廢氣余熱回收熱交換器的制造方法
【專利摘要】一種廢氣余熱回收熱交換器，第一管板、第二管板及第三管板依次連接形成第一側(cè)板，第四管板及第五管板連接形成第二側(cè)板，第一側(cè)板與第二側(cè)板之間形成導(dǎo)熱腔；多根玻璃管收容于導(dǎo)熱腔內(nèi)，其兩端分別與第一側(cè)板及第二側(cè)板導(dǎo)通；水封與導(dǎo)熱腔的一端口封閉連接，其一側(cè)設(shè)有排氣管；反應(yīng)液收容于水封內(nèi)；過濾管的一端與導(dǎo)熱腔的一端導(dǎo)通，另一端導(dǎo)入反應(yīng)液中；進(jìn)水管設(shè)于第一側(cè)板靠近水封處，出水管設(shè)于第一側(cè)板遠(yuǎn)離水封處；第一側(cè)板及第二側(cè)板設(shè)有排污管及排氣管。第一管板、第二管板及第三管板連接形成第一側(cè)板，第四管板及第五管板連接形成第二側(cè)板，解決了方便維修的問題，只需拆卸相應(yīng)板塊，便可對滲漏處進(jìn)行更換維修，減少維修成本，方便更換。
【專利說明】廢氣余熱回收熱交換器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超低溫高效節(jié)能熱交換器，特別是涉及一種廢氣余熱回收熱交換器。

【背景技術(shù)】
[0002]熱交換器是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，是使熱量由較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達(dá)到流程規(guī)定的指標(biāo)，以滿足過程工藝條件的需要，同時也提高能源利用率的主要設(shè)備之一。熱交換器主要集中應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、船舶、集中供暖、制冷空調(diào)、機械、食品、制藥等領(lǐng)域，其中，石油化工領(lǐng)域仍然是熱交換器產(chǎn)業(yè)最大的市場。
[0003]傳統(tǒng)的應(yīng)用于石油化工領(lǐng)域的熱交換器，鍋爐燃燒產(chǎn)生的廢氣里含有大量的二氧化硫等腐蝕性氣體，將廢氣排入熱交換器內(nèi)，由于熱交換器內(nèi)的管板抗腐蝕性能較差，久而久之熱交換器內(nèi)的管板容易受到腐蝕而出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。即使管板內(nèi)出現(xiàn)微小的滲漏，也需要對整塊管板進(jìn)行更換維修，這無疑給熱交換器增加了維修成本，同時，將整塊管板進(jìn)行更換維修，也增加了拆裝的難度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種減少維修成本，且方便更換的廢氣余熱回收熱交換器。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0006]一種廢氣余熱回收熱交換器，包括:
[0007]第一管板、第二管板、第三管板、第四管板及第五管板，所述第一管板、所述第二管板及所述第三管板依次連接形成第一側(cè)板，所述第四管板及所述第五管板連接形成第二側(cè)板，所述第一側(cè)板的板面與所述第二側(cè)板的板面平行，所述第一側(cè)板與所述第二側(cè)板之間形成導(dǎo)熱腔，所述導(dǎo)熱腔為兩端開口的中空腔體結(jié)構(gòu)；
[0008]多根玻璃管，多根所述玻璃管相互平行且呈矩形陣列分布并收容于所述導(dǎo)熱腔內(nèi)，所述玻璃管的兩端分別與所述第一側(cè)板及所述第二側(cè)板導(dǎo)通，所述第一側(cè)板、所述第二側(cè)板及多根所述玻璃管導(dǎo)通形成“Z”字形通道；
