[實用新型]一種大流量高溫煙氣冷卻器

有效

• 申請號: 201721170880.2
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN207132751U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 蹇守華;徐國;萬興;田金虎;楊靖;萬世華;楊先忠;黃維柱;孫炳;彭奕;嵇曉昱;劉冬根;梁軍;陳學尚
• 申請（專利權）人: 四川天一科技股份有限公司;中國航發四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F9/00;F28F9/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 房云,劉小彬

技術領域

本實用新型屬于煙氣冷卻技術領域，具體涉及一種大流量高溫煙氣冷卻器。

背景技術

航空發動機測試排除的大流量高溫煙氣需要采用冷卻器間接冷卻。現有技術中煙氣冷卻器一般采用煙氣走管外，冷卻水走管內，煙氣流動方向與冷卻水流動方向垂直的管排式換熱結構。現有技術設置兩個管組及兩個上管箱，每個管組管排數較多，從而導致管排換熱管每個管組的排頭排尾管束平均溫差大，過大的管束溫差將導致管束、及管箱管板的熱應力過大，從而導致的管束扭曲失穩，對管束造成損害，進而降低了冷卻器使用壽命，提高了使用成本，同時，換熱效率還低。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種大流量高溫煙氣冷卻器，解決現有技術冷卻水管道溫差大容易損壞導致冷卻器使用壽命短以及煙氣冷卻效率低的問題。

本實用新型采用的方案如下：

一種大流量高溫煙氣冷卻器，包括球形外殼，水平設于球形外殼上部的第一煙道壁，以及水平設于球形外殼下部的第二煙道壁；所述第一煙道壁和第二煙道壁將球形外殼從上到下依次分隔成上水腔、煙氣冷卻腔和下水腔，所述煙氣冷卻腔一側設有與該煙氣冷卻腔連通的煙氣進口，所述煙氣冷卻腔另一側設有與該煙氣冷卻腔連通的煙氣出口，所述煙氣冷卻腔內依次并排豎直設有第一管組、第二管組和第三管組，所述第一管組靠近煙氣進口且第三管組靠近煙氣出口；

所述上水腔內設有第一上水箱、第二上水箱和第三上水箱，所述第一上水箱和第二上水箱的出水口分別與第一管組和第二管組的進水口管道連通，所述第一上水箱和第二上水箱的進水口分別通過管道同時與外界冷卻水源管連通，所述第三上水箱的進水口與第三管組的出水口管道連通，所述第三上水箱的出水口通過管道與外界冷卻水回收裝置連接；

所述下水腔內設有相互通過管道連通的第一下水箱和第二下水箱，所述第一管組和第二管組分別通過管道與第一下水箱連通，所述第二下水箱通過管道與第三管組連通。

進一步地，所述第一管組、第二管組和第三管組均由多層排管組成，所述排管的方向與煙氣流動方向相垂直，所述高溫煙氣經煙氣進口進入煙氣冷卻腔，在煙氣冷卻腔內依次流經第一管組、第二管組和第三管組后，由煙氣出口排出。

進一步地，所述第一上水箱和第二上水箱為浮動管箱。

進一步地，所述第三上水箱為固定管箱。

進一步地，所述第三上水箱為浮動管箱。

進一步地，所述第一上水箱和第二上水箱分別采用波紋管與外界水源管連通，所述第三上水箱采用波紋管與外界冷卻水回收裝置連接。

進一步地，所述第一管組、第二管組和第三管組中的第一層排管與最后一層排管的排管壁溫度差均小于100℃。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型結構簡單，設計科學合理，減少了每段管排中排頭管束和排尾管束的平均溫差，降低了管束和水箱管板的熱應力水平，從而保證管束不會扭曲失穩而造成損害。

本實用新型通過在高溫煙氣進行熱交換的第一段設置兩個管組，每一個管組分別連接有盛裝冷卻水的上水箱，從而減少了每一個管組中的管排數，使每一個管組中排頭管束和排尾管束的平均溫差降低至小于100℃。平均溫差減小，就降低了管束和水箱管板的熱應力水平，使其控制在管束和水箱管板能夠承受的范圍內，保證了管束不會扭曲失穩而造成損害，進而延長了本實用新型的使用壽命，節約了成本，同時通過增加管組的方式還有效提高了煙氣降溫的效率。

附圖說明

附圖1為本實用新型的結構示意圖。

其中，附圖標記對應的名稱為：

1-球形外殼、2-第一煙道壁、3-第二煙道壁、4-上水腔、5-煙氣冷卻腔、6-下水腔、7-煙氣進口、8-煙氣出口、9-第一管組、10-第二管組、11-第三管組、12-第一上水箱、13-第二上水箱、14-第三上水箱、15-第一下水箱、16-第二下水箱。

具體實施方式

下面結合附圖說明和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的方式包括但不僅限于以下實施例。

實施例1