一種立式管板蒸發(fā)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種立式管板蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)容器、換熱管束、上管板、下管板和汽包，所述的上管板和下管板安裝在蒸發(fā)容器內(nèi)，且上管板位于下管板上方，所述的上管板為邊緣向上彎曲的弧形管板，所述的換熱管束上端和下端分別安裝在上管板和下管板上的管孔上，蒸發(fā)容器下端和上端分別具有熱流體進(jìn)口和冷流體出口，所述蒸發(fā)容器上開設(shè)有進(jìn)水管和導(dǎo)汽管，所述的進(jìn)水管和導(dǎo)汽管位于上管板和下管板之間，且導(dǎo)汽管位于進(jìn)水管之上，所述的汽包通過導(dǎo)汽管與蒸發(fā)容器連通，所述汽包上設(shè)置有蒸汽出口管。本發(fā)明采用弧形管板能快速將蒸汽導(dǎo)入出口處且吸收換熱管束受熱產(chǎn)生的膨脹量，避免產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力。
【專利說明】一種立式管板蒸發(fā)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蒸汽發(fā)生器，特別涉及一種立式弧形管板式蒸汽發(fā)生器。

【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)熱油爐也叫有機(jī)熱載體爐，主要是以煤、油、氣為燃料，將導(dǎo)熱油循環(huán)加熱實(shí)現(xiàn)對(duì)外供熱的新型熱能設(shè)備。由于利用導(dǎo)熱油加熱與利用蒸汽加熱相比較既有加熱溫度高、操作簡(jiǎn)單、安全環(huán)保、節(jié)約能源、控溫精度高、操作壓力低等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中已被作為傳熱介質(zhì)得到廣泛的應(yīng)用。在石油工業(yè)中，可用于原油加熱、保溫及礦物油的加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)?；在化學(xué)工業(yè)中，主要用于蒸餾、蒸發(fā)、聚合、縮合、酯化、干燥、熔融、脫氫、強(qiáng)制保溫以及農(nóng)藥、中間體、防老劑、表面活性劑、香料等合成裝置的加熱；在紡織印染工業(yè)中，主要用于干燥定型裝置、熱熔染色裝置、染色印花裝置、干燥器、烘干器、軋光機(jī)、壓平機(jī)、洗滌機(jī)、軋布機(jī)、熨平機(jī)、熱風(fēng)拉幅等的加熱；在煉焦工業(yè)中，主要用于貯氣罐、混合站、分配站的加熱與保溫。然而導(dǎo)熱油加熱爐由于導(dǎo)熱油的進(jìn)爐的溫度較高，一般在2001以上，使排煙溫度高達(dá)2501?3001經(jīng)煙囪排出時(shí)，這樣既浪費(fèi)了熱量，又對(duì)環(huán)境造成了熱污染。
[0003]為解決上述問題，有效利用煙氣的余熱資源，通常在尾部煙道上設(shè)置回收煙氣余熱的蒸發(fā)器來解決上述問題，蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽可供生產(chǎn)、生活使用。同時(shí)，2501?3001煙氣排煙溫度經(jīng)過蒸發(fā)器后，可降低到1201以下從煙囪排出。
[0004]另外在石油化工生產(chǎn)過程中，有大量的熱流體介質(zhì)(氣體、液體、帶壓力和不帶壓力)溫度在3001?5001，需要冷卻降溫，通常是直接用低溫循環(huán)冷卻水冷卻熱流介質(zhì)，冷卻水再通過冷卻塔冷卻后在循環(huán)使用，這樣造成了大量有效能浪費(fèi)，同時(shí)增加冷卻系統(tǒng)的電耗和循環(huán)水耗量。
[0005]同樣在工業(yè)生產(chǎn)中，有大量的中小型燃?xì)忮仩t的排煙溫度達(dá)到2001以上，排煙熱損失達(dá)到10%，因此鍋爐排煙是一個(gè)潛力很大的余熱資源，排煙溫度過高既浪費(fèi)了大量的能源，也造成了環(huán)境污染。
[0006]蒸發(fā)器廣泛應(yīng)用于化工、輕工、環(huán)保等行業(yè)，而目前的蒸汽發(fā)生器大多以臥式為主，具有殼體和管束，制作成本過高，工作壓力低，同樣臥式蒸汽發(fā)生器占地面積大，維修難度大，操作不便。
[0007]國(guó)內(nèi)已有相關(guān)立式板式換熱器設(shè)備，但是此種設(shè)備存在一些缺陷:(1)導(dǎo)熱流體管道在受熱過程中會(huì)產(chǎn)生熱膨脹，而采用水平管板不能有效緩解這一問題，會(huì)導(dǎo)致管板發(fā)生形變；(2)目前國(guó)內(nèi)立式板式換熱器用于煙氣或工藝氣體的余熱回收時(shí)，只能產(chǎn)生低溫?zé)崴?，降低了能源的利用率以及限制使用范圍?br>

