CN208475348U - 一种管式换热器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管式换热器结构，包括换热管排，所述的换热管排为多排,竖立并列放置；所述的各换热管排包括由支承管、换热管和浇注料组成；所述的支承管为多根竖立放置；所述的支承管由下至上设有多对水平方向的通孔；所述的换热管为多根，各所述的换热管在水平方向穿入支承管的对应的通孔，所有换热管在水平方向平行设置；需要延长的两根换热管之间的连接接头设置于支承管的内腔；支承管内腔的剩余空间设有所述的浇注料进行填充。可轻松快速完成焚烧炉膛内大量的短换热管的拼接，使大流量废气焚烧炉的制造变得容易和高效。

Description

一种管式换热器结构

技术领域

本实用新型涉及一种有机废气焚烧炉的换热器结构，具体涉及一种VOCs气体焚烧炉炉膛的换热器结构，属于节能环保技术领域。

背景技术

工业排放VOCs废气已成为大气污染源的重要组成部分，而对于VOCs的治理最彻底的手段是采用高温热解方法，通过高温把高毒性的VOCs气体燃烧最后转化成二氧化碳和水再排放，可满足有害气体高去除率的环保要求。

对VOCs气体热解的方法包括有直接焚烧(TO)和催化焚烧(CO)技术，上述两种技术都需要将废气焚烧后的烟气余热与进入炉膛的废气进行换热以提升废气的基础温度以节省助燃能耗以及降低排放烟气的温度，现时大部分采用耐温较高的金属管(如310s不锈钢管)，由于这种耐高温的不锈钢管价格不菲使制造成本高昂，而且采用金属材料制作高温换热器存在高温状态下所产生的热应力和热膨胀较大，容易产生较大的质量风险。陶瓷管、石英管等非金属管也是一种较为常用的换热材料，其在高温状态下具有比金属管更好的物理和化学稳定性，但非金属管也有其不足之处，比如陶瓷管的导热系数较低，需要增加陶瓷管的数量及长度来增加换热面以弥补其导热性较低的不足，由于陶瓷管的生产受其工艺限制，不能像金属管那样做得很长的规格，只能通过拼接方法来增加长度，而陶瓷管的拼接比较困难，拼接处容易出现渗漏而影响使用，严重者会造成废气焚烧炉的烟气排放不达标。

还有，陶瓷管或石英管之类的非金属管如果安装布置不当还有易碎的问题出现。

再有，为了提高性能或降低成本，在炉膛不同温度区域分别采用不同材质的换热管(如陶瓷管和金属管)时，不同材质的换热管的拼接难度很大。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，设计出一种应用于废气焚烧炉的换热器结构，将废气焚烧炉的制造变得简单容易，更可提高废气焚烧炉换热性能，以及降低运行成本并实现排放达标。

本实用新型可以采取如下技术方案:

一种管式换热器结构，包括换热管排2,所述的换热管排2为多排，各换热管排间竖立并列放置；所述的各换热管排2包括支承管3、换热管4和浇注料5；所述的支承管3为多根竖立放置；所述的支承管3由下至上设有多对水平方向的通孔31；所述的换热管4为多根，各所述的换热管在水平方向穿入支承管3的对应的通孔31，所有换热管4在水平方向平行设置；需要接驳延长的两根换热管4之间的连接接头设置于支承管3的内腔；支承管3内腔的剩余空间6设有所述的浇注料5进行填充。

本实用新型解决问题还可以进一步采取以下改进措施：

进一步的改进为：所述的支承管3为陶瓷管或金属管。

进一步的改进为：所述的换热管4为陶瓷管、石英管或金属管。

进一步的改进为：所述的换热管4采用同类材质换热管或不同材质换热管进行拼接。

进一步的改进为：所述的浇注料为耐火浇注料或混凝土。

进一步的改进为：所述的换热管4其外径小于支承管3的内径。

进一步的改进为：所述的支承管3上的水平通孔31其孔径略大于换热管4的外径。

进一步的改进为：相互平行放置的换热管4之间留有空间。

该种管式换热器结构的制造方法，包括以下步骤，

其步骤如下：首先，在支承管3的管壁上由下至上开设多对水平方向的通孔31；下一步，把多根换热4管陆续水平穿入多根竖立支承管3的通孔31，每两根连接的换热管4连接接口设置于支承管3的内腔，位于两端位置的支承管3的通孔31露出对应换热管4的端部；下一步，在支承管3的上方管口往管内注入浇注料5，让浇注料5充满支承管3管内的剩余空间6；下一步，将多组换热管排2并列设置。

上述技术方案具有这样的技术效果:

1、可轻松快速完成焚烧炉膛内大量的短换热管的拼接，使大流量废气焚烧炉的制造变得容易和高效。

2、采用浇注方式进行陶瓷换热的管接口进行密封，很容易获得良好的密封性。

3、每根换热管独立支撑，避免堆叠导致下层换热管受重压受损。

4、可轻松实现两种不同材质的换热管(如金属换热管和非金属换热管)的拼接并到达良好的密封效果。

附图说明

图1是本实用新型是换热器应用于焚烧炉的结构示意图。

图2是本实用新型的换热管排的结构示意图。

图3是换热管接头连接处示意图。

图4是支承管的示意图。

图5是支承管中的换热管连接视图。

图6是本实用新型的换热管排的另一种结构示意图。

图7是图4的A-A方向剖视示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行具体描述。

实施例1：如图1至图5，及图7所示，一种管式换热器结构，包括换热管排2，应用时，管式换热器结构位于炉膛1内。所述的换热管排2为多排，换热管排间竖立并列；所述的各换热管排2包括支承管3、换热管4和浇注料5；所述的支承管3为多根竖立放置；所述的支承管3由下至上设有多对水平方向的通孔31；所述的换热管4为多根，各所述的换热管在水平方向穿入支承管3的对应的通孔31，所有换热管4在水平方向平行设置；需要接驳延长的两根换热管4之间的连接接头设置于支承管3的内腔；支承管3内腔的剩余空间6设有所述的浇注料5进行填充。

