[实用新型]针形管换热器

说明书

本发明涉及一种充分利用锅炉烟气余热的针形管换热器，可广泛应用于锅炉行业中。

现有的水管锅炉，为了强化水管的对流换热，一般将受热面进行翅化，即在水管外表面装上密集翅片，成为翅片管受热面，但这种翅片管制造困难，成本高，并且薄而密集的翅片极易磨损和堵灰，限制了水管锅炉的应用。

本发明的目的在于提供一种结构紧凑、制造容易、成本低、传热效率高、节能、消烟除尘、耐腐蚀、防堵灰的针形管换热器。

为了达到上述目的，本发明针形管换热器，包括烟气箱体，安装在箱体内、水平布置、多排并列、每排顺列并经多次弯绕构成的蛇形针形管束，装夹针形管的夹持板；所说的蛇形针形管束又包括在管子径向按一定顺序设置若干针的针形管和弯头。

本发明针形管换热器，其工作原理是：针形管束内构成一个封闭的水循环系统。当来自锅炉的烟气进入烟气箱体时，烟气横向冲刷针形管受热面，管内的中间载热体水和蒸气吸收热量，通过不断循环，在热传递的作用下，就使水加热到一定温度。

本发明针形管换热器，其传热效果取决于烟气对受热面冲刷的强烈程度，因而与烟气流速、冲刷方向及受热面结构、形状、布置有关。

本发明针形管换热器，高烟速可以减轻或防止针形管受热面外表面的积灰，有利于降低灰垢层热阻，提高传热效率。但若烟速过高，烟气中的飞灰将对受热面管壁进行磨损。因此，应选择适宜的烟速。为了结构布置和清灰方便，对流管束采用顺列布置，顺列布置烟气流通阻力系数比错列布置小一些，所以可以选取较高的烟速，以提高传热效果。

本发明针形管换热器，针形管水平布置，烟气流向与管子垂直，实现烟气横向冲刷，有效避免烟气冲刷不到的死区或烟气绕过某一部分受热面未予冲刷，以充分利用针形管整个扩展受热面，提高传热效率。

本发明针形管换热器，由于采用了强化传热的针形管结构，体积小，结构紧凑，成倍扩展了受热面，所有针形管受热面都受到了烟气横向紊流冲刷，热边界层不断地被破坏和再形成，从而使整个换热面边界层减薄，减小了热阻，而大大提高换热系数，可最大限度地吸收烟气热量，因而显著提高传热效率。

本发明针形管换热器，由于水垢的导热率仅为金属导热的2％—5％，即使水垢层很薄，热阻也是不小的，水垢层阻碍传热的结果是使金属壁温升高，严重时导致针形管受热面破坏。因此，必须进行水处理，以实现无水垢运行。

本发明针形管换热器，虽然积灰少，灰垢层比较疏松，但由于灰垢层导热性能很差，若不经常清灰，灰垢层厚度大，对传热影响极大，直接降低传热效率。为此，必须定期用水清洗和人工清灰。

本发明针形管换热器，由于针形管肋是一种悬臂结构，在烟气气流的冲击作用下，针肋产生振动，使烟灰很难积聚，加上烟气强烈的紊流冲刷，针形管换热元件具有一定的自清灰能力。因此，不会堵塞烟气通道，能够维持锅炉正常运行。

本发明针形管换热器，由于充分回收利用现有锅炉的烟气余热，降低锅炉排烟温度，减少排烟热损失。因此，节能效果明显。

本发明针形管换热器，由于通过针形管换热，排烟温度降低，易造成烟气结露，从而在针形管表面上粘附有腐蚀性的物质，腐蚀针形管。因此要采取耐腐蚀措施。本发明通过针形管受热面镀锌处理，有效增强了耐蚀性，提高了使用寿命。

本发明针形管换热器，安装在锅炉上后，增大了烟气流动阻力，延长了烟气在炉膛及对流段的停留时间，使燃烧更加充分，不完全燃烧物减少，灰尘浓度降低，灰尘颗粒减小，烟气得到净化，起到了消烟除尘的作用。同时，增加烟气的停留时间，也有利于烟气热量的充分利用，提高传热效率。

本发明针形管换热器，关键部件针形管可用现有的全自动针形管焊机生产，自动化程度高，生产率高，可大批量生产，大大降低了传热元件针形管的成本，克服了现有翅片管制造困难、成本高的缺点。

综上所述，本发明针形管换热器，结构简单，零件少，制造容易，结构紧凑，成本低，从多方面提高了传热效率，节能，消烟除尘，耐腐蚀，防堵灰。

以下结合附图及其实施例对本发明作更进一步的说明。

图1是本发明针形管换热器的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中的A—A视图；

图4是图1中的B—B视图；

图5是图2中的针形管结构示意图；

图6是图5的C向放大视图；

图7是图6中的D向视图；

图8是图2中的横梁减振板结构示意图；

图9是图8的俯视图。