專(zhuān)利名稱(chēng)：配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鍋爐應(yīng)用領(lǐng)域，特別是煙道式余熱鍋爐，具體地說(shuō)是配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐。
背景技術(shù)：
我國(guó)政府計(jì)劃到2020年將碳排放量減少40%_45%，目前面臨著巨大的減排壓力。 政府正在推行各項(xiàng)有利于節(jié)能減排的政策，其中余熱回收利用作為提高能源利用效率的有效途徑，國(guó)家出臺(tái)了多項(xiàng)政策鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行余熱回收利用。在節(jié)能、環(huán)保策的大力推動(dòng)下， 余熱鍋爐的需求迅猛增長(zhǎng)，市場(chǎng)容量巨大。2008年國(guó)內(nèi)余熱鍋爐企業(yè)銷(xiāo)售額約34億元，預(yù)計(jì)未來(lái)5年國(guó)內(nèi)余熱鍋爐市場(chǎng)容量將達(dá)280億元，國(guó)際市場(chǎng)約400億元,共計(jì)約680億元, 余熱鍋爐行業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。我國(guó)余熱資源非常豐富，特別是在石油和石化、鋼鐵、有色、化工、水泥、建材、 輕工、煤炭等行業(yè)，余熱資源約占燃料消耗總量的17%_67%，其中可回收利用的余熱資源約占余熱總資源的60%。目前我國(guó)余熱資源利用比例低，大型鋼鐵企業(yè)余熱利用率約為 30%-50%，其他行業(yè)更低，余熱利用提升潛力大。隨著各類(lèi)工藝裝置的日益大型化，其余熱鍋爐也越來(lái)越大。為了容納龐大的余熱鍋爐，不得不提高余熱鍋爐的高度，使得余熱鍋爐造價(jià)大幅提高，余熱鍋爐容量越大，這一問(wèn)題越突出，已成為余熱鍋爐大型化的一大障礙。為了解決這一問(wèn)題，必須提高爐管兩側(cè)的換熱系數(shù)，提高余熱鍋爐熱效率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，提供具有熱能利用率高，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，吊裝方便、節(jié)省材料的配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，包括能通過(guò)高溫?zé)煔獾臒煹酪约坝糜诜蛛x水、汽的鍋筒，其中，煙道中依次設(shè)置有水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器，鍋筒分別連接水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器，且水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器內(nèi)均設(shè)置有能加強(qiáng)高溫?zé)煔馔牧鬟\(yùn)動(dòng)、強(qiáng)化流體傳熱并增加熱交換面面積的螺旋槽管。為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括上述的螺旋槽管呈螺旋形或規(guī)則曲線(xiàn)形狀固定安裝在水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器內(nèi)。上述的螺旋槽管管壁外周面設(shè)有沿管軸螺旋延伸的螺旋槽。上述的螺旋槽管管壁內(nèi)周面設(shè)有沿管軸螺旋延伸的凸紋體。上述的凸紋體與螺旋槽相對(duì)應(yīng)地位于螺旋槽管的內(nèi)外兩側(cè)。上述的螺旋槽管為多根，且每根螺旋槽管都具有兼作進(jìn)口的第一管接口和兼作出口的第二管接口，螺旋槽管通過(guò)第一管接口和第二管接口與彎頭、集合管、彎管或直管相
3連接構(gòu)成螺旋盤(pán)管組件。上述的水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器內(nèi)至少分別固定安裝有一個(gè)螺旋盤(pán)管組件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，包括能通過(guò)高溫?zé)煔獾臒煹酪约坝糜诜蛛x水、汽的鍋筒，其中，煙道中依次設(shè)置有水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器，鍋筒分別連接水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器，且水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器內(nèi)均設(shè)置有能加強(qiáng)高溫?zé)煔馔牧鬟\(yùn)動(dòng)、強(qiáng)化流體傳熱并增加熱交換面面積的螺旋槽管。煙道中分別設(shè)有內(nèi)置螺旋槽管的水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器四個(gè)加熱段，螺旋槽管是一種管壁上具有外凹內(nèi)凸的螺旋形槽的異型管。螺旋槽管比光管換熱面積大，具有使管內(nèi)外流體沿著管壁螺旋運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。管內(nèi)螺旋槽對(duì)流體的周期性擾動(dòng)可減薄管內(nèi)傳熱邊界層，加強(qiáng)湍流運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)化流體傳熱作用。管外螺旋槽可以增加螺旋槽管與高溫?zé)煔獾慕佑|面積，提高傳熱效能。同時(shí)呈螺旋狀的螺旋槽管管內(nèi)腔壁和管外周壁的表面積比起標(biāo)準(zhǔn)的直管要大的多，使得受熱的熱交換面積大大增加，位于螺旋槽管管內(nèi)腔的受熱介質(zhì)熱交換效率大大提高。本實(shí)用新型的配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，具有節(jié)省材料，成本造價(jià)低，熱能利用率高，且安裝方便易于實(shí)施等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于石油化工、電力、鋼鐵、有色、水泥、建材、輕工、煤炭等行業(yè)。

