发明内容

本发明的目的在于提供一种实用便捷安全性高的余热回收利用换热器及其操作方法，该换热器不仅具备传统套管式换热器的优点，而且还有防止换热器入口段因热应力产生的变形、加强蓄热、防止水侧压力过高、换热效率增加、安装及检修便捷的优势。本发明为冷水套内管内置烟窗、环形圆柱体耐火材料内衬且焊接有排汽管手孔法兰的套管换热器。

其技术方案如下：

一种余热回收利用换热器，包括由冷水套外管7、冷水套内管2、进水管3、出水管8、烟气进口法兰1、凝渣管束11、耐火材料内衬10、水冷套端板9、排汽管12、保温材料15、护板16。高温烟气由换热器入口端经耐火材料内衬10进入冷水套内管2，一方面烟气与冷水套内外管中的水空间经冷水套内管壁表面换热，一方面与冷水套内管2中的后置烟窗中的凝渣管束11进行表面换热，换热后的低温烟气由燃烧器末端相连接的排烟管所排出。冷水套外管7分别与进水管3、出水管8、支座4、手孔管座5以及冷水管内管2相焊接。

进一步，冷水由冷水套外管7下面且接近入口端的相焊接的进水管3进入，热水由冷水套外管7上面且接近烟气出口端的出水管8排出，由于液体的密度受温度的影响，其特征可以充分与烟气换热，提高效率。

进一步，冷水套内管与烟气进出口法兰相1焊接。冷水套内管2中后置垂直烟窗每个截面进行打孔并安置焊接三个凝渣管束11，共四个截面。

进一步，在换热器入口端处安置用销钉14固定的耐火材料内衬10。手孔管座5与带排汽管的手孔法兰6相焊接，蒸汽排出段的手孔法兰由橡胶垫圈13密封，换热器烟气入口端与出口端分别与烟气进出口法兰1相焊接。

进一步，在冷水套外管7外附加一层保温材料15以及保温材料外加一层护板16。其保温材料由两个半圆环柱及两个半圆环(厚度不计)组成。两个半圆环柱护板部用若干个螺钉连接。

本发明所述余热回收利用换热器的操作方法，包括以下步骤：以水为换热工质。由烟气侧开始：高温烟气从冷水套管换热器入口端进入经过环形圆柱体的耐火材料内衬10进入到冷水套内管2，一方面烟气与冷水套内外管中的水空间经冷水套内管壁表面换热，一方面与冷水套内管2中的后置烟窗中的凝渣管束11进行表面换热，换热后的低温烟气由燃烧器末端相连接的排烟管所排出。再由水侧：冷水由冷水套外管7下面且接近入口端的相焊接的进水管3进入，热水由冷水套外管7上面且接近烟气出口端的出水管8排出。

具体步骤如下：

步骤1、由烟气侧开始：高温烟气从冷水套管换热器入口端进入经过环形圆柱体的耐火材料内衬10进入到冷水套内管2。

步骤2、与步骤1同时进行，冷水由冷水套外管7下面且接近入口端的相焊接的进水管3进入。

步骤3、烟气一方面与冷水套内外管中的水空间经冷水套内管壁表面换热，一方面与冷水套内管2中的后置烟窗中的凝渣管束11进行表面换热，换热后的低温烟气由燃烧器末端相连接的排烟管所排出。

步骤4、与步骤3同时进行，换热后的冷水温度升高后由冷水套外管7上面且接近烟气出口端的出水管8排出。

本发明的有益效果：换热效率大幅度增加，换热过程安全性增强，安装检修便捷性提升。

本发明的换热器的冷水套内管入口端的环形圆柱体耐火材料内衬由销钉固定于冷水套内管其圆柱形高度大于冷水套内外管焊接处向内8～10mm，其目的为缓解焊接处由高温烟气产生的热应力，另一方面又不至于过多减少换热面。

本发明的换热器的冷水套内管中的四扇烟窗垂直，每个截面相间等距的凝渣管束由打孔焊接与水空间相连接，其每个截面等距放置于冷水套内管后半管，其目的放置前段烟气温度过高对管束造成烧损以及凝渣不完全。

本发明的换热器中与冷水套外管相焊接的手孔管座其上的带排汽管手孔法兰一方面具有排出高温高压蒸汽的作用，一方面因其弯曲角度方便安装、检修内部设备装置且其与排烟方向相同使得操作环境进一步安全。