[发明专利]HEP烟气换热器

说明书

本发明公开了一种HEP烟气换热器，包括上升管、下降管、HEP管、第一蒸汽母管、第一冷凝液母管、冷凝水管、第二蒸汽母管和第二冷凝液母管，HEP管水平排列有若干排，HEP管一端安装于第一蒸汽母管上，另一端安装于第一冷凝液母管上；冷凝水管垂直排列有若干列，冷凝水管的上端安装于第二蒸汽母管上，冷凝水管的下端安装于第二冷凝液母管上；第一蒸汽母管通过上升管与第二蒸汽母管相接，第二冷凝液母管通过下降管与第一冷凝液母管相接。本装置换热效率高、结构紧凑，体积小；可提高传热速率和易于去除粘附在蒸汽母管外表面的灰尘，使得冷凝液更容易回流。

技术领域

本发明涉及一种烟气换热器,尤其涉及一种提高传热速率和易于去除粘附在蒸发管外表面灰尘的HEP烟气换热器。

背景技术

传统的利用相变原理的换热器，其蒸发管束的传热系数是热交换器进行热交换的重要因素。尤其是在发生蒸发过程的管道中，当气相和液相物质同时存在，气相的传热系数是非常低的。因此，提高传热系数需要争取使蒸发管垂直，并形成循环流动。然而，由于可用的循环流动长度比蒸发管长度短，并且有时候安装位置决定蒸发管束只能安装于垂直烟道，因此蒸发管只能水平布置，这样使得传热系数仍保持在一个不高的水平。再者，如果使用含有粉尘的热源(如废气)进行加热，废气粉尘往往会粘附在蒸发管束的外表面，导致管外侧传热系数下降。因此，有必要清除这些粉尘，但粉尘去除对在管道外侧用于扩大传热面积的翅片来说是非常困难的。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种HEP烟气换热器。

本发明是通过以下技术方案来实现的：HEP烟气换热器，其安装于垂直烟道，包括吸热端、放热端、上升管和下降管；所述吸热端包括HEP管、第一蒸汽母管和第一冷凝液母管；所述放热端包括冷凝水管、第二蒸汽母管和第二冷凝液母管，所述第一蒸汽母管和第一冷凝液母管分别安装于垂直烟道的两侧，所述HEP管水平排列有若干排，HEP管一端安装于第一蒸汽母管上，另一端安装于第一冷凝液母管上；所述放热端位于所述吸热端的上方，所述第二蒸汽母管安装于放热端的上端，所述第二冷凝液母管安装于放热端的下端；所述冷凝水管垂直排列有若干列，冷凝水管的上端安装于第二蒸汽母管上，冷凝水管的下端安装于第二冷凝液母管上；所述第一蒸汽母管通过上升管与所述第二蒸汽母管相接，所述第二冷凝液母管通过下降管与所述第一冷凝液母管相接。

吸热端与放热端形成循环回路，循环回路中的工作介质通过在吸热端蒸发并从上升管进入放热端、在放热端冷凝并在下降管中自然向下流动进行循环。

位于第一蒸汽母管一侧的所述HEP管上安装有端板，位于第一冷凝液母管一侧的所述HEP管上安装有带溢流管的扼流板，扼流板两端分别固定在第一冷凝液母管的两侧壁，所述溢流管连通扼流板上下侧的第一冷凝液母管内部空间；位于与第一冷凝液母管相接处的HEP管的上方设有隔绝板。扼流板与溢流管可控制在HEP管内的工作介质液面高度，多余的液体状的工作介质从溢流管流向下侧，隔绝板可防止蒸汽从HEP管中回流。

所述HEP管包括外管和设置在外管内的内管，内管与外管之间设有间隙，所述内管顶部沿内管轴向方向切开有缝隙，所述间隙通过缝隙与内管的内部空间连通，所述内管两端的下部开设有开口。HEP管作为具有高传热系数的水平蒸发管，通过外部加热使其内部工作介质蒸发，蒸汽从内管的缝隙溢出，液体状的工作介质从两端开口溢出；内管与外观之间设有间隙，工作介质的表面张力使得内管内部与工作介质的接触面积增大，从而提高了传热系数，而且间隙越狭窄，传热系数越高。

所述内管设有若干段，相邻的内管之间形成径向间隔。径向间隔作为工作介质流经的开口通道。当HEP管较长时，蒸汽和工作介质会出现不足以导致管内积液，内管高出的缝隙和较低处的开口沿轴向形成的缝隙、开口，以及通过间隔插入多段内管，可使蒸汽与液体状的工作介质进行充分的换热。

位于上层的溢流管与位于下层的溢流管位置相对错开。上下层溢流管位置相对错开，可避免液体状的工作介质直接从溢流管与溢流管之间直接溢出，延缓了其反应时间。