[实用新型]立式热回收换热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换热设备，具体的说是一种立式热回收换热装置。 

背景技术

立式热回收换热设备（如换热器或废热锅炉）包括被上、下管板分隔形成的上管箱、下管箱和中段的壳程筒体，壳程筒体内设有与上、下管箱连通的多根换热管。需换热的热介质（气体或液体）走管程（包括上管箱、换热管和下管箱），冷却介质（如冷却水）走壳程，换热时蒸发出的气液混合物可由壳程的汽液出口排出。所述管板通常采用平管板，这种结构的管板存在如下问题：壳程的冷却介质与回收换热管内热介质进行换热，并产生含有高、中或低压蒸汽的气液混合物，所述气液混合物上升经气液出口管排出，在产生蒸汽的同时，冷却介质中的不凝性气体也一并蒸发出来上升至上管板下方，由于上管板与气液出口管间因焊接结构和布置结构的原因，无法将气液出口管设置得过于接近上管板，故气液出口管与管板之间始终存在一段距离，这就形成了不凝性气体聚集的空间，此空间的不凝性气体会阻碍冷却水或冷却介质对上管板的冷却，影响热介质与冷却介质间的换热效果，极易造成管板的过热，使管板在高温下失效，甚至造成换热管与上管板连接处因高温和拉伸作用而发生断裂。若在壳程筒体另设排气管进行人工操作排气，一旦操作不及时往往造成管板过热同时也会使蒸汽 随不凝性气体一起被排出，造成能源浪费。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、换热效果好、有效避免不凝性气体过多聚集、延长上管板使用寿命、保证系统安全运行的立式热回收换热装置。 

技术方案包括设有壳体，所述壳体内被上管板和下管板分隔成上管箱、壳程筒体和下管箱，所述壳程筒体内设有多根换热管，所述换热管的两端穿过上、下管板分别与上、下管箱连通，所述上管板为沿壳体中心线向下形成中部凸起的管板。 

所述上管板为沿壳体中心线向下形成中部凸起的圆锥形。 

所述圆锥形的锥角为5⁰～15⁰。 

本实用新型通过对上管板形状的改进，将过去的平管板结构改为沿壳体中心线向下、形成中部凸起的圆锥形结构的管板，这样使上管板形成中部低、周边高的结构。所述下管板除了圆锥形，还可以为拱形，但相较于拱形而言，圆锥形在制作难度上更低，且实验证明，圆锥形更利于不凝气体向下管板下方的周边聚集。 

上述结构有如下好处：即使汽液出口管与上管板之间的距离仍然保持不变，但通过对上管板结构改变，使得上管板的最低点已低于气液出口管的水平面位置，这样由于不凝性气体密度低，上升时会聚集在上管板下方的周边，这样可顺利的随蒸汽由气液出口管排出，从而至少保证上管板的中部能长期处于被冷却介质冷却的状态。即使上管板不能全部与冷却水或冷却介质接触，也可通过与冷却介质接触的中 部进行传热，降低整个上管板的金属温度，达到对整个上管板进行冷却的目的，减缓了换热管与上管板连接处高温和应力的破坏，也有效提高了热介质的换热效率，从而大大延长了上管板的使用寿命，避免了能源浪费、使设备能安全可靠的运行。本实用新型可用于立式热回收换热器或废热锅炉等各种常用的立式换热设备。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。 

图2为图1的A部放大剖示图。 

其中，1-热介质出口管；2-下管箱；3-下管板；4-冷却介质进口管；5-壳程筒体；6-换热管；7-上管板；8-热介质进口管；9-上管箱；10-排气管；11-气液出口管；12-壳体。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明： 

参照图1，所述壳体12上设有排气管11、热介质进口管8、热介质出口管1、冷却介质进口管4、气液出口管11，所述壳体12被被上、下管板7、3分隔成上段的上管箱9、中段的壳程筒体5和下段的下管箱2，所述壳程筒体5内设有多根换热管6，所述换热管6的两端穿过上、下管板7、3分别与上管箱9和下管箱2连通，上述结构在壳体内形成了以排气管10、热介质进口管8、上管箱9、换热管6、下管箱2以及热介质出口管1相互连通的管程，以及冷却介质进口管4、壳程筒体5以及气液出口管11相互连通的壳程。其中，上管板7为沿壳体12中心线向下形成中部凸起的圆  锥形管板。所述圆锥形的锥角α为5⁰～15⁰。 

进行换热时，热介质由热介质进口管8进入上管箱9、再经换热管6与壳程筒体5中的冷却介质进行换热，最后流经下管箱2通过热介质出口管1排出，热介质中的气体可由排气口10排出；冷却介质（本实施例中采用冷却水）由冷却介质进口管4进入壳程筒体5内，与换热管6中的热介质换热并生成大量蒸汽，同时冷介质中的不凝气体也受热也一起蒸发出来 ，和蒸汽一起上升至上板管7的下方，由于上管板7为圆锥形，中部较低、周边较高，且不凝气体密度较低，因此不凝气体会聚集在上管板7周边的下方，从而能顺利的随蒸汽一起由气液出口管11排出，而上管板7的中部由于没有不凝气体的阻隔，保证上管板7的中部能长期处于被冷却介质冷却的状态，不会导致局部温度过高，解决了平管板由此带来的各种问题。