可控溫自冷卻保護(hù)高溫u型管蒸發(fā)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可控溫自冷卻保護(hù)高溫U型管蒸發(fā)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家環(huán)保要求的提高，能源的回收利用越來(lái)越受到重視，但高溫或超高溫帶壓介質(zhì)的能量回收較為困難，主要受制于材料在高溫環(huán)境中承壓能力，特別是普通金屬材料在溫度超過(guò)500°C以上時(shí)，其設(shè)計(jì)許用應(yīng)力僅為常溫時(shí)的1/3，當(dāng)高溫介質(zhì)壓力較高時(shí)，換熱設(shè)備用材計(jì)算厚度非常厚，有時(shí)會(huì)超出現(xiàn)有材料生產(chǎn)能力，且高溫會(huì)引起較大的膨脹應(yīng)力，造成換熱設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種可控溫自冷卻保護(hù)高溫
U型管蒸發(fā)器。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:可控溫自冷卻保護(hù)高溫U型管蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括管程筒體12、殼程筒體7和管板3，管板3將管程筒體12和殼程筒體7分割開(kāi)，管板3 —端連接管程筒體12，管板3另一端連接殼程筒體7 ;管程筒體內(nèi)設(shè)有中心調(diào)節(jié)閥11和雙側(cè)調(diào)節(jié)閥2和導(dǎo)流管10 ;殼程筒體7內(nèi)設(shè)有U型換熱器5，U型管換熱器為中心向四周發(fā)散形布置。
[0005]蒸發(fā)器高溫介質(zhì)從殼程入口 9進(jìn)入導(dǎo)流管10，導(dǎo)流管10連有三通，高溫介質(zhì)在三通處可向兩個(gè)方向分流，一端連接U型換熱管5，另一端流向中心調(diào)節(jié)閥11 ;正常工作時(shí)中心調(diào)節(jié)閥11為關(guān)閉狀態(tài)，高溫介質(zhì)全部從U型換熱管5通過(guò)進(jìn)行換熱，降溫后的管程介質(zhì)從分布在管板3四周的U型換熱管5出口流出，低溫管程介質(zhì)繼續(xù)通過(guò)雙側(cè)調(diào)節(jié)閥2 ;正常工作時(shí)雙側(cè)調(diào)節(jié)閥為完全開(kāi)啟狀態(tài)，出U型換熱管5低溫介質(zhì)對(duì)管程筒體12進(jìn)行低溫保護(hù)，最后從管程出口 I流出蒸發(fā)器。
[0006]當(dāng)設(shè)備換熱負(fù)荷降低時(shí)，中心調(diào)節(jié)閥11根據(jù)控溫要求部分開(kāi)啟，將部分高溫介質(zhì)直接分流不進(jìn)行換熱，雙側(cè)調(diào)節(jié)閥2與中心調(diào)節(jié)閥11互為垂直布置，即中心調(diào)節(jié)閥11逐漸開(kāi)啟時(shí)，雙側(cè)調(diào)節(jié)閥2逐漸關(guān)閉，另一部分高溫介質(zhì)經(jīng)U型換熱管5進(jìn)行換熱，降溫后的管程介質(zhì)與分流的部分未降溫管程介質(zhì)進(jìn)行混合，混合后的管程介質(zhì)溫度達(dá)到所需的控溫要求溫度范圍，根據(jù)該控溫原理，當(dāng)換熱負(fù)荷逐漸降低時(shí)，從中心調(diào)節(jié)閥11分流到筒體12的高溫介質(zhì)占總流量比例逐步提高，從中心調(diào)節(jié)閥11分流到U型換熱器的高溫介質(zhì)占總流量比例逐步降低。
[0007]U型換熱管5入口處設(shè)有保護(hù)套管4，保護(hù)套管4外側(cè)設(shè)有絕熱陶瓷纖維，同時(shí)U型換熱管5入口端管板3表面涂敷隔熱襯里材料。
[0008]低溫殼程介質(zhì)從殼程入口 8進(jìn)入殼程筒體7，與U型換熱管5內(nèi)的管程高溫介質(zhì)進(jìn)行換熱，吸熱殼程介質(zhì)從殼程出口 6流出蒸發(fā)器。
[0009]本發(fā)明還具有如下有益效果:
1、該蒸發(fā)器采用U型管，避免了設(shè)備因換熱管的膨脹而導(dǎo)致的局部應(yīng)力損壞； 2、換熱管入口端涂敷耐熱材料和設(shè)置保護(hù)套管，避免管板受高溫介質(zhì)損壞；
3、U型換熱管中心向四周發(fā)散式布置，管板在周向受熱均勻，避免管板受熱不均引起局部應(yīng)力損壞；
4、U型管出口布置在四周，降溫后的低溫管程介質(zhì)對(duì)管程筒體進(jìn)行低溫保護(hù)；
