[实用新型]一种内置正弦波形换热管束的真空锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉，特别涉及一种换热管呈正弦波形状的真空锅炉。 

背景技术

真空锅炉的工作原理是利用水在一定真空度条件下沸点降低的特性，炉内热媒水在较低温度下快速变成蒸汽，蒸汽在换热管束表面上冷凝后放出热量，加热换热管内的冷水，达到供应热水的目的。真空锅炉具有紧凑、高效、洁净等优点，已在酒店、宾馆、洗浴中心及居民小区得到广泛的应用。 

真空锅炉的换热管束通常采用直管或U型管，实现炉内蒸汽与管内冷水的对流换热。但其存在一定的缺点，流体在管内流动时形成边界层，尤其是近壁处形成速度梯度较大的滞留层，大大增加了内部流体的换热热阻；同时，冷凝水在管外形成一定厚度的水膜，不能及时排掉，上部管排上的冷凝水滴落到下部管排上，使下部管排上形成更厚的水膜，水膜的存在阻碍了蒸汽与管壁面的对流换热，这样蒸汽的热量不能及时有效地传给管内冷水，致使炉内水温升高到设定温度，而造成燃烧器频繁停机，真空锅炉热效率降低。因此，真空锅炉中换热管束部分的结构和性能有待完善和提高。 

实用新型内容

本实用新型提出一种内置正弦波形换热管束的真空锅炉，解决了现有真空锅炉中换热管束的换热效率较低的问题。 

本实用新型的技术方案及取得的有益效果是这样实现的：一种内置正弦波形换热管束的真空锅炉，包括锅炉本体和换热管束，换热管束置于锅炉本体的上部，二者组装在同一壳体内，运行时壳体内部空间保持一定的真空度，所述换热管束采用正弦波形换热管，能增强管内流体波动和湍流，显著强化管内流体的对流换热。 

换热管束中换热管在管板上呈正三角形布置，所有换热管的正弦波形呈上下布置，有利于管外冷凝水快速滑落，把换热管的传热面暴露出来，以强化蒸汽与换热管的冷凝传热。 

换热管束中相邻两个正弦波形换热管之间的中心距是换热管直径的两倍以上，为蒸汽进入换热管束留出了更大流通空间。 

换热管束的整体布置绕管板中心偏转15o，使换热管束的上下管中心不在同一垂线上，有利于避免上部管排的冷凝水直接滴落到下部管排上，有效减薄下部管排表面的冷凝水膜，有利于强化管外冷凝传热。 

本实用新型通过对真空锅炉中的换热管束的结构和布置方式的改变，提高了换热管内外整体的对流换热性能。 

附图说明

图1为本实用新型的总体装配示意图。 

图中，1-锅炉本体，2-换热器管束。 

具体实施方式

如图1所示，一种内置正弦波形换热管束的真空锅炉，包括锅炉本体1和换热管束2，换热管束2置于锅炉本体1的上部，二者组装在同一壳体内，运行时壳体内部空间保持一定的真空度，所述换热管束采用正弦波形换热管。换热管束2中相邻两个正弦波形换热管之间的中心距是换热管直径的两倍以上，为蒸汽进入换热管束留出更大流通空间。 

波形换热管可由模具在直管基础上简单挤压而成，制造简便，成本较低，具有较好的综合效益。换热管呈正弦波形状，换热管的正弦波形呈上下布置，在管外冷凝换热过程中，冷凝水在重力作用下进入波形换热管的凹曲段，在凹曲段形成冷凝水聚集，有利于管外冷凝水快速滑落，把换热管的传热面暴露于蒸汽空间，以强化蒸汽与换热管的冷凝传热。波形换热管能迫使管内流体不断改变流向，增大流体的扰动，可提高传热系数；管内流体不断改变流向，对管内壁面起冲刷作用，能有效减少管内壁面水垢的形成，降低检修率，延长使用寿命；另外，波形换热管能有效减弱热应力对锅炉本体的影响。 

换热管束的整体布置绕管板中心偏转15o，使换热管束的上下管中心不在同一垂线上，能避免上部管排的冷凝水直接滴落到下部管排上，有效减薄下部管排表面的冷凝水膜，同时对下部管排的冷凝水膜还有一定的扰动作用，促进水膜滴落，具有强化冷凝传热的作用。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。