一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器

摘要

本发明公开了一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器。其中发生器包括直热式热交换器、在直热式热交换器一端上设有与直热式热交换器形成空隙的第一壳体、在直热式热交换器另一端上设有与直热式热交换器形成空隙的第二壳体、在第一壳体上设有与第一壳体内部的直热式热交换器连通的烟气入口、在第二壳体上设有与第二壳体内部的直热式热交换器连通的烟气出口、在第二壳体上设有的进水口和在第一壳体上设有的排污口，及在第一壳体上设有的过热蒸汽排出口。本发明具有环保、加热效率高、体积小、安装简便且不受于锅炉安全技术监察规程范围内监管的限制，清洗方便和使用寿命长的效果。

权利要求

1.一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器，其特征在于，该发生器包括直热式热交换器、在直热式热交换器一端上设有与直热式热交换器形成空隙的第一壳体、在直热式热交换器另一端上设有与直热式热交换器形成空隙的第二壳体、在第一壳体上设有与第一壳体内部的直热式热交换器连通的烟气入口、在第二壳体上设有与第二壳体内部的直热式热交换器连通的烟气出口、在第二壳体上设有的进水口和在第一壳体上设有的排污口，及在第一壳体上设有的过热蒸汽排出口；

所述的直热式热交换器包括管壳主体、在管壳主体内设有多条第一列管、在第一列管的两端上分别设有的第一管板、分别贯穿于多条第一列管的第二列管和在第二列管的两端上分别设有的第二管板。

2.根据权利要求1所述的一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器，其特征在于，所述第一列管的内壁与第二列管的外壁之间形成的空隙是壳程；

所述贯穿第一列管的第二列管分别两侧延伸；

所述的第一管板与第二管板平行；

所述的过热蒸汽排出口与第一壳体内部的壳程连通。

3.根据权利要求2所述的一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器，其特征在于，所述的第一壳体上设置有分别与直热式热交换器和过热蒸汽排出口连通的过热蒸汽加热器。

4.根据权利要求3所述的一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器，其特征在于，所述的过热蒸汽加热器包括在第一壳体上设有与直热式热交换器内的壳程连通的汽水分离器、与汽水分离器连通且缠绕在第一壳体内壁上的盘管式加热器；

所述的盘管式加热器与过热蒸汽排出口连通。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器，其特征在于，所述第一壳体内的管壳主体一端上设置有与第二列管连通且延伸到第一壳体外的第一清洗口；

所述第一壳体内的管壳主体一端上设置有与第一列管连通且延伸到第一壳体外的第二清洗口；

所述第二壳体内的管壳主体另一端上设置有与第二列管连通且延伸到第一壳体外的第三清洗口；

所述第二壳体内的管壳主体另一端上设置有与第一列管连通且延伸到第一壳体外的第四清洗口。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器，其特征在于，还包括在第一壳体上设有的外壳体。

说明书

一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种余热回收设备，特别涉及一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器。

背景技术

[0002] 目前，尾气余热排放回收处理现状，工矿企业的燃烧和烘干等设备产生大量的尾气余热被浪费。由于技术难点就是用常规的锅炉回收余热，其体积太大,常常因无法有足够的位置安装，受限于锅炉的压力容器监管的缺陷，而且余热尾气排放点多，投入成本重，回报期限长,实用性差。如何能实现一种降低成本、体积小，不受于锅炉安全技术监察规程范围内监管的限制，并方便安装和维护,能够产生高品质蒸汽的蒸汽发生器成为较大的市场需求。

发明内容

[0003] 鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种环保、加热效率高、体积小、安装简便且不受于锅炉安全技术监察规程范围内监管的限制，清洗方便和使用寿命长的多功能尾气余热高效蒸汽发生器。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供的一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器，其中发生器包括直热式热交换器、在直热式热交换器一端上设有与直热式热交换器形成空隙的第一壳体、在直热式热交换器另一端上设有与直热式热交换器形成空隙的第二壳体、在第一壳体上设有与第一壳体内部的直热式热交换器连通的烟气入口、在第二壳体上设有与第二壳体内部的直热式热交换器连通的烟气出口、在第二壳体上设有的进水口和在第一壳体上设有的排污口，及在第一壳体上设有的过热蒸汽排出口。直热式热交换器包括管壳主体、在管壳主体内设有多条第一列管、在第一列管的两端上分别设有的第一管板、分别贯穿于多条第一列管的第二列管和在第二列管的两端上分别设有的第二管板。

