一種集熱套管熱管式余熱鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型為余熱回收利用領域提供一種集熱套管熱管式余熱鍋爐，它主要由筒體、上集箱、下集箱、集熱管、套管熱管等組成，熱管以筒體為隔板，外套管為熱端在筒體內，內套管為冷端在套管內，冷端開口端穿出筒體封裝在集熱管內，該結構的水和水蒸汽的流道都在筒體外，避免了余熱介質的腐蝕和磨損，即使外套管損壞，內套管仍可正常工作，使用壽命長，另外制作簡單，易于維修，筒體內只有套管熱管，余熱介質通道大，阻力小，動力損失小。
【專利說明】一種集熱套管熱管式余熱鍋爐
[0001] 所屬領域:本實用新型涉及的是用集熱套管熱管鍋爐來回收余熱的技術。
【背景技術】 [0002] :在余熱回收利用方面先后產生了火管廢熱鍋爐、水管廢熱鍋爐、熱管余 熱鍋爐，熱管余熱鍋爐有許多優點，現被廣泛用來回收窯爐等煙道尾氣的余熱，附產蒸汽， 達到節能的目的，但現有的熱管余熱鍋爐采用的是熱管水包組合內件結構，即在水包筒體 上開孔，然后將熱管的冷端插入水包，再進行封焊，熱管的熱端均勻分布在水包外圍，然后 將該熱管水包組合內件裝在設備的殼體內，水包的進水管由水包的下封頭引至殼體外，水 包的汽相出口管由水包的上封頭引至殼體外，該結構由于將熱管水包及水包的進水管、汽 相出口管裝在殼體內，受余熱介質的磨損和腐蝕，設備的使用壽命短，且損壞后不易發現和 維修，同時由于熱管水包組合內件占用了較大的空間，影響了余熱介質的通道，設備的外徑 被迫放大，用材增加，造價上升;另外該熱管的結構為單支鋼管兩端封口，內加工質再真空， 該結構的熱管熱端在筒體內同樣受余熱介質的磨損和腐蝕，使用壽命短，熱管熱端損壞后 熱管就不能工作，失去作用。
[0003] 發明目的：本實用新型的目的是提供一種制作簡單，造價較低，導熱性能強，水和 水蒸汽的流道在筒體之外，磨損和腐蝕少，使用壽命長，損壞后易發現和維修，同時即使熱 管熱端在筒體內受余熱介質的磨損和腐蝕損壞后，其熱管仍然可以正常工作，且余熱介質 通道大，阻力小，動力損失小的新型余熱鍋爐。
[0004]
【發明內容】
:本實用新型的目的是這樣實現的，本實用新型它主要由筒體、上集箱、 下集箱、集熱管、套管熱管等組成，其套管熱管以筒體為隔板，外套管充當熱端在筒體內，內 套管充當冷端在套管內，套管熱管其冷端的開口端通過在筒體上開的孔徑為D1的孔穿到筒 體之外，然后將套管熱管的外套管縮口端與筒體上直徑為D1的孔之間的縫隙封焊，然后再 將套管熱管冷端的開口端封裝在集熱管管內，然后再將集熱管管束的上下口分別封裝在上 集箱和下集箱之內，至此整個水汽流道接通；當含有余熱的介質流經筒體內套管熱管的熱 端一一外套管時，熱管的熱端將吸收的余熱通過內外套管之間的工質傳遞給內套管一一熱 管的冷端，然后再由熱管的冷端一一內套管對其管內的水進行加熱，內套管內的水受熱，水 汽密度減小，水汽由內套管內上升傳到集熱管管束內并對其中的水進行加熱，產生的蒸汽 由上集箱蒸汽出口送出，同時集熱管管束內的水回流到內套管內進行自然循環加熱；該套 管熱管是將一端封閉另一端開口的內套管裝到一端封閉另一端縮口的外套管之內，然后再 將外套管的縮口端與內套管的開口端之間的縫隙封焊好，然后在外套管的封口端開一小 孔，加入熱管工質再真空后封閉小孔即成套管熱管。外套管充當熱端在筒體內吸收介質余 熱，并將熱量傳遞給內外兩套管之間的工質，工質受熱汽化充滿內外兩套管之間的空腔，并 將熱量傳遞給充當熱管冷端的內套管，內套管再將其吸收的熱量傳遞給其管內被加熱的 水，同時內套管內的水對集熱管管束內的水進行自然循環加熱，從而完成熱量回收的全過 程;具體制作為:先制作好一定數量的套管熱管，然后在設備的筒體上沿徑向和軸向開出對 應數量的直徑為D1的孔，孔徑D1要求為(M+lmm)<Dl<(M+3mm)，其中Μ為套管熱管的外套管 縮口處的外徑;套管熱管以筒體為隔板，熱端在筒體內，冷端在套管內，套管熱管其冷端的 開口端通過在筒體上開的孔徑為D1的孔穿到筒體之外，然后將套管熱管與筒體上直徑為D1 的孔之間的縫隙封焊，然后將套管熱管冷端的開口端封裝在集熱管管內；集熱管的制作是 將鋼管沿軸向切割成兩瓣，然后將每瓣鋼管的切割面沿筒體軸向貼在筒體外側，并將筒體 