專利名稱：用于光亮退火罩式爐的中央熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金制造中的工業(yè)退火領(lǐng)域，特別是涉及一種用于光亮退火罩式爐的中央熱交換器。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，鋼鐵市場(chǎng)對(duì)于冷軋帶鋼的需求逐年遞增，尤其是表面潔凈的高質(zhì)量帶鋼。目前很多大型鋼鐵企業(yè)均采用罩式爐對(duì)帶鋼進(jìn)行光亮退火，但是在用罩式爐進(jìn)行退火時(shí)將產(chǎn)生大量的高溫廢氣，如果直接排放至大氣中將造成極大的能源浪費(fèi)，同時(shí)又會(huì)污染環(huán)境。在罩式爐上安裝一個(gè)熱交換器，利用廢氣的熱量對(duì)新鮮助燃空氣進(jìn)行預(yù)熱，可大幅降低燃?xì)庀摹，F(xiàn)有的罩式爐熱交換器大都是在罩式退火爐的加熱罩上部保溫層內(nèi)周向分布設(shè)置若干個(gè)并聯(lián)使用的助燃空氣預(yù)熱器，其助燃空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)是在一個(gè)殼體內(nèi)安置一個(gè)帶翅片的套管，套管內(nèi)腔為空氣通道，套管與殼體之間的環(huán)形腔為煙氣通道，由套管傳熱進(jìn)行熱交換。這種設(shè)計(jì)熱交換效率低，且安裝復(fù)雜。后來經(jīng)過改進(jìn)的技術(shù)是將若干根翅片管焊接在一起，以增加熱交換的面積，但這種做法使熱交換器的結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，且預(yù)熱均勻度下降，安裝和維護(hù)比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種中央熱交換器，該中央熱交換器應(yīng)用于光亮退火罩式爐中高溫?zé)煔夂椭伎諝獾臒峤粨Q。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種用于光亮退火罩式爐的中央熱交換器，包括殼體、設(shè)置在所述的殼體內(nèi)部的若干根換熱管，所述的殼體上開設(shè)有煙氣入口、煙氣出口，所述的煙氣入口開設(shè)在所述的殼體上部，所述的煙氣出口開設(shè)在所述的殼體下部，若干根所述的換熱管的進(jìn)氣口、出氣口設(shè)置在所述的殼體的一側(cè)，并且所述的進(jìn)氣口開設(shè)在所述的出氣口的下方，所述的換熱管內(nèi)設(shè)置有螺旋片。優(yōu)選地，所述的外殼內(nèi)側(cè)設(shè)置有保溫內(nèi)襯。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的保溫內(nèi)襯為纖維保溫材質(zhì)。優(yōu)選地，所述的殼體的外壁上設(shè)置有上集箱、下集箱，所述的上集箱開設(shè)有空氣出口，所述的下集箱開設(shè)有空氣出口，所述的空氣入口與所述的進(jìn)氣口相連通，所述的空氣出口與所述的出氣口相連通。優(yōu)選地，所述的殼體的表面具有四個(gè)三角形區(qū)塊，四個(gè)所述的三角形區(qū)塊的角連接的殼體的中心向外側(cè)突出。優(yōu)選地，所述的換熱管為不銹鋼材質(zhì)。本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理如下
罩式爐加熱退火過程中產(chǎn)生的高溫廢煙氣經(jīng)過廢煙管路輸送到中央熱交換器內(nèi)部，與低溫介質(zhì)即助燃空氣進(jìn)行熱交換后，溫度降低再排放，低溫介質(zhì)經(jīng)預(yù)熱后再分配到各個(gè)燒嘴，整個(gè)熱交換過程在中央換熱器內(nèi)部完成。通過退火循環(huán)所有的煙氣和廢熱都能回收利用，這有利于充分和合理使用石化燃?xì)狻＿@種中央熱交換器為大型交叉氣流換熱器，氣流經(jīng)過換熱器交換熱量后具有較高的助燃空氣溫度和較低的煙氣溫度，同時(shí)使用壽命長(zhǎng)。熱交換完的廢氣通過負(fù)壓強(qiáng)制向下收集至地下的廢氣排放總管，而不是直接排放至車間，減少了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境的影響。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果
1、采用管狀熱交換結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單位體積傳熱面積大，使熱廢氣和冷新鮮空氣間進(jìn)行最大程度的熱交換；
2、熱交換完的廢氣通過負(fù)壓強(qiáng)制向下收集至地下的廢氣排放總管，而不是直接排放至車間，減少了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境的影響；
3、安裝維護(hù)方便。


附圖1為本發(fā)明的中央熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為本發(fā)明的中央熱交換器的內(nèi)部剖視示意圖。其中1、殼體；10、煙氣入口 ；11、煙氣出口 ；12、上集箱；120、空氣出口 ；13、下集箱；130、空氣入口 ；14、三角形區(qū)塊；2、保溫內(nèi)襯；3、換熱管；30、進(jìn)氣口 ；31、出氣口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
一種用于光亮退火罩式爐的中央熱交換器，包括殼體1、設(shè)置在殼體1內(nèi)部的若干根換熱管3。其中