[0005] 此结构采用了直热式热交换器进行热交换，能够有效地利用工业中产生的高温烟气将进入直热式热交换器内部的水，在短时间内加热并产生过热蒸汽。因为其主要结构是直热式热交换器和第一、二壳体，所以整体结构体积小。另外，水流通过管套管之间的间隙时,水的容积少，承受压力高，这可根据“锅炉安全技术监察规程”的规定设计正常水位水容积小于30L，明显避开了锅炉安全技术监察规程范围内监管的限制,实现了环保、加热效率高、体积小和安装简便,且不受于锅炉安全技术监察规程范围内监管的限制的效果。

[0006] 在一些实施方式中，第一列管的内壁与第二列管的外壁之间形成的空隙是壳程，贯穿第一列管的第二列管分别两侧延伸，第一管板与第二管板平行，第一管板与第二管板有一定距离，过热蒸汽排出口与第一壳体内部的壳程连通。

[0007] 此结构的设计，能进一步地保证直热式热交换器在高温的烟气和水的充分热交换过程中，在短时间内加热并产生过热蒸汽。

[0008] 如何实现充分热交换？其一，由于第一列管与第二列管形成管套管的结构，在流经第二列管的高温烟气与流经壳程的水进行环状接触，这样就可以实现360度全面和充分的接触，达到了充分热交换的目的。其二，由于从第二列管中流到第二壳体内的烟气还残存有大量的余热，为了提高水的加热效率，有部分烟气被排出，有部分分流到第二壳体内部之后排出，这部分余热可以加热从进水口进入的水。当水从进水口进入壳程后，不但会受到第二列管中高温烟气的加热，而且还会受到壳程外部残存余热烟气的加热。其三，从第一壳体进入的高温烟气有部分直接贯入第二列管内，有部分分流到第一壳体内部。在第一壳体内部的这部分高温烟气能够配合第二列管进一步加热在壳程内水，使其产生过热蒸汽，最后从过热蒸汽排出口排出。整体热交换和加热过程实现了水与高温的烟气高效和充分热交换的效果。

[0009] 在一些实施方式中，第一壳体上设置有分别与直热式热交换器和过热蒸汽排出口连通的过热蒸汽加热器。

[0010] 此结构采用的过热蒸汽加热器不但可以进一步提高加热水，而且还可以产生过热蒸汽,能够满足要求较高的用户。

[0011] 在一些实施方式中，过热蒸汽加热器包括在第一壳体上设有与直热式热交换器内的壳程连通的汽水分离器、与汽水分离器连通且缠绕在第一壳体内壁上的盘管式加热器，盘管式加热器与过热蒸汽排出口连通。

[0012] 此结构中的过热蒸汽加热器采用汽水分离器的作用避免管道中形成大量凝水，蒸汽在排出时堵塞过热蒸汽排出口，同时也可以对提纯后的蒸汽进行二次加热。

[0013] 在一些实施方式中，第一壳体内的管壳主体一端上设置有与第二列管连通且延伸到第一壳体外的第一清洗口,第一壳体内的管壳主体一端上设置有与第一列管连通且延伸到第一壳体外的第二清洗口,第二壳体内的管壳主体另一端上设置有与第二列管连通且延伸到第一壳体外的第三清洗口,第二壳体内的管壳主体另一端上设置有与第一列管连通且延伸到第一壳体外的第四清洗口。

[0014] 此结构在清洗直热式热交换器内部时，可以将水从进水口贯入，之后的水流就可以流经第一列管和第二列管的每条管，直至把列管内的通道清洗干净。清洗口的结构不但能够保证在不用拆卸任何部件的条件下，就可以实现清洗直热式热交换器的工作，使直热式热交换器换热的效率保持不变，实现了直热式热交换器在长期后，清洗方便和使用寿命长的技术效果。

[0015] 在一些实施方式中，还可以包括在第一壳体上设有的外壳体。

附图说明

[0016] 图1为本发明实施例一的内部结构示意图；

[0017] 图2为本发明实施例二的内部结构示意图；

[0018] 图3为本发明中直热式热交换器及局部放大结构示意图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图对发明作进一步详细的说明。

