專利名稱：余熱回收高效換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能量回收裝置，尤其是一種用于冷熱介質(zhì)壓差和溫差較大場合的、能將多個換熱器組合使用的余熱回收裝置，具體地說是一種余熱回收高效換熱器。
背景技術(shù)：
目前，在生產(chǎn)生活等許多領(lǐng)域，每天都在消耗大量能量。為使熱能得到有效利用， 減少傳遞過程中熱損失，提高設(shè)備熱效率，要盡可能使換熱器傳熱過程增強(qiáng)，效率提高；以達(dá)到減少設(shè)備占用空間、減少設(shè)備制造的金屬消耗量、或節(jié)約燃料、多產(chǎn)蒸汽、或使流體迅速升溫、冷卻、或?qū)崿F(xiàn)低值余熱的充分回收等目的。增強(qiáng)傳熱措施主要有兩條，即加大傳熱溫差和減少傳熱熱阻。受工藝、環(huán)境、材料等因素的限制，工業(yè)設(shè)備中的傳熱溫度一般是不能隨意改變的。加大傳熱溫差還會增大不可逆損失，所以通過增加傳熱溫差來增強(qiáng)傳熱在很多場合是不采用的。傳熱熱阻由多個串聯(lián)環(huán)節(jié)組成，減小熱阻最大環(huán)節(jié)的傳熱熱阻，對改善傳熱系數(shù)效果最顯著。換熱器金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)大，厚度小，熱阻較低。此外提高流速、增強(qiáng)擾動可以降低傳熱熱阻。但流速大則機(jī)械能損失也大，所以增強(qiáng)流體擾動、減薄及破壞層流底層，成了人們長期堅持不懈的主攻方向，如波紋管、槽道管、纏繞管、螺紋管、翅片管等，極大地減薄及破壞了層流底層，傳熱系數(shù)比較高。換熱器在國民經(jīng)濟(jì)特別是在石油、化工領(lǐng)域的使用量巨大。但現(xiàn)有的換熱器均為單臺設(shè)置，占用場地面積大，更換不便，為此急需開發(fā)一種換熱器，以解決負(fù)荷大小可調(diào)，換熱管高效換熱，并且管束可任意組合和更換的問題，最大限度地減少資源浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的余熱回收裝置熱效率不高、不能更換和占地面積大的問題，設(shè)計一種余熱回收高效換熱器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是—種余熱回收高效換熱器，它包括殼體6，殼體6的一端設(shè)有錐形流體進(jìn)口 11，它的另一端設(shè)有錐形流體出口 15，其特征是所述的錐形流體進(jìn)口 11中安裝有流體均布器12， 在位于錐形流體進(jìn)口 11和錐形流體出口 15之間的殼體中至少安裝有兩組可分別拆卸的、 串接或并接的換熱單元16，串接或并接安裝的換熱單元16的介質(zhì)入口端連接有介質(zhì)接管 4，串接或并接安裝的換熱單元16的介質(zhì)出口端連接有出口接管1 ；所述的換熱單元16至少有兩個也能拆卸的、串接相連的U形換熱管束組件17組成，所述的U形換熱管束組件17 主要由U形管束10、封頭1和連接管箱5組成，每個封頭1上均介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口，U形換熱管束組件17中的第一個封頭1上的介質(zhì)進(jìn)口與介質(zhì)接管4或相鄰的換熱單元16中的最后一個封頭1的介質(zhì)出口端相連，U形換熱管束組件17中的最后一個封頭1上的介質(zhì)進(jìn)口與出口接管1或相鄰的換熱單元16中的第一個封頭1的介質(zhì)出口端相連，相鄰封頭1之間通過分別連接對應(yīng)的介質(zhì)出口及介質(zhì)入口的連接管3相連。[0008]所述的U形管束10為特高翅片管束，其翅片的高度為管徑的1-6倍。所述的殼體6和U形換熱管束組件17的形狀均為正方形、圓形、長圓形、長方形或半長圓形。所述的流體均布器12的結(jié)構(gòu)形式為錐形折流板、多個圓環(huán)組成錐形、格柵形或弓形。所述的兩組可分別拆卸的、串接或并接的換熱單元16之間的一組換熱單元可用折流板替代；管束10上下之間可設(shè)折流板。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型可用于冷熱介質(zhì)壓差和溫差較大的場合，既能利用低壓廢氣熱流體 (如煙氣)加熱管內(nèi)中高壓冷流體(如水、空氣)來回收余熱達(dá)到節(jié)能目的，也能利用管內(nèi)高壓熱流體(如蒸汽)來加熱殼體中流過的低壓冷流體(如空氣)達(dá)到工藝要求的目的。