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)中立式管板蒸發(fā)器導(dǎo)熱流體在受熱過程中會(huì)產(chǎn)生熱膨脹，導(dǎo)致管板發(fā)生變形的不足，提供一種立式管板蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器具有弧形管板，能夠有效吸收導(dǎo)熱流體管道受熱產(chǎn)生的膨脹量，避免產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種立式管板蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)容器、換熱管束、上管板、下管板和汽包，所述的上管板和下管板安裝在蒸發(fā)容器內(nèi)，且上管板位于下管板上方，所述的上管板為邊緣向上彎曲的弧形管板，所述的換熱管束上端和下端分別安裝在上管板和下管板上的管孔上，蒸發(fā)容器下端和上端分別具有熱流體進(jìn)口和冷流體出口，所述蒸發(fā)容器上開設(shè)有進(jìn)水管和導(dǎo)汽管，所述的進(jìn)水管和導(dǎo)汽管位于上管板和下管板之間，且導(dǎo)汽管位于進(jìn)水管之上，所述的汽包通過導(dǎo)汽管與蒸發(fā)容器連通，所述汽包上設(shè)置有蒸汽出口管。本發(fā)明采用弧形管板能快速將蒸汽導(dǎo)入出口處且吸收換熱管束受熱產(chǎn)生的膨脹量，避免產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力。
[0010]作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)汽管與蒸發(fā)容器連接處的最上端略低于上管板與蒸發(fā)容器連接處，且導(dǎo)汽管與蒸發(fā)容器連接處位于導(dǎo)汽管的最低處，導(dǎo)汽管與汽包連接處位于汽包的底部。
[0011]由于蒸汽形成后會(huì)聚集在上管板與下管板之間形成的腔體最上端，采用邊緣向上彎曲弧形管板后，蒸汽聚集在上管板的邊沿(上管板與蒸發(fā)容器的連接處)，因此將導(dǎo)汽管與蒸發(fā)容器連接處的最上端設(shè)置在上管板與蒸發(fā)容器連接處能夠使得蒸汽在導(dǎo)汽管口聚集，并迅速進(jìn)入導(dǎo)汽管。進(jìn)一步地，所述的導(dǎo)汽管數(shù)量為兩個(gè)或多個(gè)，均勻布置在蒸發(fā)容器偵愐。
[0012]為強(qiáng)化換熱管束的換熱系數(shù)，作為優(yōu)選，所述的換熱管束由若干導(dǎo)熱管組成，所述的導(dǎo)熱管包括螺紋管、具有管內(nèi)翅片的換熱管或具有內(nèi)擾流件的換熱管其中一種或多種，本發(fā)明并不局限采用上述幾種導(dǎo)熱管，普通導(dǎo)熱管或其他換熱系數(shù)高的導(dǎo)熱管均可運(yùn)用于本發(fā)明。
[0013]進(jìn)一步地，所述的熱流體進(jìn)口與工業(yè)熱流體管道連接，如將熱流體進(jìn)口與煙道連接煙囪的進(jìn)口或其他熱流體的出口，將冷流體出口與煙囪進(jìn)口連接，使蒸發(fā)器直接與工業(yè)熱流體管道連接，減少了熱流體流動(dòng)阻力。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，1.將原有的臥式蒸發(fā)器更改為立式蒸發(fā)器，占地面積小，操作方便，同時(shí)，立式結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器可以直接安裝在煙囪的進(jìn)口處，減少煙氣流動(dòng)阻力；
[0015]2.蒸發(fā)容器內(nèi)部采用弧形管板結(jié)構(gòu)能夠有效吸收換熱管束道受熱產(chǎn)生的熱膨脹量，避免產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力；
[0016]3.與現(xiàn)有的立式管殼換熱器相比，立式管殼換熱器只能產(chǎn)生低溫?zé)崴景l(fā)明能夠產(chǎn)生一定壓力的工業(yè)蒸汽供生產(chǎn)、生活使用，擴(kuò)大了熱用戶的范圍，進(jìn)一步提高能源資源利用；
[0017]4.利用邊緣向上彎曲弧形管板結(jié)構(gòu)將積聚在上部的蒸汽快速導(dǎo)向?qū)?，并通過導(dǎo)汽管將蒸汽導(dǎo)入汽包。相比現(xiàn)有技術(shù)，蒸發(fā)器內(nèi)蒸汽能迅速排出，不會(huì)殘留在蒸發(fā)容器內(nèi)，從而提高了蒸發(fā)器的效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0019]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中:1.蒸發(fā)容器，2.換熱管束，3.熱流體進(jìn)口，4.冷流體出口，5.進(jìn)水管，6.上管板，7.導(dǎo)汽管,8.汽包，9.蒸汽出口管，10.下管板。