[0015]圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖2是圖I的原理不意圖；[0017]圖3是圖I中螺旋槽管的結(jié)構(gòu)示意圖；[0018]圖4是圖3的A-A向剖視圖；[0019]圖5是圖3的立體圖；[0020]圖6是圖4的C處放大圖；[0021]圖7是圖I中螺旋盤(pán)管組件的結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖8是圖7的右視圖。
具體實(shí)施方式
[0023]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。[0024]圖I至圖8所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]其中的附圖標(biāo)記為[0026]螺旋槽管I、凸紋體11、螺旋槽12、第一管接口 la、第二管接口 lb、煙道2、水保護(hù)段2a、過(guò)熱器2b、蒸發(fā)器2c、省煤器2d、鍋筒3、螺旋盤(pán)管組件4、汽包5、水包6。[0027]如圖I至圖8所示，本實(shí)用新型的配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，包括能通過(guò)
高溫?zé)煔獾臒煹?以及用于分離水、汽的鍋筒3，其中，所述的煙道2中依次設(shè)置有水保護(hù)段 2a、過(guò)熱器2b、蒸發(fā)器2c和省煤器2d，所述的鍋筒3分別連接水保護(hù)段2a、過(guò)熱器2b、蒸發(fā)器2c和省煤器2d，且水保護(hù)段2a、過(guò)熱器2b、蒸發(fā)器2c和省煤器2d內(nèi)均設(shè)置有能加強(qiáng)高溫?zé)煔馔牧鬟\(yùn)動(dòng)、強(qiáng)化流體傳熱并增加熱交換面面積的螺旋槽管I。工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠跓煹?中依次經(jīng)過(guò)水保護(hù)段2a、過(guò)熱器2b、蒸發(fā)器2c和省煤器2d沖涮設(shè)置在其中的螺旋槽管1，呈螺旋狀的螺旋槽管I管內(nèi)腔壁和管外周壁的表面積比起標(biāo)準(zhǔn)的直管要大的多，使得受熱的熱交換面積大大增加，位于螺旋槽管管內(nèi)腔的受熱介質(zhì)熱交換效率大大提高。設(shè)置水保護(hù)段2a、過(guò)熱器2b、蒸發(fā)器2c和省煤器2d四個(gè)加熱段能使流經(jīng)的水迅速加熱形成過(guò)熱蒸汽。為了取得更好的熱利用效果，螺旋槽管I呈螺旋形或規(guī)則曲線(xiàn)形狀固定安裝在水保護(hù)段2a、過(guò)熱器2b、蒸發(fā)器2c和省煤器2d內(nèi)。如圖2所示，高溫?zé)煔獾葟膹U熱源進(jìn)口進(jìn)入水保護(hù)段2a、過(guò)熱器2b、蒸發(fā)器2c和省煤器2d，然后排出。水等換熱介質(zhì)進(jìn)入設(shè)置在水保護(hù)段2a、過(guò)熱器2b、蒸發(fā)器2c和省煤器2d內(nèi)的螺旋槽管1，換熱介質(zhì)與廢熱源進(jìn)行熱交換后排出。如圖3至圖6所示，螺旋槽管I管壁外周面設(shè)有沿管軸螺旋延伸的螺旋槽12。螺旋槽管I管壁內(nèi)周面設(shè)有沿管軸螺旋延伸的凸紋體11。凸紋體11與螺旋槽12相對(duì)應(yīng)地位于螺旋槽管I的內(nèi)外兩側(cè)。如圖7至圖8所示，螺旋槽管I為多根，且每根螺旋槽管I都具有兼作進(jìn)口的第一管接口 Ia和兼作出口的第二管接口 lb，螺旋槽管I通過(guò)第一管接口 Ia和第二管接口 Ib與彎頭、集合管、彎管或直管相連接構(gòu)成螺旋盤(pán)管組件4 ;水保護(hù)段2a、過(guò)熱器2b、蒸發(fā)器2c 和省煤器2d內(nèi)至少分別固定安裝有一個(gè)螺旋盤(pán)管組件4。本實(shí)用新型是這樣實(shí)施的水從水包6進(jìn)水口進(jìn)入設(shè)置在省煤器2d中的螺旋盤(pán)管組件4并經(jīng)過(guò)加熱后經(jīng)過(guò)汽包5輸送至鍋筒3，其中被加熱汽化了的熱蒸汽通過(guò)鍋筒3的排汽管經(jīng)過(guò)熱器2b中的螺旋盤(pán)管組件4進(jìn)一步加熱成過(guò)熱蒸汽后輸送至下游用汽設(shè)備進(jìn)行使用，如用于汽輪機(jī)發(fā)電，或者供生產(chǎn)、生活取暖用，尚沒(méi)被汽化的已經(jīng)加熱的水通過(guò)下降管輸送至水保護(hù)段2a中的螺旋盤(pán)管組件4進(jìn)行再次加熱后，輸送至蒸發(fā)器2c中的螺旋盤(pán)管組件4進(jìn)行第三次加熱，被加熱的蒸汽和水經(jīng)上升管進(jìn)入鍋筒3，蒸汽則通過(guò)排汽管排往過(guò)熱器2b，水則再次循環(huán)，如此反復(fù)進(jìn)行。高溫?zé)釤煔鈴倪M(jìn)氣口依次流過(guò)設(shè)置在煙道2中的水保護(hù)段2a、過(guò)熱器2b、蒸發(fā)器2c和省煤器2d再經(jīng)過(guò)煙 排向大氣。