本發(fā)明涉及一種能夠在安裝后無需改變現有傳統火管鍋爐的主體結構和使用方式，且節(jié)能效果好的火管鍋爐主火管換熱增效裝置及其安裝方法，屬于高效換熱器制造領域。

背景技術：

翻開鍋爐的發(fā)展歷史，火管鍋爐早在19世紀30年代就已經出現，比水管鍋爐有著更悠久的發(fā)展歷程。所謂火管鍋爐是指，火管裝在鍋殼中構成鍋爐的主要受熱面，火(煙氣)在管內流過，煙氣和水通過火管壁間接換熱（如圖1所示）。由于火管鍋爐具有金屬耗量較低、鍋爐本身較輕和布置緊湊等特點，在現代工業(yè)生產過程中，還有較為廣泛的應用。眾所周知，傳熱的方式包括導熱、對流和輻射三種，強化換熱就是通過對其中一方面或者幾方面進行改進強化而達到。在傳統火管鍋爐中，煙氣和水通過與火管壁的間接換熱進行熱交換，由于煙氣側的換熱系數遠小于水側的換熱系數，因此傳統火管鍋爐能效比較低，其不僅無法適應現有的環(huán)保理念，且遠遠無法滿足現有的低碳節(jié)能的要求；然而對傳統火管鍋爐的部分結構進行破壞式改造（如對部分結構進行拆除改造），不僅會產生大量建筑垃圾，而且改造成本較高、工期長。

技術實現要素：

設計目的：為避免背景技術中的不足，設計一種能夠在安裝后無需改變現有傳統火管鍋爐的主體結構和使用方式，且節(jié)能效果好的火管鍋爐主火管換熱增效裝置及其安裝方法。

設計方案：為實現上述設計目的。1、漲桶外圓面繞設有多個V形蓄熱巢網斗組件的設計，是本發(fā)明的技術特征之一。這樣設計的目的在于：在將外圓面繞設有多個V形蓄熱巢網斗組件的漲桶套裝在除銹后的主火管管內，擰動螺母使拉桿上的兩錐形滑塊向內側移動，漲桶在兩向內側移動的錐形滑塊的撐漲下向外膨脹并使繞設在漲桶外圓面的多個V形蓄熱巢網斗組件均勻撐緊主火管內壁面，一是火管鍋爐主火管換熱增效裝置的安裝無需改變現有火管鍋爐的主體結構和使用方式；二是火管鍋爐主火管換熱增效裝置通過擰緊螺母就能將其快速、精準安裝在主火管內，通過擰松螺母就能將其快速、省力的從主火管中卸下，同時由于多個V形蓄熱巢網斗組件均勻撐緊主火管內壁面，使得多個V形蓄熱巢網斗組件中的弧形網板外側面與火管內壁均勻接觸，這樣不僅減少了接觸熱阻，而且確保了導熱的均勻；三是火管鍋爐主火管換熱增效裝置各組件能夠實現模塊化拆分、組合，便于物流運輸及儲存；四是火管鍋爐產生的高溫煙氣在經過火管鍋爐主火管換熱增效裝置時會產生紊流（由于板狀蓄熱鋼絲巢對煙氣氣流具有擾動作用），且由于每個V形蓄熱巢網斗組件內壁面上都設有板狀蓄熱鋼絲巢，這樣紊流的高溫氣體在通過火管鍋爐主火管換熱增效裝置過程中能夠與各板狀蓄熱鋼絲巢充分進行熱交換，且板狀蓄熱鋼絲巢獲得的熱量通過弧形網板均勻的傳導到主火管上，經測試使用火管鍋爐主火管換熱增效裝置后，鍋爐出力（Q）增加了75%左右，加熱爐效率（η）增加了10%左右，煙氣在火管鍋爐出口處的溫度從300℃降低到了200℃左右，從而大大提高了火管鍋爐對熱能的利用率。2、所述V形蓄熱巢網斗兩側網壁的上端面間通過四組彈性連接件安裝有弧形網板的設計，是本發(fā)明的技術特征之二。這樣設計的目的在于：由于弧形網板在火管鍋爐燃燒時和空閑時出現熱脹冷縮現象，弧形網板通過四組彈性連接件安裝在V形蓄熱巢網斗兩側網壁的上端面間，這樣火管鍋爐主火管換熱增效裝置在使用過程中能夠根據火管鍋爐的冷熱自行伸縮（即在火管鍋爐燃燒時膨脹的弧形網板通過壓縮彈性連接件來抵消弧形網板因熱脹而擴大的余量，避免了弧形網板因膨脹而對火管內壁產生過大撐脹力；在火管鍋爐空閑時收縮恢復到正常尺寸的弧形網板被回彈的彈性連接件推動，實現弧形網板外表面與火管內壁面接觸），使得火管鍋爐主火管換熱在熱脹冷縮過程中對火管內壁始終保持適宜且穩(wěn)定的撐緊力，從而避免了主火管因火管鍋爐主火管換熱增效裝置的熱脹冷縮而加速出現金屬疲勞。3、所述板狀蓄熱鋼絲巢為由耐熱金屬絲編織而成的彈性多孔體且彈性多孔體空隙率的范圍為0.9-0.95是本發(fā)明的技術特征之三。這樣設計的目的在于：所述板狀蓄熱鋼絲巢為由耐熱金屬絲編織而成的彈性多孔體且彈性多孔體空隙率的范圍為0.9-0.95，這樣的空隙率不僅極大的提高了紊流的高溫煙氣與板狀蓄熱鋼絲巢進行熱交換的接觸面積（板狀蓄熱鋼絲巢的熱交換的接觸面積是其表面積的的10倍以上），而且如此大的空隙率將大大減小煙氣流動的阻力，使之煙氣進出板狀蓄熱鋼絲巢行熱交換始終保持暢通，從而確保了火管鍋爐的使用效果。4、所述板狀蓄熱鋼絲巢外表面噴涂有高效強吸收節(jié)能強化劑且高效強吸收節(jié)能強化劑的噴涂厚度范圍為200g-210g/m²的設計，是本發(fā)明的技術特征之四。這樣設計的目的在于：所述板狀蓄熱鋼絲巢外表面噴涂200g-210g/m²的高效強吸收節(jié)能強化劑，這樣板狀蓄熱鋼絲巢表面的黑度能夠達到0.9以上，這樣在煙氣氣流中能強化煙氣側對主火管管壁的輻射傳熱的效果，從而大大提高主火管煙氣側的傳熱效率。