外側對應的套管熱管冷端的開口端封裝在每一瓣鋼管之內，再將每瓣鋼管和筒體間的縫隙 封焊好，每一束集熱管和被封裝的對應的套管熱管組合體稱為集熱套管熱管;上集箱、下集 箱的制作是將鋼管沿軸向切割成兩瓣，然后將每瓣鋼管的切割面沿筒體徑向貼在筒體外 偵I并彎制成筒體套圈，再在套圈上開出與集熱管口數量相同大小相對應的管口，再用套圈 分別將筒體外側上的集熱管管束的上、下管口封裝在套圈之內，再將套圈和筒體之間、集熱 管管口之間的縫隙分別封焊好;在完成上述主體制作后，再將設備的底座、上蓋、人孔、排灰 口等裝到筒體上，然后再在筒體上開好余熱介質的進出口，在上、下集箱上分別裝上水蒸汽 出口管、進水管、排污管;在完成上述工作后，對上、下集箱及集熱管進行整體水壓試驗，該 設備上、下集箱及集熱管設計壓力1.6Mpa，工作壓力用戶可在1.3Mpa以下選定;該結構的水 的流道都在筒體外面，磨損和腐蝕少，使用壽命長，即使在筒體內的套管熱管的熱端--外 套管受余熱介質的磨損和腐蝕損壞后，其套管熱管的冷端一一內套管仍然可以正常工作； 套管熱管由于外加翅片，具有較大的翅化比，傳熱系數高，換熱效果;該結構的水的流道都 在筒體外側面，并采用集熱管的結構，結構簡化，制作簡單，安裝方便，各集熱管之間都有間 距，損壞后易發現和維修，同時由于筒體外壁成為集熱管束的組成部分，伴有水汽循環換 熱，設備可用于600°C介質的熱能回收。
[0005] 發明優點:本實用新型具有如下優點，制作簡單，造價較低，導熱性能強，水和水蒸 汽的流道在筒體之外，磨損和腐蝕少，同時即使套管熱管的外套管一一熱端損壞，內套管仍 可正常工作，使用壽命長，損壞后易發現和維修，另外余熱介質通道大，阻力小，動力損失 小，并可用于500°c介質的熱能回收。
【附圖說明】 [0006] ：附圖的說明如下：圖1為設備主剖視圖，圖中1為筒體、2為下集箱、3為套 管熱管、4為集熱管、5為上集箱、6為設備底座、7為支架、8為上蓋、al-2為軟水進口、bl-2為 水蒸汽出口、c為余熱介質進口、d為余熱介質出口、e為排灰口、f為排污口、gl-2為人孔;圖2 為A-A俯剖視圖，圖中al-2為軟水進口、2為下集箱、4為集熱管、11為熱管冷端開口；圖3為左 視圖，圖中D為套管熱管式余熱鍋爐的直徑、Η為套管熱管式余熱鍋爐的高、9為套管熱管的 熱端外套管、10為套管熱管的冷端內套管；圖4為熱管部件圖，圖中9為套管熱管的熱端外套 管、10為套管熱管的冷端內套管、11為套管熱管冷端開口端、12為套管熱管外套管的縮口 端、13為套管熱管的內套管封口端、14為套管熱管的外套管封口端、Μ為套管熱管的外套管 縮口處的外徑。
[0007] 實施例:本實用新型將結合附圖，以某合成氨廠的固定層煤氣發生爐的余熱回收 為實施例，作進一步詳細描述：
[0008] 經對該廠固定層煤氣發生爐進行實測得，該廠單爐煤氣產量為8300NM3/h，爐煤爐 出口煤氣溫度為350°C，壓力為0 · 03Mpa，系統蒸汽壓力為0 · 2Mpa，系統軟水溫度為85 °C，根 據上述主要參數，考慮到進套管熱管式余熱鍋爐的介質為煤氣，為防止低溫露點腐蝕，故取 套管熱管式余熱鍋爐的余熱介質出口溫度為130°C，蒸汽壓力為0.2Mpa，筒體壓力為 0.05Mpa作為設計參數進行設計制作，具體數據如下表所示。
[0009] 一、管口表
[0010]
_[0012]另外，本設備的筒體、底座、上蓋、支架、余熱介質進口、余熱介質出□、排灰口、人 孔用Q235-B鋼材制作;上下集箱、集熱管、軟水進口、蒸汽出口、排污口用20號鍋爐鋼制作。
【主權項】
1. 一種集熱套管熱管式余熱鍋爐，它主要由筒體、上集箱、下集箱、集熱管、套管熱管等 組成，其特征在于:套管熱管以筒體為隔板，外套管為熱端在筒體內，內套管為冷端在套管 內，外套管在筒體內吸收煙氣的余熱并將熱量通過套管之間的工質傳給內套管，再由內套 管對其管內的水進行加熱。
【文檔編號】F22B1/18GK205480903SQ201520637242
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年8月13日
【發明人】黃德夫
【申請人】黃德夫