[0020] 汽水分离器的工作原理：大量含水的蒸汽进入汽水分离器，并在其中以离心向下倾斜式运动,夹带的水份由于速度降低而被分离出来,被分离的液体流经疏水阀排出，干燥清洁的蒸汽从分离器出口排出。

[0021] 实施例一，如图1和图3所示。

[0022] 一种多功能尾气余热高效蒸汽发生器，发生器包括直热式热交换器1、在直热式热交换器1一端上设有与直热式热交换器1形成空隙的第一壳体2、在直热式热交换器1另一端上设有与直热式热交换器1形成空隙的第二壳体3、在第一壳体2上设有与第一壳体2内部的直热式热交换器1连通的烟气入口4、在第二壳体3上设有与第二壳体3内部的直热式热交换器1连通的烟气出口5、在第二壳体3上设有的进水口6和在第一壳体2上设有的排污口7，及在第一壳体2上设有的过热蒸汽排出口8。直热式热交换器1包括管壳主体9、在管壳主体9内设有多条第一列管10、在第一列管10的两端上分别设有的第一管板11、分别贯穿于多条第一列管10的第二列管12和在第二列管12的两端上分别设有的第二管板13。

[0023] 第一列管10的内壁与第二列管12的外壁之间形成的空隙是壳程14，贯穿第一列管10的第二列管12分别两侧外延伸，第一管板11与第二管板13平行，第一管板11与第二管板13有一定距离，过热蒸汽排出口与第一壳体内部的壳程14连通。

[0024] 第一壳体2内的管壳主体9一端上设置有与第二列管12连通且延伸到第一壳体2外的第一清洗口17,第一壳体2内的管壳主体9一端上设置有与第一列管10连通且延伸到第一壳体2外的第二清洗口18,第二壳体3内的管壳主体9另一端上设置有与第二列管12连通且延伸到第一壳体2外的第三清洗口19,第二壳体3内的管壳主体9另一端上设置有与第一列管10连通且延伸到第一壳体2外的第四清洗口20。在清洗直热式热交换器1内部时，可以将水从进水口6贯入，之后的水就可以流经第一列管10和第二列管12的每条管，直至把列管内的余热尾气通道清洗干净。清洗口的结构不但能够保证在不用拆卸任何部件条件下，就可以实现清洗直热式热交换器1内的尾气余热管道的工作，使直热式热交换器1换热的效率保持不变。还可以包括在第一壳体2外设有的外壳体21。

[0025] 将水加成过热蒸汽的工作原理

[0026] 高温的烟气从烟气入口4进入第一壳体2后，其中有部分高温的烟气被贯入第二列管12内，部分留在第一壳体2的内部。之后从第二列管12的另一端出来进入第二壳体3内部，其中有部分从烟气出口5排出。此时排出的烟气因为经过热交换，出来的温度是低温的烟气。

[0027] 低温的水从第二壳体3上的进水口6进入后，流入第一列管10内的壳程14，与内部有高温烟气的第二列管21全面接触，即进行充分的热交换。之后流到壳程14的另一端进入第一壳体2内部。此时，在第一壳体2内部的高温烟气与第二列管21内的高温烟气相互配合加热壳程14内的水，使其产生过热蒸汽，最后从过热蒸汽排出口8排出。

[0028] 实施例二，如图2和图3所示。

[0029] 在不改变上述基本结构的情况，在第一壳体2上设置有分别与直热式热交换器1和过热蒸汽排出口8连通的过热蒸汽加热器。过热蒸汽加热器包括在第一壳体2上设有与直热式热交换器1内的壳程14连通的汽水分离器15、与汽水分离器15连通且缠绕在第一壳体2内壁上的盘管式加热器16，盘管式加热器16与过热蒸汽排出口8连通。

[0030] 将水加成过热蒸汽的工作原理

[0031] 在第一壳体2内部已经被加热的水处于蒸汽和水珠的混合状态，重的水珠会从排污口7排出，轻的过热蒸汽会沿着管道进入汽水分离器15。经过汽水分离器15的作用后，过热蒸汽中仍含有颗粒状水珠会从汽水分离器15下方排出，这部分过热蒸汽沿着管道进入盘管式加热器16中，利用第一壳体2内的高温烟气对盘管式加热器16内的过热蒸汽进行再次加热，使其产生高纯度的过热蒸汽，最后从过热蒸汽排出口8排出。

[0032] 以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。