[发明专利]一种相变换热装置及其换热方法

权利要求书

1.一种相变换热装置，其特征在于：包括放热段筒体、放热段排污管、下降管缓冲罐、下降管、壁温测温仪、下降管集箱、吸热管排、终端控制器、上升管集箱、上升管、高温出水管、放热段封头、低温进水管、注水管、放热管排、安全阀、放热段排气管、液位计、低温水量调节阀、上升管接管和下降管接管，所述放热段筒体中为一个放热腔，该放热段筒体的一侧为开口，所述放热段排污管安装在放热段筒体的底部，所述安全阀和放热段排气管均安装在放热段筒体的顶部，该放热段排污管、安全阀和放热段排气管均与放热段筒体中的放热腔连通；所述放热管排安装在放热段筒体的放热腔中，该放热管排的进口和出口均位于放热段筒体的开口位置，所述放热段封头中设置有隔板，该放热段封头通过隔板分成相互独立的低温腔和高温腔，所述放热段封头固定在放热段筒体的开口上，所述放热管排的进口和放热段封头的低温腔连通，该放热管排的出口和放热段封头的高温腔连通；所述低温进水管和高温出水管均安装在放热段封头上，该低温进水管和高温出水管分别和放热段封头中的低温腔和高温腔连通，所述低温水量调节阀安装在低温进水管上，所述注水管的一端安装在放热段筒体上，该注水管的一端和放热段筒体的放热腔连通，所述注水管的另一端安装在低温进水管上；所述下降管缓冲罐安装在放热段筒体的底部，该下降管缓冲罐和放热段筒体的放热腔连通，所述液位计安装在下降管缓冲罐中，所述下降管接管的一端连接在下降管缓冲罐上，该下降管接管的另一端连接在下降管的一端，所述下降管的另一端连接在下降管集箱上，所述吸热管排的一端连接在下降管集箱上，该吸热管排的另一端连接在上升管集箱上，所述上升管的一端连接在上升管集箱上，该上升管的另一端连接在上升管接管的一端，所述上升管接管的另一端安装在放热段筒体的底部，该上升管接管的另一端和放热段筒体的放热腔连通；所述壁温测温仪安装在下降管上，该壁温测温仪和低温水量调节阀均通过导线连接在终端控制器上。

2.根据权利要求1所述的相变换热装置，其特征在于：所述放热段封头中的低温腔和高温腔分别位于放热段封头的上半部分和下半部分，所述低温进水管和高温出水管分别安装在放热段封头的顶部和底部。

3.根据权利要求1所述的相变换热装置，其特征在于：所述放热段封头通过法兰安装在放热段筒体的开口上。

4.根据权利要求1或2或3所述的相变换热装置，其特征在于：所述放热段排气管上设置有两个排气阀。

5.根据权利要求1或2或3所述的相变换热装置，其特征在于：所述放热段排污管上设置有两个排污阀。

6.一种如权利要求1-5任一权利要求所述的相变换热装置的换热方法，其特征在于：步骤如下：通过注水管向放热段筒体的放热腔里注水，这些注入的水进入下降管缓冲罐、下降管接管、下降管、下降管集箱和吸热管排中，这些注入的水的液位由下降管缓冲罐中的液位计控制，使得下降管缓冲罐中存有适量的水，如果运行时液位较低需通过注水管补水，同时开启排气管上的排气阀将放热段筒体中放热腔内的不凝气体排出，如果运行过程中产生了不凝气体，需通过开启排气管上的排气阀排出；运行时，低温水通过低温进水管进入放热段封头的低温腔，再从低温腔进入放热管排内，而高温烟气和吸热管排接触，吸热管排吸收高温烟气的热量，将吸热管排内的水加热成汽水混合物，该汽水混合物在上升管集箱中汇集，然后经上升管和上升管接管进入放热段筒体的放热腔中，该汽水混合物经放热管排与低温水换热，将放热管排内的低温水加热成高温水，经过加热后的高温水经过放热段封头的高温腔后，从高温出水管排出，放热段筒体的放热腔中的汽水混合物换热后的蒸汽凝结成水依次经过下降管缓冲罐、下降管接管、下降管和下降管集箱回流到吸热段管排中，再次吸收高温烟气的热量，从而实现了一个循环水受热汽化上升到凝结下降的再受热汽化上升闭式循环。

7.根据权利要求6所述的换热方法，其特征在于：当终端控制器检测到下降管的壁温低于烟气酸露点时，通过控制低温进水管上的低温水量调节阀开度来调节通过放热段封头的低温腔中的低温水流量，从而控制了放热段筒体中放热腔的换热量，从而控制了进入下降管内的水温，保证下降管的壁温始终高于烟气的酸露点，避免低温腐蚀。

8.根据权利要求6所述的换热方法，其特征在于：当运行过程中出现管排泄露而导致压力升高时，通过安装在放热段筒体上的安全阀进行泄压。

9.根据权利要求6或7或8所述的换热方法，其特征在于：所述注入的水的液位低于放热段筒体中放热腔的底部位置。