5、管程內(nèi)設(shè)置控溫調(diào)節(jié)閥，適應(yīng)不同換熱負(fù)荷下保持蒸發(fā)器管程出口溫度。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為可控溫自冷卻保護(hù)高溫U型管蒸發(fā)器示意圖。
[0011]圖2 U型換熱管入口保護(hù)套管局部放大圖。
[0012]附圖標(biāo)記說(shuō)明:管程出口 1、雙側(cè)調(diào)節(jié)閥2、管板3、保護(hù)套管4、U型換熱管5、殼程出口 6、殼程筒體7、殼程入口 8、殼程入口 9、導(dǎo)流管10、中心調(diào)節(jié)閥11、管程筒體12。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以?xún)?yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
實(shí)施例
[0014]蒸發(fā)器高溫介質(zhì)從殼程入口 9進(jìn)入導(dǎo)流管10，導(dǎo)流管10材料為耐高溫、耐腐蝕不銹鋼或鎳基材料，導(dǎo)流管10連有三通，高溫介質(zhì)在三通處可向兩個(gè)方向分流，一端連接U型換熱管5，另一端流向中心調(diào)節(jié)閥11。正常工作時(shí)中心調(diào)節(jié)閥11為關(guān)閉狀態(tài)，高溫介質(zhì)全部從U型換熱管5通過(guò)進(jìn)行換熱，降溫后的管程介質(zhì)從分布在管板3四周的U型換熱管5出口流出，即進(jìn)入管板3左側(cè)的管程筒體12內(nèi)，低溫管程介質(zhì)繼續(xù)通過(guò)雙側(cè)調(diào)節(jié)閥2，正常工作時(shí)雙側(cè)調(diào)節(jié)閥為完全開(kāi)啟狀態(tài)，出U型換熱管5低溫介質(zhì)對(duì)管程筒體12進(jìn)行低溫保護(hù)，最后從管程出口 I流出蒸發(fā)器(雙側(cè)調(diào)節(jié)閥2將管程筒體12分割成兩個(gè)腔體)。當(dāng)設(shè)備換熱負(fù)荷降低時(shí)，設(shè)備換熱面積富余量較大，中心調(diào)節(jié)閥11根據(jù)控溫要求部分開(kāi)啟，將部分高溫介質(zhì)直接分流不進(jìn)行換熱，雙側(cè)調(diào)節(jié)閥2與中心調(diào)節(jié)閥11互為垂直布置(即中心調(diào)節(jié)閥11逐漸開(kāi)啟時(shí)，雙側(cè)調(diào)節(jié)閥2逐漸關(guān)閉)，另一部分高溫介質(zhì)經(jīng)U型換熱管5進(jìn)行換熱，降溫后的管程介質(zhì)與分流的部分未降溫管程介質(zhì)進(jìn)行混合，混合后的管程介質(zhì)溫度達(dá)到所需的控溫要求溫度范圍，根據(jù)該控溫原理，當(dāng)換熱負(fù)荷逐漸降低時(shí)，從中心調(diào)節(jié)閥11分流到筒體12的高溫介質(zhì)占總流量比例逐步提高，從中心調(diào)節(jié)閥11分流到U型換熱器的高溫介質(zhì)占總流量比例逐步降低。U型換熱管5入口處設(shè)有保護(hù)套管4，保護(hù)套管4外側(cè)設(shè)有絕熱陶瓷纖維，同時(shí)U型換熱管5入口端管板3表面涂敷隔熱襯里材料，絕熱材料的作用是隔絕高溫管程高溫介質(zhì)對(duì)管板的損壞。
[0015]低溫殼程介質(zhì)從殼程入口 8進(jìn)入殼程筒體7，與U型換熱管5內(nèi)的管程高溫介質(zhì)進(jìn)行換熱，吸熱殼程介質(zhì)從殼程出口 6流出蒸發(fā)器。
[0016]圖2為換熱管入口保護(hù)套管結(jié)構(gòu)局部示意圖，入口保護(hù)套管4插入U(xiǎn)型換熱管5入口處，在入口保護(hù)套管4外壁包裹陶瓷纖維等絕熱材料，避免高溫管程介質(zhì)對(duì)管板3和換熱管5產(chǎn)生熱應(yīng)力損壞，同時(shí)避免在管板3和換熱管5入口端產(chǎn)生膜狀沸騰而造成設(shè)備的損壞，保護(hù)套管4喇叭口設(shè)計(jì)降低管程介質(zhì)流進(jìn)保護(hù)套管4時(shí)入口局部阻力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.