[发明专利]一种节能式轴向变空间烟气冷凝器

说明书

本发明公开了一种节能式轴向变空间烟气冷凝器，包括壳侧进口箱体、出口管箱、轴向壳体、导流筒、三维管束、进口管箱和壳侧出口箱体；导流筒位于轴向壳体内，轴向壳体两端分别与壳侧进口箱体、壳侧出口箱体连接；三维管束设置在导流筒内，其进口与进口管箱连接，其出口与出口管箱连接；壳侧进口箱体外端为与轴向壳体同轴线的圆筒状结构，该端设有以圆切线方向与壳侧进口箱体连通的壳侧进口。本设备提高换热模块的换热效率，优化烟气和水侧的流场，减少局部死角，使得两侧流场更加均匀，不易结垢；延长换热器的维护周期，减少运行费用，降低运行成本，提高设备与锅炉本体的安装匹配契合度，增加安装的灵活度和适应性。

技术领域

本发明涉及冷凝器设备技术领域，尤其涉及一种节能式轴向变空间烟气冷凝器。

背景技术

在现有技术中，普通燃气锅炉的的烟气冷凝器、节能器，多采用外部拓展换热面积的换热元件，如螺旋翅片管、H型翅片管等，其换热效率低，耗材量大，体积大，大幅度提高了节能设备的制造成本。

烟气流体对其进行横向冲刷来实现对流换热，属于交叉流，不利于水蒸汽冷凝所需的小温差换热。

横向冲刷属于碰撞流，并且由于换热负荷大而导致的管排数量大，使得其烟气系统的阻力大大增加，影响锅炉系统的余热回收技术的升级改造。

横向冲刷的横截面流道突然缩小或者增大等突变特点造成涡流和死区现象，容易形成结垢。

再者，普通的冷凝器或者节能器的外形结构不符合现场布置空间，空间的利用率低，使得锅炉系统整体体积占有空间增大，大大限制了燃气锅炉的发展。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种节能式轴向变空间烟气冷凝器。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种节能式轴向变空间烟气冷凝器，包括壳侧进口箱体、出口管箱、轴向壳体、导流筒、三维管束、进口管箱和壳侧出口箱体；所述导流筒位于所述轴向壳体内，且其两端分别与所述轴向壳体内侧相连接；所述轴向壳体两端分别与所述壳侧进口箱体、所述壳侧出口箱体连接；所述三维管束设置在所述导流筒内，其进口与所述进口管箱连接，其出口与所述出口管箱连接；所述进口管箱位于所述壳侧出口箱体内，其设有进水管口；所述出口管箱位于所述壳侧进口箱体内，所述出口管箱伸出所述壳侧进口箱体外部并连接有将其出口密封的出口管箱封头，所述出口管箱封头设有与所述出口管箱连通的出水管口；所述壳侧进口箱体外端为与所述轴向壳体同轴线的圆筒状结构，该端设有壳侧进口，所述壳侧进口以圆切线方向与所述壳侧进口箱体连通；所述壳侧出口箱体开设有壳侧出口，所述壳侧出口与所述轴向壳体同轴线设置；所述三维管束管内通液体工质，所述三维管束管外走高温烟气。

圆切线方向的壳侧进口，圆中心轴线出口，既可降低进出口的阻力损失，又可实现流体从横向冲刷转为轴向冲刷的设计理念，避免出现涡流和死区现象，不易产生结垢，起到变空间均匀流场的作用。三维管束轴向冲刷段采用导流筒结构，可提高三维管束换热面积的利用率，杜绝流体短路现象的发生。

所述壳侧进口箱体与所述壳侧出口箱体均为由椭圆形封头与管板配合形成的箱体结构，所述三维管束的两端通过管板与所述壳侧进口箱体与所述壳侧出口箱体分别连通，与管板相对的椭圆形封头，其长轴与所述轴向壳体轴线相垂直；所述壳侧出口箱体通过法兰与所述出口管箱封头连接。由椭圆形封头与管板配合形成的箱体结构，可提高承压能力；椭圆形封头结构，有利于流体的汇集及流出；法兰的设置，有利于检修。