[實用新型]一種可調負荷熱媒體自循環換熱器

有效

• 申請號: 201220342397.9
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN202757502U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 高躍成;孫志欽;孟慶凱;高曉紅;黃進煥
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化洛陽工程有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本實用新型涉及一種能源工程技術領域冷熱能量交換裝置，具體涉及一種熱媒體自循環換熱器。該換熱裝置主要適用于石油化工、煤炭化工、電力、鋼鐵等行業工業爐煙氣的余熱回收設備上，增加換熱器熱負荷調節范圍，提高節能效果。也可用于其它行業傳熱裝置中。

背景技術

傳統工業爐煙氣余熱回收設備常采用翅片管、光管、熱管和“板翅式”換熱元件組成的直接式換熱器。

近年來，為解決翅片管積灰、熱管失效和“板翅式”冷熱介質竄流等問題發明了分離式熱管、水熱媒換熱器等結構的間接式換熱器。如公開號為CN101586926A和CN101644477A的中國專利申請，其中CN101586926A公開了一種分離式熱管系統，應用于通訊機房中，包括：蒸發器、氣體總管、冷凝器、液體總管、風機，蒸發器設置在冷凝器下方，蒸發器內充注循環工質，通過氣體總管連接蒸發器和冷凝器上端，通過液體總管連接冷凝器底端和蒸發器，并構成密閉管路；風機啟動，驅動通訊機房內熱空氣流過蒸發器使蒸發器內循環工質受熱蒸發為氣體，經氣體總管流動到冷凝器，冷凝器內氣體在通訊機房外冷空氣流過冷凝器時冷凝成為液體，通過液體總管流回到蒸發器。CN101644477A公開了種分離組合式空氣熱回收器，包括熱側換熱器、冷側換熱器、熱側風機和冷側風機；所述換熱器包括一排以上換熱管，每排換熱管包括十根以上的換熱管；每排換熱管上的每根換熱管的上外伸端分別通過連接管連通著氣體集匯管，四根氣體集匯管的一端為進或出氣端；每排換熱管上的每根換熱管下外伸端分別通過連接管連通著液體集匯管，四根液體集匯管一端為出或進液端。這種通過中間熱媒傳熱的間接式換熱器可以有效克服直接式換熱器出現的缺點，可以更加方便的安排冷凝段與蒸發段之間的相對位置，使用上更加靈活實用。但是在設備運行過程中常常要求不斷改變換熱負荷，調節“蒸發-冷凝”換熱量，以滿足工藝設備運行要求。為達到換熱負荷調節需求出現了水熱媒煙氣換熱器和分離式熱管換熱器。

“水熱媒換熱器”是通過調節中間水熱媒循環量來調節換熱量，如中國專利ZL200920089787，但是這種換熱器結構龐大，需要使用熱水泵使水熱媒循環起來，額外增加了電能消耗和運行費用；而且其換熱負荷調節比并不大。分離式熱管換熱器是將熱管分成蒸發段和冷凝段，并將各段的換熱管連接匯聚后組成“蒸發器和冷凝器”，再通過熱媒蒸汽上升管和熱媒冷凝液體下降管將“蒸發器”和“冷凝器”連通，實現熱管換熱器的分離。如ZL200920110513、ZL201020569706和ZL201020595158，ZL200920110513公開了一種緊湊式分離型熱管換熱器，屬于散熱冷卻設備技術領域。包括蒸發器和冷凝器。蒸發器處于下部，所述的冷凝器處于上部。蒸發器和冷凝器各由多根扁管、多個翅片、上聯箱和下聯箱組成，多個扁管的上、下兩端分別與上聯箱和下聯箱連通，多個翅片固定在扁管上，形成板翅型結構，蒸發器的上聯箱與冷凝器的上聯箱通過蒸汽上升管相互連通，蒸發器的下聯箱與冷凝器的下聯箱通過液體回流管相互連通。ZL201020569706公開了一種分離式熱管換熱器，包括蒸發段、氣導管、凝結段組件和液導管，蒸發段與凝結段組件兩端分別由氣導管和液導管連接形成密閉循環連通系統，蒸發段為單管熱管或多管熱管，蒸發段為可旋轉結構。ZL201020595158公開了一種分離式熱管換熱器，其包括第一上集箱、第一下集箱、第二上集箱以及第二下集箱，該分離式熱管換熱器還包括：一上升管，該上升管連通所有所述第一上集箱和第二上集箱；一下降管，該下降管的一端連通所有所述第二下集箱；以及一設于該下降管另一端并分別與所述第一下集箱連通的緩沖單元。但這種換熱器若其中一根換熱管發生泄露故障就會使整個換熱器失效，而且不能實現換熱負荷的調節。

實用新型內容

本實用新型是針對上述水熱媒煙氣換熱器和分離式熱管換熱器存在換熱負荷不易調節等問題，而提供一種“分級可調式”熱媒體自循環換熱器。

本實用新型提供一種可調負荷熱媒體自循環換熱器，其特征在于：包括蒸發換熱器組合體和冷凝換熱器組合體，冷凝換熱器組合體在蒸發換熱器組合體的上方，冷凝換熱器組合體由至少兩組冷凝換熱器組成，蒸發換熱器組合體由至少兩組蒸發換熱器組成，冷凝換熱器組合體中的冷凝換熱器組數與蒸發換熱器組合體中的蒸發換熱器組數相同，且上、下相對應，每組冷凝換熱器與對應的下方蒸發換熱器之間依次通過導流錐管、連通內肋管和調節閥進行連通，并構成一組換熱單元。

本實用新型進一步特征在于：所述冷凝換熱器由上部放空閥、第I上集匯管、冷凝管和第I下集匯管組成。