組合式熱管煙氣冷凝節能器制造技術

組合式熱管煙氣冷凝節能器涉及一種燃油、燃氣鍋爐煙氣余熱利用裝置，是充分利用煙氣的顯熱和潛熱的高效節能設備。該設備包括蒸發箱、冷凝箱、連接管、冷凝液收集排放裝置四部分，其結構特征在于：蒸發箱內為蛇形盤管，管為翅片管；材質為銅、不銹鋼、碳鋼；冷凝箱內為蛇形盤管，管為翅片管，材質為銅、不銹鋼、碳鋼；連接管把蒸發箱與冷凝箱中的翅片管連接起來，分為上升管和下降管；冷凝液收集排放裝置設置在蒸發箱下部，主要收集排放蒸發箱內的凝結水，材質為普通碳鋼。工作特征：煙氣進入蒸發箱內，在管外流動，管內為熱管工質；冷卻水或冷卻空氣進入冷凝箱，在管外流動，管內為熱管工質；煙氣進入蒸發箱把翅片管內工質加熱，煙氣溫度降低，煙氣中的水蒸氣凝結形成凝結水，由冷凝液收集裝置收集排放，蒸發箱內翅片管中熱管工質吸熱蒸發形成蒸汽，由上升管進入冷凝箱內翅片管，通過管壁把熱量傳遞給冷卻水或冷卻空氣，把冷卻水加熱或把冷卻空氣加熱，管內蒸汽放熱凝結形成液態工質，由下降管流回蒸發箱；被加熱的冷卻水或冷卻空氣可以加以利用。煙氣在該設備中既有顯熱放熱，又有水蒸氣的潛熱放熱，提高了煙氣余熱利用效率。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種燃油、燃氣鍋爐煙氣余熱利用裝置，是充分利用煙氣的顯熱和 潛熱的組合式熱管煙氣冷凝節能器。
技術介紹
燃油、燃氣中含有大量氫元素，使得燃油、燃氣鍋爐排煙中含有大量水蒸氣。燃油、 燃氣鍋爐的排煙溫度較高， 一般在15(TC以上，煙氣攜帶走大量的物理顯熱和汽化潛熱。 目前，燃油燃氣鍋爐余熱利用的設備主要是利用鍋爐煙氣的顯熱，對于煙氣的潛熱沒有 充分利用。燃油、燃氣鍋爐煙氣中含有大量的水蒸氣，回收利用煙氣中的水蒸氣的潛熱 可以有效提高鍋爐的效率。當前，回收煙氣余熱的設備型式主要是水管式換熱器和煙管式換熱器。水管式換熱器主要存在以下缺點煙道阻力大幅度增大，影響燃燒器工作性能；水在管內流動，煙氣在管外流動，為避免腐蝕，需要耐腐蝕材料較多，成本較高； 換熱器整體布置在煙道中，增大了施工難度和維修難度。煙管式換熱器主要存在以下缺 點為了克服煙氣對后部煙道的腐蝕，都必須布置旁通煙道，使部分煙氣直接通過旁通 煙道與經過冷卻后的煙氣混合后排放，降低了余熱利用效率；煙氣經過管程后排放，只 一個通程，換熱效率不高；換熱器整體布置在煙道中，增大了施工難度和維修難度；旁 通煙道的布置，增大了成本。無論水管式換熱器還是煙管式換熱器，傳熱系數小，換熱 面積大，造成設備體積較大，占地空間較大。熱管是最有效的傳熱元件之一，依靠熱管內部工作液體的相變來實現傳熱。熱管研 究于上世紀40年代起源于美國，并在60年代應用于空間技術，從而吸引前蘇聯、英國、 意大利、前西德等積極從事熱管技術的研究與開發，70年代熱管技術迅速發展，80年 代以后熱管技術在民用各個領域開始發揮作用。我國于70年代開始熱管技術的研究， 主要側重于空間技術和電子元器件冷卻方面的應用研究，80年代后期，熱管技術研究開 始轉向能源利用及節能技術方面的研究，近年來，隨著熱管技術研究和開發的深入，熱 管技術已經廣泛應用于能源、化工、交通、電子、建筑等各個領域。