專利名稱：小尺寸熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換器，特別是用來安裝在循環(huán)流化床爐的外部濃流化床內(nèi)的熱交換器。
通常，這種熱交換器包括流體輸入管與排出管，至少一組在輸入管與排出管之間的垂直平面內(nèi)延伸的“Z”形管把流體輸入管與排出管連接起來。所述“Z”形形成一些發(fā)夾形狀，其相鄰的支管相互傾斜(約8°到15°)，相互間留下一定的自由空間。為使流體的汽泡在導(dǎo)管里自然流通，這種傾斜度必不可少。
大功率的設(shè)備需有較大的熱交換面。這就需要增加熱交換器的數(shù)量，或者，配備一個根據(jù)固體橫向流動原理設(shè)計的大尺寸的熱交換器。
本發(fā)明的目的是提供一種小尺寸的熱交換器，即它的大小類似于“Z”形管的熱交換器，但具有大的熱交換面。
為此，本發(fā)明提供一種熱交換器，其特征在于，它包括至少一組在一垂直平面內(nèi)延伸，形成第一管道片的第一組管道，用于連接位于一個箱體側(cè)下部的第一個流體輸入管與位于箱體中上部的排出管；所述熱交換器還包括至少一組在上述垂直平面內(nèi)、形成第二管道片的第二組管道，用于連通位于所述箱體側(cè)下部的第二個流體輸入管與排出管；其特征還在于，第一管道片和第二管道片各包括三種管道第一種位于箱體下部，基本水平排列，相互平行；第二種位于箱體下部與中部，基本垂直排列，相互平行，通過多個分支和第一種管道相連；第三種是彎曲管道，通過多個分支和第二種管道相連，位于箱體中部與上部之間，相互平行，在此，它們和排出管相連；第一管道片和第二管道片的第三種管道形成橫截面為“0”形的固體流動管；所述第一、第二管道片通過在相鄰管道間安放的連續(xù)散熱片在下部被加固。
根據(jù)本發(fā)明的一個特定實(shí)施例，第一、第二組管道片的管道數(shù)目不同，這樣，這兩組管道片可以沿與箱體的中垂線錯開的一條垂線并置于所述垂直平面內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個特定實(shí)施例，熱交換器包括交替安放在相互平行的垂直平面間的第一、第二管道片構(gòu)成的第一組合，連接第一個輸入管與排出管；及交替安放在相互平行的垂直平面間的第一、第二管道片構(gòu)成的第二組合，連接第二個輸入管與排出管；此外，第一組合的管道片與第二組合的管道片還交錯排列，使得第一管道片組合的管道數(shù)目較少的一個管道片與第二管道片組合的管道數(shù)目較多的一個管道片并列放置；另外還有一個聯(lián)接系統(tǒng)，以將兩管道片組合中有較多管道的管道片在其下部連接起來。
下面參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的一個特定實(shí)施例。


圖1是安裝在流化床中的根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的示意圖。
圖2是圖1中裝有多個管道片的熱交換器的沿II-II線的剖視示意圖。
圖1以橫剖面非常簡單地示出濃流化床的一部分，更確切地說，是由加強(qiáng)件予以加固的金屬板和內(nèi)部水泥層構(gòu)成的箱體1，它限定了一個室2，固體在從固體接收室下游的擋壁上流過之后注入室2，又從中流出。
通常，室2裝配有一個用以提供液態(tài)空氣的下部盒子(未示出)和液態(tài)空氣噴口2(未示出)，后者安在室2的底壁2A上。根據(jù)本發(fā)明的熱交換器3安裝在室2內(nèi)。
熱交換器3包括一組管道，用以在箱體側(cè)下部的兩個流體F輸入管4A、4B和箱體中上部的熱流體排出管5之間運(yùn)輸載熱流體，如水蒸汽。在室2里，所述固體發(fā)生濃流化，使得可以加熱熱交換器管道里的流體。
兩個流體輸入管4A、4B各由一個沿箱體1側(cè)邊緣線水平放置的導(dǎo)管構(gòu)成，圖1中，左邊是輸入管4A，右邊是輸入管4B。
排出管5由一根沿室2中上部水平放置的導(dǎo)管構(gòu)成，準(zhǔn)確地說，該導(dǎo)管位于室2頂壁2B的下面。排出管5和穿透室2頂壁2B上的縫隙7的短管6相連。短管6包裹在縫隙7里的混凝土8里，這樣，排出管5就懸掛在室2頂壁2B的下面。
