[發明專利]一種耐磨型彎頭及使用其的自潔式換熱裝置和換熱方法

在審

• 申請號: 202010202232.0
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111271992A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 孟雪;肖建華;孟令悅;丁志偉;萬銀霞;劉磊;張超;張振麗
• 申請（專利權）人: 河南心連心化學工業集團股份有限公司
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F19/01;F28F19/02;F28F27/00
• 代理公司: 鄭州隆盛專利代理事務所(普通合伙) 41143
• 代理人: 崔偉;郭一路

1.一種耐磨型彎頭，其特征在于：該彎頭包括T型管（1），T型管（1）的第一端為彎頭進口（2），第二端為彎頭出口（3），第三端為堵頭端（4）；所述彎頭進口（2）和堵頭端（4）設置在同一直線上。

2.根據權利要求1所述的一種耐磨型彎頭，其特征在于：所述彎頭進口（2）處、彎頭出口（3）以及堵頭端（4）的T型管（1）的內腔為擴大管部（5）；彎頭進口（2）為原管部。

3.根據權利要求2所述的一種耐磨型彎頭，其特征在于：所述擴大管部（5）與原管部之間的直徑比例為1.5～3：1。

4.根據權利要求1所述的一種耐磨型彎頭，其特征在于：所述T型管（1）為小曲率半徑的彎管，其曲率半徑為 R/D=1～5。

5.根據權利要求1所述的一種耐磨型彎頭，其特征在于：所述T型管（1）中堵頭端（4）的內腔截面為圓弧狀。

6.根據權利要求1所述的一種耐磨型彎頭，其特征在于：所述彎頭出口（3）靠近堵頭端（4）的一側設置。

7.根據權利要求1所述的一種耐磨型彎頭，其特征在于：所述T型管（1）的內腔設有內襯耐磨涂層（6），內襯耐磨涂層（6）的材質為司太立硬質合金或碳化鎢合金。

8.一種自潔式換熱裝置，其特征在于：該換熱裝置包括列管式換熱器（7），列管式換熱器（7）的出口通過如權利要求1-7中任一項所述的耐磨型彎頭與固液分離器（8）的進口相連；

高溫凝液管道（9）通過第一三通（10）與列管式換熱器（7）的下管箱（11）的底部相連，第一三通（10）的第三端通過調節閥（12）、流量計（13）、第二三通（14）以及止逆器（15）與下管箱（11）的中部相連通；

所述固液分離器（8）底部的固相下沉管與第二三通（14）的第三端相連通，固液分離器（8）側部的液相出口與污水處理終端（25）進口相連。

9.根據權利要求8所述的一種自潔式換熱裝置，其特征在于：所述列管式換熱器（7）包括設在列管式換熱器（7）內中部的若干個換熱列管（16），換熱列管（16）的底部與下管箱（11）相連通，換熱列管（16）的頂部通過設在列管式換熱器（7）的上管箱（17）與列管式換熱器（7）的出口相連通；

所述下管箱（11）的內部設有液體分布器（18）以及惰性顆粒分布器（19）；

所述下管箱（11）的頂部設有管板（20），若干個換熱列管（16）的底部穿過管板（20）設置在管板（20）下部3～5mm處；

所述若干個換熱列管（16）的底部分別設有套管（21），套管（21）的上部為管狀，且套裝在換熱列管（16）的內部；套管（21）的下部外圓周上設有一體結構的耐磨塊（22），所述套管（21）上部的厚度為2～3mm，套管（21）下部耐磨塊（22）的厚度為3～5mm；

所述管板（20）的下表面設有外襯耐磨涂層（23），外襯耐磨涂層（23）的材質為司太立硬質合金或碳化鎢合金，外襯耐磨涂層（23）的厚度為2～5mm；

固液分離器（8）的頂部設有惰性固體顆粒裝填倉（24）。

10.一種如權利要求7-8所述的自潔式換熱裝置的換熱方法，其特征在于：該換熱方法包括如下步驟：

步驟1：高溫凝液中的一路通過第一三通（10）進入列管式換熱器（7）的下管箱（11）內，高溫凝液中的另一路通過第一三通（10）的第三端調節閥（12）、流量計（13）、第二三通（14）以及止逆器（15）進入列管式換熱器（7）的下管箱（11）內；

惰性固體顆粒裝填倉（24）內的惰性固體顆粒通過固液分離器（8）底部的固相下沉管以及第二三通（14）的第三端與高溫凝液的另一路匯合，高溫凝液的另一路提供動力將惰性固體顆粒輸送至列管式換熱器（7）的下管箱（11）中；

所述惰性固體顆粒為剛玉、陶瓷、不銹鋼或石英砂；

步驟2：高溫凝液進入下管箱（11）中通過液體分布器（18）、惰性顆粒分布器（19）以及套管（21）進入換熱列管（16）內，并通過上管箱（17）和列管式換熱器（7）的出口進入到耐磨型彎頭內；

所述惰性固體顆粒進入下管箱（11）、套管（21）、換熱列管（16）、上管箱（17）和耐磨型彎頭中軌跡為隨機運動，在隨機運動的過程中惰性固體顆粒碰撞內壁能夠防止結垢；

步驟3：管板（20）的下表面設有外襯耐磨涂層（23）能夠起到增強管板（20）耐磨度的作用；耐磨塊（22）以及套管（21）能夠起到增強換熱列管（16）耐磨度的作用；換熱后的高溫凝液以及惰性固體顆粒進入彎頭進口（2）后，耐磨型彎頭內徑變大壓力變小，同時在T型管（1）的內腔設有內襯耐磨涂層（6）、堵頭端（4）的內腔截面為圓弧狀以及彎頭出口（3）靠近堵頭端（4）的一側設置相互配合下能夠提高耐磨型彎頭的耐磨度；

步驟4：所述步驟2中進入耐磨型彎頭后的高溫凝液以及惰性固體顆粒進入固液分離器（8）內進行固液分離，固液分離后的惰性固體顆粒通過固液分離器（8）底部的固相下沉管以及第二三通（14）的第三端進入輔助管路內循環使用；固液分離后的液相通過固液分離器（8）側部的液相出口與污水處理終端（25）進口相連。