本實(shí)用新型涉及傳熱技術(shù)領(lǐng)域的熱交換裝置，具體地涉及一種具有瞬時(shí)排污功能的換熱管以及包括該換熱管的換熱器。

背景技術(shù)：

在流化床催化反應(yīng)裝置中，催化劑在反應(yīng)器和再生器之間循環(huán)；失活的催化劑在再生器中燒焦再生，再生后的催化劑循環(huán)回反應(yīng)器，典型的如重油催化裂化裝置。催化劑在再生器中的燒焦反應(yīng)要放出大量的熱量，為控制再生器溫度，需要設(shè)置換熱器(又稱催化劑冷卻器或粉體冷卻器)的方式取出熱量，以維持系統(tǒng)熱平衡，保證工藝操作的平穩(wěn)進(jìn)行。同時(shí)，換熱器也利用這部分過剩熱量發(fā)生蒸汽，成為催化裂化裝置中的一項(xiàng)重要節(jié)能措施。換熱器由于取熱量大，操作靈便，在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛?，F(xiàn)有的換熱器的換熱管有多種型式，如翅片管、釘頭管、光管及其組合管等，存在的問題是：換熱管無法有效排除水升溫?fù)Q熱過程中產(chǎn)生的含垢污水，導(dǎo)致?lián)Q熱管端部及內(nèi)壁結(jié)垢，降低傳熱效果，嚴(yán)重的導(dǎo)致?lián)Q熱管局部過熱爆管失效，特別在水質(zhì)異常時(shí)。

現(xiàn)有技術(shù)中還提出一種自排污換熱管及自排污高效換熱器，其通過在汽水混合物流道內(nèi)設(shè)置排污管來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排污功能。但在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，由于其排污管設(shè)計(jì)在汽水混合物流道內(nèi)，所以使得汽水混合物在流道內(nèi)發(fā)生偏流，易誘發(fā)設(shè)備產(chǎn)生震動(dòng)，在導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降的同時(shí)排污管及其附件表面也非常容易產(chǎn)生水垢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷或不足，本實(shí)用新型提供了一種有助于改善排污功能的換熱管。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種換熱管，其可以包括：汽水混合物套管，其具有一個(gè)封閉的盲端，并設(shè)置有汽水混合物出口；和給水內(nèi)管，套設(shè)在所述汽水混合物套管中，其一端從所述汽水混合物套管伸出，并且在伸出所述汽水混合物套管的部分上形成有給水入口，另一端形成給水出口并且與所述汽水混合物套管的盲端相距一定間隔，其中，所述換熱管還包括排污管，該排污管套設(shè)在所述給水內(nèi)管中，具有位于所述間隔中的吸污端和在汽水混合物套管外部從所述給水內(nèi)管中伸出的排污端。

優(yōu)選地，所述排污管的排污端可以設(shè)置有排污閥，用于控制排污管的通斷。更優(yōu)選地，所述排污管的排污端還可以連接有輔助給水內(nèi)管，該輔助給水內(nèi)管連接至供水水源，并設(shè)置有輔助給水閥，用于控制輔助給水內(nèi)管的通斷。

優(yōu)選地，所述排污管的截面積不大于所述給水內(nèi)管的截面積的30％。

優(yōu)選地，所述排污管的吸污端可以設(shè)置有污垢破碎特征，用于在固體污垢通過吸污端進(jìn)入排污管時(shí)使污垢碎裂?？蛇x地，所述污垢破碎特征可以包括由開孔、鋸齒形邊緣和梳齒形邊緣構(gòu)成的組中的一個(gè)或多個(gè)。

可選地，所述排污管的排污端可以從給水內(nèi)管的所述一端伸出，或從所述給水內(nèi)管的側(cè)壁伸出。

可選地，所述汽水混合物套管的所述盲端的相反端是封閉的，并且所述汽水混合物出口設(shè)置在汽水混合物套管的側(cè)壁上。可選地，所述汽水混合物套管的所述盲端的相反端是開放的，形成所述汽水混合物出口。

可選地，所述給水內(nèi)管的所述一端是封閉的，并且所述給水入口設(shè)置在給水內(nèi)管的側(cè)壁上?？蛇x地，所述給水內(nèi)管的所述一端是開放的，形成所述給水入口。

