專(zhuān)利名稱(chēng)：高溫?fù)Q熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱器，尤其是一種高溫?fù)Q熱器，屬于熱交換設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
夾倉(cāng)式和列管式換熱器的是許多行業(yè)常用的熱交換設(shè)施。申請(qǐng)?zhí)枮镃N02222477. 7 的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種燃?xì)鉄崴?，主要由燃燒器、熱交換器、熱水夾倉(cāng)、控制器、進(jìn)出 氣道和殼體構(gòu)成。其特征是造型為圓柱體，由上下兩端機(jī)托將殼體扣住固定，連接成封 閉的整體，內(nèi)面包容一個(gè)下部留有熱水出口的圓筒形熱水夾倉(cāng)，上端與廢氣呼出管相通，下 端與新鮮空氣導(dǎo)入管相通，爐膛內(nèi)安裝燃燒器和熱交換器，熱交換器的換熱管呈螺旋形盤(pán) 旋上升，上部纏繞在葉輪狀換熱片外圍的卡槽內(nèi)。其中的換熱器即為夾倉(cāng)式。而申請(qǐng)?zhí)枮?200910182125. X的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種組合式換熱管列管換熱器，包括第一網(wǎng)板、罐 體、折流板、第二網(wǎng)板和換熱管，其特征在于所述列管換熱器還包括密封板和密封環(huán)，換熱 管另一端密封焊接有管套，密封板上開(kāi)設(shè)有與第二網(wǎng)板上的管孔相對(duì)應(yīng)的密封孔，密封環(huán) 一端裝配在管套內(nèi)，另一端裝配在密封孔內(nèi)；密封環(huán)外壁設(shè)有兩道環(huán)形密封槽，密封槽內(nèi)裝 有0型圈，分別將密封環(huán)外壁與管套及密封孔的內(nèi)壁密封；所述密封板通過(guò)緊固連接的第 二網(wǎng)板和第二封頭壓緊固定。夾倉(cāng)式換熱器的基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，檢修方便，內(nèi)容積大，介質(zhì)流向單一，但 同功率耗材比大。列管式換熱器是目前較常用的換熱器，結(jié)構(gòu)緊湊，介質(zhì)流向多樣化。同功 率換熱耗材省，但制造復(fù)雜，檢修不便。據(jù)申請(qǐng)人了解，由于受自身結(jié)構(gòu)限制，難以采取必要 的降溫結(jié)構(gòu)(尤其是列管式)，而一般鋼材在1000°c左右已接近自身熔點(diǎn)，因此當(dāng)換熱介質(zhì) 溫度達(dá)1000°c左右時(shí)，這兩種換熱器都難以承受，無(wú)法連續(xù)工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)，提出一種可以 承受高溫介質(zhì)并且熱交換充分的高溫?fù)Q熱器，從而滿(mǎn)足高溫介質(zhì)的換熱需求。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的高溫?fù)Q熱器具有罐狀殼體，所述殼體中部由隔板分 隔成高溫腔和出氣腔，上部具有位于殼體內(nèi)的冠狀回流腔；所述高溫腔開(kāi)有高溫介質(zhì)進(jìn)口， 出氣腔開(kāi)有高溫介質(zhì)出口 ；所述高溫腔內(nèi)壁襯有隔熱層，頂部通過(guò)第一組列管與所述回流 腔連通；所述回流腔通過(guò)第二組列管與所述出氣腔連通；所述殼體中部具有形成夾倉(cāng)的外 圍層；所述外圍層開(kāi)有冷氣進(jìn)口，所述夾倉(cāng)上部與上部殼體和冠狀回流腔之間形成的上腔 室相通；所述上腔室開(kāi)有熱空氣出口。本發(fā)明將夾倉(cāng)和列管有機(jī)結(jié)合，形成二級(jí)換熱結(jié)構(gòu)。在下的部分為夾倉(cāng)式換熱，利 用夾倉(cāng)式換熱器內(nèi)容積大的特點(diǎn)，盡量做大夾倉(cāng)內(nèi)高溫腔的內(nèi)容積，便于在高溫腔內(nèi)設(shè)隔 熱層，降低了高溫腔內(nèi)耐熱鋼所受的高溫輻射，解決了耐熱問(wèn)題。