[发明专利]一种立式U型管烟气余热回收换热器

说明书

一种立式U型管烟气余热回收换热器，包括管程箱体、壳程箱体、管板及U型管管束；管程箱体底部与壳程箱体顶部之间由法兰连接；管程箱体内部分为管程介质进料腔和管程介质出料腔，两腔上方均设有排气口，进料腔侧方设有进料口，出料腔侧方设有出料口；U型管管束竖直安装在壳程箱体内部，管束进料口密封穿过管板与管程介质进料腔连通，管束出料口密封穿过管板与管程介质出料腔连通；壳程箱体下部侧方设有壳程介质进料口，壳程箱体上部侧方设有壳程介质出料口，在U型管管束上沿竖直方向均布设置有若干壳程介质折流板，若干壳程介质折流板与U型管管束固定连接，若干壳程介质折流板位于壳程介质进料口与出料口之间；壳程箱体底部设有壳程排净口。

技术领域

本发明属于换热器技术领域，特别是涉及一种立式U型管烟气余热回收换热器。

背景技术

换热器是一种实现介质与介质之间热量传递的设备，广泛应用于石油、化工、冶金、轻工业等行业。以冶金过程中的氢氧化铝焙烧为例，氢氧化铝焙烧过程中会产生大量高温烟气，其排烟热损失约占氢氧化铝热耗的15％，且排烟温度越高，则焙烧炉的热效率就越低，如果这一部分的热量不加以回收，必然带来能源的浪费和经济损失，因此为了回收这一部分热量，就需要用到烟气余热回收换热器。

目前，传统的烟气余热回收换热器通常采用固定管板式结构，其管程介质为烟气，而壳程介质为水，这种换热器存在一个明显的缺点，即烟气中的粉尘堆积在换热管的底部，严重时会直接堵塞换热管，从而导致换热器的换热效率降低，而且换热管被堆积的粉尘堵塞后，粉尘清理过程也十分不便。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种立式U型管烟气余热回收换热器，管程介质为水，壳程介质为烟气，换热管形式为U型，该结构方便清理壳程烟气中的粉尘，解决了粉尘堵塞问题，进一步提高了换热效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种立式U型管烟气余热回收换热器，包括管程箱体、壳程箱体、管板及U型管管束；所述管程箱体竖直设置，在管程箱体底部水平设置有管箱法兰，在管程箱体内部中间处竖直设置有分程隔板，通过分程隔板将管程箱体内腔分隔为管程介质进料腔和管程介质出料腔；在所述管程介质进料腔的侧向管程箱体上设置有管程介质进料口，管程介质进料腔的上方管程箱体上设置有进料腔排气口；在所述管程介质出料腔的侧向管程箱体上设置有管程介质出料口，管程介质出料腔的上方管程箱体上设置有出料腔排气口；所述壳程箱体竖直设置在管程箱体正下方，在壳程箱体顶部水平设置有壳体法兰；所述管板密封夹持在管箱法兰与壳体法兰之间，管箱法兰与壳体法兰通过螺栓连接固定；所述U型管管束竖直安装在壳程箱体内部，U型管管束的进料口密封穿过管板与管程介质进料腔连通，U型管管束的出料口密封穿过管板与管程介质出料腔连通；在所述壳程箱体的下部侧方设置有壳程介质进料口，在壳程箱体的上部侧方设置有壳程介质出料口；在所述U型管管束上沿竖直方向均布设置有若干壳程介质折流板，若干壳程介质折流板与U型管管束固定连接，且若干壳程介质折流板位于壳程介质进料口与壳程介质出料口之间；在所述壳程箱体的底部设置有壳程排净口。

所述管程介质为水，管程介质的流动路径为：管程介质进料口→管程介质进料腔→U型管管束→管程介质出料腔→管程介质出料口；所述壳程介质为烟气，壳程介质的流动路径为：壳程介质进料口→壳程介质折流板→壳程介质出料口。

所述管程箱体的截面形状为圆形，所述壳程箱体的截面形状为方形，所述壳程排净口截面形状为圆形，所述壳程箱体与壳体法兰之间由上圆下方的变截面过渡段密封衔接，壳程箱体与壳程排净口之间由上方下圆的变截面过渡段密封衔接。

在所述壳程介质进料口下方的壳程箱体侧方设置有固定耳座，通过固定耳座对壳程箱体进行固定。

在所述壳程介质进料口与壳程介质出料口之间的壳程箱体上设置有透明观察窗。

本发明的有益效果：