本實(shí)用新型相當(dāng)于將多個換熱器變成一臺換熱器，同時采用可可拆卸的方式連接，便于對換熱器進(jìn)行更換，這樣不僅節(jié)約資源而且降低生產(chǎn)成本。它既以解決了負(fù)荷大小可調(diào)的問題，而且換熱管高效換熱，管束可任意組合和更換，最大限度地減少了資源浪費(fèi)。本實(shí)用新型通過在殼體入口或出口設(shè)置旋流或分流均布器，大大地提高了換熱效率，使每個管束的熱負(fù)荷均勻，有利于延長操作彈性和壽命。當(dāng)殼體內(nèi)管束為一排時或二排時，在一排管束上下連接中間(管束10上下之間)設(shè)置擋流板或在二排管束中間(管束16前后之間一排管束去掉換成長擋流板)設(shè)置長擋流板， 大幅度提高換熱器的效率。本實(shí)用新型的管束換熱管外表面為特高翅片，翅片高度為管徑的數(shù)倍(為0.5-6 倍)，通常翅片高度為管徑的0. 5倍以下，翅片是采用高頻焊接或釬焊或壓制或鑲嵌結(jié)構(gòu)，齒片材料可與管子材料一致，也可不一致。本實(shí)用新型的管束繃帶靈活，可單排，多排布置，達(dá)到有效利用余熱、節(jié)能降耗的目的。它不僅提高了傳熱效率，而且安全可靠，流程各部位相互獨(dú)立分散布置。本實(shí)用新型具有體積小，便于拆卸，日常維護(hù)、檢修方便的優(yōu)點(diǎn)，可提高熱負(fù)荷 45%，每年可回收的熱量折合蒸汽的價值幾千萬元。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的一個換熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的流體均布器的結(jié)構(gòu)示意圖之一。圖4是圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型的流體均布器的結(jié)構(gòu)示意圖之二。圖6是圖5的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實(shí)用新型的流體均布器的結(jié)構(gòu)示意圖之三。圖8是圖7的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本實(shí)用新型的流體均布器的結(jié)構(gòu)示意圖之四。圖10是圖9的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如圖1-10所示。一種余熱回收高效換熱器，它包括殼體6，殼體6的一端設(shè)有錐形流體進(jìn)口 11，它的另一端設(shè)有錐形流體出口 15，如圖1所示，殼體6的上部設(shè)有供清潔和進(jìn)行更換操作的接口(人孔)7，下部設(shè)有供清潔和進(jìn)行更換操作的接口(人孔)14，殼體6整體支承安裝在支座13上，如圖2所示，所述的錐形流體進(jìn)口 11中安裝有流體均布器12，具體結(jié)構(gòu)可采用圖 3-10所示的任一結(jié)構(gòu)，流體均布器12為固定在殼體6或進(jìn)口管壁上的板，可采用長板，也可采用短板，或錐形折流板、多個圓環(huán)組成錐形、格柵形或弓形。在位于錐形流體進(jìn)口 11和錐形流體出口 15之間的殼體中至少安裝有兩組可分別拆卸的、串接或并接的換熱單元16，串接或并接安裝的換熱單元16的介質(zhì)入口端連接有介質(zhì)接管4，串接或并接安裝的換熱單元16的介質(zhì)出口端連接有出口接管1，如圖1所示，圖1 中共有三組并接的換熱單元，串接結(jié)構(gòu)可根據(jù)本實(shí)用新型的要求自行設(shè)計。所述的換熱單元16至少有兩個也能拆卸的、串接相連的U形換熱管束組件17組成(如圖2所示，圖2為一個由三個U形管束組件串接而成的換熱單元)，串接或并接的換熱單元16之間的一組換熱單元可用折流板替代，管束10上下之間可設(shè)折流板。所述的U形換熱管束組件17主要由U形管束10、封頭1和連接管箱5組成，每個U形換熱管束組件17均安裝在相應(yīng)的支架 9上，U形管束10通過支撐板支撐，U形管束10最好采用特高翅片管束，其翅片的高度為管徑的1-6倍，每個封頭1上均介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口，U形換熱管束組件17中的第一個封頭1 上的介質(zhì)進(jìn)口與介質(zhì)接管4或相鄰的換熱單元16中的最后一個封頭1的介質(zhì)出口端相連， U形換熱管束組件17中的最后一個封頭1上的介質(zhì)進(jìn)口與出口接管1或相鄰的換熱單元 16中的第一個封頭1的介質(zhì)出口端相連，相鄰封頭1之間通過分別連接對應(yīng)的介質(zhì)出口及介質(zhì)入口的連接管3相連。