[实用新型]一种烟气余热回收换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及余热回收换热设备与技术领域，具体是指一种烟气余热回收换热器。

背景技术

节能减排是我国国民经济发展的一项重要决策，国家制定的能源中长期发展规划纲要中也将节能减排作为我国能源战略发展的重点之一。我国能源的利用效率与国际先进水平差距很大，造成能源利用效率低的原因主要包括热能转换装备技术落后、废热和余热利用效率低等。

绝大部分工业过程以及民用的燃气器具等都是以热量的形式消耗着大量能源，以余热形式散失到环境的能量占工业总能耗的50％以上。据统计我国每年约有相当于5000万吨标准煤以上的工业余热待回收利用。此外，这些余热直接地排放到环境中，不仅白白地浪费了可贵的能源资源，而且余热载体及其相关污染物的排放还带来严重的环境影响。然而由于烟气成分的复杂以及气体换热效率的低下，这部分余热的回收利用难度也相对较大。目前，工业中一般采用普通翅片管换热器和热管换热器来回收这一部分余热。普通翅片管换热器是将一定形状的金属片嵌套在普通金属管上，或者采用高频焊和浸焊的方式使其与金属管连接更紧固。这种方式的缺点是翅片与换热管之间存在一定的接触热阻，影响换热效率，同时使用大量金属片，增加了材料的消耗，也使得换热设备的压降增大，设备的抗腐蚀性能降低。热管换热器虽然有很好的抗腐蚀性能，但是总换热系数低，设备体积庞大，制造成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种烟气余热回收换热器，以克服现有烟气余热回收常用的热管或翅片管换热器效率低、体积庞大等缺陷。

本实用新型利用椭圆状或扁平状多通道结构换热管不但提高了单位体积内烟气与换热管表面的接触面积，而且挤压了管内流体的热边界层，使管内被加热流体温度梯度集中在近壁面分布更加均匀，使得换热器变得更为紧凑。同时，烟气在横掠过其具有波纹的表面时产生一定的压力梯度，提高了烟气的湍流程度，增强了传热，从而提高了烟气余热回收的效率。

本实用新型目的通过如下技术方案实现：

一种烟气余热回收换热器，包括烟气进口、烟气出口、余热回收流体进口、余热回收流体出口、换热管、管板、封箱和外壁；分别与两块管板连接，两块管板位于两块封箱内侧；多根换热管左右两端分别经过两块管板与封箱连通，两封箱为空腔结构，在封箱内设置有隔板，隔板将封箱间隔成多个封闭的腔体，封箱顶部和底部分别设有余热回收流体进口和余热回收流体出口；所述换热管为紫铜管或不锈钢管，经过机械加工形成具有2-4个椭圆状或扁平状流通通道的多通道结构，同一换热管内的椭圆状或扁平状流通通道被换热管挤压凹陷形成的管内凸肋分隔成单独的通道；所述换热管在水平和垂直方向上间隔排列，相邻两换热管外壁在水平方向上的间距离为1-10毫米，在垂直方向上的间距为3-10毫米。

为进一步实现本实用新型目的，所述换热管优选为不锈钢管，经过机械加工形成具有4个椭圆状流通通道的多通道结构。

所述换热管中相邻两换热管外壁在水平方向上的间距离优选为2毫米，在垂直方向上的间距优选为5毫米。

所述换热管优选为不锈钢管，经过机械加工形成具有2个扁平状流通通道的多通道结构。

所述换热管中相邻两换热管外壁在水平方向上的间距离为2毫米，在垂直方向上的间距为5毫米。

所述封箱与管板之间优选采用螺栓和密封圈进行连接和密封。

本实用新型所述的余热回收流体可以是生活用热水以及工业过程中需要加热的各种液态物料等。

本实用新型的工作原理是：废热烟气由烟气入口进入，流经换热管外壁、管板与换热装置壁面构成的换热通道，并与换热管内的余热回收流体通过换热管的壁面进行热交换，烟气温度降低，由烟气出口排出；余热回收流体由其入口进入管箱，在两个管箱内隔板的作用下，蛇形通过各排换热管的管内通道，并与换热管外的废热烟气通过换热管的壁面进行热交换，余热回收流体温度升高，由其出口排出。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1.本实用新型采用工业普通圆形换热金属管经过机械加工挤压等工艺制造成多椭圆状或扁平状多通道结构，可使管内被加热流体分布均匀，温度梯度集中于换热避免附近，烟气气体则在外侧与椭圆或扁状多通道的波纹表面垂直流动，产生一定的压力梯度，增强烟气气体的湍流，提高换热效率。同时与普通圆管、椭圆管和扁管等异型管换热器相比，利用椭圆状或扁平状多通道结构换热管可使单位体积内烟气与换热管表面的接触面积提高1倍以上。使得本实用新型具有换热系数高、结构紧凑的特点。