[發明專利]一種強制螺旋翅片盤管及翅片蛇形管冷凝供熱換熱器

無效

• 申請號: 201210355221.1
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN102901224A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 崔樹慶;徐斌
• 申請（專利權）人: 蘇州成強換熱器有限公司
• 主分類號: F24H8/00
• 分類號: F24H8/00;F24H9/00
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 王愛偉

技術領域

本發明屬于熱工設備領域，具體是涉及一種強制螺旋翅片盤管及翅片蛇形管冷凝供熱換熱器。

背景技術

早在20世紀中東石油危機之后，為節約能源，在歐洲便研制出了高熱效率的冷凝式鍋爐，其顯著特點是熱效率比常規設計鍋爐提高10%以上。由于使鍋爐的排煙溫度降低到露點以上，煙氣中大量水蒸汽冷凝并釋放出汽化潛熱，具有明顯的節能效果，運用到冷凝式鍋爐中的冷凝式換熱器就是根據其原理研制而成。

燃氣燃燒可供利用的熱量包括煙氣的顯熱和煙氣中水蒸汽的潛熱兩部分。普通型換熱器受其結構的限制，排煙溫度高，只能利用燃氣的低熱值部分；冷凝式換熱器由于排煙溫度很低，不僅能夠充分吸收煙氣的顯熱還能吸收潛熱，利用的是煙氣的高熱值。因此，冷凝式換熱器的熱能利用效率可以大大提高。為了充分吸收高溫煙氣的熱量及收集凝結水，其一般采用二次換熱方式，工作時，高溫煙氣依次由下至上進入顯熱換熱器和冷凝段換熱器，而水流方向正好相反，先經過冷凝段換熱器，冷水在冷凝段換熱器吸收高溫煙氣余熱后，再進入主換熱器吸收火焰顯熱。換熱器吸收顯熱和潛熱后煙氣溫度將降至常溫，由上部煙道排出，為了安全可靠的排出煙氣，冷凝式換熱器采用強制排煙的方式排出煙氣，使得煙氣中的水蒸汽盡可能多的凝結，這就使被加熱的水吸收的潛熱量和顯熱量就越多，其節能效果就越好。故冷凝式換熱器利用了作為排煙損失掉的熱量，把排煙熱損失變為了有用的熱，這部分熱量有效利用的程度決定了冷凝式換熱器的節能效果。

然而，進入冷凝換熱器的煙氣一般呈過熱狀態，隨著煙氣溫度的降低和水蒸氣的冷凝，煙氣逐漸向飽和狀態過渡，最后達到飽和狀態。根據實驗測定，當排煙溫度在50°C左右，冷凝換熱器煙氣出口狀態是接近于飽和狀態，接近的程度與煙氣的組分、換熱器結構和傳熱傳質過程有關。實驗數據顯示，現有技術中，煙氣的流動路徑仍存在不少“死區”現象或“短路”狀態，降低了換熱效率。

1.傳統非冷凝鍋爐的供熱換熱器由碳鋼或鑄鐵制成，在設計時的排煙溫度一般都高于150℃，不考慮吸收煙氣中水蒸氣冷凝所釋放大量顯熱和潛熱，沒有冷凝水產生。

2.冷凝鍋爐具有高效節能環保的特點，是鍋爐行業的發展方向并得到廣泛的推廣。冷凝鍋爐由于產生了大量弱酸性冷凝水，如果使用常用的鋼板或鑄鐵等材料制造冷凝鍋爐供熱換熱器將嚴重縮短冷凝鍋爐的壽命，所以冷凝鍋爐供熱換熱器必須使用不銹鋼或鑄鋁加工制成。目前，多采用不銹鋼光管或鑄鋁制成。

3.用鑄鋁模具加工換熱器的技術已基本成熟，但只能制作500KW多的供熱換熱器。大型鑄鋁件存在模具成本高，加工工藝復雜，產品報廢率高的問題，使得無法用鑄鋁模具直接加工大型供熱換熱器。

4.這兩種換熱器在通常的情況下，熱效率最多可達96％左右。

5.當鍋爐的回水溫度高于60℃，鍋爐將不產生冷凝水。這時換熱器只能回收煙氣中的顯熱，熱效率也只有87％左右。

6.空氣預熱器一般在電站等大型鍋爐中采用。在供熱鍋爐中還沒有采用。

7.傳統的供熱換熱器根據客戶不同的需求來設計制造大小不同的供熱換熱器，換熱器大小不同，所需零部件也不同，不利于工業化批量生產。

發明內容

鑒于上述現有技術存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明要解決的技術問題是，如何克服現有技術中換熱器結構設計不足導致煙氣流動路徑換熱不充分的問題，如何改進傳熱面結構以達到增大換熱面積提高換熱效率的目的，同時使得鍋爐在同等功率下可以做得更小，占用更小的體積,以及如何將空氣預熱器巧妙的結合到換熱器中，從而進行二次換熱，提高空氣進入的初始溫度的同時進一步降低排煙溫度。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：一種強制螺旋翅片盤管及翅片蛇形管冷凝供熱換熱器，包括殼體，設置于殼體內的燃燒器，殼體上設置有進水口、出水口及排煙口，燃燒器與空氣及燃氣進氣裝置連接，燃燒器位于殼體上部，燃燒器周圍同軸安裝有螺旋翅片盤管管束，燃燒器下方設置有由殼體與復數個緊密排列翅片蛇形管組成的排煙管道，排煙管道通過排煙口排空；進水口與燃燒器下方復數個緊密排列翅片蛇形管連通，燃燒器下方復數個緊密排列翅片蛇形管與燃燒器周圍的螺旋翅片盤管連通，燃燒器周圍的螺旋翅片盤管與出水口連通。

作為本發明所述的強制螺旋翅片盤管及翅片蛇形管冷凝供熱換熱器的一種優選方案，其中：對所述螺旋翅片盤管管束相鄰的翅片進行折彎或擠壓處理，螺旋翅片盤管兩側翅片呈一定角度內折，翅片管所形成的兩個內折面是平行的或呈現一定角度。