[发明专利]纯逆流模块式组合换热器

说明书

本发明公开了一种纯逆流模块式组合换热器，换热器采用立式或卧式方烟道管布置，包括蒸汽入口母管、入口大联箱、出口大联箱、入口小联箱、出口小联箱、若干组组合式布置的换热管组、蒸汽出口母管、收缩入口段筒体、扩张出口段筒体以及稳流直段筒体；换热管组由多根高比表面换热管组成；收缩入口段筒体与扩张出口段筒体分别设置在稳流直段筒体的两端；入口小联箱位于扩张出口段筒体内，出口小联箱位于收缩入口段筒体内；蒸汽入口母管与入口大联箱相接，蒸汽出口母管与出口大联箱相接。本换热器的体积小，且运行阻力更低；当采用立式布置时，完全可以避免烟尘堵塞现象；采用多组分别并行控制，实现负荷灵活调节。

技术领域

本发明涉及节能环保技术领域，尤其涉及一种纯逆流模块式组合换热器。

背景技术

烟气余热回收换热设备目前在我国已得到广泛应用。传统烟道式余热锅炉或换热设备大多采用蛇形管换热器结构，烟气对换热管进行横向冲刷，为了增强换热效果，普遍在烟气/蒸汽换热或烟气/水换热场合采用翅片管结构。但受限于烟气侧阻力降要求和换热管磨损问题，横向冲刷管的烟气流速一般控制在10m/s以内；且翅片管容易受积尘结垢的影响，应用过程中换热器换热性能衰减比较大；甚至在一些含尘量较高的场合，只能采用换热性能较差的光管换热，设备因而变得庞大，金属耗量高；以上局限性大大降低了烟道式换热器的性价比，影响到余热回收技术的应用。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种纯逆流模块式组合换热器，为了描述方便，以烟气再热蒸汽为例进行内容描述。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种纯逆流模块式组合换热器，所述换热器采用立式或卧式方烟道管布置，包括蒸汽入口母管、大联箱、小联箱、若干组组合式布置的换热管组、蒸汽出口母管、收缩入口段筒体、扩张出口段筒体以及稳流直段筒体；所述换热管组由多根高比表面换热管组成；所述收缩入口段筒体与所述扩张出口段筒体分别设置在所述稳流直段筒体的两端形成换热筒，所述换热管组位于所述换热筒内；所述大联箱包括入口大联箱和出口大联箱，所述小联箱包括入口小联箱和出口小联箱；每组换热管组的进口均设置有所述入口小联箱，若干入口小联箱并联连接在所述入口大联箱上；每组换热管组的出口均设置有所述出口小联箱，若干出口小联箱并联连接在所述出口大联箱上；所述入口小联箱位于所述扩张出口段筒体内，所述出口小联箱位于所述收缩入口段筒体内；所述入口小联箱与所述入口大联箱在扩张出口段筒体外相接，所述出口小联箱与所述出口大联箱在收缩入口段筒体外相接；所述蒸汽入口母管与所述入口大联箱相接，所述蒸汽出口母管与所述出口大联箱相接；所述换热器的烟气通道从所述换热器顶端的烟气进口、所述收缩入口段筒体内周向流入，在所述稳流直段筒体释放热量后通过所述扩张出口段筒体流出所述换热器外；再热蒸汽从所述蒸汽入口母管进入所述入口大联箱，依次经过每个所述换热管组的入口小联箱，再进入换热管组换热后，经过所述出口小联箱汇流到所述出口大联箱，并从所述蒸汽出口母管流出所述换热器外；朝向烟气通道入口的所述出口小联箱的顶部设置有防磨角钢或防磨瓦。

本换热器采用烟气与蒸汽的纯逆流布置，可以获得最大换热温差，在达到同样换热量的条件下有利于缩小换热面积，在一些应用场合，本换热器还可以获得最低的烟气出流温度，最大限度的回收烟气热量，减少系统能源消耗；换热管采用并联方式，单位流程阻力远远小于横向冲刷，因此换热元件外侧流体可以承受更高的流速，有利于提高管外侧(或称管壳侧)传热膜系数；换热器采用模块化组合结构设计，可以很好的适应不同负荷要求；防磨角钢或防磨瓦的设置，可以降低入口烟气对出口小联箱的横向冲刷磨损；高比表面换热管，具有良好的强化传热效果，保证气体流速的同时减小压降，具有较强的抗结垢能力。