可控溫自冷卻保護(hù)高溫U型管蒸發(fā)器，其特征在于:所述蒸發(fā)器包括管程筒體(12)、殼程筒體(7)和管板(3)，管板(3)將管程筒體(12)和殼程筒體(7)分割開(kāi)，管板(3) —端連接管程筒體(12)，管板(3)另一端連接殼程筒體(7);管程筒體內(nèi)設(shè)有中心調(diào)節(jié)閥(11)和雙側(cè)調(diào)節(jié)閥(2)和導(dǎo)流管(10);殼程筒體(7)內(nèi)設(shè)有U型換熱器(5)，U型管換熱器為中心向四周發(fā)散形布置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控溫自冷卻保護(hù)高溫U型管蒸發(fā)器，其特征在于:蒸發(fā)器高溫介質(zhì)從殼程入口(9)進(jìn)入導(dǎo)流管(10)，導(dǎo)流管(10)連有三通，高溫介質(zhì)在三通處可向兩個(gè)方向分流，一端連接U型換熱管(5)，另一端流向中心調(diào)節(jié)閥(11);正常工作時(shí)中心調(diào)節(jié)閥(11)為關(guān)閉狀態(tài)，高溫介質(zhì)全部從U型換熱管(5)通過(guò)進(jìn)行換熱，降溫后的管程介質(zhì)從分布在管板(3)四周的U型換熱管(5)出口流出，低溫管程介質(zhì)繼續(xù)通過(guò)雙側(cè)調(diào)節(jié)閥(2);正常工作時(shí)雙側(cè)調(diào)節(jié)閥為完全開(kāi)啟狀態(tài)，出U型換熱管(5)低溫介質(zhì)對(duì)管程筒體(12)進(jìn)行低溫保護(hù)，最后從管程出口(I)流出蒸發(fā)器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可控溫自冷卻保護(hù)高溫U型管蒸發(fā)器，其特征在于:當(dāng)設(shè)備換熱負(fù)荷降低時(shí)，中心調(diào)節(jié)閥(11)根據(jù)控溫要求部分開(kāi)啟，將部分高溫介質(zhì)直接分流不進(jìn)行換熱，雙側(cè)調(diào)節(jié)閥(2)與中心調(diào)節(jié)閥(11)互為垂直布置，即中心調(diào)節(jié)閥(11)逐漸開(kāi)啟時(shí)，雙側(cè)調(diào)節(jié)閥(2)逐漸關(guān)閉，另一部分高溫介質(zhì)經(jīng)U型換熱管(5)進(jìn)行換熱，降溫后的管程介質(zhì)與分流的部分未降溫管程介質(zhì)進(jìn)行混合，混合后的管程介質(zhì)溫度達(dá)到所需的控溫要求溫度范圍，根據(jù)該控溫原理，當(dāng)換熱負(fù)荷逐漸降低時(shí)，從中心調(diào)節(jié)閥(11)分流到管程筒體(12)的高溫介質(zhì)占總流量比例逐步提高，從中心調(diào)節(jié)閥(11)分流到U型換熱器的高溫介質(zhì)占總流量比例逐步降低。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的可控溫自冷卻保護(hù)高溫U型管蒸發(fā)器，其特征在于:U型換熱管(5)入口處設(shè)有保護(hù)套管(4)，保護(hù)套管(4)外側(cè)設(shè)有絕熱陶瓷纖維，同時(shí)U型換熱管(5)入口端管板(3)表面涂敷隔熱襯里材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的可控溫自冷卻保護(hù)高溫U型管蒸發(fā)器，其特征在于:低溫殼程介質(zhì)從殼程入口(8)進(jìn)入殼程筒體(7)，與U型換熱管(5)內(nèi)的管程高溫介質(zhì)進(jìn)行換熱，吸熱殼程介質(zhì)從殼程出口(6)流出蒸發(fā)器。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了可控溫自冷卻保護(hù)高溫U型管蒸發(fā)器，蒸發(fā)器包括管程筒體12、殼程筒體7和管板3，管板3將管程筒體12和殼程筒體7分割開(kāi)，管板3一端連接管程筒體12，管板3另一端連接殼程筒體7；管程筒體內(nèi)設(shè)有中心調(diào)節(jié)閥11和雙側(cè)調(diào)節(jié)閥2和導(dǎo)流管10；殼程筒體7內(nèi)設(shè)有U型換熱器5，U型管換熱器為中心向四周發(fā)散形布置。避免了設(shè)備因換熱管的膨脹而導(dǎo)致的局部應(yīng)力損壞。
【IPC分類(lèi)】F28D7/06, F28F27/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105202949
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510666260
【發(fā)明人】江晶亮, 朱玲雯, 亓安芳
【申請(qǐng)人】上海鍋爐廠有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日