內(nèi)套管對(duì)其管內(nèi)的水進(jìn)行加熱，內(nèi)套管內(nèi)的水受熱，水 汽密度減小，水汽由內(nèi)套管內(nèi)上升傳到集熱管管束內(nèi)并對(duì)其中的水進(jìn)行加熱，產(chǎn)生的蒸汽 由上集箱蒸汽出口送出，同時(shí)集熱管管束內(nèi)的水回流到內(nèi)套管內(nèi)進(jìn)行自然循環(huán)加熱；該套 管熱管是將一端封閉另一端開(kāi)口的內(nèi)套管裝到一端封閉另一端縮口的外套管之內(nèi)，然后再 將外套管的縮口端與內(nèi)套管的開(kāi)口端之間的縫隙封焊好，然后在外套管的封口端開(kāi)一小 孔，加入熱管工質(zhì)再真空后封閉小孔即成套管熱管。外套管充當(dāng)熱端在筒體內(nèi)吸收介質(zhì)余 熱，并將熱量傳遞給內(nèi)外兩套管之間的工質(zhì)，工質(zhì)受熱汽化充滿內(nèi)外兩套管之間的空腔，并 將熱量傳遞給充當(dāng)熱管冷端的內(nèi)套管，內(nèi)套管再將其吸收的熱量傳遞給其管內(nèi)被加熱的 水，同時(shí)內(nèi)套管內(nèi)的水對(duì)集熱管管束內(nèi)的水進(jìn)行自然循環(huán)加熱，從而完成熱量回收的全過(guò) 程;具體制作為:先制作好一定數(shù)量的套管熱管，然后在設(shè)備的筒體上沿徑向和軸向開(kāi)出對(duì) 應(yīng)數(shù)量的直徑為D1的孔，孔徑D1要求為(M+lmm)<Dl<(M+3mm)，其中Μ為套管熱管的外套管 縮口處的外徑;套管熱管以筒體為隔板，熱端在筒體內(nèi)，冷端在套管內(nèi)，套管熱管其冷端的 開(kāi)口端通過(guò)在筒體上開(kāi)的孔徑為D1的孔穿到筒體之外，然后將套管熱管與筒體上直徑為D1 的孔之間的縫隙封焊，然后將套管熱管冷端的開(kāi)口端封裝在集熱管管內(nèi)；集熱管的制作是 將鋼管沿軸向切割成兩瓣，然后將每瓣鋼管的切割面沿筒體軸向貼在筒體外側(cè)，并將筒體 外側(cè)對(duì)應(yīng)的套管熱管冷端的開(kāi)口端封裝在每一瓣鋼管之內(nèi)，再將每瓣鋼管和筒體間的縫隙 封焊好，每一束集熱管和被封裝的對(duì)應(yīng)的套管熱管組合體稱為集熱套管熱管;上集箱、下集 箱的制作是將鋼管沿軸向切割成兩瓣，然后將每瓣鋼管的切割面沿筒體徑向貼在筒體外 偵I并彎制成筒體套圈，再在套圈上開(kāi)出與集熱管口數(shù)量相同大小相對(duì)應(yīng)的管口，再用套圈 分別將筒體外側(cè)上的集熱管管束的上、下管口封裝在套圈之內(nèi)，再將套圈和筒體之間、集熱 管管口之間的縫隙分別封焊好;在完成上述主體制作后，再將設(shè)備的底座、上蓋、人孔、排灰 口等裝到筒體上，然后再在筒體上開(kāi)好余熱介質(zhì)的進(jìn)出口，在上、下集箱上分別裝上水蒸汽 出口管、進(jìn)水管、排污管;在完成上述工作后，對(duì)上、下集箱及集熱管進(jìn)行整體水壓試驗(yàn)，該 設(shè)備上、下集箱及集熱管設(shè)計(jì)壓力1.6Mpa，工作壓力用戶可在1.3Mpa以下選定;該結(jié)構(gòu)的水 的流道都在筒體外面，磨損和腐蝕少，使用壽命長(zhǎng)，即使在筒體內(nèi)的套管熱管的熱端--外 套管受余熱介質(zhì)的磨損和腐蝕損壞后，其套管熱管的冷端一一內(nèi)套管仍然可以正常工作； 套管熱管由于外加翅片，具有較大的翅化比，傳熱系數(shù)高，換熱效果;該結(jié)構(gòu)的水的流道都 在筒體外側(cè)面，并采用集熱管的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，制作簡(jiǎn)單，安裝方便，各集熱管之間都有間 距，損壞后易發(fā)現(xiàn)和維修，同時(shí)由于筒體外壁成為集熱管束的組成部分，伴有水汽循環(huán)換 熱，設(shè)備可用于600°C介質(zhì)的熱能回收。
