專利名稱：換熱管及使用該換熱管的余熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于熱交換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種換熱管及使用該換熱管的余熱回收裝置。
背景技術(shù)：
各類工業(yè)鍋爐或窯爐在設(shè)計制造時，為了防止尾部受熱面腐蝕和堵灰，排煙溫度一般不低于180—220°C，燃煤鍋爐的排煙溫度會更高些。目前主要是通過鑄鐵管式換熱器 (俗稱省煤器)將鍋爐或窯爐尾部的煙氣熱量回收利用，由于省煤器以鑄鐵管為換熱管，傳熱效率僅有50-60%，大量的熱能未被利用；最重要的是省煤器極易發(fā)生露點腐蝕和堵塞現(xiàn)象，必須停爐進行檢修，嚴重的影響了鍋爐的正常運行，給生產(chǎn)帶來了巨大的損失；省煤器的使用壽命很短，只有二年左右的時間。因此，無論從經(jīng)濟效益還是社會效益出發(fā)，省煤器都無法滿足鍋爐煙氣余熱利用的需求。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供了一種換熱管及使用該換熱管的余熱回收裝置，能提高傳熱效率，并且可以防止露點腐蝕，安全可靠性高，使用壽命長。本實用新型的換熱管，包括管體，所述管體為內(nèi)套管和外套管組成的套管結(jié)構(gòu)，內(nèi)套管為空心管，內(nèi)外套管之間封裝有液體。進一步，所述內(nèi)套管和外套管同心設(shè)置；進一步，所述內(nèi)外套管之間設(shè)有與內(nèi)套管同心設(shè)置的薄壁管，薄壁管內(nèi)封裝有所述液體。本實用新型的使用上述換熱管的余熱回收裝置，包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有所述換熱管，箱體上開有流體進口和流體出口，所述換熱管兩端口分別外露于箱體外表面。進一步，所述換熱管彎繞成蛇形管且在箱體內(nèi)水平布置，所述流體出口和流體進口分別位于箱體上下表面。本實用新型的有益效果在于1、傳熱效率高，節(jié)能效果顯著。當外部不均勻溫度場對外套管管壁輻射加熱時， 內(nèi)外套管之間的液體將由于內(nèi)外壁溫差而形成氣液兩相流循環(huán)，利用氣液兩相流循環(huán)將熱量傳遞到內(nèi)套管內(nèi)；本實用新型不同于傳統(tǒng)的間壁換熱，換熱管主要靠液體的氣、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有很高的導(dǎo)熱能力，與銀、銅、鋁等金屬相比，單位重量的換熱管可多傳遞幾個數(shù)量級的熱量，同時可將外部不均勻溫度場通過熱流變換轉(zhuǎn)化為均勻傳熱，傳熱效率更高，傳熱效率在95%以上；2、安全可靠性高。常規(guī)的換熱設(shè)備一般都是間壁換熱，冷熱流體分別在器壁的兩側(cè)流過，如管壁或器壁有泄漏，則將造成停產(chǎn)損失，而本實用新型的換熱管則是二次間壁換熱，即熱流要通過換熱管的外套管管壁和內(nèi)套管管壁才能傳到冷流體，因此本實用新型的安全可靠性更高；[0012]3、防止露點腐蝕，使用壽命長。換熱管的管壁將形成等溫管壁，其溫度取決于氣液兩相流循環(huán)的溫度，可以通過適當?shù)臒崃髯儞Q把換熱管管壁溫度調(diào)整在低溫流體的露點之上，從而可防止露點腐蝕，保證設(shè)備的長期運行；4、本實用新型的余熱回收裝置將各類型鍋爐或窯爐的煙氣余熱回收利用，能源利
用率高。

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，其中圖1為換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為換熱管的溫度分布示意圖；圖3為余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的右視圖；圖5為圖3的俯視圖。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。圖1為換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實用新型的換熱管1，包括管體，所述管體為內(nèi)套管11和外套管12組成的套管結(jié)構(gòu)，內(nèi)套管11為空心管，內(nèi)外套管之間封裝有液體13。換熱管1主要靠液體13的氣、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有很高的導(dǎo)熱能力，與銀、銅、鋁等金屬相比，單位重量的換熱管可多傳遞幾個數(shù)量級的熱量；根據(jù)工作溫度的不同來選擇不同的液體13，本實用新型可選用的液體13有甲苯、甲醇、純凈水、汞等。本實施例中，所述內(nèi)套管11和外套管12同心設(shè)置；同心設(shè)置的內(nèi)外套管使兩者之間的氣液兩相流循環(huán)流動均勻，均勻傳熱；當然，內(nèi)外套管之間適度的偏心設(shè)置也可以接受。