[0009]水封，所述水封與所述導(dǎo)熱腔的一端口封閉連接，所述水封的一側(cè)設(shè)有排氣管；
[0010]反應(yīng)液，所述反應(yīng)液收容于所述水封內(nèi)；
[0011]過濾管，所述過濾管收容于所述水封內(nèi)，所述過濾管的一端與所述導(dǎo)熱腔靠近所述水封的一端導(dǎo)通，另一端導(dǎo)入所述反應(yīng)液中；
[0012]進(jìn)水管，所述進(jìn)水管設(shè)于所述第一側(cè)板靠近所述水封處；
[0013]出水管，所述出水管設(shè)于所述第一側(cè)板遠(yuǎn)離所述水封處；
[0014]排污管，所述第一側(cè)板及所述第二側(cè)板靠近所述水封處均設(shè)有所述排污管；
[0015]排氣管，所述第一側(cè)板及所述第二側(cè)板遠(yuǎn)離所述水封處均設(shè)有所述排氣管。
[0016]在其中一個實施例中，所述廢氣余熱回收熱交換器還包括:抽風(fēng)機及廢氣導(dǎo)管，所述廢氣導(dǎo)管的一端與所述抽風(fēng)機連接，另一端與所述導(dǎo)熱腔遠(yuǎn)離所述水封的一端連接。
[0017]在其中一個實施例中，所述導(dǎo)熱腔的兩端的腔壁上均開設(shè)有蒸汽吹掃孔。
[0018]在其中一個實施例中，所述第一管板、所述第二管板、所述第三管板、所述第四管板、所述第五管板均采用聚四氟乙烯板。
[0019]廢氣余熱回收熱交換器采用了可抗低溫腐蝕的硼硅玻璃管做換熱元件，玻璃管外煙氣掠過，玻璃管內(nèi)低溫的水與高溫的煙氣進(jìn)行能量交換。
[0020]由于構(gòu)成第一側(cè)板的第一管板、第二管板、第三管板，以及構(gòu)成第二側(cè)板的第四管板、第五管板，其在長期的使用過程中會產(chǎn)生污泥、水垢等沉降物，如果沉降物沒有得到及時的清理，便會阻塞通道。在第一側(cè)板及第二側(cè)板上設(shè)置排污管，通過反向水流的作用可以將堆積于通道內(nèi)的沉降物通過排污管及時排出。一方面，可以防止通道的阻塞，另一方面可以使通道內(nèi)的水保持清潔。
[0021]由于第一側(cè)板及第二側(cè)板內(nèi)的水被加熱到一定溫度后會產(chǎn)生蒸氣，設(shè)置排氣管可以將蒸氣及時排出。如果蒸氣沒有被及時排出，第一側(cè)板及第二側(cè)板內(nèi)的氣壓過高便會產(chǎn)生膨脹，嚴(yán)重時會導(dǎo)致第一側(cè)板及第二側(cè)板的破裂而發(fā)生危險。
[0022]蒸汽通過蒸汽吹掃孔進(jìn)入到導(dǎo)熱腔內(nèi)，蒸汽產(chǎn)生的氣流可以對玻璃管上的鐵銹焊渣等雜物進(jìn)行清掃，還可以檢查玻璃管與第一側(cè)板及第二側(cè)板之間的密封點、焊口是否存在泄漏現(xiàn)象。
[0023]廢氣由導(dǎo)熱腔的上部往下部運動，水流則由第一側(cè)板及第二側(cè)板的下部往上部運動，高溫的廢氣與水流經(jīng)過熱交換變成低溫的廢氣，低溫的水流與廢氣經(jīng)過熱交換變成高溫的水流。由于低溫的廢氣中還含有腐蝕性氣體,經(jīng)由過濾管導(dǎo)入反應(yīng)液中，經(jīng)過過濾的廢氣從反應(yīng)液中浮出，再由排氣管排出，減少了排出的廢氣對環(huán)境的污染。
