[发明专利]可控温自冷却保护高温U型管蒸发器

说明书

技术领域

本发明涉及可控温自冷却保护高温U型管蒸发器。

背景技术

随着国家环保要求的提高，能源的回收利用越来越受到重视，但高温或超高温带压介质的能量回收较为困难，主要受制于材料在高温环境中承压能力，特别是普通金属材料在温度超过500℃以上时，其设计许用应力仅为常温时的1/3，当高温介质压力较高时，换热设备用材计算厚度非常厚，有时会超出现有材料生产能力，且高温会引起较大的膨胀应力，造成换热设备结构设计无法实现。

发明内容

为了实现上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种可控温自冷却保护高温U型管蒸发器。

本发明的技术方案是：可控温自冷却保护高温U型管蒸发器，所述蒸发器包括管程筒体12、壳程筒体7和管板3，管板3将管程筒体12和壳程筒体7分割开，管板3一端连接管程筒体12，管板3另一端连接壳程筒体7；管程筒体内设有中心调节阀11和双侧调节阀2和导流管10；壳程筒体7内设有U型换热器5，U型管换热器为中心向四周发散形布置。

蒸发器高温介质从壳程入口9进入导流管10，导流管10连有三通，高温介质在三通处可向两个方向分流，一端连接U型换热管5，另一端流向中心调节阀11；正常工作时中心调节阀11为关闭状态，高温介质全部从U型换热管5通过进行换热，降温后的管程介质从分布在管板3四周的U型换热管5出口流出，低温管程介质继续通过双侧调节阀2；正常工作时双侧调节阀为完全开启状态，出U型换热管5低温介质对管程筒体12进行低温保护，最后从管程出口1流出蒸发器。

当设备换热负荷降低时，中心调节阀11根据控温要求部分开启，将部分高温介质直接分流不进行换热，双侧调节阀2与中心调节阀11互为垂直布置，即中心调节阀11逐渐开启时，双侧调节阀2逐渐关闭，另一部分高温介质经U型换热管5进行换热，降温后的管程介质与分流的部分未降温管程介质进行混合，混合后的管程介质温度达到所需的控温要求温度范围，根据该控温原理，当换热负荷逐渐降低时，从中心调节阀11分流到筒体12的高温介质占总流量比例逐步提高，从中心调节阀11分流到U型换热器的高温介质占总流量比例逐步降低。

U型换热管5入口处设有保护套管4，保护套管4外侧设有绝热陶瓷纤维，同时U型换热管5入口端管板3表面涂敷隔热衬里材料。

低温壳程介质从壳程入口8进入壳程筒体7，与U型换热管5内的管程高温介质进行换热，吸热壳程介质从壳程出口6流出蒸发器。

本发明还具有如下有益效果：

1、该蒸发器采用U型管，避免了设备因换热管的膨胀而导致的局部应力损坏；

2、换热管入口端涂敷耐热材料和设置保护套管，避免管板受高温介质损坏；

3、U型换热管中心向四周发散式布置，管板在周向受热均匀，避免管板受热不均引起局部应力损坏；

4、U型管出口布置在四周，降温后的低温管程介质对管程筒体进行低温保护；

5、管程内设置控温调节阀，适应不同换热负荷下保持蒸发器管程出口温度。

附图说明

图1为可控温自冷却保护高温U型管蒸发器示意图。

图2U型换热管入口保护套管局部放大图。

附图标记说明：管程出口1、双侧调节阀2、管板3、保护套管4、U型换热管5、壳程出口6、壳程筒体7、壳程入口8、壳程入口9、导流管10、中心调节阀11、管程筒体12。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例