CN208187203U - 一种带有蜂窝结构的换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有蜂窝结构的换热装置，换热装置内布置有立式蜂窝管，所述的立式蜂窝管上分布有内凹孔，热烟气从蜂窝结构的换热装置上部进入管程，冷空气进入蜂窝结构的换热装置壳程强制湍流换热，冷空气升温后完成换热过程。热烟气的垂直流程有效避免了受热面飞灰沉积和腐蚀，蜂窝管结构大大增加了受热面积和降低传热热阻，有效提高了换热效率。本实用新型具有成本低、适用范围广的优点，可满足不同冷热流体的换热要求。

Description

一种带有蜂窝结构的换热装置

技术领域

本实用新型属于热交换技术领域，特别涉及一种带有蜂窝结构的换热装置。

背景技术

燃煤锅炉所用煤质灰分高、热值低使得锅炉换热面容易产生积灰、磨损、堵塞、腐蚀等一系列问题。由于换热装置外壁沉积的灰层绝热性很强，可使受热面传热能力大幅降低。此外，积灰会使尾部烟道受热面发生堵塞、传热恶化，增加排烟温度，降低锅炉运行经济性。堵塞的受热面会降低烟气的流通面积，使烟速提高增大受热面的磨损。堵塞同样会导致换热装置流体阻力变大，增加了风机能耗，造成厂用电率增加。换热装置的腐蚀会造成冷热侧介质泄露，影响系统运行的经济型和可靠性，导致锅炉排烟热损失增加，锅炉的效率下降，增加污染物温室气体二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体的排放。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种带有蜂窝结构的换热装置，可大幅提高换热效率，节约风机电耗，有效防止换热装置积灰，解决换热面的堵塞、磨损和腐蚀问题。同时可有效降低锅炉排烟热损失，降低厂用电率，提高煤炭资源利用率和转化率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种带有蜂窝结构的换热装置，包括热烟气入口1、冷烟气出口2、冷流体入口3和热流体出口4，其特征在于，换热装置的内部为立式蜂窝管6，热烟气入口1、冷烟气出口2与立式蜂窝管6连通，冷流体入口3、热流体出口4与立式蜂窝管6的管外空间连通。

所述立式蜂窝管6在换热装置内部有多个，相互并联平行设置。

所述换热装置为六面体结构，热烟气入口1在顶面，冷烟气出口2在底面，冷流体入口3在前端面，热流体出口4在后端面，左右侧面以壳体5密封，壳体5具有密封冷热流体的作用。

所述热烟气入口1、冷烟气出口2的四周设有密封装置，保证烟气顺畅进入换热装置，同时避免烟气的泄露。

所述冷流体入口3、热流体出口4的四周设有密封装置，避免烟气的泄露以及冷、热流体的泄露。

所述热烟气入口1进入的介质是高温流体，如热水、汽水混合物、蒸汽或烟气等；所述冷流体入口3进入的介质是待加热的低温流体，如水或空气等。即，立式蜂窝管6内的流动工质是高温流体，立式蜂窝管6外的流动工质是待加热的低温流体。

所述冷烟气出口2设有可逆向吹扫立式蜂窝管6的吹扫装置，避免受热面覆盖飞灰等杂质，影响换热效率。

所述立式蜂窝管6壁厚为2～5mm，外管壁7上分布有蜂窝状的内凹孔9，内凹孔9形状为多边形或圆形。

本实用新型还要求保护含有所述带蜂窝结构的换热装置的换热系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型带有蜂窝结构的换热装置立式布置，避免了现有换热装置积灰、堵塞、腐蚀等诸多缺点。

2.本实用新型带有蜂窝结构的换热装置提高了换热面积，降低了热阻，热交换效率可提高20％以上。

3.本实用新型带有蜂窝结构的换热装置可有效降低流体阻力，风机能耗大幅降低。

4.本实用新型带有蜂窝结构的换热装置用作空预器可降低锅炉排烟热损失，提高锅炉效率和能源利用率。

5.本实用新型带有蜂窝结构的换热装置结构简单、运行可靠、具有广泛应用前景。

附图说明

图1是本实用新型换热装置结构示意图。

图2是本实用新型立式蜂窝管的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。

参考图1，本实用新型一种带有蜂窝结构的换热装置，采用六面体结构(图中为长方体)，热烟气入口1在顶面，冷烟气出口2在底面，冷流体入口3在前端面，热流体出口4在后端面，左右侧面以壳体5密封，壳体5具有密封冷热流体的作用。换热装置的内部为多个相互并联平行设置的立式蜂窝管6，热烟气入口1、冷烟气出口2与立式蜂窝管6连通，冷流体入口3、热流体出口4与立式蜂窝管6的管外空间(换热装置内)连通。即，立式蜂窝管6内的流动工质是高温流体，立式蜂窝管6外的流动工质是待加热的低温流体。

热烟气入口1、冷烟气出口2的四周设有密封装置，保证烟气顺畅进入换热装置，同时避免烟气的泄露。冷流体入口3、热流体出口4的四周设有密封装置，避免烟气的泄露以及冷、热流体的泄露。