[0024]廢氣余熱回收熱交換器在長時間的使用過程中，其第一管板、第二管板、第三管板、第四管板、第五管板及多根玻璃管會受到腐蝕性氣體的腐蝕而出現(xiàn)滲漏，出現(xiàn)滲漏就需要進(jìn)行更換維修。在廢氣余熱回收熱交換器中，第一管板、第二管板及第三管板連接形成第一側(cè)板，第四管板及第五管板連接形成第二側(cè)板，此種連接結(jié)構(gòu)，一方面，水流形成“Z”字形走向，有利于對水流進(jìn)行加熱，另一方面則很好解決了方便維修的問題，只需要拆卸相應(yīng)的板塊，便可對滲漏處進(jìn)行更換維修，而無需將整塊巨大的板塊卸下，減少了維修成本，方便了更換。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明一實施例的廢氣余熱回收熱交換器與外部設(shè)備連接的示意圖；
[0026]圖2為圖1所示的廢氣余熱回收熱交換器的主視圖；
[0027]圖3為圖2所示的廢氣余熱回收熱交換器的側(cè)視圖；
[0028]圖4為圖2所示的廢氣余熱回收熱交換器的俯視圖。

【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0030]如圖1所示，其為本發(fā)明一實施例的廢氣余熱回收熱交換器10與外部設(shè)備連接的示意圖。請同時參閱圖2，其為圖1所示的廢氣余熱回收熱交換器10的主視圖。廢氣余熱回收熱交換器10包括:第一管板110、第二管板120、第三管板130、第四管板140、第五管板150、多根玻璃管200、水封310、反應(yīng)液320、過濾管330、進(jìn)水管410、出水管420、排污管430、排氣管440。外部設(shè)備包括:鍋爐20、煙? 30及儲水容器50。在本實施例中，第一管板110、第二管板120、第三管板130、第四管板140、第五管板150均采用聚四氟乙烯板，其耐腐蝕性能優(yōu)越。同時，在本實施例中，玻璃管200采用了可抗低溫腐蝕的硼硅玻璃管做換熱元件，玻璃管外煙氣掠過，玻璃管內(nèi)低溫的水與高溫的煙氣進(jìn)行能量交換。玻璃管200相比于傳統(tǒng)的鋼管，具有更好的抗腐蝕性，主要應(yīng)用于對產(chǎn)品的純度和潔凈衛(wèi)生有嚴(yán)格要求的場合，如用在試劑、食品和半導(dǎo)體提純精制等工業(yè)生產(chǎn)中。玻璃管200還具有耐高溫和耐高的熱沖擊性能，是換熱器特別優(yōu)良的材料。
[0031]第一管板110、第二管板120及第三管板130依次連接形成第一側(cè)板700，第四管板140及第五管板150連接形成第二側(cè)板800，第一側(cè)板700的板面與第二側(cè)板800的板面平行，第一側(cè)板700與第二側(cè)板800之間形成導(dǎo)熱腔900，導(dǎo)熱腔900為兩端開口的中空腔體結(jié)構(gòu)。
[0032]第一管板110、第二管板120、第三管板130、第四管板140及第五管板150其內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，用于儲水。
[0033]請參閱圖3，其為圖2所示的廢氣余熱回收熱交換器10的側(cè)視圖。多根玻璃管200相互平行且呈矩形陣列分布并收容于導(dǎo)熱腔900內(nèi)。玻璃管200的兩端分別與第一側(cè)板700及第二側(cè)板800導(dǎo)通，第一側(cè)板700、第二側(cè)板800及多根玻璃管200導(dǎo)通形成“Z”字形通道40，如圖2中的箭頭走向所示。
[0034]具體的，第一管板110、第二管板120及第三管板130通過玻璃管200與其相對的第四管板140及第五管板150導(dǎo)通，形成階梯狀的“Z”字形通道40。
[0035]水封310與導(dǎo)熱腔900的一端口封閉連接，水封310的一側(cè)設(shè)有排氣管312。
[0036]反應(yīng)液320收容于水封310內(nèi)。由于煙囪30排放的廢氣中含有二氧化硫等腐蝕性氣體，在水封310內(nèi)注入反應(yīng)液320，將腐蝕性氣體導(dǎo)入到反應(yīng)液320中，腐蝕性氣體與反應(yīng)液320產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)液320起到了過濾腐蝕性氣體的作用，有效減少了廢氣在排放過程中腐蝕性氣體對環(huán)境造成的污染。