當(dāng)高溫介質(zhì)進(jìn)入高溫腔 時(shí)，利用高溫腔較大容積特點(diǎn)，使流速減慢，讓高溫充分經(jīng)過(guò)隔熱層傳輸給高溫腔壁。低溫 冷空氣從進(jìn)口進(jìn)入外圍層內(nèi)，在帶走熱量的同時(shí)，降低換熱器殼體的受熱量。在上的部分為列管構(gòu)成的主換熱器，列管束的外殼組成換熱器的殼程，經(jīng)過(guò)第一級(jí)熱交換的空氣從在下 的夾倉(cāng)輸出后，與管束進(jìn)一步熱交換，使冷空氣最大程度帶走管束上的熱能，并控制管束受 熱溫度，確保換熱器的安全使用。在此過(guò)程中，高溫介質(zhì)從管束下部進(jìn)入，上升至回流腔，進(jìn) 行一次自流混合后，進(jìn)入二次管程回流，因此換熱十分充分。本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述高溫腔具有由高溫介質(zhì)進(jìn)口至第一組列管下端的傾 斜導(dǎo)流板，從而可以將進(jìn)入高溫腔的高溫介質(zhì)有效引導(dǎo)到列管。本發(fā)明更進(jìn)一步的完善是，所述殼體下部為與所述出氣腔連通錐形積灰斗。這樣， 可以使高溫介質(zhì)中所含雜質(zhì)在熱交換輸出之前沉積。本發(fā)明再進(jìn)一步的完善是，所述高溫介質(zhì)進(jìn)口與高溫腔內(nèi)側(cè)鋪設(shè)耐火磚，從而避 免高溫氣體直接與換熱器鋼體接觸。實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明的換熱器將夾倉(cāng)和列管結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合，結(jié)構(gòu)合理，可以耐受溫度 高達(dá)1200°C的換熱介質(zhì)，并且換熱充分。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的側(cè)視圖。圖3為圖1的俯視圖。圖4為圖1列管處的截面圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本實(shí)施例的高溫?fù)Q熱器如圖1至圖4所示，罐狀殼體1的外殼中部由隔板2分隔 成高溫腔3和出氣腔4，上部具有位于殼體內(nèi)的冠狀回流腔5。高溫腔3開(kāi)有高溫介質(zhì)進(jìn)口 6，出氣腔4開(kāi)有高溫介質(zhì)出口 7。高溫腔3和高溫介質(zhì)進(jìn)口 6內(nèi)壁襯有作為隔熱層的耐火 磚，從而避免高溫氣體直接與換熱器鋼體接觸。頂部通過(guò)第一組垂直列管8與回流腔5連 通。高溫腔3具有由高溫介質(zhì)進(jìn)口 6至第一組列管8下端的傾斜導(dǎo)流板11。回流腔5通過(guò) 第二組列管9與出氣腔4連通。殼體中部具有形成夾倉(cāng)13的外圍層10。外圍層10開(kāi)有穿 過(guò)傾斜導(dǎo)流板11底部的冷氣進(jìn)口 12，高溫介質(zhì)進(jìn)口 6和其出口 7均穿過(guò)夾倉(cāng)13，這樣不僅 可以抑制導(dǎo)流板以及高溫介質(zhì)進(jìn)、出口管壁的溫度，而且有利于換熱。夾倉(cāng)13上部通過(guò)鄰 近列管根部的徑向通道與上部殼體和冠狀回流腔5之間形成的上腔室14相通，一級(jí)熱交換 后的冷空氣從下部夾倉(cāng)輸出后，在管束根部橫切輸入進(jìn)行熱交換。上腔室背離冷氣進(jìn)口 12 的一側(cè)開(kāi)有熱空氣出口 15。殼體下部為與出氣腔4連通的錐形積灰斗16。這樣，可以使高 溫介質(zhì)中所含雜質(zhì)在熱交換輸出之前沉積。本實(shí)施例采取以下提高耐高溫性能的措施1、在增大的換熱器進(jìn)氣和高溫腔內(nèi)側(cè)鋪耐火磚，避免高溫氣體直接與換熱器鋼體 接觸。2、采用二級(jí)換熱有機(jī)結(jié)合的結(jié)構(gòu)，下部為夾倉(cāng)式換熱器，低溫冷空氣從換熱器進(jìn) 口管周?chē)案邷厍坏撞繌?qiáng)行輸入，帶走熱量，降低換熱器本體的受熱量。上部為主換熱器，
