[发明专利]一种三盘管燃气烟气紊流换热装置及方法

权利要求书

1.一种三盘管燃气烟气紊流换热装置，其特征在于，包括外壳(23)，同轴线设置在外壳(23)内的内层圆盘管(16)、中层圆盘管(17)和外层扁盘管(12)，以及沿轴线插入外壳(23)上端设置的燃烧器(4)；

所述外壳(23)的下端连通设置有排烟口(22)，上端设置有上盖板，内部设置有下盖板；内层圆盘管(16)、中层圆盘管(17)和外层扁盘管(12)的上下端分别与上下盖板密闭设置；

所述的内层圆盘管(16)和中层圆盘管(17)的换热管呈错列排布，形成辐射封闭的炉膛；内层圆盘管(16)和中层圆盘管(17)之间形成内中层盘管间隙(18)；内层圆盘管(16)和中层圆盘管(17)的两端分别连接内层集箱(11)；

所述的外层扁盘管(12)内侧与中层盘管(17)呈间歇设置，外侧与外壳(23)内壁呈间隙设置形成近壁面烟气通道(15)，相邻换热管直接设置扁盘管间隙(13)；近壁面烟气通道(15)与排烟口(22)连通；外层扁盘管(12)的两端分别连接外层集箱(2)；扁盘管间隙(13)小于内中层盘管间隙(18)；

外层集箱(2)的外层集箱回水入口(1)设置在外壳(23)外作为换热装置的回水入口，外层集箱(2)出口与内层集箱(11)的入口连接，内层集箱(11)的内层集箱回水出口(19)设置在外壳(23)外作为换热装置的回水出口。

2.根据权利要求1所述的一种三盘管燃气烟气紊流换热装置，其特征在于，内层圆盘管(16)和中层圆盘管(17)的螺距相同、管径相同和壁厚相同；内层圆盘管(16)和中层圆盘管(17)的螺距为40mm—64mm，管径为24mm—44mm，壁厚为1.5mm—3mm；内层圆盘管(16)的螺旋线半径为320mm—580mm，中层圆盘管(17)的螺旋线半径为370mm—650mm；内层圆盘管(16)和中层圆盘管(17)形成横向节距与螺距相同，纵向节距小于螺距的两排错列炉膛水冷壁；内层圆盘管(16)和中层圆盘管(17)各自均采用多管圈并联结构，内层圆盘管(16)和中层圆盘管(17)之间也采用并联结构。

3.根据权利要求1所述的一种三盘管燃气烟气紊流换热装置，其特征在于，所述燃烧器(4)的横截面呈圆形，直径为60mm—350mm，长度为450mm—780mm；燃烧头(4)外表面与内层圆盘管(16)内表面预留45mm～950mm的接触空间。

4.根据权利要求1所述的一种三盘管燃气烟气紊流换热装置，其特征在于，内层集箱(11)设置在中层圆盘管(17)与外层扁盘管(12)之间；内层圆盘管(16)的两端圆管90度外翻转弯时逐渐变为椭圆管，从两圈中层圆盘管(17)的缝隙处伸出与内层集箱(11)连接；中层圆盘管(17)的两端圆管90度外翻转弯与内层集箱(11)连接。

5.根据权利要求1所述的一种三盘管燃气烟气紊流换热装置，其特征在于，外层集箱(2)设置在外壳(23)外壁面，外层扁盘管(12)的两端分别通过90度弯头与外层集箱(2)连接；内层圆盘管(16)、中层圆盘管(17)和外层扁盘管(12)形成处于同一平面的进出水口。

6.根据权利要求1所述的一种三盘管燃气烟气紊流换热装置，其特征在于，所述的外壳(23)包括呈筒状设置的炉体段和呈倒锥形设置的变径段；炉体段和变径段之间设置下盖板，下盖板上包裹有耐火泥(21)；内层圆盘管(16)、中层圆盘管(17)和外层扁盘管(12)支撑在下盖板上设置在炉体段内；近壁面烟气通道(15)经变径段连接排烟口(22)。

7.根据权利要求1所述的一种三盘管燃气烟气紊流换热装置，其特征在于，所述内层圆盘管(16)、中层圆盘管(17)和外层扁盘管(12)分别设置1～40个盘管单元，每盘管单元管圈数为1～50圈；外层扁盘管(12)的上下盘管单元叠放设置，盘管单元之间的缝隙设置定位垫片(14)、定位梳齿或鼓包凸起进行定位。