專利名稱：高爐沖渣水專用換熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于鋼鐵行業(yè)中高溫爐渣冷卻的沖渣水進行冷卻降溫的換熱器。具體說是一種高爐沖渣水專用換熱器。充分利用了高爐沖渣水的余熱，避免了換熱
管的堵塞。
背景技術：
鋼鐵產業(yè)在生產中產生大量的余熱余能。高溫余熱的回收容易受到重視，在目前的節(jié)能降耗技術改造中大部分已得到回收；但低溫余熱卻往往被忽視，如高爐沖渣水的余熱，大多被浪費掉。如何實現(xiàn)高爐沖渣水的余熱利用，是一個具有重大意義的節(jié)能課題。高爐沖渣池是冶煉過程中最末端工藝，高爐煉鐵后產生的大量高溫爐渣通過沖渣水進行冷卻，這一過程中能夠產生大量溫度在7(T85°C的熱水。通常，為了保證沖渣水的循環(huán)利用效果，需要將這部分沖渣水在沉淀過濾后引入空冷塔，降溫到50°C以下再次循環(huán)沖渣，或進行自然降溫后繼續(xù)循環(huán)沖渣，大量的熱量被白白浪費，既造成了能源的浪費，又對環(huán)境造成了熱污染。高爐水渣主要成分為CaO、Si02、MgO、A1203以及少量的Fe203，pH值大于7，略顯堿性。水渣雜質在沖渣水中以固體顆?；驊腋∥锏男问酱嬖?，日積月累，雜質將會使采暖系統(tǒng)中的管道、閥門、散熱器發(fā)生大面積淤積、堵塞，所以高爐沖渣水作為采暖熱源不適于直接使用，而通過間接換熱的形式利用沖渣水的熱量是利用沖渣水采暖或作浴池用水的首要方向。目前，在利用除渣水做為熱源進行采暖換熱時，一些設備廠家往往采用傳統(tǒng)的管殼式換熱器或螺旋板式換熱。實際應用中很短的時間內就會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，水中雜質及絲狀物板結于換熱管或板間，無法疏通，只能報廢。
發(fā)明內容鑒于上述現(xiàn)狀，本實用新型的目的是提供一種高爐沖渣水專用換熱器，通過提高換熱器內高爐沖渣水的流速及流態(tài)，從而降低了污垢的產生，避免了換熱管的堵塞。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術解決方案是一種高爐沖渣水專用換熱器，包括管箱、殼體及安裝在殼體內的管束，所述管束的兩端安裝在管板上，通過管板與殼體固定連接；其中所述的管束是螺旋扁管，通過排布的螺旋扁管相互支撐。因此，一方面，使用螺旋扁管作為換熱元件，其管內流道呈螺旋狀，而且螺旋扁管在殼體中的排列緊湊，取消了傳統(tǒng)的管殼式換熱器殼程的折流板，通過相鄰換熱管外緣保持螺旋線點接觸以減少換熱器的體積和增加流體在管子之間的流動空間；螺旋扁管兩端是圓形管，方便螺旋扁管與管板的連接。另一方面，由于螺旋扁管的應用，使得殼程中介質的曲折流動變?yōu)橹苯勇菪牧鲃?，大大增加了每個壓力降單位的熱傳遞效率；取消了殼程的折流板，換熱器無流動死區(qū)，減少了污垢的沉積。再一方面，螺旋扁管換熱器管程中介質做螺旋流動，與傳統(tǒng)的熱交換器相比，在相同壓降的情況下，螺旋扁管換熱器大大降低了傳熱面積，傳熱效率得到很大的提高。由于螺旋扁管改變了流體的流動特性，提高了流體的湍流程度，表明螺旋扁管換熱器有較強的抗結垢能力。根據(jù)上述的特點，所涉及的螺旋扁管的截面為橢圓形，這樣有助于螺旋扁管殼體中的排列非常緊湊；螺旋扁管的螺距，不受管徑、壁厚、材質的限制。進一步地，所述的螺旋扁管的兩端為圓形管，方便與管板的連接、密封?？傊緦嵱眯滦途哂械男Ч?、換熱效率高，體現(xiàn)在換熱面積上。以1600 kw采暖熱負荷為例，本除渣水專用換熱器需150 m2 (含維修備用)，而螺旋板式換熱器則要420 m2，考慮維修備用則需要二臺。