[0005] 發(fā)明優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)，制作簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，導(dǎo)熱性能強(qiáng)，水和水蒸 汽的流道在筒體之外，磨損和腐蝕少，同時(shí)即使套管熱管的外套管一一熱端損壞，內(nèi)套管仍 可正常工作，使用壽命長(zhǎng)，損壞后易發(fā)現(xiàn)和維修，另外余熱介質(zhì)通道大，阻力小，動(dòng)力損失 小，并可用于500°c介質(zhì)的熱能回收。
【附圖說(shuō)明】 [0006] ：附圖的說(shuō)明如下：圖1為設(shè)備主剖視圖，圖中1為筒體、2為下集箱、3為套 管熱管、4為集熱管、5為上集箱、6為設(shè)備底座、7為支架、8為上蓋、al-2為軟水進(jìn)口、bl-2為 水蒸汽出口、c為余熱介質(zhì)進(jìn)口、d為余熱介質(zhì)出口、e為排灰口、f為排污口、gl-2為人孔;圖2 為A-A俯剖視圖，圖中al-2為軟水進(jìn)口、2為下集箱、4為集熱管、11為熱管冷端開(kāi)口；圖3為左 視圖，圖中D為套管熱管式余熱鍋爐的直徑、Η為套管熱管式余熱鍋爐的高、9為套管熱管的 熱端外套管、10為套管熱管的冷端內(nèi)套管；圖4為熱管部件圖，圖中9為套管熱管的熱端外套 管、10為套管熱管的冷端內(nèi)套管、11為套管熱管冷端開(kāi)口端、12為套管熱管外套管的縮口 端、13為套管熱管的內(nèi)套管封口端、14為套管熱管的外套管封口端、Μ為套管熱管的外套管 縮口處的外徑。
[0007] 實(shí)施例:本實(shí)用新型將結(jié)合附圖，以某合成氨廠的固定層煤氣發(fā)生爐的余熱回收 為實(shí)施例，作進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0008] 經(jīng)對(duì)該廠固定層煤氣發(fā)生爐進(jìn)行實(shí)測(cè)得，該廠單爐煤氣產(chǎn)量為8300NM3/h，爐煤爐 出口煤氣溫度為350°C，壓力為0 · 03Mpa，系統(tǒng)蒸汽壓力為0 · 2Mpa，系統(tǒng)軟水溫度為85 °C，根 據(jù)上述主要參數(shù)，考慮到進(jìn)套管熱管式余熱鍋爐的介質(zhì)為煤氣，為防止低溫露點(diǎn)腐蝕，故取 套管熱管式余熱鍋爐的余熱介質(zhì)出口溫度為130°C，蒸汽壓力為0.2Mpa，筒體壓力為 0.05Mpa作為設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，具體數(shù)據(jù)如下表所示。
[0009] 一、管口表
[0010]
_[0012]另外，本設(shè)備的筒體、底座、上蓋、支架、余熱介質(zhì)進(jìn)口、余熱介質(zhì)出□、排灰口、人 孔用Q235-B鋼材制作;上下集箱、集熱管、軟水進(jìn)口、蒸汽出口、排污口用20號(hào)鍋爐鋼制作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種集熱套管熱管式余熱鍋爐，它主要由筒體、上集箱、下集箱、集熱管、套管熱管等 組成，其特征在于:套管熱管以筒體為隔板，外套管為熱端在筒體內(nèi)，內(nèi)套管為冷端在套管 內(nèi)，外套管在筒體內(nèi)吸收煙氣的余熱并將熱量通過(guò)套管之間的工質(zhì)傳給內(nèi)套管，再由內(nèi)套 管對(duì)其管內(nèi)的水進(jìn)行加熱。
【文檔編號(hào)】F22B1/18GK205480903SQ201520637242
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年8月13日
【發(fā)明人】黃德夫
【申請(qǐng)人】黃德夫