此外，具體實(shí)施時，殼體6和U形換熱管束組件17的形狀可設(shè)計成同為正方形、圓形、長圓形、長方形或半長圓形。本實(shí)用新型可利用殼體中流過的低壓廢氣熱流體(如煙氣)加熱管內(nèi)中高壓冷流體(如水、空氣)，回收余熱達(dá)到節(jié)能目的，也可利用管內(nèi)高壓熱流體(如蒸汽)加熱殼體低壓冷流體(如空氣)達(dá)到工藝要求。本實(shí)用新型的換熱單元可按要求任意調(diào)整和組合?？蓳Q熱單元可并聯(lián)或串聯(lián)熱流體或冷流體，即一臺為同一種流體，多臺為同一種流體或不同種流體，在同一殼體內(nèi)加熱冷流體，熱流體或冷流體的種類和負(fù)荷均可按任意要求調(diào)整和組合。本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種余熱回收高效換熱器，它包括殼體(6)，殼體(6)的一端設(shè)有錐形流體進(jìn)口 (11 )，它的另一端設(shè)有錐形流體出口(15)，其特征是所述的錐形流體進(jìn)口(11)中安裝有流體均布器(12)，在位于錐形流體進(jìn)口(11)和錐形流體出口(15)之間的殼體中至少安裝有兩組可分別拆卸的、串接或并接的換熱單元(16)，串接或并接安裝的換熱單元(16)的介質(zhì)入口端連接有介質(zhì)接管(4)，串接或并接安裝的換熱單元(16)的介質(zhì)出口端連接有出口接管(1)；所述的換熱單元(16)至少有兩個也能拆卸的、串接相連的U形換熱管束組件(17) 組成，所述的U形換熱管束組件(17)主要由U形管束(10)、封頭(1)和連接管箱(5)組成， 每個封頭(1)上均有介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口，U形換熱管束組件(17 )中的第一個封頭(1)上的介質(zhì)進(jìn)口與介質(zhì)接管(4)或相鄰的換熱單元(16)中的最后一個封頭(1)的介質(zhì)出口端相連，U形換熱管束組件(17)中的最后一個封頭(1)上的介質(zhì)進(jìn)口與出口接管(1)或相鄰的換熱單元(16)中的第一個封頭(1)的介質(zhì)出口端相連，相鄰封頭(1)之間通過分別連接對應(yīng)的介質(zhì)出口及介質(zhì)入口的連接管(3)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收高效換熱器，其特征是所述的U形管束(10)為特高翅片管束，其翅片的高度為管徑的0. 5-6倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收高效換熱器，其特征是所述的殼體(6)和U形換熱管束組件(17)的形狀均為正方形、圓形、長圓形、長方形或半長圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收高效換熱器，其特征是流體均布器(12)的結(jié)構(gòu)形式為錐形折流板、多個圓環(huán)組成錐形、格柵形或弓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收高效換熱器，其特征是兩組可分別拆卸的、串接或并接的換熱單元(16)之間的一組換熱單元可用折流板替代；管束10上下之間設(shè)有折流板。
專利摘要一種余熱回收高效換熱器，它包括殼體(6)，殼體(6)的兩連接有錐形流體進(jìn)口(11)和錐形流體出口(15)，其特征是所述的錐形流體進(jìn)口(11)中安裝有流體均布器(12)，在管束上下和前后可設(shè)置折流板；在位于錐形流體進(jìn)口(11)和錐形流體出口(15)之間的殼體中至少安裝有兩組可分別拆卸的、串接或并接的換熱單元(16)；所述的換熱單元(16)至少有兩個也能拆卸的、串接相連的U形換熱管束組件(17)組成。本實(shí)用新型具有體積小，便于拆卸，日常維護(hù)、檢修方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F28F9/26GK202229628SQ20112028722
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者劉豐, 李暉, 王紅麗, 田朝陽, 董海濤, 郭宏新, 陳衛(wèi)衛(wèi), 馬明 申請人:江蘇中圣高科技產(chǎn)業(yè)有限公司