【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1所示，一種立式管板蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)容器1、換熱管束2、上管板6、下管板10和汽包8，所述的上管板6和下管板10安裝在蒸發(fā)容器1內(nèi)，且上管板6位于下管板10上方，所述的上管板6為邊緣向上彎曲的弧形管板，所述的換熱管束2上端和下端分別安裝在上管板6和下管板10上的管孔上，蒸發(fā)容器1下端和上端分別具有熱流體進(jìn)口 3和冷流體出口 4，所述蒸發(fā)容器1上開設(shè)有進(jìn)水管5和導(dǎo)汽管7，所述的進(jìn)水管5和導(dǎo)汽管7位于上管板6和下管板10之間，且導(dǎo)汽管7位于進(jìn)水管5之上，所述的汽包8通過導(dǎo)汽管7與蒸發(fā)容器1連通，所述汽包8上設(shè)置有蒸汽出口管9，所述的導(dǎo)汽管7數(shù)量為兩個(gè)，均勻布置在蒸發(fā)容器1側(cè)面，本實(shí)施例中所述的換熱管束2由若干導(dǎo)熱管組成，所述的導(dǎo)熱管為螺紋管。具體地，所述的導(dǎo)汽管7與蒸發(fā)容器1連接處的最上端略低于上管板6與蒸發(fā)容器1連接處，且導(dǎo)汽管7與蒸發(fā)容器1連接處位于導(dǎo)汽管7的最低處，導(dǎo)汽管7與汽包8連接處位于汽包8的底部。
[0024]本發(fā)明蒸發(fā)器工作原理如下:將熱流體進(jìn)口 3與工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的高溫流體煙氣、工業(yè)氣體、各種尾氣或高溫液體出口相連接，從進(jìn)水管5向上管板6與下管板10之間形成的腔體內(nèi)注水，高溫流體從熱流體進(jìn)口 3進(jìn)入換熱管束2，高溫流體通過換熱管束2對(duì)腔體內(nèi)的水進(jìn)行加熱蒸發(fā)，并產(chǎn)生大量蒸汽，蒸汽上升聚集在上管板6下側(cè)，依靠邊緣向上彎曲的弧形管板的快速導(dǎo)向?qū)?處，經(jīng)導(dǎo)汽管7進(jìn)入汽包8，從汽包8的蒸汽出口管9排出，排出的蒸汽可以供生產(chǎn)生活繼續(xù)使用，經(jīng)換熱后的高溫流體被冷卻降溫至一定溫度(可通過調(diào)節(jié)換熱面積和蒸汽壓力來調(diào)節(jié)高溫流體冷卻后的溫度)，從冷流體出口 4排出。在此過程中弧形管板能夠有效吸收換熱管束2受熱產(chǎn)生的膨脹量，且蒸發(fā)器內(nèi)蒸汽能迅速排出，不會(huì)殘留在蒸發(fā)容器1內(nèi)，從而提高了蒸發(fā)器的效率。
【權(quán)利要求】
1.一種立式管板蒸發(fā)器，其特征在于，包括蒸發(fā)容器(I)、換熱管束(2)、上管板￠)、下管板(10)和汽包(8)，所述的上管板(6)和下管板(10)安裝在蒸發(fā)容器(I)內(nèi)，且上管板(6)位于下管板(10)上方,所述的上管板(6)為邊緣向上彎曲的弧形管板,所述的換熱管束(2)上端和下端分別安裝在上管板(6)和下管板(10)上的管孔上，蒸發(fā)容器(I)下端和上端分別具有熱流體進(jìn)口(3)和冷流體出口(4)，所述蒸發(fā)容器(I)上開設(shè)有進(jìn)水管(5)和導(dǎo)汽管(7)，所述的進(jìn)水管(5)和導(dǎo)汽管(7)位于上管板(6)和下管板(10)之間，且導(dǎo)汽管(7)位于進(jìn)水管(5)之上，所述的汽包(8)通過導(dǎo)汽管(7)與蒸發(fā)容器(I)連通，所述汽包(8)上設(shè)置有蒸汽出口管(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式管板蒸發(fā)器，其特征在于，所述的導(dǎo)汽管(7)與蒸發(fā)容器(I)連接處的最上端略低于上管板￠)與蒸發(fā)容器(I)連接處，且導(dǎo)汽管(7)與蒸發(fā)容器(I)連接處位于導(dǎo)汽管(7)的最低處，導(dǎo)汽管(7)與汽包(8)連接處位于汽包(8)的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立式管板蒸發(fā)器，其特征在于:所述的導(dǎo)汽管(7)數(shù)量為兩個(gè)或多個(gè)，均勻布置在蒸發(fā)容器(I)側(cè)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式管板蒸發(fā)器，其特征在于:所述的換熱管束(2)由若干導(dǎo)熱管組成，所述的導(dǎo)熱管包括螺紋管、具有管內(nèi)翅片的換熱管或具有內(nèi)擾流件的換熱管其中一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式管板蒸發(fā)器，其特征在于:所述的熱流體進(jìn)口(3)與工業(yè)熱流體管道連接。
【文檔編號(hào)】F22B1/18GK104296118SQ201410542930
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】王政偉, 王利軍, 林蒙, 汪城 申請(qǐng)人:常州大學(xué)