技術方案1：一種火管鍋爐主火管換熱增效裝置，包括漲桶和多個V形蓄熱巢網斗組件，所述漲桶兩端端口均為外寬內窄的錐形口且兩錐形口中分別設有一個錐形滑塊，所述兩錐形滑塊間設有拉桿且拉桿一側端頭設有螺母；所述漲桶外圓面繞設有多個V形蓄熱巢網斗組件且多個V形蓄熱巢網斗組件中V形蓄熱巢網斗的夾角和為360°。

技術方案2：一種火管鍋爐主火管換熱增效裝置的安裝方法，第一步將火管鍋爐中的燃燒器拆下并對主火管的內壁進行除銹和涂刷強化劑處理；第二步將外圓面繞設有多個V形蓄熱巢網斗組件的漲桶套裝在除銹涂刷處理后的主火管管內，擰動螺母使拉桿上的兩錐形滑塊向內側移動，漲桶在兩向內側移動錐形滑塊撐漲下向外膨脹并使繞設在漲桶外圓面的多個V形蓄熱巢網斗組件均勻撐緊主火管內壁面。第三步將燃燒器裝回到火管鍋爐的原位處。

本發(fā)明與背景技術相比，一是換熱增效裝置能夠在安裝后無需改變現有傳統火管鍋爐的主體結構和使用方式，這樣不僅縮短了對傳統火管鍋爐的改造工期，而且節(jié)約了改造成本；二是換熱增效裝置能夠與高溫煙氣進行充分的熱交換，使得改造后的火管鍋爐節(jié)能率提高20%-30%。