狹義上講，熱交換器3包括一個在一垂直平面上、形成第一管道片3A的第一組管道，和一個在同一垂直面上、形成第二管道片3B的第二組管道，前者連接第一個輸入管4A與排出管5，后者連接第二個輸入管4B與排出管5。
如圖1所示，每個管道片3A或3B都有第一種管道31，它們位于箱體下部，基本水平排列，相互間平行。管道31穿過箱體兩側(cè)板里的混凝土縫隙，圖1中，管道片3A的管道31穿過左邊板，管道片3B的管道31穿過右邊板。
每個管道片3A或3B同樣有第二種管道32，它們通過多個分支33和第一種管道相連，并位于箱體下部與中部，基本垂直排列，相互平行。
每個管道片3A或3B同樣還有第三種彎曲管道34，它們通過多個分支35和第二種管道相連，位于箱體中部、上部，相互平行，在此，它們和排出管5相連。管道34的彎曲確定了濃流化床的輪廓，特別是第一管道片3A和第二管道片3B的管道34形成固體流通通道，其橫剖面呈“0”形，這有利于固體橫向流動，因?yàn)樗鼈儙缀跤霾坏饺魏巫璧K。
在圖1上可以看到管道31與管道32相對比較靠近，在箱體下部形成一個熱交換面，在垂直平面里，它是較連續(xù)的，且容許固體在相鄰近的管道間能有所活動。因此，這種布局可以令尺寸相對縮小的熱交換器獲得較大的熱交換面。盡管熱交換器包括如管道31的橫管道，但是借助豎直管道32，仍可獲得熱交換器載熱流體的良好循環(huán)，所述豎直管道32有助于自然循環(huán)的良好供給功能。
每一管道片由安置在相鄰管道間連續(xù)的散熱片36在其管道31處的下部和管道32底部加固，圖1中的陰影部分代表這些散熱片36。
在熱交換器3的下部，管道片3A的管道31通過以集流管形式出現(xiàn)、垂直的短管9A和輸入管4A相通；管道片3B的管道31通過以集流管形式出現(xiàn)、垂直的另一短管9B和輸入管4B相通。
此外，在熱交換器3的上部，管道片3A的管道34通過瓶狀、水平的另一短管10A和排出管5相連；管道片3B的管道3也通過瓶狀、水平的另一短管10B和排出管5相通。
如上述的熱交換器管道裝置，可以設(shè)計出有好幾組第一與第二管道片的構(gòu)型，這樣就能增大熱交換面，卻不過度增加熱交換器的尺寸大小。
圖1中，可以看到管道片3A和管道片3B里管道31(32或34)的管道數(shù)目不等，比如，管道片3A有7個管道31，而管道片3B則有5個管道31。根據(jù)此種設(shè)計，兩個管道片3A和3B沿與箱體的中垂線11錯開的一條垂線C并置于垂直平面內(nèi)。這樣的裝置有利于在箱體里安裝數(shù)個管道片3A和3B。
圖2沿圖1中箱體的II-II剖面簡略示出了根據(jù)本發(fā)明的、有數(shù)個管道片3A和3B的熱交換器構(gòu)型。從圖中可以看到，數(shù)個管道片3A和3B沿箱體的縱向插入。
特別地，這個構(gòu)型包括管道片3A和3B的第一組合，管道片交替(即一個管道片3A，再一個管道片3B)設(shè)置在一些相互平行的垂直平面內(nèi)，它們在圖2的左邊。管道片3A和3B的第一組合連接輸入管4A和排出管5。這個構(gòu)型還包括管道片3A和3B的第二組合，管道片交替設(shè)置在一些相互平行的垂直平面內(nèi)，它們在圖2的右邊。這個管道片3A和3B的第二組合連接輸入管4B和排出管5。
如圖2所示，第一管道片組合中的管道片3A和3B與第二管道片組合中的管道片3A和3B交錯排列，以使第一組合中的管道數(shù)目少的管道片、即管道片3B與第二組合中的管道數(shù)目多的管道片、即管道片3A同時并列放置于同一垂直平面內(nèi)。于是，兩管道片組合中的管道片3A和3B就這樣交錯嵌套在一起。
管道片3A和3B這樣交錯的布置利于它們在箱體內(nèi)的安裝。另外，還有一個聯(lián)接系統(tǒng)，以將兩管道片組合中管道較多的管道片、即管道片3A在其下部加以連接，以便在垂直方向上熱交換器的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)固，同時允許管道片與管道片之間的水平移動。作為該聯(lián)接系統(tǒng)的例子，圖2中示出了穿過安放在這些管道片下面的散熱片36的兩個拉桿12。這兩個拉桿12在圖1中也標(biāo)出了。