由于螺旋槽管I在煙道2中呈螺旋形或規(guī)則曲線(xiàn)形狀安裝及螺旋槽管I的螺旋作用，高溫?zé)煔庠跓煹?中呈螺旋運(yùn)動(dòng)，增加了高溫?zé)煔馔Ａ魰r(shí)間和與螺旋槽管I接觸面，從而大幅度提高換熱效率。螺旋槽管是一種管壁上具有外凹內(nèi)凸的螺旋形槽的異型管。螺旋槽管比光管換熱面積大，具有使管內(nèi)外流體沿著管壁螺旋運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。管內(nèi)螺旋槽對(duì)流體的周期性擾動(dòng)可減薄管內(nèi)傳熱邊界層，加強(qiáng)湍流運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)化流體傳熱作用。本實(shí)用新型的配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，配裝有螺旋槽管，使管內(nèi)管外處于螺旋流動(dòng)，流體在管內(nèi)和管外大體呈縱向流動(dòng)，同時(shí)伴隨有橫向螺旋運(yùn)動(dòng)，這種流速和流向的周期性改變加強(qiáng)了流體的軸向混合和湍流度，從而強(qiáng)化了傳熱。實(shí)驗(yàn)研究表面螺旋槽管內(nèi)外膜傳熱系數(shù)比光管的內(nèi)外膜傳熱系數(shù)大幅度提高，可達(dá)光管的I. 2-5倍；同時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，吊裝方便；節(jié)省材料20%以上。本實(shí)用實(shí)用新型的最佳實(shí)施例已被闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型都不會(huì)脫離本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，包括能通過(guò)高溫?zé)煔獾臒煹?2)以及用于分離水、汽的鍋筒(3)，其特征是所述的煙道(2)中依次設(shè)置有水保護(hù)段(2a)、過(guò)熱器(2b)、 蒸發(fā)器(2c)和省煤器(2d)，所述的鍋筒(3)分別連接水保護(hù)段(2a)、過(guò)熱器(2b)、蒸發(fā)器 (2c)和省煤器(2d)，且水保護(hù)段(2a)、過(guò)熱器(2b)、蒸發(fā)器(2c)和省煤器(2d)內(nèi)均設(shè)置有能加強(qiáng)高溫?zé)煔馔牧鬟\(yùn)動(dòng)、強(qiáng)化流體傳熱并增加熱交換面面積的螺旋槽管(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，其特征是所述的螺旋槽管(I)呈螺旋形或規(guī)則曲線(xiàn)形狀固定安裝在水保護(hù)段(2a)、過(guò)熱器(2b)、蒸發(fā)器(2c)和省煤器(2d)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，其特征是所述的螺旋槽管(I)管壁外周面設(shè)有沿管軸螺旋延伸的螺旋槽(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，其特征是所述的螺旋槽管(I)管壁內(nèi)周面設(shè)有沿管軸螺旋延伸的凸紋體(U)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，其特征是所述的凸紋體(11)與螺旋槽(12)相對(duì)應(yīng)地位于螺旋槽管(I)的內(nèi)外兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，其特征是所述的螺旋槽管(I)為多根，且每根螺旋槽管(I)都具有兼作進(jìn)口的第一管接口(Ia)和兼作出口的第二管接口(Ib)，所述的螺旋槽管(I)通過(guò)第一管接口(Ia)和第二管接口(Ib)與彎頭、集合管、彎管或直管相連接構(gòu)成螺旋盤(pán)管組件(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，其特征是所述的水保護(hù)段(2a)、過(guò)熱器(2b)、蒸發(fā)器(2c)和省煤器(2d)內(nèi)至少分別固定安裝有一個(gè)螺旋盤(pán)管組件⑷。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了配裝有螺旋槽管的煙道式余熱鍋爐，包括能通過(guò)高溫?zé)煔獾臒煹酪约坝糜诜蛛x水、汽的鍋筒，其中，煙道中依次設(shè)置有水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器，鍋筒分別連接水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器，且水保護(hù)段、過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器內(nèi)均設(shè)置有能加強(qiáng)高溫?zé)煔馔牧鬟\(yùn)動(dòng)、強(qiáng)化流體傳熱并增加熱交換面面積的螺旋槽管。本實(shí)用新型具有熱能利用率高，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，吊裝方便、節(jié)省材料的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于石油化工、電力、鋼鐵、有色、水泥、建材、輕工、煤炭等行業(yè)。
文檔編號(hào)F28F1/12GK202303307SQ20112041955
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月29日
發(fā)明者江志彬, 蔡麗萍, 連海峰, 郭國(guó)義 申請(qǐng)人:寧波連通設(shè)備制造有限公司