附圖說明

圖1是現有傳統火管鍋爐中煙氣和水通過火管壁間接換熱圖。

圖2是火管鍋爐主火管換熱增效裝置安裝在火管中的的正視結構示意圖。

圖3是火管鍋爐主火管換熱增效裝置安裝在火管中的的正視狀態(tài)下的部分剖視結構示意圖。

圖4是火管鍋爐主火管換熱增效裝置安裝在火管中的的側視狀態(tài)下的部分剖視結構示意圖。

圖5是板狀蓄熱鋼絲巢的結構示意圖。

圖6是彈性連接件的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1：參照附圖2-圖6。一種火管鍋爐主火管換熱增效裝置，包括漲桶1和多個V形蓄熱巢網斗組件2，所述漲桶1兩端端口均為外寬內窄的錐形口11且兩錐形口11中分別設有一個錐形滑塊3，所述錐形口11尺寸與錐形滑塊3尺寸匹配，所述兩錐形滑塊3間設有拉桿4且拉桿4一側端頭設有螺母5，螺母5數量為1顆或2顆；所述漲桶1外圓面繞設有多個V形蓄熱巢網斗組件2且多個V形蓄熱巢網斗組件2中V形蓄熱巢網斗21的夾角和為360°。所述V形蓄熱巢網斗組件2由一個V形蓄熱巢網斗21、一塊弧形網板22、三塊板狀蓄熱鋼絲巢23和四組彈性連接件24構成，所述V形蓄熱巢網斗21兩側網壁的上端面間通過四組彈性連接件24安裝有弧形網板22且弧形網板22的下端面網壁上設有一塊板狀蓄熱鋼絲巢23，所述V形蓄熱巢網斗21兩側的網壁上分別設有一塊板狀蓄熱鋼絲巢23。所述弧形網板22為鋼絲網板，鋼絲網板不僅具有較好的彈性（確保鋼絲網板能夠與主火管內壁面均勻接觸，減少兩者間的接觸熱阻），而且便于板狀蓄熱鋼絲巢23安裝在弧形網板22上（板狀蓄熱鋼絲巢23和弧形網板22相互捆扎固定為一體，這樣兩者結合后幾乎不影響板狀蓄熱鋼絲巢23的空隙率）。所述每組彈性連接件24均由滑座241、滑塊244、導向柱243和彈簧245構成，所述滑座241側面開有滑槽242且滑槽242中豎直設有導向柱243，導向柱243上套裝有滑塊244和彈簧245且滑塊244下端面觸靠彈簧245上端面，所述滑塊244寬度與滑槽242寬度匹配且滑塊244高度小于滑槽242高度。使用時四組彈性連接件24中的四個滑座241分別安裝在V形蓄熱巢網斗21兩側網壁的上端四角處，四組彈性連接件24中的四個滑塊244的外側面分別與與弧形網板22四角連接。所述板狀蓄熱鋼絲巢23為由耐熱金屬絲編織而成的彈性多孔體且彈性多孔體空隙率的范圍為0.9-0.95。板狀蓄熱鋼絲巢23采用螺旋立體穿網打結成型。所述板狀蓄熱鋼絲巢23外表面噴涂有高效強吸收節(jié)能強化劑且高效強吸收節(jié)能強化劑的噴涂厚度范圍為200 -210 g/m²。所述V形蓄熱巢網斗組件2的數量為6個且每個V形蓄熱巢網斗組件2中V形蓄熱巢網斗21的夾角為60°。所述漲桶1和多個V形蓄熱巢網斗組件2均由不銹鋼制成。

實施例2：在實施例1的基礎上。一種火管鍋爐主火管換熱增效裝置的安裝方法，第一步將火管鍋爐6中的燃燒器拆下并對主火管的內壁進行除銹和涂刷強化劑處理；第二步將外圓面繞設有多個V形蓄熱巢網斗組件2的漲桶1套裝在除銹后的主火管管內，擰動螺母5使拉桿4上的兩錐形滑塊3向內側移動，漲桶1在兩向內側移動的錐形滑塊3的撐漲下向外膨脹并使繞設在漲桶1外圓面的多個V形蓄熱巢網斗組件2均勻撐緊主火管內壁面。第三步將燃燒器裝回到火管鍋爐6的原位處。在將外圓面繞設有多個V形蓄熱巢網斗組件2的漲桶1套裝在主火管中前，對除銹后的主火管內壁面噴涂高效強吸收節(jié)能強化劑，高效強吸收節(jié)能強化劑能夠減緩火管管壁被燒損，從而延長其使用壽命，在主火管內壁面形成一層高效強吸收節(jié)能強化劑層，再將外圓面繞設有多個V形蓄熱巢網斗組件2的漲桶1套裝在主火管尾部。在多個V形蓄熱巢網斗組件2安裝在主火管中后，對V形蓄熱巢網斗組件2中板狀蓄熱鋼絲巢23的外表面噴涂高效強吸收節(jié)能強化劑。

需要理解到的是：上述實施例雖然對本發(fā)明的設計思路作了比較詳細的文字描述，但是這些文字描述，只是對本發(fā)明設計思路的簡單文字描述，而不是對本發(fā)明設計思路的限制，任何不超出本發(fā)明設計思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護范圍內。