[实用新型]一种组合式换热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换热系统，具体的说是涉及一种石油化工、火电电力、冶金、热能工程等行业的所使用的热回收系统中的组合式换热系统，属于高温热回收系统技术领域。

背景技术

目前，在石油化工、火电电力、冶金、热能工程等行业中通常使用热回收系统对高温介质的热能进行回收利用，这种高温介质的热回收系统一般采用单台或者多台换热器。采用单台换热器回收高温热能，具有高温介质管道少、设备占地面积小的优点，但是存在热能的梯级综合利用较差、热回收效能较低的缺点；采用多台换热器回收高温热能具有热回收效能较高的优点，但是多台换热器之间高温管道较长会导致高温介质的压力损失较大，而且采用多台换热器，占地面积大，增加投资成本。

为提高高温介质热回收的利用效率，一些专利文件中公开了高温介质热回收装置，如公告号为CN2557914Y、名称为“一种高温显热回收组合式换热器”的中国实用新型专利中公开了一种组合式换热器，该换热器具有高温介质流动阻力低、设备占地面积小的优点，但是由于该换热器膨胀节组件来克服热膨胀的问题，由于膨胀节是一种易损件，膨胀节损坏后很容易出现事故，而且这种换热器微固定管板列管式，在高温情况下容易出现膨胀开裂的问题。又如公告号为CN201159608Y、名称为“组合式换热器”的中国实用新型专利中公开了一种立式组合式换热器，该换热器具有压降损失小、节能效果好、占地面积小的优点，但是该设备是将多台换热器简单的组合，且组合的换热器也采用了固定管板列管式换热器，也存在容易开裂的安全问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种组合式换热系统，以解决现有技术的高温热回收系统中的换热器压降损失大、占地面积大、容易开裂出现安全事故的技术问题。

本实用新型采用如下技术方案：一种组合式换热系统，包括一端具有高温介质进口、另一端具有高温介质出口的壳体，所述壳体内设有换热管束，所述壳体外设有与换热管束通过管道连通的汽包，所述管道包括连通在汽包和换热管束进口之间的下降管以及连通在换热管束出口和汽包之间的上升管。

所述壳体的数量至少为两个。

所述每个壳体中换热管束的数量至少为两个，同一个壳体中的各换热管束沿高温介质流动的方向依次布置。

所述汽包的数量至少为两个，各汽包沿高温气体流动的方向温度依次降低。

所述各换热管束分别通过上升管和下降管与对应的汽包连接，温度较低的后一个汽包中的饱和介质出口连通有再热管，该再热管从温度较高的前一个汽包中穿出。

所述不同壳体中处于相同位置的换热管束并联后与对应的汽包连通。

所述同一个壳体中前一个换热管束所连接的汽包与后一个换热管束的进口连通。

所述壳体的内壁上设有隔热材料。

本实用新型将换热管束设置在壳体内，换热管束通过上升管和下降管与汽包连通形成自然循环，在使用时，高温介质在壳体内流动时，高温介质的一部分热量被换热管束内的介质带走，使高温介质的温度降低，而且由于高温介质流动的距离和阻力小，其压降损失也较小；另外，由于换热管束设置在壳体内，换热管束可以自由膨胀，避免了换热系统开裂的安全问题。同时由于换热管束与汽包连通，在自然循环的作用下换热管束内的介质进入汽包中，使汽包内的介质被加热，最终得到不同温度、不同状态的热介质，从而使高温介质的热能得到充分利用。而且由于汽包的作用，换热管束中的介质处于沸腾状态，具有传热膜系统大，节省换热面积。因此，本实用新型的组合式换热系统的壳程短、高温介质流动阻力和阻力小、压降损失小，不易出现膨胀开裂的安全问题，而且高温介质的热能可以被充分利用。

进一步的，设置两个或两个以上的壳体，高温介质可在两个或两个以上的壳体中流动，使本实用新型能够对多系列高温介质的热能进行回收。

进一步的，在每个壳体中设置两个或两个以上的换热管束，高温热介质在壳体流动时，通过多个换热管束传递热量，使高温介质热能的回收利用率进一步提高。

进一步的，通过设置两个或两个以上不同温位的汽包，高温介质介质在壳体流动时，通过换热管束将高温介质的热量传递到对应温位的汽包中，从而获得不同温度等级的介质。

进一步的，温度较低的后一个汽包中的介质通过再热管从温度较高的前一个汽包中穿出，这样可对温度较低的后一个汽包中的介质进一步加热，得到温度等级更高的介质。