[实用新型]一种组合式高温换热器

说明书

本实用新型公开了一种组合式高温换热器，包括钢架、对流换热段、连接通道、辐射段、外封板；辐射段包括辐射段内筒、由位于辐射段内筒外侧的辐射段弧板构成的外筒；对流换热段与辐射段内筒通过变径管焊接为整体安装在钢架内部，辐射段内筒与高温侧进口相通，对流换热段内部的供热气体腔与高温侧出口相通；对流换热段的受热气体腔与低温侧进口相通，辐射段的外筒与低温侧出口相通；连接通道位于对流换热段与辐射段下部，一侧与对流换热段的受热气体腔相通，另一侧与辐射段的外筒连接。本实用新型具备了辐射跟对流两种换热形式各自优点，同时通过对辐射段内筒和高温侧出口结构的改进，使得换热器完美的解决因高温烟气引起的材质应力问题。

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，特别涉及一种组合式高温换热器，该组合式高温换热器结合了辐射跟对流两种换热形式，主要适用于温度超过1000℃的工况。

背景技术

目前，国内环保形势十分严峻，而相关行业在工艺过程中会产生大量有害的可燃性物质，此类物质若直接排放将对环境造成极大的危害，亦不符合环保要求。因此，将含有此类物质的废气收集后加入煤气或天然气进入焚烧炉燃烧，通过化学反应将有害物质转化成无害物质再排放，已成为废气处理的主流方案，燃烧后的高温烟气(800℃左右)通过换热器对未燃烧的废气进行预热(加热至400℃～550℃)再进入焚烧炉，此类处理方式将大大降低煤气或天然气的耗量，亦或也可以利用高温烟气将新鲜空气或导热油预热至工艺所需温度，将冷水加热进行利用等等，这些用法既节能又经济、环保。

实现以上设想必需依赖于换热器，目前气-气换热器主要有热管式、管式、板式换热器，而要处理高温烟气(700℃以上)，上述换热器都存在以下不足：首先，在高温的环境下，因为金属材料属性的限制，当工况温度超过材料本身的许用温度后，材料强度会急剧下降，设备稳定性下降；其次，因为材料的热应力问题，在高温下常常出现焊缝拉裂的现象；此外，高温氧化腐蚀的情况会影响设备的性能与使用寿命。因此，急需一种换热器来解决高温段的这些问题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种组合式高温换热器。

本实用新型采取的技术方案是：

一种组合式高温换热器，包括钢架1、对流换热段2、连接通道3、辐射段、高温侧进口4、低温侧进口5、低温侧出口6、外封板8、高温侧出口10；所述辐射段包括辐射段内筒11、位于辐射段内筒11外侧的辐射段弧板9构成的外筒，外筒左、右两侧由封板密封使辐射段内筒11和外筒构成上下贯通的夹套；所述对流换热段2与辐射段内筒11通过变径管焊接为整体安装在钢架1内部，所述高温侧进口4与辐射段内筒11相通，高温侧出口10与对流换热段2内部的供热气体腔相通，高温烟气经高温侧进口4依次水平通过辐射段内筒 11和对流换热段2的供热气体腔；所述低温侧进口5与对流换热段2的受热气体腔相通，所述低温侧出口6与辐射段的外筒相通；所述连接通道3位于对流换热段2与辐射段下部，连接通道3一侧与对流换热段2的受热气体腔相通，另一侧与辐射段的外筒连接；在钢架1 内部的孔隙填充保温材料形成内部保温层7，通过所述外封板8对钢架1封装形成完整设备。

所述变径管为方圆变径管，变径管的圆管端与所述的辐射段内筒11连接，变径管的方管端与对流换热段2连接端。

所述对流换热段2为气相板式换热器，专利号为ZL200910035417.0，利用对流换热段2 完成低温对流段的换热。所述对流换热段2包括气体运动方向互相垂直的供热气体腔和受热气体腔，供热气体腔供高温烟气水平流动，受热气体腔供受热气体垂直流动。

所述辐射段内筒11设有膨胀节，所述膨胀节为至少4个波节，一般为4个或6个或更多个波节，能够有效解决高温工况下金属的热应力所导致的焊缝拉裂问题。

所述高温侧出口10根据温度高低可增加膨胀结构12，可吸收前段剩余膨胀量，避免焊缝拉裂。优选的，所述膨胀结构12为单波节。

所述保温材料为硅酸铝纤维。