冷烟气出口2设有可逆向吹扫立式蜂窝管6的吹扫装置，避免受热面覆盖飞灰等杂质，影响换热效率。吹扫装置可采用蒸汽或压缩空气为气源的吹灰器。

立式蜂窝管6的结构参考图2，其为管状结构，壁厚为2～5mm，内管壁8 光滑，外管壁7上分布有蜂窝状的内凹孔9，内凹孔9形状为多边形或圆形，显而易见，内凹孔9并非通透孔。

以下是采用不同工质的几个具体实例。

实施例一：

如图1所示，锅炉热烟气通过热烟气入口1进入换热装置的立式蜂窝管6 内，热烟气完成换热后从冷烟气出口2排出，冷空气从冷流体入口3进入换热装置，立式蜂窝管6表面蜂窝结构加强湍动强度且降低热阻，冷空气在换热装置内完成高效换热温度升高，热空气从热流体出口4排出，完成热烟气降温和冷空气升温的换热过程。

实施例二：

如图1所示，锅炉热烟气通过热烟气入口1进入换热装置的立式蜂窝管6 内，热烟气完成换热后从冷烟气出口2排出，低温水从冷流体入口3进入换热装置，立式蜂窝管6表面蜂窝结构加强湍动强度且降低热阻，低温水在换热装置内完成高效换热温度升高，高温水从热流体出口4排出，完成热烟气降温和低温水升温的换热过程。

实施例三：

如图1所示，企业排汽通过热烟气入口1进入换热装置的立式蜂窝管6内，排汽完成换热后从冷烟气出口2排出，低温水从冷流体入口3进入换热装置，立式蜂窝管6表面蜂窝结构加强湍动强度且降低热阻，低温水在蜂窝结构的换热装置内完成高效换热温度升高，高温水从热流体出口4排出，完成低温水升温的换热过程，高温水可用于工业或居民供热。

综上，本实用新型换热装置内布置有立式蜂窝管，立式蜂窝管上分布有内凹孔，热烟气从蜂窝结构的换热装置上部进入管程，冷空气进入蜂窝结构的换热装置壳程强制湍流换热，冷空气升温后完成换热过程。热烟气的垂直流程有效避免了受热面飞灰沉积和腐蚀，蜂窝管结构大大增加了受热面积和降低传热热阻，有效提高了换热效率。本实用新型具有成本低、适用范围广的优点，可满足不同冷热流体的换热要求。

本实用新型中所描述的具体实施例仅是对本实用新型精神做举例说明，仅列举了热源为热烟气、企业排气，冷源为水和空气的实施例，但本领域技术人员知晓，本实用新型同样适用于其它冷源和热源的换热，并且可以根据实际需要选择合适的冷、热源，并可改变蜂窝结构换热器的管程和壳程的结构，以提高系统的运行效率。

尽管本实用新型较多地使用了热烟气入口1、冷烟气出口2、冷流体入口3、热流体出口4、壳体5、立式蜂窝管6等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、技术延伸或再创造等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带有蜂窝结构的换热装置，包括热烟气入口(1)、冷烟气出口(2)、冷流体入口(3)和热流体出口(4)，其特征在于，换热装置的内部为立式蜂窝管(6)，热烟气入口(1)、冷烟气出口(2)与立式蜂窝管(6)连通，冷流体入口(3)、热流体出口(4)与立式蜂窝管(6)的管外空间连通。

2.根据权利要求1所述带有蜂窝结构的换热装置，其特征在于，所述立式蜂窝管(6)在换热装置内部有多个，相互并联平行设置。

3.根据权利要求1所述带有蜂窝结构的换热装置，其特征在于，所述换热装置为六面体结构，热烟气入口(1)在顶面，冷烟气出口(2)在底面，冷流体入口(3)在前端面，热流体出口(4)在后端面，左右侧面以壳体(5)密封。

4.根据权利要求1所述带有蜂窝结构的换热装置，其特征在于，所述热烟气入口(1)进入的介质是高温流体；所述冷流体入口(3)进入的介质是待加热的低温流体。

5.根据权利要求4所述带有蜂窝结构的换热装置，其特征在于，所述高温流体为热水、汽水混合物、蒸汽或烟气；所述待加热的低温流体为水或空气。

6.根据权利要求1所述带有蜂窝结构的换热装置，其特征在于，所述冷烟气出口(2)设有可逆向吹扫立式蜂窝管(6)的吹扫装置。

7.根据权利要求1所述带有蜂窝结构的换热装置，其特征在于，所述立式蜂窝管(6)上分布有多边形或圆形的内凹孔(9)。

8.根据权利要求1所述带有蜂窝结构的换热装置，其特征在于，所述立式蜂窝管(6)壁厚为2～5mm。

9.根据权利要求1所述带有蜂窝结构的换热装置，其特征在于，所述热烟气入口(1)、冷烟气出口(2)、冷流体入口(3)和热流体出口(4)的四周设有密封装置。