根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)方面，提供了一種換熱器，其包括：殼體，其具有用于被取熱物質(zhì)的進(jìn)口和出口；和

管束，其包括被插入所述殼體的多個(gè)換熱管，其中，所述多個(gè)換熱管中的至少一個(gè)為如上所述的換熱管。

在本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱管以及具有這種換熱管的換熱器中，排污管設(shè)置在給水內(nèi)管中，使得能夠消除由于排污管帶來的流體偏流，從而消除由此產(chǎn)生的設(shè)備震動(dòng)，提高了換熱管的可靠性和使用壽命。

附圖說明

通過參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。其中：

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例1的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例2的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例3的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例4的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例5的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6A～6E為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱管的吸污端的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)實(shí)用新型，而非對(duì)該實(shí)用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與實(shí)用新型相關(guān)的部分。

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例1的換熱管10的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，換熱管10為由汽水混合物套管11和位于汽水混合物套管內(nèi)的給水內(nèi)管12構(gòu)成的具有獨(dú)立水-汽回路的傳熱單元的封閉式結(jié)構(gòu)，其包括：汽水混合物套管11、給水內(nèi)管12和排污管13。

汽水混合物套管11具有一個(gè)封閉的盲端11a，并設(shè)置有汽水混合物出口11b。汽水混合物套管11的盲端11a的相反端是封閉的，并且汽水混合物出口11b設(shè)置在汽水混合物套管11的側(cè)壁上?？蛇x地，汽水混合物套管11的盲端11a的相反端是開放的，形成所述汽水混合物出口11b。

給水內(nèi)管12套設(shè)在汽水混合物套管11中，其一端從汽水混合物套管11伸出，并且在伸出汽水混合物套管11的部分上形成有給水入口12b，另一端形成給水出口12a并且與汽水混合物套管11的盲端11a相距一定間隔。在圖1所示示例中，給水內(nèi)管12的從汽水混合物套管11伸出的一端是開放的，形成給水入口12b。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，排污管13套設(shè)在給水內(nèi)管12中，具有位于所述間隔中的吸污端13a和在汽水混合物套管11外部從給水內(nèi)管12中伸出的排污端13b。在圖1所示示例中，排污管13的排污端13b可以從汽水混合物套管11外部的給水內(nèi)管12的側(cè)壁伸出。

在正常換熱工作中，排污管13的排污端13b是被關(guān)閉的，水從給水入口12b進(jìn)入給水內(nèi)管12，從給水出口12a一端排出，進(jìn)入給水內(nèi)管12與汽水混合物套管11之間的環(huán)形通道中，此時(shí)水經(jīng)由汽水混合物套管11的管壁與外部發(fā)生換熱，吸收熱量轉(zhuǎn)化為汽水混合物，最后汽水混合物從汽水混合物出口11b排出。

在需要排污時(shí)，打開排污管13的排污端13b。此時(shí)由于換熱管40內(nèi)與環(huán)境大氣之間存在很大的壓力差，在該壓力作用下，可以將換熱管40內(nèi)的污垢瞬時(shí)排出管外。具體而言，汽水混合物夾雜著污垢從排污管13的吸污端13a涌入，并經(jīng)由排污管13從排污端13b迅速地被排出。此后關(guān)閉排污端13b結(jié)束排污?？梢钥吹剑麄€(gè)排污工作非常迅速地完成。

由于排污管13設(shè)置在給水內(nèi)管12中，因此在換熱管10的整體構(gòu)造中沒有引入不對(duì)稱或不平衡的因素，從而能夠顯著抑制排污工作時(shí)換熱管乃至換熱器的震動(dòng)，提高了設(shè)備的可靠性和使用壽命。

另外，由于換熱管10的換熱較為集中于汽水混合物套管11的盲端11a的部位，所以這個(gè)位置上的污垢沉積最為嚴(yán)重。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，排污管13的吸污端13a設(shè)置在給水內(nèi)管12與汽水混合物套管11的盲端11a之間的間隔中，有利于提高排污效率、改善排污效果。