[0037]過濾管330收容于水封310內(nèi)，過濾管330的一端與導(dǎo)熱腔900靠近水封310的一端導(dǎo)通,過濾管330的另一端導(dǎo)入反應(yīng)液320中。
[0038]請一并參閱圖4,進(jìn)水管410設(shè)于第一側(cè)板700靠近水封310處。出水管420設(shè)于第一側(cè)板700遠(yuǎn)離水封310處。具體的，水由進(jìn)水管410進(jìn)入第一管板110，通過玻璃管200流入第四管板140，再由第四管板140通過玻璃管200流入第二管板120，再由第二管板120通過玻璃管200流入第五管板150,再由第五管板150通過玻璃管200流入第三管板130，最后由第三管板130上的出水管420流出。
[0039]第一側(cè)板700及第二側(cè)板800靠近水封310處均設(shè)有排污管430。由于構(gòu)成第一側(cè)板700的第一管板110、第二管板120、第三管板130，以及構(gòu)成第二側(cè)板800的第四管板140、第五管板150，其在長期的使用過程中會產(chǎn)生污泥、水垢等沉降物，如果沉降物沒有得到及時的清理，便會阻塞通道40。在第一側(cè)板700及第二側(cè)板800上設(shè)置排污管430，通過反向水流的作用可以將堆積于通道40內(nèi)的沉降物通過排污管430及時排出。一方面，可以防止通道40的阻塞，另一方面可以使通道40內(nèi)的水保持清潔。
[0040]第一側(cè)板700及第二側(cè)板800遠(yuǎn)離水封310處均設(shè)有排氣管440。由于第一側(cè)板700及第二側(cè)板800內(nèi)的水被加熱到一定溫度后會產(chǎn)生蒸氣，設(shè)置排氣管440可以將蒸氣及時排出。如果蒸氣沒有被及時排出，第一側(cè)板700及第二側(cè)板800內(nèi)的氣壓過高便會產(chǎn)生膨脹，嚴(yán)重時會導(dǎo)致第一側(cè)板700及第二側(cè)板800的破裂而發(fā)生危險。
[0041]進(jìn)一步的，導(dǎo)熱腔900的兩端的腔壁上均開設(shè)有蒸汽吹掃孔910。蒸汽通過蒸汽吹掃孔910進(jìn)入到導(dǎo)熱腔900內(nèi)，蒸汽產(chǎn)生的氣流可以對玻璃管200上的鐵銹焊渣等雜物進(jìn)行清掃，還可以檢查玻璃管200與第一側(cè)板700及第二側(cè)板800之間的密封點、焊口是否存在泄漏現(xiàn)象。
[0042]請再次參閱圖1，在本實施例中，廢氣余熱回收熱交換器10還包括:抽風(fēng)機500及廢氣導(dǎo)管600，廢氣導(dǎo)管600的一端與抽風(fēng)機500連接，廢氣導(dǎo)管600的另一端與導(dǎo)熱腔900遠(yuǎn)離水封310的一端連接。鍋爐20對水進(jìn)行加熱，鍋爐20內(nèi)的燃料燃燒產(chǎn)生廢氣，廢氣由煙囪30排出。其中，在煙? 30的側(cè)壁上開設(shè)通孔，在通孔處裝設(shè)抽風(fēng)機500，抽風(fēng)機500工作將煙囪30內(nèi)的高溫廢氣經(jīng)由廢氣導(dǎo)管600導(dǎo)至導(dǎo)熱腔900遠(yuǎn)離水封310的一端。設(shè)置抽風(fēng)機500，可以快速、有效的將廢氣導(dǎo)入至導(dǎo)熱腔900內(nèi)。
