[发明专利]多级式高效波纹管余热回收装置

权利要求书

1.一种多级式高效波纹管余热回收装置，它是由低温段、中温段、高温段三级 换热器组成，每级换热器都是由变截面波纹管换热元件(1)、管壳(2)、两端封 头(3)、烟气进口(4)、烟气出口(5)、导热介质进口(6)、导热介质出口(7)、 排污口(8)构成，其特征在于：将N支长度为0.5m-3m，直径为25mm-120mm， 厚度为0.3mm-2mm的变截面波纹管换热元件分别对应与两端封头焊接密封后分别 制成低温段、中温段、高温段单级换热器，然后将低温段换热器的烟气进口与中温 段换热器的烟气出口对接，再将中温段换热器的烟气进口与高温段换热器的烟气出 口对接，以高温段换热器的烟气进口为多级式高效波纹管余热回收装置的烟气进口， 以低温段换热器的烟气出口为多级式高效波纹管余热回收装置的烟气出口，烟气从 N支变截面波纹管换热元件内通过时将热能传递给变截面波纹管换热元件管外的导 热介质，再通过导热介质向外输送热能，实现余热的梯级回收利用。

2.根据权利要求1所述多级式高效波纹管余热回收装置，其特征在于：所述变 截面波纹管换热元件是用高换热能力的变截面波纹状圆管制成，波纹管的沟槽使烟 气流体在管内外形成充分湍流，并且增加了换热面积，即使在流速较低的情况下， 流体在管内外均可形成较强的扰动，从而大大提高了传热系数，同时降低了管道阻 力，而且波纹管的沟槽对管外导热介质有很好的导流作用，提高了导热介质的对流 传热能力。

3.根据权利要求1所述多级式高效波纹管余热回收装置，其特征在于：多级换 热器串联，能够将烟气的余热实施梯级回收利用，得到不同温度和品质的热能。

4.根据权利要求1所述多级式高效波纹管余热回收装置，其特征在于：波纹管 外壳可以使变截面波纹管换热元件在长度方向自由伸缩，由于换热器采用变截面波 纹管换热元件，轴向补偿量大，当管壳程温差大的情况下，能自行补偿，管与管板 的热应力很小，不易裂坏，大大提高了使用寿命。

5.根据权利要求1所述多级式高效波纹管余热回收装置，其特征在于：将低温 段换热器的导热介质出口与中温段换热器的导热介质入口对接，再将中温段换热器 的导热介质出口与高温段换热器的导热介质入口对接，以高温段换热器的导热介质 出口为多级式高效波纹管余热回收装置的导热介质出口，以低温段换热器的导热介 质入口为多级式高效波纹管余热回收装置的导热介质入口，即可分别在低温段换热 器的导热介质出口得到高温液体，在中温段换热器的导热介质出口得到饱和蒸汽， 在高温段换热器的导热介质出口得到过热蒸汽，能满足不同用途的需要。

6.根据权利要求1所述多级式高效波纹管余热回收装置，其特征在于：采用变截 面波纹管做换热元件，使含有余热的烟气从N支并列波纹管内通过，导热介质在波 纹管外流动，由于波纹管承受的压力是由外向内，承压能力很强，管壁厚度减小2/3； 烟气流过波纹管内壁时将热能传递给波纹管外与管壳形成的腔体内的导热介质，再 通过工质向外输送热能，实现余热回收利用；同时由于管束的通气性好，因此整个 装置的体积很小，节省了安装空间，节约了材料。