[发明专利]一种用于烟气换热的换热器及换热方法

说明书

本发明提供了一种用于烟气换热的换热器及换热方法，该换热器包括筒形换热器主体(6)，在换热器主体(6)两侧沿轴向分别设置烟气进口(1)和烟气出口(4)，烟气流道(5)穿过换热器主体(6)内部，在烟气流道(5)中大体沿轴向设置换热管(3)，在换热器主体(6)内、烟气管道(5)外的空间形成浇筑气体流道(2)；烟气经烟气进口(1)通入，经烟气流道入口(51)流经烟气流道(5)，被换热管(3)和/或浇筑气体流道(2)中通入的换热介质冷却后，经烟气流道出口(52)由烟气出口(4)排出。本发明中，该换热器能够使得工作流体在换热器内行程均匀分布、速度均匀、换热效率高且阻力较低，是对现有换热器的有效改进。

技术领域

本发明涉及制冷、工业制冷、空调、加热等领域，具体涉及一种用于烟气换热的换热器及换热方法。

背景技术

现有的换热器一般为传统管束结构，如图1所示，设置大量对流管束，烟气在其中行程经过管子横向及纵向之间的间隙时，会产生旋转，分流，汇合等“乱流”而导致烟气阻力较高；且由于烟气进出口高度、尺寸、结构限制等原因，存在局部烟气冲刷不到的所谓“死空间”导致换热系数不均而使总的平均换热系数偏低；有时由于对流管束长度较长，或烟气速度偏高，管束间距布置不合理等原因导致对流管束的振动，危害运行安全；在对流管束中，由于烟气逐步被冷却，流动速度逐渐减小，导致末端换热管换热系数降低。

发明内容

本发明的目的在于解决上述涉及的烟气阻力较高、换热器存在“死空间”导致换热系数不均、末段烟气流动速度减小导致的换热系数较低，以及换热管振动危害运行安全问题中的至少一种。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明人进行了锐意研究，提供一种用于烟气换热的换热器，该换热器内均匀分布若干烟气流道，烟气经过均匀布置的烟气流道被其中排布的换热管和/或其外的浇筑气体流道中的换热介质冷却后排出，并对换热管提供限位和刚性增强措施，避免其振动。该换热器结构新颖，能够使得工作流体在换热器内行程均匀分布、速度均匀、换热效率高且阻力较低，且运行安全，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供以下技术方案：

(1)一种用于烟气换热的换热器，该换热器包括筒形换热器主体6，在换热器主体6两侧沿轴向分别设置烟气进口1和烟气出口4，在烟气进口侧换热器主体6侧壁上开设烟气流道入口51，烟气流道5穿过换热器主体内部，在烟气出口侧换热器主体6侧壁上开设烟气流道出口52，在烟气流道5中大体沿轴向设置换热管3，在换热器主体6内、烟气管道5外的空间形成浇筑气体流道2；

烟气经烟气进口1通入，经烟气流道入口51流经烟气流道5，被换热管3和/或浇筑气体流道2中通入的换热介质冷却后，经烟气流道出口52由烟气出口4排出。

(2)一种换热方法，该方法包括将烟气通过换热器中均匀分布的烟气流道，冷却后排出换热器；

优选地，该换热器为上述(1)中用于烟气换热的换热器。

根据本发明提供的一种用于烟气换热的换热器及换热方法，具有以下有益效果：

(1)本发明中，换热器的换热器主体内均匀分布若干烟气流道，烟气经过均匀布置的烟气流道，其气流组织均匀，行程顺畅直观，每条烟气流道的行程长度基本相当，相比传统对流管束结构其烟气阻力较低且换热系数较高。

(2)本发明中，浇筑气体流道中，换热管周圈的圆环截面直径随着烟气流动方向逐渐减小，和/或浇筑气体流道沿程宽度减小，能够使得末端烟气流仍保持一定的速度以保持换热效果。

(3)本发明中，浇筑气体流道内布置有若干凸起结构，和/或换热管外壁上布置有若干凸起结构，以支撑换热管加强其刚性，避免了对流管束由于管束长度、管束布置、烟气速度高等可能出现的振动问题。

附图说明

图1示出背景技术中换热器的结构示意图；