作為本實用新型的進一步改進，所述內(nèi)外套管之間設(shè)有與內(nèi)套管11同心設(shè)置的薄壁管14，薄壁管14內(nèi)封裝有所述液體13 ；使用薄壁管14封裝液體13后再設(shè)置于內(nèi)外套管之間，便于加工制造；當然，所述液體13也可以直接封裝在內(nèi)外套管之間。圖2為換熱管的溫度分布示意圖，圖中橫軸為溫度，縱軸為沿管體的長度，tl為外套管管壁溫度，t2為內(nèi)外套管之間液體的溫度，t3為內(nèi)套管管壁溫度，t4為內(nèi)套管內(nèi)工藝流體溫度，且tl >tl>t3> t4。從圖中可知，內(nèi)外套管之間的液體由于內(nèi)外壁溫差而形成氣液兩相流循環(huán)，將外部不均勻溫度場轉(zhuǎn)化為均勻溫度場，均勻傳熱給內(nèi)套管，由于換熱管主要靠液體的氣、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有很高的導(dǎo)熱能力，與銀、銅、鋁等金屬相比，單位重量的換熱管可多傳遞幾個數(shù)量級的熱量，傳熱效率更高，傳熱效率在95%以上；同時，內(nèi)套管管壁形成等溫管壁，其溫度取決于氣液兩相流循環(huán)的溫度，通過調(diào)節(jié)，可將內(nèi)套管管壁溫度調(diào)整在低溫流體的露點之上，從而可防止露點腐蝕，保證設(shè)備的長期運行； 另外，本實用新型的換熱管是二次間壁換熱，即熱流要通過換熱管的外套管管壁和內(nèi)套管管壁才能傳到冷流體，不存在管內(nèi)超壓、管壁泄漏等問題，因此本實用新型的安全可靠性更尚ο[0025]圖3為余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為圖3的右視圖，圖5為圖3的俯視圖； 如圖所示，本實用新型的使用上述換熱管1的余熱回收裝置，包括箱體2，箱體2內(nèi)設(shè)有所述換熱管1，箱體2上開有流體進口 21和流體出口 22，所述換熱管1兩端口(圖中分別為端口 15和端口 16)分別外露于箱體2外表面。作為本實用新型的進一步改進，所述換熱管1彎繞成蛇形管且在箱體2內(nèi)水平布置，所述流體出口 22和流體進口 21分別位于箱體2上下表面。使用本實用新型的余熱回收裝置對各類型鍋爐或窯爐的煙氣余熱進行回收利用時，高溫煙氣3通過流體進口 21進入余熱回收裝置內(nèi)，橫向沖刷換熱管1，低溫煙氣4從流體出口 22排出；進水5通過端口 15進入換熱管1內(nèi)，逆向與高溫煙氣3進行熱交換，被加熱后的熱水6通過端口 16至生活或生產(chǎn)工藝等使用。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過參照本實用新型的優(yōu)選實施例已經(jīng)對本實用新型進行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種換熱管，包括管體，其特征在于所述管體為內(nèi)套管(11)和外套管(12)組成的套管結(jié)構(gòu)，內(nèi)套管(11)為空心管，內(nèi)外套管之間封裝有液體(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱管，其特征在于所述內(nèi)套管(11)和外套管(12)同心設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱管，其特征在于所述內(nèi)外套管之間設(shè)有與內(nèi)套管(11) 同心設(shè)置的薄壁管(14)，薄壁管(14)內(nèi)封裝有所述液體(13)。
4.使用權(quán)利要求1至3任意一項所述的換熱管的余熱回收裝置，其特征在于包括箱體(2)，箱體(2)內(nèi)設(shè)有所述換熱管(1)，箱體(2)上開有流體進口(21)和流體出口(22)，所述換熱管(1)兩端口分別外露于箱體(2)外表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的余熱回收裝置，其特征在于所述換熱管(1)彎繞成蛇形管且在箱體(2)內(nèi)水平布置，所述流體出口(22)和流體進口(21)分別位于箱體(2)上下表面。
專利摘要本實用新型公開了一種換熱管及使用該換熱管的余熱回收裝置；換熱管包括管體，所述管體為內(nèi)套管和外套管組成的套管結(jié)構(gòu)，內(nèi)套管為空心管，內(nèi)外套管之間封裝有液體；余熱回收裝置包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有所述換熱管，箱體上開有流體進口和流體出口，所述換熱管兩端口分別外露于箱體外表面；本實用新型能提高傳熱效率，并且可以防止露點腐蝕，安全可靠性高，使用壽命長；本實用新型的余熱回收裝置將各類型鍋爐或窯爐的煙氣余熱回收利用，能源利用率高。
文檔編號F28D15/02GK202119310SQ201120155279
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
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