排污管13設(shè)置在給水內(nèi)管12內(nèi)，占據(jù)了給水內(nèi)管12一定的內(nèi)部空間，相比于同樣的給水內(nèi)管內(nèi)徑的給水內(nèi)管12，其供水量會(huì)有所減少。優(yōu)選地，排污管13的截面積可以設(shè)置為不大于給水內(nèi)管12的截面積的30％，以便于污垢順利地排出而不影響給水內(nèi)管12內(nèi)部的供水量。應(yīng)當(dāng)理解的是，排污管13的截面積大小不限于本實(shí)施例中規(guī)定的尺寸，可以根據(jù)實(shí)際使用情況而定。

盡管圖1所示的換熱管10中，給水內(nèi)管12的給水入口12b設(shè)置在給水內(nèi)管12的端部，但是本實(shí)用新型在這方面并不受限制。例如，如圖2所示，給水入口也可以設(shè)置在端部之外的其他部位。

圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例2的換熱管20的結(jié)構(gòu)示意圖。

換熱管20的結(jié)構(gòu)與前述實(shí)施例1中的換熱管10基本相同，不同之處在于，換熱管20的給水內(nèi)管22的從汽水混合物套管21伸出的一端是封閉的，而給水入口22b設(shè)置在給水內(nèi)管22的側(cè)壁上。如圖2所示，排污管23的排污端23b從給水內(nèi)管22封閉的一端伸出，水從該給水內(nèi)管22的側(cè)壁上的給水入口22b進(jìn)入給水內(nèi)管22，從給水出口22a一端排出至其與汽水混合物套管21的盲端21a的間隔中，由位于此間隔中的吸污端23a吸出換熱管10中的污垢，并將污垢從位于給水內(nèi)管22的封閉的一端伸出的排污端23b排出，如圖2所示。

圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例3的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。換熱管30的結(jié)構(gòu)與前述實(shí)施例2中的換熱管20基本相同，不同之處在于，換熱管30的排污管33的排污端33b可以設(shè)置有排污閥34，用于控制排污管33的通斷，如圖3所示。應(yīng)當(dāng)理解的是，前述實(shí)施例1中的換熱管10的排污管13的排污端13b也可以設(shè)置有排污閥，以便于在需要的時(shí)候隨時(shí)控制排污管13的通斷，此處不再贅述。

應(yīng)該理解的是，在本實(shí)用新型中，換熱管本身并不限于是否包括排污閥34。例如，使用者可以在將換熱管安裝至換熱器時(shí)，為該換熱器的換熱管的排污管中的每一個(gè)、一部分或者全部設(shè)置一個(gè)排污閥，以實(shí)現(xiàn)所期望的排污控制。

圖4為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例4的換熱管40的結(jié)構(gòu)示意圖。換熱管40的結(jié)構(gòu)與前述實(shí)施例3中的換熱管30的結(jié)構(gòu)類似，不同之處在于，換熱管40的排污管43的伸出給水內(nèi)管42的部分也可以通過三通接頭形成兩個(gè)分路，一路形成為排污端43b用于排污，該排污端43可以設(shè)置有排污閥44；另一路連接有輔助給水內(nèi)管45，該輔助給水內(nèi)管45連接至供水水源。該輔助給水內(nèi)管45可以通過連接至與給水內(nèi)管42相通的管道而連接至供水水源，也可以通過其他管道連接至供水水源。所述輔助給水內(nèi)管可以例如單獨(dú)設(shè)置有輔助給水閥46，用于控制輔助給水內(nèi)管45的通斷，如圖4所示。

換熱管40正常工作時(shí)，關(guān)閉排污閥44，而輔助給水閥46根據(jù)設(shè)計(jì)的需要可以打開或關(guān)閉。由于排污管43設(shè)置在給水內(nèi)管42內(nèi)，占據(jù)了給水內(nèi)管42一定的內(nèi)部空間，正常工作時(shí)輔助給水閥46常開，從輔助給水內(nèi)管45處持續(xù)補(bǔ)水，水源可與給水內(nèi)管42一致，這樣可彌補(bǔ)排污管43占據(jù)給水內(nèi)管42的空間、在同樣的給水內(nèi)管內(nèi)徑下引起給水內(nèi)管42水量減少的情況。