如圖1所示的殼體1上開設(shè)有煙氣入口 11、煙氣出口 12，煙氣入口 11開設(shè)在殼體1的上部，煙氣出口 12開設(shè)在殼體1的下部；殼體1的外壁上設(shè)置有上集箱12、下集箱13，上集箱12開設(shè)有空氣出口 120，下集箱12開設(shè)有空氣出口 130，上集箱12、下集箱13用于空氣的換熱流通，而廢煙則通過換熱管3的縫隙由上至下通過，熱能由換熱管3的外壁傳遞給管內(nèi)空氣。外殼1內(nèi)的上下部留有足夠的空間，一是保證高溫廢煙氣的高速流通，二是防止長(zhǎng)期使用后廢煙殘留物的堵塞，方便清潔。殼體1采用鋼材，并且殼體1的表面并非是大塊的平板，而是被對(duì)角分成四個(gè)三角形區(qū)塊14，四個(gè)三角形區(qū)塊14角連接的殼體中心向外側(cè)突出。這樣的設(shè)計(jì)使殼體1的表面更加穩(wěn)定，由于長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，大塊平板的設(shè)計(jì)比較容易產(chǎn)生變形，影響產(chǎn)品的美觀。如圖2所示若干根換熱管3的進(jìn)氣口 30、出氣口 31設(shè)置在殼體1的一側(cè)，并且進(jìn)氣口 30開設(shè)在出氣口 31的下方，進(jìn)行口 30與空氣入口 130相連通，出氣口 31與空氣出口 120相連通。另外，換熱管3為耐熱不銹鋼材質(zhì)，在換熱管3內(nèi)設(shè)置有螺旋片，螺旋片使單位傳熱面積更大，傳熱性能更好。外殼1內(nèi)側(cè)設(shè)置有保溫內(nèi)襯2，保溫內(nèi)襯2為特種纖維保溫材料，重量輕，熱滯留少，保溫系數(shù)高，在保持殼體1內(nèi)部熱能的同時(shí)，又可以防止殼體1過熱。以下具體闡述下本實(shí)施例的工作過程高溫廢煙氣從殼體1上部的煙氣入口 10進(jìn)入，在殼體1內(nèi)部由上至下經(jīng)過若干根換熱管3的外管壁；冷空氣通過下集箱13的空氣入口 130進(jìn)入換熱管3的進(jìn)氣口 30，換熱管 3內(nèi)的冷空氣由下而上逐步被加熱，高溫廢煙氣將熱量傳送給換熱管3內(nèi)的冷空氣，冷空氣的預(yù)熱溫度可達(dá)到380-420°C，預(yù)熱后的空氣從換熱管3的出氣口 31通過上集箱12的空氣出口 120輸送到各個(gè)燒嘴，進(jìn)行助燃；而換熱后的高溫廢煙氣從殼體1下部的煙氣出口 11 進(jìn)行收集后排放。此外，在殼體1的煙氣入口 10和煙氣出口 11側(cè)連接有一個(gè)氮?dú)饪刂乒苈?，管路上設(shè)有一個(gè)氧氣測(cè)量系統(tǒng)(殘氧儀)，用于控制排煙廢氣的氧氣含量，氧氣含量的范圍應(yīng)處于 2. 5%-3%間，如果超出范圍，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)反饋給助燃空氣比例控制閥，以得到最佳空燃比，使燃料充分燃燒。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于光亮退火罩式爐的中央熱交換器，其特征在于包括殼體、設(shè)置在所述的殼體內(nèi)部的若干根換熱管，所述的殼體上開設(shè)有煙氣入口、煙氣出口，所述的煙氣入口開設(shè)在所述的殼體上部，所述的煙氣出口開設(shè)在所述的殼體下部，若干根所述的換熱管的進(jìn)氣口、出氣口設(shè)置在所述的殼體的一側(cè)，并且所述的進(jìn)氣口開設(shè)在所述的出氣口的下方，所述的換熱管內(nèi)設(shè)置有螺旋片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光亮退火罩式爐的中央熱交換器，其特征在于所述的外殼內(nèi)側(cè)設(shè)置有保溫內(nèi)襯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于光亮退火罩式爐的中央熱交換器，其特征在于所述的保溫內(nèi)襯為陶瓷纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光亮退火罩式爐的中央熱交換器，其特征在于所述的殼體的外壁上設(shè)置有上集箱、下集箱，所述的上集箱開設(shè)有空氣出口，所述的下集箱開設(shè)有空氣出口，所述的空氣入口與所述的進(jìn)氣口相連通，所述的空氣出口與所述的出氣口相連ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光亮退火罩式爐的中央熱交換器，其特征在于所述的殼體的表面具有四個(gè)三角形區(qū)塊，四個(gè)所述的三角形區(qū)塊的角連接的殼體的中心向外側(cè)突出ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光亮退火罩式爐的中央熱交換器，其特征在于所述的換熱管為不銹鋼材質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于光亮退火罩式爐的中央熱交換器，包括殼體、設(shè)置在所述的殼體內(nèi)部的若干根換熱管，所述的殼體上開設(shè)有煙氣入口、煙氣出口，所述的煙氣入口開設(shè)在所述的殼體上部，所述的煙氣出口開設(shè)在所述的殼體下部，若干根所述的換熱管的進(jìn)氣口、出氣口設(shè)置在所述的殼體的一側(cè)，并且所述的進(jìn)氣口開設(shè)在所述的出氣口的下方，所述的換熱管內(nèi)設(shè)置有螺旋片。本發(fā)明采用管狀熱交換結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單位體積傳熱面積大，使熱廢氣和冷新鮮空氣間進(jìn)行最大程度的熱交換；熱交換完的廢氣通過負(fù)壓強(qiáng)制向下收集至地下的廢氣排放總管，而不是直接排放至車間，減少了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境的影響；安裝維護(hù)方便。
文檔編號(hào)C21D9/677GK102304615SQ20111019195
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者羅伯特·艾伯納 申請(qǐng)人:艾伯納工業(yè)爐(太倉(cāng))有限公司