[發(fā)明專利]一種防止煙氣腐蝕的蝶形翅片管換熱器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810825380.0
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108775831A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉貴昌;王隨林;李成
• 申請（專利權(quán)）人: 北京建筑大學(xué);大連理工大學(xué);北京京大深能科技有限公司
• 主分類號: F28F1/32
• 分類號: F28F1/32;F28F1/30;F28F19/02;F28D21/00
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

一種防止煙氣腐蝕的蝶形翅片管換熱器，該換熱器由換熱管和設(shè)置在換熱管上的多組呈蝶形結(jié)構(gòu)的翅片構(gòu)成。蝶形結(jié)構(gòu)是由對稱布置在換熱管兩側(cè)的兩個(gè)半蝶形翅片組成，每個(gè)半蝶形翅片的四個(gè)邊角均為弧形邊角，且兩個(gè)半蝶形翅片間隔一定距離。翅片和換熱管采用全焊處理并留有倒角，翅片和換熱管表面涂鍍有特殊的復(fù)合防腐層。當(dāng)鍋爐低溫?zé)煔馕矚馑椒较蛄鹘?jīng)換熱器時(shí)，由于本發(fā)明從換熱器結(jié)構(gòu)形式及防腐涂層兩方面出發(fā)，有效降低了換熱器尤其換熱翅片的酸蝕、沖刷腐蝕和應(yīng)力腐蝕。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鍋爐和工業(yè)爐窯及電廠煙氣熱能回收用耐低溫腐蝕的蝶形翅片管換熱器，屬于煙氣余熱利用領(lǐng)域，可用于低溫?zé)煔獾臒崮芑厥铡?/p>

背景技術(shù)

燃煤鍋爐和工業(yè)爐窯的煙氣成分比較復(fù)雜，煙氣中含有大量的固體顆粒物、SOx、NOx和水蒸氣等，當(dāng)對高溫?zé)煔馕矚膺M(jìn)行余熱回收時(shí)，重點(diǎn)考慮回收余熱及換熱器清灰問題，如已有發(fā)明CN103438746A、CN106091782A、CN103438746A等能實(shí)現(xiàn)高溫?zé)煔庥酂峄厥涨倚Ч@著。但當(dāng)煙氣溫度降到酸性煙氣發(fā)生凝結(jié)時(shí)，除考慮積灰清灰外，更重要的是考慮影響換熱器壽命的酸蝕、沖蝕以及避免換熱器傳熱性能惡化問題，此時(shí)，積灰以及硫酸蒸汽、硝酸蒸汽及水蒸氣凝結(jié)現(xiàn)象同時(shí)出現(xiàn)，以酸蝕為主的翅片腐蝕問題成為影響換熱器使用壽命的關(guān)鍵因素。

在對存在酸蝕問題的煙氣尾氣進(jìn)行余熱回收時(shí)，需要協(xié)同解決好如下三個(gè)關(guān)鍵問題：一是在煙氣側(cè)翅片強(qiáng)化換熱兼顧積灰清灰能力，從而提高整個(gè)換熱器的傳熱性能；二是采用相應(yīng)結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)含灰及酸性凝結(jié)液及時(shí)脫落排走，從而避免換熱器堵塞，提高換熱器運(yùn)行周期；三是采用減緩酸蝕、沖蝕的防腐控制技術(shù)，有效提高換熱器的使用壽命。本發(fā)明是在多次設(shè)施現(xiàn)場調(diào)研、共性問題梳理分析以及多方面反復(fù)試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，提出了一種蝶形翅片管換熱器，本發(fā)明能夠有效解決上述關(guān)鍵問題，有效抑制酸蝕等問題的同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣余熱回收。

發(fā)明內(nèi)容

在含塵煙氣尾氣的余熱回收中，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)不易積灰積垢、便于清理和高效換熱的同時(shí)，從煙氣側(cè)結(jié)構(gòu)及防腐技術(shù)兩方面出發(fā)，協(xié)同來解決煙氣低溫腐蝕、傳熱性能差等難題，從而延長煙氣余熱回收換熱器的使用壽命。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種防止煙氣腐蝕的蝶形翅片管換熱器，該換熱器是由換熱管和設(shè)置在換熱管上的多組翅片組成，其特征在于：每組翅片呈蝶形結(jié)構(gòu)，所述蝶形結(jié)構(gòu)是由對稱布置在換熱管兩側(cè)的兩個(gè)半蝶形翅片組成，每個(gè)半蝶形翅片的四個(gè)邊角均為弧形邊角，所述的弧形的曲率半徑為10mm～100mm。

優(yōu)選地，在所述蝶形結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)半蝶形翅片之間的間距至少為6～100mm。

優(yōu)選地，在所述的弧形邊角分為內(nèi)側(cè)弧形邊角和外側(cè)弧形邊角，兩者通過直線過渡段或弧線過渡段連接；所述外側(cè)弧形邊角的曲率半徑大于內(nèi)側(cè)弧形邊角的曲率半徑。

優(yōu)選地，每個(gè)半蝶形翅片邊緣在厚度方向上設(shè)有圓形倒角，該圓形倒角的曲率半徑為2～8mm。

優(yōu)選地，所述的半蝶形翅片和換熱管連接處形成倒角，該倒角的曲率半徑為2～8mm。

上述技術(shù)方案中，所述的半蝶形翅片和換熱管外表面上涂鍍有復(fù)合防腐涂層，該復(fù)合防腐涂層包括底層鍍層和有機(jī)防腐涂層。所述的底層鍍層是由硫酸高鈰為添加劑制備的非晶態(tài)鎳銅磷復(fù)合鍍層；所述的有機(jī)防腐涂層為氟樹脂、聚氨酯、氟碳樹脂或有機(jī)硅涂層。所述的換熱管為圓形管、橢圓形管或扁管。