[实用新型]分体式复合相变换热器

说明书

技术领域：

本实用新型是一种应用于锅炉、工业窑炉及化工热设备的分体式复合相变换热器，特别涉及对空气预热器的改进。

背景技术：

锅炉、工业窑炉及化工热设备低温区受热面的结露问题是造成其腐蚀的重要因素。要解决这部分受热面的结露问题，就要提高其壁面温度，使其在露点温度以上。长期以来，这个问题一直未能得到很好的解决。现状是不得不提高排烟温度，其尾部受热面壁温也有相应提高，以使结露问题得到缓解。但这样就降低了锅炉效率，浪费了能源，且尾部受热面壁温提高有限，结露现象仍不能消除，往往一年半或更短时间，空气预热器就会受到严重腐蚀报废。目前有一种分体式热管换热器，其结构是把热管的沸腾段和冷凝段分开，全部热管的沸腾段并联连通成一体，放在烟道中受热；全部热管的冷凝段也并联连通成一体放在空气道中冷却。沸腾段中产生的蒸汽由蒸汽导管远距离输送到冷凝段中去加热空气。冷凝段的位置高于沸腾段，冷凝段中产生的凝水通过下降水管在重力作用下可回流到沸腾段中去。这种分体式热管换热器的不足之处在于，由于在结构上没有水调节器，这样在运行过程中，受热面的最低壁温很难做到可调可控；在低负荷运行时最低壁温仍会大幅度下降而出现结露；当原始数据提供得不正确时，设计参数也会有较大的偏差；当空气不可能吸收较多热量时，排烟温度的降低就会受到限制。

发明内容：

本实用新型提供一种既具有分体式热管换热器的优点，又能克服其缺点的新型分体式复合相变换热器。这种设备能在大幅度降低排烟温度的同时，使受热面最低壁温仅比排烟温度低20～25℃；可在运行中任意设定最低壁温，并自动保持在这个设定的数值上；低负荷运行时，最低壁温可不低于全负荷的设定值；当原始参数提供得不正确时，运行参数具备一定的自补偿能力；对大幅度降低排烟温度回收的热量，当空气无法吸收时寻找到最恰当的用途。

分体式复合相变换热器，包括有上联箱10、下联箱12和翅片管11组成的冷凝段24；上联箱15、下联箱18和翅片管17组成的沸腾段25、蒸汽总导管14、下降水管16、空气预热器高温段3、空气道1、空气入口13、热空气出口5、烟气道22、烟气入口2、烟气出口19；其特征在于在分体式复合相变换热器的上方有汽包4和针阀6、盘管7、截止阀8、蒸汽分导管9组成的水调节器；盘管位于汽包内，盘管的进水口与出水口伸出汽包外，盘管出水口连接截止阀；盘管进水口连接自动控制阀23；汽包顶部连通针阀；蒸汽分导管与汽包下部连通。

表面温度计20安装在烟道出口19处的翅片管17上。壁温自动控制器21通过导线连接表面温度计20和自动控制阀23。

本实用新型工作原理是：沸腾段吸收烟气热量产生的蒸汽，通过蒸汽总导管进入由翅片管组成的冷凝段，用来加热空气。加热空气只消耗一部分蒸汽，多余的蒸汽经蒸汽分导管上升到汽包，加热盘管中的调节水。汽包中的冷凝水经下降水管返回沸腾段，所以汽包和盘管成为本装置中的第二个冷凝段；表面温度计将测得的烟气道中的翅片管壁温电信号发送给壁温自动控制器，用来改变自动控制阀的开度，这样就能在负荷变化时使设定的翅片管的壁温保持不变。例如，当翅片管的壁温上升时，壁温自动控制器发出的信号使自动控制阀的开度增加，随即调节水流量加大，于是汽包中蒸汽压力降低，从而整个连通腔内的相变工质压力降低，也就是翅片管的壁温降低，使壁温回到原来的设定值，反之亦然。为了防止相变换热器的老化，在汽包项部设置了具有反复除气充液功能的针阀，可在设备运行条件下进行操作。本实用新型所以能在分体式热管换热器的基础上又达到多项新的热工技术指标，技术关键在于，汽包和盘管及蒸汽分导管、自动控制阀组成的水调节器，热容量大，传热效果好，调节方便，且调节水带出的热量能在锅炉装置内部循环利用，这就大大提高了锅炉的效率；从而本实用新型具备了受热面最低壁温可调可控，锅炉低负荷运行时，受热面最低壁温保持不变，在一定范围内能补偿设计参数的偏离，并使排烟温度的大幅度下降提供了可能等优点。由于安全可靠，节能取得的效益，一般在半年内即可把投资收回。

附图说明

1空气道、2烟气入口、3空气预热器高温段、4汽包、5热空气出口、6针阀、7盘管、8截止阀、9蒸汽分导管、10冷凝段上联箱、11冷凝段翅片管、12冷凝段下联箱、13空气入口、14蒸汽总导管、15沸腾段上联箱、16下降水管、17沸腾段翅片管、18沸腾段下联箱、19烟气出口、20表面温度计、21壁温自动控制器、22烟气道、23自动控制阀、24冷凝段、25沸腾段。

附图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

分体式复合相变换热器，包括有上联箱10、下联箱12和翅片管11组成的冷凝段24；上联箱15、下联箱18和翅片管17组成的沸腾段25、蒸汽总导管14、下降水管16、空气预热器高温段3、空气道1、空气入口13、热空气出口5、烟气道22、烟气入口2、烟气出口19；其特征在于在分体式复合相变换热器的上方有汽包4和针阀6、盘管7、截止阀8、蒸汽分导管9组成的水调节器；盘管位于汽包内，盘管的进水口与出水口伸出汽包外，盘管出水口连接截止阀；盘管进水口连接自动控制阀23；汽包顶部连通针阀；蒸汽分导管与汽包下部连通。表面温度计20安装在烟道出口19处的翅片管17上。壁温自动控制器21通过导线连接表面温度计20和自动控制阀23。