[0043]需要說明的是，儲水容器50將水由進(jìn)水管410導(dǎo)入，經(jīng)過第一側(cè)板700、第二側(cè)板800及玻璃管200將水加熱，由出水管420將水導(dǎo)出，出水管420出來的具有較高水溫的水流入鍋爐20內(nèi)。充分利用了鍋爐20燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣將低溫的水加熱到較高溫的水，較高溫的水再流入鍋爐20內(nèi)進(jìn)一步加熱，可以減少鍋爐20燃料的使用，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的。
[0044]廢氣由導(dǎo)熱腔900的上部往下部運動，水流則由第一側(cè)板700及第二側(cè)板800的下部往上部運動，高溫的廢氣與水流經(jīng)過熱交換變成低溫的廢氣，低溫的水流與廢氣經(jīng)過熱交換變成高溫的水流。由于低溫的廢氣中還含有腐蝕性氣體,經(jīng)由過濾管330導(dǎo)入反應(yīng)液320中，經(jīng)過過濾的廢氣從反應(yīng)液320中浮出，再由排氣管440排出，減少了排出的廢氣對環(huán)境的污染。
[0045]要特別說明的是，廢氣余熱回收熱交換器10在長時間的使用過程中，其第一管板110、第二管板120、第三管板130、第四管板140、第五管板150及多根玻璃管200會受到腐蝕性氣體的腐蝕而出現(xiàn)滲漏，出現(xiàn)滲漏就需要進(jìn)行更換維修。在廢氣余熱回收熱交換器10中，第一管板110、第二管板120及第三管板130連接形成第一側(cè)板700,第四管板140及第五管板150連接形成第二側(cè)板800，此種連接結(jié)構(gòu)，一方面，水流形成“Z”字形走向，有利于對水流進(jìn)行加熱，另一方面則很好解決了方便維修的問題，只需要拆卸相應(yīng)的板塊，便可對滲漏處進(jìn)行更換維修，而無需將整塊巨大的板塊卸下，減少了維修成本，方便了更換。
[0046]廢氣余熱回收熱交換器10能夠適應(yīng)模塊化安裝的需求，只需將煙囪30排出的廢氣接入導(dǎo)熱腔900的一端口，將儲水容器50與進(jìn)水管410接通，再將出水管420與鍋爐20接通，即可實現(xiàn)廢氣余熱的回收利用，同時實現(xiàn)水的加熱。
[0047]國家標(biāo)準(zhǔn)GB1028-89《工業(yè)余熱術(shù)語、等級、分類和資源計算方法》中規(guī)定了利用煙氣余熱溫度的下限為200°C，為避免低溫露點腐蝕，低于200°C的煙氣的余熱就不再利用。我國現(xiàn)有的鍋爐很大部分的排煙溫度在160°C左右，大量的余熱資源需待開發(fā)利用。本廢氣余熱回收熱交換器10,由第一管板110、第二管板120、第三管板130、第四管板140、第五管板150、多根玻璃管200組成“Z”字形通道40，水流由導(dǎo)熱腔900的底端往頂端流動并形成Z”字形流道，廢氣則由導(dǎo)熱腔900的頂端往底端流動，水流與廢氣形成逆向、交叉的熱量交換，可以將水充分加熱，較好實現(xiàn)160°C左右的低溫廢氣的回收利用。
[0048]本廢氣余熱回收熱交換器10具有以下特點:
[0049]1、現(xiàn)有的熱交換器采用固定式結(jié)構(gòu)，固定式結(jié)構(gòu)的熱交換器不便于安裝及維護(hù)，不能根據(jù)具體實際的熱流量要求而改變熱交換器的數(shù)量。而在本產(chǎn)品中采用了模塊化的設(shè)計，多個廢氣余熱回收熱交換器10可相互疊加，使得多個導(dǎo)熱腔900相互貫通，能適應(yīng)各種流量的熱能交換。即可以根據(jù)不同的流量要求，調(diào)整相應(yīng)的模塊數(shù)量，實現(xiàn)在線安裝，具有更換、安裝、維護(hù)方便的特點。
