[发明专利]一种防止套管开裂并降低流阻的换热器装置

说明书

本发明公开了一种防止套管开裂并降低流阻的换热器装置，包括：空气进口集箱，热空气出口集箱，空气内管，空气外管和凸心封头；空气内管设置于空气进口集箱下端面，空气内管上端开口与空气进口集箱的内部腔室连通；热空气出口集箱设置于空气进口集箱下端，空气外管设置于热空气出口集箱下端面，空气内管管体纵向穿过热空气出口集箱伸入空气外管内部，凸心封头封堵于空气外管末端，凸心封头内部设置有球面环形流槽，冷空气由空气进口装置进入空气集箱后，进入各个空气内管中，沿空气内管向下流动，与凸心封头的中心突起相遇，经中心突起整流后，终向上流动，进入到空气内管与空气外管的环腔内。

技术领域

本发明涉及热能工程技术领域，具体涉及一种防止套管开裂并降低流阻的换热器装置。

背景技术

套管换热器的管内为低温空气，管外与高温烟气接触，外管一端焊有半圆形封头，由于管内外空气与高温烟气温差大，产生较大的热应力，致使其容易开裂。且管内空气冲击圆形封头底部后折向上流动，造成很大阻力。为了解决这一问题，设计了一种制造简单、能有效防止套管换热器开裂，降低流阻的装置，从而延长换热器使用寿命，减少动力消耗的效果。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出一种防止套管开裂并降低流阻的换热器装置。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

一种防止套管开裂并降低流阻的换热器装置，包括：空气进口集箱，热空气出口集箱，空气内管，空气外管和凸心封头；

空气进口集箱一侧设置有用于向空气进口集箱内部腔室注入空气的空气进口装置；

空气内管数量大于等于1个，设置于空气进口集箱下端面，空气内管上端开口与空气进口集箱的内部腔室连通；

热空气出口集箱设置于空气进口集箱下端，一侧设置有与热空气出口集箱内部腔室连通用于排出内部热空气的空气出口装置；

空气外管数量与空气内管的数量相同，空气外管设置于热空气出口集箱下端面，空气外管顶部开口与热空气出口集箱内部腔室连通，且空气外管的中心轴线的延伸方向与空气内管中心轴线的延伸方向一致；

其中，空气外管的管腔内径大于空气内管的管腔内径；空气内管管体纵向穿过热空气出口集箱伸入空气外管内部，即空气内管与空气外管之间间隙形成环腔；

凸心封头数量与空气外管的数量相同，且封堵于空气外管末端，其中凸心封头内部设置有球面环形流槽，且球面环形流槽用于连通空气内管底部出口与空气内管与空气外管之间环腔的底部入口。

空气外管与空气内管中心同轴；凸心封头中心设置有向上延伸的锥状凸起。

凸心封头的锥状凸起表面为球面凹陷与球面环形流槽内侧边缘相接。

采用上述技术方案的本发明安装在热烟气经过的路径上，主要保证空气外管本体伸入到热烟气经过的路径上，冷空气由空气进口装置进入空气集箱后，经空气集箱整流后，进入各个空气内管中，沿空气内管向下流动，与凸心封头的中心突起相遇，经中心突起整流后，通过球面环形流槽导向均匀圆滑的向凸心封头周边流动，最终向上流动，进入到空气内管与空气外管的环腔内，继续向上进入到热空气出口集箱最后由空气出口装置输出热空气，换热热源为外部热烟气。

由于空气的流经路径均为圆滑轨迹过渡，减少了阻力；并且封头底面由球面中心突起和球面环形流槽构成，有效的减弱了热应力，防止封头由于内外气流温差造成的热应力而导至开裂现象。

综上，本发明为整体结构，严密性好，整体结构科学、合理、新颖，结构简单，常压设备，运行安全。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。