換熱管40需要排污時(shí)，關(guān)閉輔助給水閥46，打開排污閥44，由于換熱管40內(nèi)與環(huán)境大氣之間存在很大的壓力差，在該壓力作用下，可以將換熱管40內(nèi)的污垢瞬時(shí)排出管外，排污完成后，關(guān)閉排污閥44，打開輔助給水閥46，送入新鮮水，通過逆向清洗排污管43的內(nèi)部流道可以防止排污管43的內(nèi)部流道和吸污端43a堵塞。

圖5為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例5的換熱管50的結(jié)構(gòu)示意圖。換熱管50的結(jié)構(gòu)與前述實(shí)施例1中的換熱管10的結(jié)構(gòu)類似，不同之處在于，換熱管50的排污管53的出口管處也可以通過三通接頭形成兩個(gè)分路，一路設(shè)置有排污端53b和排污閥54用于排污；另一路可以連接有輔助給水內(nèi)管55，該輔助給水內(nèi)管55連接至供水水源，并設(shè)置有輔助給水閥56，用于控制輔助給水內(nèi)管55的通斷。

換熱管50在正常工作和排污時(shí)的工作原理與實(shí)施例4中的換熱管40相同，此處不再贅述。

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步介紹根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱管的吸污端的結(jié)構(gòu)。

圖6A～6E為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱管的吸污端的結(jié)構(gòu)示意圖。為進(jìn)一步提高排污效果，排污管的吸污端可以設(shè)置有污垢破碎特征，用于在固體污垢通過吸污端進(jìn)入排污管時(shí)使污垢碎裂。所述污垢破碎特征可以包括由開孔、鋸齒形邊緣和梳齒形邊緣構(gòu)成的組中的一個(gè)或多個(gè)。

如圖6A所示，排污管63A的吸污端63a上可以設(shè)置有多個(gè)規(guī)則的圓孔，固體污垢通過吸污端63a的多個(gè)圓孔進(jìn)入排污管63A時(shí)，圓孔的邊緣可以使污垢碎裂，從而順利從排污管63A中排出，提高了排污效果。

如圖6B所示，排污管63B的吸污端63b上可以設(shè)置有不規(guī)則的異形孔，例如，可以為十字形孔，如圖中視圖A所示。固體污垢通過吸污端63b的十字形孔進(jìn)入排污管63B時(shí)，十字形孔的邊緣可以使污垢碎裂。

如圖6C所示，在排污管63C的吸污端63c的外部可以附加一個(gè)具有鋸齒形邊緣的套筒。固體污垢通過吸污端63c的鋸齒形邊緣進(jìn)入排污管63C時(shí)，鋸齒形邊緣可以使污垢碎裂。

如圖6D所示，在排污管63D的吸污端63d的外部也可以附加一個(gè)具有梳齒形邊緣的套筒。梳齒形邊緣比圖6C中的鋸齒形邊緣多了一些破碎污垢的齒形，可以具有更好的碎污效果。

如圖6E所示，在排污管63E的吸污端63e的外部附加的梳齒形邊緣的套筒的圓周面上可以設(shè)置有多個(gè)通孔，這些通孔的銳邊和套筒的梳齒形邊緣可以一起破碎污垢，結(jié)合了前述幾種吸污端的優(yōu)點(diǎn)，從而更有利于從排污管中排出污垢。

上述吸污端的幾種結(jié)構(gòu)形式，旨在說明吸污端的結(jié)構(gòu)，但本實(shí)用新型不限于這幾種結(jié)構(gòu)形式。污垢破碎特征可以采用任何其他適合的構(gòu)造。

以下參照圖7介紹根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的、應(yīng)用了上述換熱管的換熱器100。如圖7所示，換熱器100，包括殼體110和管束120。

殼體110具有用于被取熱物質(zhì)的進(jìn)口111和出口112，管束120包括被插入殼體110的多個(gè)換熱管，其中，多個(gè)換熱管中的至少一個(gè)為如上所述的具有瞬時(shí)排污功能的換熱管。

以上描述僅為本申請的較佳實(shí)施例以及對(duì)所運(yùn)用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請中所涉及的實(shí)用新型范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。