[实用新型]换热管和换热器

说明书

本实用新型提供一种换热管和换热器。换热管包括第一中空管和第二中空管，第一中空管包括敞开的第一端和第二端，第二中空管包括敞开的端部和封闭的端部，第二中空管横截面沿长轴方向的长度与沿短轴方向的宽度的比大于5:1，第一中空管内置在第二中空管中，在其之间形成有间隙，第一中空管的第一端伸出在第二中空管的敞开的端部之外，第一中空管的第二端与第二中空管的封闭的端部的内壁间隔开，第一中空管的第一端、中空内部、第二端、第一中空管与第二中空管之间的间隙以及第二中空管的敞开的端部限定流体通道。根据本实用新型的换热管和换热器在提高换热效率的同时能够避免换热过程中由于热膨胀造成的变形和损坏。

技术领域

本实用新型总体上涉及一种改进的换热效率提高的换热管，更具体地，涉及石化、电力等行业加热炉烟气余热回收用换热管。本实用新型还涉及使用该换热管的换热器。

背景技术

气气换热器在石油、化工、冶金、电力、机械等行业具有广泛的应用，通过换热器实现高低温气体之间的热量交换，从而达到加热低温气体或冷却高温气体的目的。

管壳式换热器是应用最广泛的一种间壁式气气换热器，其中低温气体走管内，高温气体走管外，二者进行热量交换的过程中，换热管和壳体均会发生膨胀。为了解决换热管与壳体之间的热膨胀差，避免因二者膨胀量不同导致焊缝拉裂的问题，普遍采用壳体与管板(密封板)之间设置膨胀节，换热管与两端管板直接焊接的结构。而在气气换热器的高温段，由于气体温度较高，热膨胀量较大，即使在壳体上设置膨胀节，当冷热介质的流向或流量出现不均的情况时，很难保证每根换热管的壁温一样，从而导致换热管之间会有膨胀量的差异，引起换热管与管板之间较大的不均匀膨胀应力，该应力会导致管板的扭曲变形甚至使二者之间的焊缝开裂，造成烟气泄漏互窜、换热效率下降，严重的可能导致设备损坏停用。

所以，开发一种能够解决因换热管膨胀量差异引起换热管(密封板)扭曲变形问题的新型换热管及使用其的气气换热器具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供改进的换热管及使用其的气气换热器实用新型来解决上述问题。

根据本实用新型的第一方面，提供一种换热管，包括第一中空管和第二中空管，第一中空管包括敞开的第一端和第二端，第二中空管包括敞开的端部和封闭的端部，第二中空管横截面形状限定长轴和短轴，沿长轴方向的长度与沿短轴方向的宽度的比大于5:1，其中第一中空管内置在第二中空管中，在第一中空管外壁和第二中空管内壁之间形成有间隙，并且第一中空管的第一端伸出在第二中空管的敞开的端部之外，第一中空管的第二端与第二中空管的封闭的端部的内壁间隔开，第一中空管的第一端、第一中空管的中空内部、第二端、第一中空管与第二中空管之间的间隙以及第二中空管的敞开的端部限定流体通道。

根据本实用新型的换热管采用沿长轴方向的长度与沿短轴方向的宽度的比大于5:1的第二中空管结构，换热面积较大，同时由于采用第一中空管内置在第二中空管中的换热管形式，不仅存在第二中空管内壁和第一中空管外壁之间的间隙中的换热介质与第二中空管外部的换热介质之间的热交换，还存在第一中空管内部的换热介质与第二中空管内壁和第一中空管外壁之间的间隙中的换热介质之间的换热，提高了换热效率。

优选地，第一中空管的至少部分外壁抵靠支撑在第二中空管内壁上，以形成第一中空管外壁和第二中空管内壁之间的间隙，并且避免第一中空管相对于第二中空管晃动。

通过第一中空管和第二中空管的横截面形状配合，将第一中空管和第二中空管浮置保持，避免第一中空管相对于第二中空管晃动，其中第一中空管的横截面形状可以为任意形状，包括扁长形或圆形。

优选地，第一中空管的横截面形状限定长轴和短轴，沿长轴方向的长度与沿短轴方向的宽度的比大于5:1，长轴与第二中空管的横截面的长轴重合，第一中空管的沿长轴方向的端部的部分外壁抵靠第二中空管的沿长轴方向的端部的部分内壁。