2、設備外形小，換熱站占地面積和高度均小于其他形式的換熱器。上述除渣水專用換熱器外形Φ600x5000x2000 (臥式)。而螺旋板式換熱器單臺外形3500x6000 (立式)， 2 臺需占地 Φ 3500x10000x6000 (高)。3不堵塞。除渣水專用換熱器的重要特點就是應用了螺旋扁管作為換熱元件，除渣水在螺旋扁管內作螺旋狀流動，形成了不易堵塞的特性。另外除渣水專用換熱器還可與配備的沖洗機自動排污裝置組合使用，避免除渣水絲狀懸浮物堵塞換熱器。若出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，可通過清潔機構清除賭塞物并通過排污口排出。4投資回收期短。利用沖渣水的余熱采暖，一個采暖期即可收回成本。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖實施例，對本實用新型作進一步的說明。見圖1所示的高爐沖渣水專用換熱器，包括外殼體1，在所述的外殼體1內排列安裝有螺旋扁管2的管束，該螺旋扁管2的兩端是圓形管，使其螺旋扁管2的兩端安裝在管板 3上，通過管板3與外殼體1固定連接。在本實施例中，所述的螺旋扁管2的截面為橢圓形， 有利于螺旋扁管2在外殼體1中的排列緊湊。上述實施例中，所指的螺旋扁管換熱器是一個單一應用單元，有立式和臥式二種結構型式。除此之外，還可根據(jù)使用要求設計出模塊式沖渣水換熱器。由沖渣水專用換熱器組成的固定形式的換熱器，如以1600 Kff采暖熱負荷為一模塊，每個模塊由2臺沖渣水專用換熱器組成，正常運行時二臺換熱器同時工作，最大限度的將沖渣水熱量傳遞給采暖水， 保證采暖供水溫度；在采暖初、末期或換熱器維護時又可單獨使用，以保證采暖期換熱系統(tǒng)的正常運行。本新型的應用，螺旋扁管2排布在外殼體1時，各螺旋扁管2無論處于哪一個方向或角度，其彼此間必須保持一致。另外，在應用中還可以考慮在管箱上設有清潔機構，一旦雜質進入換熱器，尤其是沖渣水中絲狀懸浮物的聚集，易使換熱器賭塞，清潔機構可以清除賭塞物并通過排污口排出。所述的清潔機構可以采用常規(guī)的處理管路的方法。
權利要求1.一種高爐沖渣水專用換熱器，包括管箱、殼體及安裝在殼體內的管束，所述管束的兩端安裝在管板上，通過管板與殼體固定連接；取消傳統(tǒng)的管殼式換熱器殼程的折流板，通過排布換熱管進行相互支撐。其特征在于，所述的管束是螺旋扁管(2)，通過排布的螺旋扁管 (2)相互支撐。
2.根據(jù)權利要求1所述的高爐沖渣水專用換熱器，其特征在于，所述的螺旋扁管(2)的截面為橢圓形。
3.根據(jù)權利要求1所述的高爐沖渣水專用換熱器，其特征在于，所述的螺旋扁管(2)的兩端為圓形管。
專利摘要本實用新型公開了一種高爐沖渣水專用換熱器，包括管箱、殼體及安裝在殼體內的管束，所述管束的兩端安裝在管板上，通過管板與殼體固定連接；其中所述的管束是螺旋扁管，通過排布的螺旋扁管相互支撐。取消傳統(tǒng)的管殼式換熱器殼程的折流板，通過排布換熱管進行相互支撐，螺旋扁管獨特的結構使管程與殼程處于螺旋流動，促進了湍流程度，大大增加了每個壓力降單位的熱傳遞效率，在同一壓力降的情況下提高40％。除渣水在螺旋扁管內作螺旋狀流動，形成了不易堵塞的特性。取消了殼程的折流板，換熱器無流動死區(qū)，減少了污垢的沉積。
文檔編號F28D7/02GK202048820SQ20112013206
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權日2011年4月29日
發(fā)明者劉杰, 楊成業(yè), 王征, 白振英, 陳升權 申請人:秦皇島同力達冶金化工設備有限公司