[实用新型]热管壁温可控的分体式热管换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，特别是分体式热管换热器。

背景技术

目前，热管式换热器广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业中。常用的热管换热器有分体式换热器和整体式换热器。其中分体式换热器一般由如下部分组成：冷介质箱体（如空气、煤气箱体）、热介质箱体（如烟气箱体），箱体内安装的换热管排及连通冷、热介质换热管排的连管。通常选定某一工况，如冷介质进口温度20℃进行换热面的设计，当操作负荷增大或环境温度高于该工况时，换热器的换热能力会出现不足，余热不能全部回收；但若操作负荷降低或环境温度下降低于该工况时，换热能力又过剩，致使管壁温度过低而引起酸露点腐蚀和积垢。采用热风循环或冷空气旁通措施可以在小范围内提高管壁温度。但热风循环设计会使换热器体积增大较多且风机负荷增大；而冷空气旁通则使余热回收量降低，且负荷越小或环境温度越低时需冷风旁通量越大，余热回收量则越少。因此上述换热器的不足之处在于：当换热器在操作工况或冬夏季气温发生变化时，不能同时满足热管热侧管壁温度高于烟气酸露点和获得最大的余热回收量两项指标，与节能降耗的要求尚存在差距。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种当操作负荷变化或环境温度变化时，可始终控制热管壁温恒定且略高于烟气酸露点，同时又能最大限度地回收热量的热管壁温可控的分体式热管换热器。

本实用新型主要是在现有分体式热管换热器的回流管上设自控阀，该自控阀与设在上升管上的压力或温度变送器相连，同时在该分体式热管换热器上还设有分别与上升管和回流管相连通的缓冲罐。上述分体式热管换热器基本与现有技术一样，即上下设置的冷、热介质箱体，其侧面分别设有冷、热介质的进、出口，内部设有若干管排单元，该管排单元是由若干根竖直的换热管，上下两端分别与上、下集箱连通构成的。上述冷、热介质箱体内的若干管排单元可以是多排，即管排单元的集箱相互平行；当冷、热介质气量大时所需管排单元比较长，可根据运输及安装尺寸，也可以设并列的若干列，即管排单元的集箱同轴线。上述热介质箱体内的每个管排单元的上集箱均通过上升管与冷介质箱体内的一个管排单元的上集箱相连，而热介质箱体内的每个管排单元的下集箱均通过回流管与冷介质箱体内的一个管排单元的下集箱相连，并且上升管连接的冷热介质箱体内的两管排单元其回流管也连接该两管排单元，构成工质循环回路。在上述热介质箱体内靠近热介质出口侧的一个或多个管排与对应的冷介质入口侧一个或多个管排构成的循环回路的上升管上设有与变送器相连的压力或温度传感器，如是温度传感器，其可直接设在上升管外壁上，如是压力传感器则需在上升管上设将传感器置入的通孔并封闭。最好，工质循环回路内压力大于大气压的工况，采用压力传感器，由于工质循环回路汽相空间压力相同，其采集的数值误差小，可控性好；而工质循环回路内压力小于大气压的工况，采用温度传感器，由于其采集的是总上升管外壁的温度，因此密封性能好。压力或温度传感器采集的信号经变送器送至与回流管相连的自控阀上。另与上升管相连通的压力平衡管另一端与缓冲罐上部相连通，该缓冲罐下部通过导管与回流管相连通。最好上述热介质箱体内靠近热介质出口侧的多个管排单元的上（下）集箱各自通过短管与一根上（下）联管相连，上述冷介质箱体内与热介质箱体内相对应的管排单元的上（下）集箱各自通过短管与一根上（下）联管相连，上述冷、热介质箱体的上联管分别与一根总上升管的上、下两端相连通，而下联管分别与一根总回流管的上、下两端相连通，构成工质循环回路。在上述总上升管上设有压力或温度变送器的传感器，同样，如是温度变送器的传感器，其可直接设在总上升管外壁上，如是压力变送器的传感器则需在上升管上设将传感器置入的通孔并封闭。与上述压力或温度变送器相连的自控阀设在上述总回流管上。另与上升管相连通的压力平衡管另一端与缓冲罐上部相连通，该缓冲罐下部通过导管与总回流管相连通，该缓冲罐的位置与热介质箱体管排单元换热管的位置相对应。