4由豎立著的鋼管組成換熱管程。管束外殼組成換熱器的殼程，空氣從下部夾倉(cāng)輸出后，在管 束根部橫切輸入后和管束進(jìn)行熱交換，使冷空氣最大程度帶走管束上的熱能，保持管束受 熱溫度低于1150°C，確保換熱器的安全使用。3、作為換熱介質(zhì)的合成氣體從列管管束下部進(jìn)入上升至頂部出管口，在頂腔內(nèi)進(jìn) 行一次自流混合后，進(jìn)入二次管程回流出管程。由于管內(nèi)合成氣體流向垂直于水平面，且從 管口流出的合成氣體垂直向下，流速較快，使夾帶在合成氣體中的較大顆粒的夾塵，隨運(yùn)動(dòng) 慣性直沖于換熱器下部在灰斗中，使換熱器具有重力除塵效果，合成氣體則從旁側(cè)的管道 輸出。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形 成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種高溫?fù)Q熱器，具有罐狀殼體，其特征在于所述殼體中部由隔板分隔成高溫腔和出氣腔，上部具有位于殼體內(nèi)的冠狀回流腔；所述高溫腔開(kāi)有高溫介質(zhì)進(jìn)口，出氣腔開(kāi)有高溫介質(zhì)出口；所述高溫腔內(nèi)壁襯有隔熱層，頂部通過(guò)第一組列管與所述回流腔連通；所述回流腔通過(guò)第二組列管與所述出氣腔連通；所述殼體中部具有形成夾倉(cāng)的外圍層；所述外圍層開(kāi)有冷氣進(jìn)口，所述夾倉(cāng)上部與上部殼體和冠狀回流腔之間形成的上腔室相通；所述上腔室開(kāi)有熱空氣出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫?fù)Q熱器，其特征在于所述高溫腔具有由高溫介質(zhì)進(jìn)口 至第一組列管下端的傾斜導(dǎo)流板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫?fù)Q熱器，其特征在于所述殼體下部為與所述出氣腔連 通錐形積灰斗。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫?fù)Q熱器，其特征在于所述高溫介質(zhì)進(jìn)口與高溫腔內(nèi)側(cè) 鋪設(shè)耐火磚。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一所述的高溫?fù)Q熱器，其特征在于。所述冷氣進(jìn)口穿過(guò)傾 斜導(dǎo)流板底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高溫?fù)Q熱器，其特征在于所述高溫介質(zhì)進(jìn)口和高溫介質(zhì)出 口均穿過(guò)夾倉(cāng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高溫?fù)Q熱器，其特征在于所述夾倉(cāng)上部通過(guò)鄰近列管根部 的徑向通道與所述上腔室相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高溫?fù)Q熱器，其特征在于所述上腔室背離冷氣進(jìn)口的一側(cè) 開(kāi)有熱空氣出口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高溫?fù)Q熱器，屬于熱交換設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域。該換熱器具有罐狀殼體，殼體中部由隔板分隔成高溫腔和出氣腔，上部具有位于殼體內(nèi)的冠狀回流腔；高溫腔開(kāi)有高溫介質(zhì)進(jìn)口，出氣腔開(kāi)有高溫介質(zhì)出口；高溫腔內(nèi)壁襯有隔熱層，頂部通過(guò)第一組列管與回流腔連通；回流腔通過(guò)第二組列管與出氣腔連通；殼體中部具有形成夾倉(cāng)的外圍層；外圍層開(kāi)有冷氣進(jìn)口，夾倉(cāng)上部與上部殼體和冠狀回流腔之間形成的上腔室相通；上腔室開(kāi)有熱空氣出口。本發(fā)明的換熱器將夾倉(cāng)和列管結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合，結(jié)構(gòu)合理，可以耐受溫度高達(dá)1200℃的換熱介質(zhì)，并且換熱充分。
文檔編號(hào)F28F9/02GK101922868SQ20101027110
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者楊裕能 申請(qǐng)人:南通海鷹機(jī)電集團(tuán)有限公司