[实用新型]径向热管省煤器

说明书

技术领域

本实用新型涉及硫铁矿制酸生产中的余热回收设备，主要应用于硫铁矿制酸生产工艺中高温、高腐蚀、灰量大的余热回收系统，为一种径向热管省煤器。

背景技术

目前，硫铁矿制酸生产中，硫铁矿石在沸腾焙烧炉中经过焙烧，产生的含大量SO₂和少量SO₃的炉气先经过中温中压余热锅炉进行余热回收，炉气降温后经过旋风除尘装置，再经过电除尘装置(有些厂家无电除尘)，炉气温度为320℃～380℃，进入净化工段，然后经过冷却塔水冷将炉气温度冷却至60～70℃再进入后续工段，但炉气通过水冷不仅使炉气的余热没有得到合理的利用，使现场工作环境温度升高而形成热污染，而且还要浪费大量的水资源来降低炉气温度。另外，炉气中含有大量的SO₂和少量的SO₃及H₂O，而炉气的露点温度一般在230℃左右，如果使用普通的列管换热器设备回收炉气余热，列管换热器设备管壁温度过低，将会出现露点腐蚀现象，而且一旦泄漏，将不能修复，影响系统的整体运行。同时，炉气中还含有大量的灰分，故现有翅片管式径向热管省煤器主要存在积灰问题也是影响系统连续运行的一个因素。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：现有用于硫铁矿制酸焙烧工段的翅片管式换热器不能很好的适应硫酸生产系统含尘量较大等恶劣的工作环境。

本实用新型的技术方案为：径向热管省煤器，包括炉气管道和径向热管，多根径向热管通过弯管串联蛇形排列在炉气管道内，径向热管的设置方向与炉气管道中炉气的流动方向垂直，径向热管为针翅管式径向热管，所述针翅管式径向热管由针翅管和基管组成，针翅管套接在基管外，针翅管与基管间填充工质，针翅管式径向热管两侧用堵头封死为真空结构。

本实用新型针翅管上的针形散热翅为垂直设置的直径4-12mm的钢钉，针翅管的管径38-68mm。

由于硫铁矿制酸焙烧工段炉气中含有大量的SO₂和少量的SO₃，如新增普通的列管换热器设备，一旦其管壁温度过低，将会出现露点腐蚀现象，易发生泄漏，而且不能修复，影响系统的整体运行。本实用新型采用了针翅管式径向热管作为传热元件，针翅管式径向热管省煤器设备在降低烟气温度的同时，可以预热焙烧工段余热锅炉给水。热管本身及设备的结构可以从根本上避免含硫炉气和水侧相接触，而且，即使炉气侧热管腐蚀泄漏，也不会使水和炉气互通，水侧仍可正常运行，不会因该设备而使系统停车。本实用新型适用于各种需要炉气余热回收的场合，不会积灰，对高温高腐蚀等恶劣工作环境也能很好的适应。

考虑到该工段炉气中有较大灰量，本实用新型径向热管的设置方向与炉气管道中炉气的流动方向垂直，针翅管上的针形散热翅为垂直设置的钢钉，气流在钢针的圆柱背面形成对称的稳态旋涡和回流区，热边界层不断的被破坏和再形成，强化了烟气侧的对流换热系数。并在气流的强烈冲击下，钢针自身产生轻微振动，加上烟气的强烈紊流冲刷，从而使设备具备较强的自除灰能力和预防灰结垢能力。同时，本实用新型的采用的针翅管结构小巧紧凑，管径一周上可布置16支钢钉，增大了传热面，由于结构小巧，同样的炉气管道内也可以设置更多的径向热管。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型针翅管式径向热管的结构示意图。

具体实施方式

如图1，本实用新型包括炉气管道1和针翅管式径向热管2，多根针翅管式径向热管2通过弯管3串联蛇形排列在炉气管道1内，针翅管式径向热管2的设置方向与炉气管道1中炉气的流动方向垂直，针翅管式径向热管2由针翅管21和基管22组成，针翅管21套接在基管22外，针翅管21与基管22间填充工质23，针翅管式径向热管2两侧用堵头24封死为真空结构。如图2所示。

本实用新型针翅管21上的针形散热翅25为垂直设置的直径4-12mm的钢钉，针翅管21的管径38-68mm。作为优选方式，绕针翅管21一周均匀分布16支钢钉。

本实用新型的针翅管式径向热管在高真空密闭管腔液池里充入特定的工质，热流体通过钢钉和外管受热面使工质汽化。在管腔内蒸汽的压差作用下，工质蒸汽流向基管外壁，由于基管内流动的是冷流体，工质蒸汽在基管外壁发生凝结并释放热量，热量传给基管中的冷流体，使冷流体获得热量。而在基管外壁上凝结的工质液再次吸收热量蒸发汽化，然后在基管外壁放出热量，使热量在冷热流体间产生传递，周而复始。