[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于煙氣換熱的換熱器及換熱方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910249076.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109900143B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州博墨熱能產(chǎn)品有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F28D7/16
• 分類(lèi)號(hào): F28D7/16;F28F9/22;F28F9/24
• 代理公司: 北京康思博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11426
• 代理人: 孫建玲;劉冬梅

本發(fā)明提供了一種用于煙氣換熱的換熱器及換熱方法，該換熱器包括筒形換熱器主體(6)，在換熱器主體(6)兩側(cè)沿軸向分別設(shè)置煙氣進(jìn)口(1)和煙氣出口(4)，煙氣流道(5)穿過(guò)換熱器主體(6)內(nèi)部，在煙氣流道(5)中大體沿軸向設(shè)置換熱管(3)，在換熱器主體(6)內(nèi)、煙氣管道(5)外的空間形成澆筑氣體流道(2)；煙氣經(jīng)煙氣進(jìn)口(1)通入，經(jīng)煙氣流道入口(51)流經(jīng)煙氣流道(5)，被換熱管(3)和/或澆筑氣體流道(2)中通入的換熱介質(zhì)冷卻后，經(jīng)煙氣流道出口(52)由煙氣出口(4)排出。本發(fā)明中，該換熱器能夠使得工作流體在換熱器內(nèi)行程均勻分布、速度均勻、換熱效率高且阻力較低，是對(duì)現(xiàn)有換熱器的有效改進(jìn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制冷、工業(yè)制冷、空調(diào)、加熱等領(lǐng)域，具體涉及一種用于煙氣換熱的換熱器及換熱方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的換熱器一般為傳統(tǒng)管束結(jié)構(gòu)，如圖1所示，設(shè)置大量對(duì)流管束，煙氣在其中行程經(jīng)過(guò)管子橫向及縱向之間的間隙時(shí)，會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，分流，匯合等“亂流”而導(dǎo)致煙氣阻力較高；且由于煙氣進(jìn)出口高度、尺寸、結(jié)構(gòu)限制等原因，存在局部煙氣沖刷不到的所謂“死空間”導(dǎo)致?lián)Q熱系數(shù)不均而使總的平均換熱系數(shù)偏低；有時(shí)由于對(duì)流管束長(zhǎng)度較長(zhǎng)，或煙氣速度偏高，管束間距布置不合理等原因?qū)е聦?duì)流管束的振動(dòng)，危害運(yùn)行安全；在對(duì)流管束中，由于煙氣逐步被冷卻，流動(dòng)速度逐漸減小，導(dǎo)致末端換熱管換熱系數(shù)降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述涉及的煙氣阻力較高、換熱器存在“死空間”導(dǎo)致?lián)Q熱系數(shù)不均、末段煙氣流動(dòng)速度減小導(dǎo)致的換熱系數(shù)較低，以及換熱管振動(dòng)危害運(yùn)行安全問(wèn)題中的至少一種。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，提供一種用于煙氣換熱的換熱器，該換熱器內(nèi)均勻分布若干煙氣流道，煙氣經(jīng)過(guò)均勻布置的煙氣流道被其中排布的換熱管和/或其外的澆筑氣體流道中的換熱介質(zhì)冷卻后排出，并對(duì)換熱管提供限位和剛性增強(qiáng)措施，避免其振動(dòng)。該換熱器結(jié)構(gòu)新穎，能夠使得工作流體在換熱器內(nèi)行程均勻分布、速度均勻、換熱效率高且阻力較低，且運(yùn)行安全，從而完成本發(fā)明。

本發(fā)明的目的在于提供以下技術(shù)方案：

(1)一種用于煙氣換熱的換熱器，該換熱器包括筒形換熱器主體6，在換熱器主體6兩側(cè)沿軸向分別設(shè)置煙氣進(jìn)口1和煙氣出口4，在煙氣進(jìn)口側(cè)換熱器主體6側(cè)壁上開(kāi)設(shè)煙氣流道入口51，煙氣流道5穿過(guò)換熱器主體內(nèi)部，在煙氣出口側(cè)換熱器主體6側(cè)壁上開(kāi)設(shè)煙氣流道出口52，在煙氣流道5中大體沿軸向設(shè)置換熱管3，在換熱器主體6內(nèi)、煙氣管道5外的空間形成澆筑氣體流道2；

煙氣經(jīng)煙氣進(jìn)口1通入，經(jīng)煙氣流道入口51流經(jīng)煙氣流道5，被換熱管3和/或澆筑氣體流道2中通入的換熱介質(zhì)冷卻后，經(jīng)煙氣流道出口52由煙氣出口4排出。

(2)一種換熱方法，該方法包括將煙氣通過(guò)換熱器中均勻分布的煙氣流道，冷卻后排出換熱器；

優(yōu)選地，該換熱器為上述(1)中用于煙氣換熱的換熱器。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種用于煙氣換熱的換熱器及換熱方法，具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明中，換熱器的換熱器主體內(nèi)均勻分布若干煙氣流道，煙氣經(jīng)過(guò)均勻布置的煙氣流道，其氣流組織均勻，行程順暢直觀，每條煙氣流道的行程長(zhǎng)度基本相當(dāng)，相比傳統(tǒng)對(duì)流管束結(jié)構(gòu)其煙氣阻力較低且換熱系數(shù)較高。

(2)本發(fā)明中，澆筑氣體流道中，換熱管周圈的圓環(huán)截面直徑隨著煙氣流動(dòng)方向逐漸減小，和/或澆筑氣體流道沿程寬度減小，能夠使得末端煙氣流仍保持一定的速度以保持換熱效果。

(3)本發(fā)明中，澆筑氣體流道內(nèi)布置有若干凸起結(jié)構(gòu)，和/或換熱管外壁上布置有若干凸起結(jié)構(gòu)，以支撐換熱管加強(qiáng)其剛性，避免了對(duì)流管束由于管束長(zhǎng)度、管束布置、煙氣速度高等可能出現(xiàn)的振動(dòng)問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1示出背景技術(shù)中換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；