其他结构同现有技术一样，炉膛内设有燃烧机等。废气从炉膛的开口进入，与换热管外壁相接触换热后，经过燃烧机燃烧后，再经过换热管排中换热管排出炉堂外。

进一步的改进为：所述的支承管3为陶瓷管或金属管。

进一步的改进为：所述的换热管4为陶瓷管、石英管或金属管。

进一步的改进为：所述的换热管4采用同类材质换热管或不同材质换热管进行拼接。

进一步的改进为：所述的浇注料为耐火浇注料或混凝土。

进一步的改进为：所述的换热管4其外径小于支承管3的内径。

进一步的改进为：所述的支承管3上的水平通孔31其孔径略大于换热管4的外径。

进一步的改进为：相互平行放置的换热管4之间留有空间。

实施例1其目的是对炉膛内1换热管4实现先进的布置与连接方式，以达到对换热管之间拼接处的良好密封性，防止换热管内外之间的空气出现串通，尤其是防止未进高温热解区域的废气中途漏入烟气回路中导致排放烟气中的有害气体超标。再有换热管在空间结构及受力方面更加合理，支承管一方面作起支承作用，每根换热管穿进支承管的孔内，实现支承管将每根换热管独立支承，使每根换热管都呈悬空状态，避免下方的换热管受到来之上方换热管的压力以减少换热管受压损坏。另一方面，支承管利用其管内腔作为两根换热管接头的结合区间，只要将该区间6注满浇注料5，就可实现两根换热管之间的密封拼接，施工时不需要对每对换热管接头逐一进行粘接密封，而是采用多对接头同时浇注密封，可将施工难度和制造工时大幅降低。本实施例通过支承管上方的管口往管内注入浇注料，就可以把穿进支承管的所有换热管接头完成密封拼接，换热管的拼接效率非常高。

一种管式换热器结构的制造方法，包括以下步骤，

其步骤如下：1)首先，在支承管3的管壁上由下至上开设多对水平方向的通孔31；2)下一步，把多根换热4管陆续水平穿入多根竖立支承管3的通孔31，每两根连接的换热管4连接接口设置于支承管3的内腔，位于两端位置的支承管3的通孔31露出对应换热管4的端部；3)下一步，在支承管3的上方管口往管内注入浇注料5，让浇注料5充满支承管3管内的剩余空间6；4)下一步，将多组换热管排2并列设置于炉膛内。

实施例2：图1至图4及图6、图7所示，一种管式换热器结构，包括换热管排2，应用时，管式换热器结构位于炉膛1内。所述的换热管排2为多排，换热管排间竖立并列；所述的各换热管排2包括支承管3、换热管4和浇注料5；所述的支承管3为多根竖立放置；所述的支承管3由下至上设有多对水平方向的通孔31；所述的换热管4为多根，各所述的换热管在水平方向穿入支承管3的对应的通孔31，所有换热管4在水平方向平行设置；两根换热管4之间的连接接头设置于支承管3的内腔；在同一根支承管的内腔中，包含有换热管4的连接接头设置于支承管内的换热管和无连接接头位于支承管的内腔的换热管4(如图6所示)；支承管3内腔的剩余空间6设有所述的浇注料5进行填充。

由于换热管4的拼接处其强度为薄弱环节，在运输过程若受到大的外力容易出现松脱，实施例2的优点在于避免换热管的接头全部集中在同一根支承管3上，利用穿过通孔(非接头处)完整的换热管段承担外力，以承担同一根支承管内其他换热管拼接处的外力，使换热管接头粘接处得到保护。

实施例2的制造方法跟实施例1类似。

本实用新型可将换热管2排设置于VOCs气体催化焚烧炉的炉膛1内形成一体，实现烟气与VOCs气体的换热，也可以将换热管排2配上壳体做成一个独立的管式换热器总成通过管路与外部的焚烧炉连接使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种管式换热器结构，包括换热管排，其特征是：所述的换热管排为多排，换热管排间竖立并列放置；所述的各换热管排包括支承管、换热管和浇注料；所述的支承管为多根竖立放置；所述的支承管由下至上设有多对水平方向的通孔；所述的换热管为多根，各所述的换热管在水平方向穿入支承管的对应的通孔，所有换热管在水平方向平行设置；需要接驳延长的两根换热管之间的连接接头设置于支承管的内腔；支承管内腔的剩余空间设有所述的浇注料进行填充。

2.根据权利要求1所述的一种管式换热器结构，其特征是：所述的支承管为陶瓷管或金属管。

3.根据权利要求1所述的一种管式换热器结构，其特征是：所述的换热管为陶瓷管、石英管或金属管。

4.根据权利要求1所述的一种管式换热器结构，其特征是：所述的换热管采用同类材质换热管或不同材质换热管进行拼接。

5.根据权利要求1所述的一种管式换热器结构，其特征是：所述的浇注料为耐火浇注料或混凝土。

6.根据权利要求1所述的一种管式换热器结构，其特征是：所述的换热管其外径小于支承管的内径。

7.根据权利要求1所述的一种管式换热器结构，其特征是：所述的支承管上的水平通孔其孔径略大于换热管的外径。

8.根据权利要求1所述的一种管式换热器结构，其特征是：相互平行放置的换热管之间留有空间。

9.根据权利要求1所述的一种管式换热器结构，其特征是：在同一根支承管的内腔中，包含有换热管的连接接头设置于支承管内的换热管和无连接接头位于支承管的内腔的换热管。