[發明專利]一種無管板的廢熱鍋爐

在審

• 申請號: 201810861451.2
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN108800085A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 陳泓遠;王俊恒;陳平生;楊世勇;羊衣木;曾建均
• 申請（專利權）人: 四川科新機電股份有限公司
• 主分類號: F22B1/18
• 分類號: F22B1/18;F22B31/08;F22B37/26
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 孫杰;古波

本發明公開了一種廢熱鍋爐，特別是一種無管板的廢熱鍋爐，屬于化工裝置技術領域。本發明的一種無管板的廢熱鍋爐，包括殼體和裝配于殼體內的多個管束組件；殼體下上端設有進氣口與出氣口；管束組件包括套管式集箱，套管式集箱連接有若干束換熱管單元；套管式集箱包括裝配于殼體上段的外集箱和套裝于外集箱內的內集箱，內集箱上設有進液口，該進液口穿出外集箱后從殼體穿出；外集箱上設有出汽液口，該出汽液口從殼體穿出；換熱管單元包括外套管和插入于外套管內的內套管；內套管上端穿入外集箱后與內集箱相連通，外套管上端與外集箱相連通。本發明不采用管板，設備易于大型化，降低了廢熱鍋爐的制造費用，經濟性好。

技術領域

本發明涉及一種廢熱鍋爐，特別是一種無管板的廢熱鍋爐，屬于化工裝置技術領域。

背景技術

廢熱鍋爐是化工裝置的核心設備，一般使用在放熱反應器中或放熱反應器后，對反應氣體快速冷卻；或者使用在高溫氣體的熱量回收中。有些高溫氣體或反應氣（以下統稱為工藝氣）溫度高，使廢熱鍋爐的使用條件比較苛刻，尤其對工藝氣壓力比較高且溫度比較高的廢熱鍋爐，由于管殼程之間熱膨脹產生的應力問題，傳統的管殼式廢熱鍋爐幾乎不可用。

為了解決此問題，現有技術中采用了其他結構形式的廢熱鍋爐，如工藝氣下進上出的刺刀式廢熱鍋爐（立式），包括殼體、1個管板、頂部飽和水及水汽雙管箱、套管式換熱管（該換熱管包括套管外管以及套裝于套管外管內的套管內管），套管式換熱管上端由管板（上管板）支撐、下端可自由伸縮，套管內管為飽和水下降管，套管外管為水汽上升管；套管內管與套管外管之間環隙流通的飽和水與工藝氣實現換熱。（結構形式可參見中國實用新型專利201020145549.7的附圖2或3）。刺刀式廢熱鍋爐很好地解決了管殼程熱膨脹引起的應力問題，但仍然有其局限性，刺刀式廢鍋具有上管板，大型化受到限制。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種無管板的廢熱鍋爐，本發明不采用管板，而是采用了套管式集箱作為換熱管單元的支撐，設備易于大型化，套管式集箱相對于管板而言，材料的檔次要求低，降低了廢熱鍋爐的制造費用，經濟性好。

本發明采用的技術方案如下：

一種無管板的廢熱鍋爐，包括殼體和裝配于殼體內的多個管束組件；所述殼體下端設有進氣口、殼體上端設有出氣口，管束組件位于進氣口與出氣口之間；所述管束組件包括裝配于殼體上段的套管式集箱，套管式集箱連接有向下延伸的若干束換熱管單元；所述套管式集箱包括裝配于殼體上段的外集箱和套裝于外集箱內的內集箱，所述內集箱上設有進液口，該進液口穿出外集箱后從殼體穿出；所述外集箱上設有出汽液口，該出汽液口從殼體穿出；所述換熱管單元包括外套管和插入于外套管內的內套管，所述外套管下端為盲端，內套管下端插入至外套管下端、并與外套管相連通；內套管上端穿入外集箱后與內集箱相連通，外套管上端與外集箱相連通。

采用本發明時，高溫工藝氣從進氣口進入殼體內，工藝氣在殼體內上升的過程中與管束組件流通的飽和鍋爐水進行熱交換，工藝氣溫度降低后從出氣口流出。同時，對于管束組件而言，飽和鍋爐水從進液口進入內集箱后，分流入每根與該內集箱相連通的內套管內，在內套管內向下流動，然后從內套管下端流入外套管下端后向上折回，然后沿外套管與內套管之間的環隙向上流動進入外集箱（在此過程中，飽和鍋爐水與外套管外的工藝氣并流換熱、并被汽化），換熱后形成的水汽混合物流經外集箱與內集箱之間的環隙從出汽液口流出。本發明不采用管板，而是采用了套管式集箱作為換熱管單元的支撐，設備易于大型化，套管式集箱相對于管板而言，材料的檔次要求低，降低了廢熱鍋爐的制造費用，經濟性好。得益于本發明管束組件的設計，還能夠減少氣相空間布管死區，從而增加了單位體積換熱面積，提高了換熱效率。

為了增大本發明的廢熱鍋爐單位體積內的換熱面積，提高換熱效率；本發明進一步提出了以下兩種可選擇的技術方案。