[0050]2、現(xiàn)在有技術(shù)工藝多采用鋁、銅、鑄鐵，在長期的使用過程中會結(jié)垢，而本產(chǎn)品的玻璃管200采用了特殊的玻璃材料，如聚四氟乙烯材料，采用該特殊材料的玻璃管200解決了結(jié)垢問題。同時采用特殊材料的管道循環(huán)工藝，即第一管板110、第二管板120、第三管板130、第四管板140、第五管板150及多根玻璃管200形成的管道循環(huán)，實現(xiàn)了超低溫節(jié)能，提高了熱交換率。
[0051]3、本廢氣余熱回收熱交換器10由第一管板110、第二管板120、第三管板130、第四管板140、第五管板150及多根玻璃管200形成的導(dǎo)熱腔900，熱交換率高，長期使用不會衰減，可長期保持良好的熱交換率，實現(xiàn)了高效節(jié)能。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種廢氣余熱回收熱交換器，其特征在于，包括: 第一管板、第二管板、第三管板、第四管板及第五管板，所述第一管板、所述第二管板及所述第三管板依次連接形成第一側(cè)板，所述第四管板及所述第五管板連接形成第二側(cè)板，所述第一側(cè)板的板面與所述第二側(cè)板的板面平行，所述第一側(cè)板與所述第二側(cè)板之間形成導(dǎo)熱腔，所述導(dǎo)熱腔為兩端開口的中空腔體結(jié)構(gòu)； 多根玻璃管，多根所述玻璃管相互平行且呈矩形陣列分布并收容于所述導(dǎo)熱腔內(nèi)，所述玻璃管的兩端分別與所述第一側(cè)板及所述第二側(cè)板導(dǎo)通，所述第一側(cè)板、所述第二側(cè)板及多根所述玻璃管導(dǎo)通形成“Z”字形通道； 水封，所述水封與所述導(dǎo)熱腔的一端口封閉連接，所述水封的一側(cè)設(shè)有排氣管； 反應(yīng)液，所述反應(yīng)液收容于所述水封內(nèi)； 過濾管，所述過濾管收容于所述水封內(nèi)，所述過濾管的一端與所述導(dǎo)熱腔靠近所述水封的一端導(dǎo)通，另一端導(dǎo)入所述反應(yīng)液中； 進(jìn)水管，所述進(jìn)水管設(shè)于所述第一側(cè)板靠近所述水封處； 出水管，所述出水管設(shè)于所述第一側(cè)板遠(yuǎn)離所述水封處； 排污管，所述第一側(cè)板及所述第二側(cè)板靠近所述水封處均設(shè)有所述排污管； 排氣管，所述第一側(cè)板及所述第二側(cè)板遠(yuǎn)離所述水封處均設(shè)有所述排氣管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣余熱回收熱交換器，其特征在于，所述廢氣余熱回收熱交換器還包括:抽風(fēng)機及廢氣導(dǎo)管，所述廢氣導(dǎo)管的一端與所述抽風(fēng)機連接，另一端與所述導(dǎo)熱腔遠(yuǎn)離所述水封的一端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣余熱回收熱交換器，其特征在于，所述導(dǎo)熱腔的兩端的腔壁上均開設(shè)有蒸汽吹掃孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣余熱回收熱交換器，其特征在于，所述第一管板、所述第二管板、所述第三管板、所述第四管板、所述第五管板均采用聚四氟乙烯板。
【文檔編號】F28D7/16GK104132565SQ201410310640
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】胡元東, 王建剛 申請人:廣東中藍(lán)能源環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司