隨著科學技術水平 的提高和社會需求的變化，熱管技術研究開發的領域將不斷拓展。整個熱管可以分成三 個部分蒸發段、絕熱段和冷凝段。工作液在蒸發段吸熱汽化成蒸汽，在微壓差作用下， 蒸汽在管腔內蒸汽通道中通過絕熱段進入冷凝段，在冷凝段內，蒸汽釋放熱量，凝結形 成凝結液，在吸液芯的毛細力作用下，通過內管壁周圍的吸液芯回流到蒸發段。如此循 環工作，熱管可以在很小截面積下遠距離傳輸熱量而無需外力。
技術實現思路
為了克服現有煙氣余熱利用設備傳熱系數小、換熱設備大的缺點，本技術設計 了一種組合式熱管煙氣冷凝節能器，該節能設備利用熱管的原理，充分提高傳熱系數， 同時可以組合蒸發箱和冷凝箱內的換熱面積，實現換熱效果的最優化。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是該節能設備包括蒸發箱、冷凝 箱、連接管、冷凝液收集排放裝置四部分，其結構特征在于蒸發箱內為蛇形盤管，管 為翅片管；材質為銅、不銹鋼、碳鋼；冷凝箱內為蛇形盤管，管為翅片管，材質為銅、 不銹鋼、碳鋼；連接管把蒸發箱與冷凝箱中的翅片管連接起來，分為上升管和下降管； 冷凝液收集排放裝置設置在蒸發箱下部，主要收集排放蒸發箱內的凝結水，材質為普通 碳鋼；蒸發箱內蛇形盤管與冷凝箱內蛇形盤管對應布置，通過對應的上升管和下降管連 接，管內抽真空，沖入熱管工質，形成一個個獨立的環路熱管。其工作特征煙氣進入 蒸發箱內，在管外流動，管內為熱管工質；冷卻水或冷卻空氣進入冷凝箱，在管外流動， 管內為熱管工質；煙氣進入蒸發箱把翅片管內工質加熱，煙氣溫度降低，煙氣中的水蒸氣凝結形成凝結水，由冷凝液收集裝置收集排放，蒸發箱內翅片管中熱管工質吸熱蒸發 形成蒸汽，由上升管進入冷凝箱內翅片管，通過管壁把熱量傳遞給冷卻水或冷卻空氣， 把冷卻水加熱或把冷卻空氣加熱，管內蒸汽放熱凝結形成液態工質，由下降管流回蒸發 箱；被加熱的冷卻水或冷卻空氣可以加以利用。煙氣在該設備中既有顯熱放熱，又有水 蒸氣的潛熱放熱，提高了煙氣余熱利用效率。、本技術的有益效果是鍋爐煙氣進入本節能設備的蒸發箱，沖刷蒸發箱內一組組蛇行盤管，煙氣溫度降低，顯熱得以回收，同時煙氣中水蒸氣凝結，潛熱得以回收； 有效地提高了鍋爐余熱回收效率；由于煙氣煙溫進入蒸發器后逐漸降低，前排盤管和后 部盤管傳熱效率發生變化，可以通過改變不同熱管組內充液率和真空度實現不同熱管組 換熱的均勻性由于鍋爐負荷不同，換熱量發生變化時，可以通過增、減熱管組實現換 熱的最優化；由于熱管傳熱的高效性，在獲得同樣換熱量的情況下，換熱面積大大減少， 使得換熱節能設備體積減小，同時，由于蒸發箱布置在煙道中，同冷凝箱分體布置，有 利于鍋爐房中設備布置方便。以下結合附圖對本技術進一步說明。 圖l是本技術的整體布置圖。 圖2是蒸發箱與冷凝箱連管示意圖。 圖3是單一熱管組連接示意圖。圖中，l冷凝箱，2蒸發箱，3連接管，4冷凝液收集排放裝置，5蒸發箱蛇形管，6 蒸發箱蛇形管翅片，7冷凝箱蛇形管，8冷凝箱蛇形管翅片。