[实用新型]余热热管蒸发器

说明书

本实用新型涉及余热利用技术领域。

在工业生产过程中，有些高温气体的余热常被人们加以利用，传统的余热蒸发器是用无缝钢管制成，由管内的冷水与管外烟道内热气进行热交换，放出热蒸发水而产生低压蒸汽（4～6kgf／cm²）。其不足之处是传热效率低，单位换热面积比翅片强化后的热管重2～3倍，具有体积大、占地多、重量重、造价高、当热气为腐蚀性气体如SO₃时，壁温不易稳定地控制到露点以上而产生低温腐蚀缺陷。上海硫酸厂与上海七一一研究所合作，采用热管技术制成热管余热蒸发器用于SO₃气体的余热回收取得了成功。热管是一种新型高效传热元件，它由密封的真空管、管内的工作介质和管外的翅片所组成。热管余热蒸发器由烟箱和汽包及安装在它们之中的热管组成。当热管的吸热段从烟箱的SO₃热气中吸热后，管内的工作介质（例如加有缓蚀剂的纯水）受热迅速汽化变成蒸汽，蒸汽在管内压差的作用下流向热管的冷凝段，在热管冷凝段内的蒸汽向汽包中的冷却水放热后再受冷而凝结成液体，依靠重力或热管内多孔材料的毛细力作用回流到吸热段，开始新的循环，把热量不断的从吸热段传到冷凝段，从而实现高效传热。这种装置的不足之处是：（1）汽包与热管连接处的管板为平板，当汽包直径φ2400mm时，根据GB151－89计算出管板厚度δ＝0.454DG×pd／u［σ］ts]]>＝0.454×24280.6／0.4×113]]>＝127（mm），δs＝132（mm），并且需用厚132mm的高强度锰钒合金板才能制成，其造价较高；（2）平板式厚管板，限制了该装置的大型化，若采取多个并联组合，不仅占地面积大，而且气流分配不均。

本实用新型的目的是提供一种改进的余热热管蒸发器来降低造价和便于大型化。

本实用新型所述余热热管蒸发器，有一汽包，汽包上安装有蒸汽出汽阀、安全阀和压力表、进水管及排污管，汽包与烟道连接，其特点是，汽包底部的管板采用挠性管板，热管穿过挠性管板上的开孔后再与其密封连接。

本实用新型所述余热热管蒸发器更好的设计方案是热管与挠性管板采用焊接密封连接。

采用本实用新型所述余热热管蒸发器的优点是：（1）能单台大型化，由于汽包与热管连接处采用挠性管板，根据理论计算，当汽包直径为2400mm时，挠性管板的厚度不到20mm，即使增大安全系数采用26mm厚的挠性管板仍比平板管减少几倍的厚度，因此，特别适宜大型化，以硫酸生产厂为例，可设计出与年产硫酸2万、4万、8万、12万、20万吨相配合的不同汽包直径的余热热管蒸发器以利于充分利用SO₃的余热。（2）占地面积小，可不用高强度锰钒合金厚板、造价低、效益高。（3）有利于环境保护，充分利用了余热资源。（4）投资回收期为1～2年，佳者可在0.8～1年内收回，值得推广应用。

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

图1        余热热管蒸发器剖示示意图

图2        热管与挠性管板焊接密封连接示意图

图3        热管与挠性管板用螺纹密封管锥面密封连接示意图

图4        挠性管板示意图

图5        余热热管蒸发器侧视示意图

参照图1－5，本实用新型所述余热热管蒸发器有汽包1，汽包上安装有蒸汽出汽阀2，安全阀3和压力表4，进水管5及排污管6，汽包1的底部为挠性管板7，热管8的冷凝段9穿过热管挠性管板上的开孔10后位于汽包1中，再将热管与挠性管板密封连接，最好采用焊接密封连接，以防止汽包内的水渗漏到烟道中，也可采用螺纹密封管14将其密封连接，汽包1的挠性管板与烟道11连接，热管的吸热段12插入烟道中，最好在热管的吸热段上安置有翅片13，以增加吸热效率。