[發明專利]一種管殼式高溫換熱器

有效

• 申請號: 202110533907.4
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113218215B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 朱美昌;夏小勇;史逸民;許勝利;張金祥;胡法議
• 申請（專利權）人: 蘇州海陸重工股份有限公司
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F9/24;F28F27/02;F23L15/04;F23J15/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 黃春松;朱曉萍

本發明公開了一種管殼式高溫換熱器，包括：煙箱，煙箱的頂部設置有過渡段筒體，過渡段筒體外設置有帶冷側輸出口的冷側排出筒體，過渡段筒體的頂部設置有殼程筒體，殼程筒體的頂部設置有煙囪，煙囪外設置有帶冷側輸入口的冷側輸入筒體，殼程筒體內設置的換熱管束分別與冷側輸入筒體以及冷側排出筒體相連通，殼程筒體的底部設置有底部第一管板和底部第二管板，底部第一管板和底部第二管板之間形成冷卻空腔；冷卻空腔的外側壁上設置有冷卻風進口，冷卻空腔的內側壁上設置有冷卻風出口，冷卻風出口與殼程筒體相連通。本發明的優點在于：能有效避免換熱管與底部管板的連接位置出現管板開裂、焊縫拉裂、應力疲勞等問題，待加熱氣體的受熱均勻性好。

技術領域

本發明涉及高溫換熱器技術領域，具體涉及管殼式高溫換熱器。

背景技術

在石化及環保領域的焚燒單元中，通常需要將助燃空氣預熱到一定的溫度后進入焚燒爐內焚燒。而助燃空氣的預熱則需要高溫煙氣通過管殼式氣氣換熱器的加熱來實現。例如：常見的廢酸再生（簡稱SAR）裝置中，廢硫酸的裂解溫度需要控制在1050～1150℃的高溫下進行。為了提高裂解爐爐膛溫度，降低燃料氣消耗量，并提高SO₂濃度，則需要采用400～700℃的預熱空氣與燃料氣混合后進入裂解爐內進行焚燒。助燃空氣由常溫預熱至700℃左右，則需要熱源應為900℃左右的高溫煙氣。

目前的換熱器的缺陷在于：一、高溫煙氣入口處的管板，容易出現管板開裂、管板與換熱管連接焊縫拉裂等現象，最終導致設備高溫應力疲勞失效，從而無法滿足裝置長期穩定運行的需求。二、高溫煙氣走管程、待加熱氣體走殼程，在換熱過程中，待加熱氣體容易出現“換熱死區”，即待加熱氣體受熱不均勻，加熱效果差。

發明內容

本發明的目的是：提供一種管殼式高溫換熱器，其能避免因高溫而導致管板開裂、管板與換熱管之間的焊縫拉裂等問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種管殼式高溫換熱器，包括：設置有帶進煙口的煙箱，煙箱的頂部設置有過渡段筒體，過渡段筒體外設置有帶冷側輸出口的冷側排出筒體，過渡段筒體的頂部設置有殼程筒體，殼程筒體內設置有換熱管束，殼程筒體的頂部設置有煙囪，煙囪外設置有帶冷側輸入口的冷側輸入筒體，煙囪的頂部伸出冷側輸入筒體，換熱管束的上、下兩端分別與冷側輸入筒體以及冷側排出筒體相連通，殼程筒體的底部設置有底部管板，所述的底部管板包括上、下間隔設置的底部第一管板和底部第二管板，底部第一管板和底部第二管板之間的間隙形成環形的封閉的冷卻空腔，殼程筒體向下延伸形成冷卻空腔的外側壁，過渡段筒體的內側壁向上延伸形成冷卻空腔的內側壁；換熱管束的下端依次穿設通過底部第一管板、冷卻空腔以及底部第二管板，冷卻空腔的外側壁上設置有若干冷卻風進口，冷卻空腔的內側壁上設置有若干冷卻風出口，冷卻風出口與過渡段筒體相連通；高溫煙氣經進煙口進入煙箱，然后經殼程筒體從煙囪排出；待加熱氣體經冷側輸入口依次通過冷側輸入筒體、換熱管束，然后從冷側排出筒體的冷側輸出口排出；冷卻風不斷從冷卻風進口進入冷卻空腔，然后從冷卻風出口進入過渡段筒體。

進一步地，前述的一種管殼式高溫換熱器，其中，底部第一管板上設置有用于檢測溫度的溫度檢測元件，溫度檢測元件將檢測到的信號實時反饋至PLC控制器，PLC控制器根據溫度檢測元件檢測到的信號調整冷卻風進口中的冷卻風的進風量。

更進一步地，前述的一種管殼式高溫換熱器，其中，底部第一管板的頂部以及底部第二管板的底部分別設置有一層管板耐火纖維氈。

進一步地，前述的一種管殼式高溫換熱器，其中，換熱管束中的每根換熱管的下端均設置有金屬保護套管。