作為非限制性的例子，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的結(jié)構(gòu)，在這一結(jié)構(gòu)內(nèi)部，如上面定義的一個管道片組合的管道片3A和3B與焊接在輸入管(分別為4A和4B)上的一個短管9相連接，這個短管9使管道片3A和3B在它們的下部連成一體。
圖2還示出根據(jù)本發(fā)明的熱交換器構(gòu)型，它有幾個如9所示的短管，因而就有多個安置在一些相鄰垂直平面內(nèi)的管道片組合的三重管道片3A或3B。因此，可通過增加短管9的數(shù)量而增加管道片的數(shù)量，從而很容易地增大熱交換面。
為了把與同一短管(如9)相連的管道片在上部固定，在管道34處安裝一個附加的卡箍，如圖1中所示的13。
象10A與10B這樣的短管也焊接在排出管5上。本發(fā)明的熱交換器可以自支承。
權(quán)利要求
1.用于濃流化床的熱交換器，其特征在于，它包括至少一個設(shè)置在一垂直平面內(nèi)、形成第一管道片(3A)的第一組管道，用于連通位于箱體側(cè)下部的第一個流體輸入管(4A)與位于箱體中上部的排出管(5)；還包括至少一個設(shè)置在所述垂直平面內(nèi)、形成第二管道片(3B)的第二組管道，用于連通位于箱體側(cè)下部的第二個流體輸入管(4B)與排出管(5)；所述管道片各有三種管道第一種管道(31)位于箱體兩側(cè)下部，基本水平且平行排列，第二種管道(32)位于箱體下部與中部，基本垂直且平行排列，通過多個分支(33)和第一種管道相連，第三種彎曲管道(34)通過多個分支(35)和第二種管道(32)相連，它們位于在箱體中部與上部之間，相互平行排列，在此，它們和排出管(5)相連；第一管道片和第二管道片的第三種管道(34)排列成橫截面呈“0”形的固體流通管；所述第一與第二管道片(3A，3B)在底部由安放在相鄰管道間的連續(xù)散熱片(36)予以加固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，第一與第二管道片(3A，3B)具有數(shù)目不等的管道(31，32，34)，以便兩個管道片沿與箱體的中垂線(11)錯開的一條垂線并置于所述垂直平面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，它包括第一與第二管道片(3A，3B)的第一組合，所述管道片交替設(shè)置在一些相互平行的垂直平面內(nèi)，連接輸入管(4A)和排出管(5)，并包括第一與第二管道片(3A，3B)的第二組合，所述管道片交替設(shè)置在一些相互平行的垂直平面內(nèi)，連接輸入管(4B)和排出管(5)，此外，第一管道片組合中的管道片與第二管道片組合中的管道片交錯排列，以使第一組合中的管道數(shù)目少的一個管道片與第二組合中的管道數(shù)目多的一個管道片同時并列放置于同一垂直平面內(nèi)，還設(shè)有一個聯(lián)接系統(tǒng)(12)，以將兩管道片組合中管道較多的管道片在其下部加以連接。
全文摘要
一種熱交換器包括懸掛連接在箱體內(nèi)的至少一個第一管道片(3A)與第二管道片(3B)。兩管道片并置于一垂直平面內(nèi),第一管道片連通位于箱體側(cè)下部的第一流體輸入管(4A)與位于箱體中上部的排出管(5);第二管道片連通位于箱體側(cè)下部的第二流體輸入管(4B)與排出管(5)。每個管道片各包括一些水平延伸于箱體下部的第一種管道(31)、垂直延伸于箱體下部與中部、且與第一種管道(31)連接的第二種管道(32)和位于箱體中部與上部、且與第二種管道(32)連接的第三種彎曲管道(34)。這種布置能使小尺寸的熱交換器獲得較大的熱交換面。這種熱交換器用于安裝在循環(huán)流化床爐的外部濃流化床內(nèi)。
文檔編號F28D13/00GK1196474SQ9810568
公開日1998年10月21日 申請日期1998年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月24日
發(fā)明者讓·奧布里 申請人:Gec阿爾松·斯坦工業(yè)公司