附圖說明圖1中，蒸發箱2低于冷凝箱1，蒸發箱2與冷凝箱1分體布置，蒸發箱2內蛇形 管5是熱管的蒸發段，冷凝箱1內蛇形管7是熱管的冷凝段，連接管3把不同翅片熱管 組連接起來。鍋爐煙氣進入蒸發箱2，煙氣溫度降低，煙氣中水蒸氣凝結，凝結液由冷 凝液收集排放裝置4進行收集排放。圖2中，蒸發箱2與冷凝箱1內有不同蛇形管組，由連接管3把蛇形管組連接起來, 形成一個個環路熱管組。圖3為單一熱管組連接示意圖，連接管3把蒸發箱2內蛇形管5與冷凝箱1內蛇形 管7連接在一起，形成一個環路熱管。權利要求1.組合式熱管煙氣冷凝節能器，包括蒸發箱、冷凝箱、連接管、冷凝液收集排放裝置四部分，其特征在于蒸發箱內為蛇形盤管組，管為翅片管；材質為銅、不銹鋼、碳鋼；冷凝箱內為蛇形盤管組，管為翅片管，材質為銅、不銹鋼、碳鋼；連接管把蒸發箱與冷凝箱中的翅片管連接起來，分為上升管和下降管；冷凝液收集排放裝置設置在蒸發箱下部，主要收集排放蒸發箱內的凝結水，材質為普通碳鋼。2. 根據權利要求1所述的組合式熱管煙氣冷凝節能器，其特征在于蒸發箱內蛇形管 組與冷凝箱內蛇形管組通過上升管和下降管對應連接，可以根據換熱量的需要進行 組合，來改變換熱面積，從而改變換熱量。3. 根據權利要求1所述的組合式熱管煙氣冷凝節能器，其特征在于蒸發箱、冷凝箱 箱體材料為碳鋼，管板材質為銅、碳鋼、不銹鋼。4. 根據權利要求1所述的組合式熱管煙氣冷凝節能器，其特征在于蒸發箱與冷凝箱 的組合可以改變放置位置，冷凝箱與蒸發箱可以上下垂直放置，也可以偏置。專利摘要組合式熱管煙氣冷凝節能器涉及一種燃油、燃氣鍋爐煙氣余熱利用裝置，是充分利用煙氣的顯熱和潛熱的高效節能設備。該設備包括蒸發箱、冷凝箱、連接管、冷凝液收集排放裝置四部分，其結構特征在于蒸發箱內為蛇形盤管，管為翅片管；材質為銅、不銹鋼、碳鋼；冷凝箱內為蛇形盤管，管為翅片管，材質為銅、不銹鋼、碳鋼；連接管把蒸發箱與冷凝箱中的翅片管連接起來，分為上升管和下降管；冷凝液收集排放裝置設置在蒸發箱下部，主要收集排放蒸發箱內的凝結水，材質為普通碳鋼。工作特征煙氣進入蒸發箱內，在管外流動，管內為熱管工質；冷卻水或冷卻空氣進入冷凝箱，在管外流動，管內為熱管工質；煙氣進入蒸發箱把翅片管內工質加熱，煙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
組合式熱管煙氣冷凝節能器，包括蒸發箱、冷凝箱、連接管、冷凝液收集排放裝置四部分，其特征在于：蒸發箱內為蛇形盤管組，管為翅片管；材質為銅、不銹鋼、碳鋼；冷凝箱內為蛇形盤管組，管為翅片管，材質為銅、不銹鋼、碳鋼；連接管把蒸發箱與冷凝箱中的翅片管連接起來，分為上升管和下降管；冷凝液收集排放裝置設置在蒸發箱下部，主要收集排放蒸發箱內的凝結水，材質為普通碳鋼。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫金棟，郭建軍，馬麥囤，
申請(專利權)人：北京建筑工程學院，北京啟祥凱鑫特科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：11[中國|北京]