本發(fā)明涉及換熱設備領域，具體而言，涉及一種超導空空換熱器以及余熱回收系統(tǒng)。

背景技術：

“十三五”時期(2016-2020年)是我國全面建成小康社會，實現(xiàn)中華民族偉大復興中國夢的關鍵時期，能源發(fā)展面臨前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，天然氣在我國能源革命中占據(jù)著重要的地位。它是一種綠色環(huán)保、經濟實惠、安全可靠的能源。如今在我國天然氣占能源消費的比重大約為6％，并呈不斷上升的趨勢，2016年我國消費天然氣大概為2.6億噸標準煤。天然氣毫無疑問是未來替代煤炭等高污染能源的不二之選。

現(xiàn)有的天然氣燃燒設備通常沒有尾氣余熱回收設計，同時現(xiàn)有的天然氣燃燒設備的燃燒效率低下，天然氣的利用率比較低，造成了巨大的浪費。鑒于此，發(fā)明人聯(lián)想到諾能夠把提高天然氣燃燒效率以及天然氣尾氣余熱回收相結合則一舉兩得，即避免了對環(huán)境的熱污染，又提高了天然氣利用率，節(jié)約了成本。此設備可以廣泛的應用于石油、化工、玻纖、化纖、機械、鋼鐵等領域，使天然氣在工業(yè)領域的利用效率得到進一步的提高，從而為解決煤改氣產生的企業(yè)生產成本增加提供一種方法。

有鑒于此，設計制造出一種既能提高天然氣的燃燒效率，又能對尾氣進行回收處理的超導空空換熱器顯得尤為重要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種超導空空換熱器，該超導空空換熱器可將燃燒室內產生的廢熱氣進行降溫處理，以減少對環(huán)境的熱污染，同時可對進入燃燒器的助燃空氣進行預熱，提高燃燒效率。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種余熱回收系統(tǒng)，可對燃燒室產生的余熱氣體進行回收利用，降低環(huán)境污染的同時提高了燃燒效率。

本發(fā)明是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的：

一種超導空空換熱器，用于燃燒室的廢熱氣的回收與助燃空氣的預熱，包括多個超導熱交換裝置和隔熱通風裝置，每個超導熱交換裝置包括熱交換本體和多根熱交換管，多根熱交換管設置于熱交換本體內，隔熱通風裝置包括余熱進氣管、余熱排氣管、預熱進氣管和預熱出氣管，余熱進氣管和余熱排氣管分別與多根熱交換管的兩端連通，余熱進氣管用于與燃燒室連通，以使廢熱氣進入熱交換管；預熱進氣管和預熱出氣管分設于熱交換本體的兩側，預熱出氣管用于與燃燒器連通，以使助燃空氣通過預熱進氣管進入熱交換本體再經過預熱出氣管進入燃燒器。

進一步地，熱交換本體包括換熱室、第一集熱腔和第二集熱腔，第一集熱腔和第二集熱腔分設于換熱室的兩端，換熱室與第一集熱腔和第二集熱腔相互隔絕，第一集熱腔的一端與熱交換管連通，另一端與余熱出氣管連通；第二集熱腔的一端與熱交換管連通，另一端與余熱進氣管連通。

進一步地，每根熱交換管的外周面設置有螺旋散熱片，螺旋散熱片螺旋繞設于熱交換管的外周面并與熱交換管固定連接。

進一步地，超導空空換熱器還包括順流式自動風機，順流式自動風機與每個預熱出氣管連接，用于收集經過預熱后的助燃空氣并送入燃燒器。

進一步地，順流式自動風機包括風機本體、進風管道、出風管道以及風量調節(jié)閥，進風管道的一端與多個預熱出氣管連通，另一端與風機本體連通，出風管道與風機本體連通，風量調節(jié)閥設置于進風管道處，用于調節(jié)風機本體的進風量。

進一步地，熱交換裝置還包括多個氣體測溫儀，多個氣體測溫儀一一對應地設置于余熱進氣管、余熱排氣管、預熱進氣管以及預熱出氣管上，用于測量余熱進氣管、余熱排氣管、預熱進氣管以及預熱出氣管內氣體的溫度。

進一步地，熱交換裝置還包括多個膨脹節(jié)，多個膨脹節(jié)一一對應地繞設于熱交換本體的外周面。

進一步地，熱交換裝置還包括多個冷凝水排出組件，每個冷凝水排出組件一一對應地設置于每個熱交換本體的底部。

進一步地，冷凝水排出組件包括冷凝水盤以及排水管，冷凝水盤設置于熱交換本體的底壁上，用于接收從熱交換管上滴落的冷凝水，排水管的一端伸入熱交換本體并與冷凝水盤連接，另一端與外界連通，用于將冷凝水盤中的冷凝水排出。

一種余熱回收系統(tǒng)，用于回收廢熱氣與余熱燃燒空氣，包括燃燒室、燃燒室和超導空空換熱器，超導空空換熱器包括多個超導熱交換裝置和隔熱通風裝置，每個超導熱交換裝置包括熱交換本體和多根熱交換管，多根熱交換管設置于熱交換本體內。隔熱通風裝置包括余熱進氣管、余熱排氣管、預熱進氣管和預熱出氣管，余熱進氣管和余熱排氣管分別與多根熱交換管的兩端連通，預熱進氣管和預熱出氣管分設于熱交換本體的兩側。余熱進氣管與燃燒室連通，以使廢熱氣進入熱交換管。預熱出氣管與燃燒器連通，以使助燃空氣通過預熱進氣管進入熱交換本體再經過預熱出氣管進入燃燒器。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的一種超導空空換熱器，將多根熱交換管設置在熱交換本體內，并將余熱進氣管，多根熱交換管以及余熱排氣管依次連通，將預熱進氣管、熱交換本體以及預熱出氣管依次連通。其工作原理如下：在燃燒室內燃燒過后的廢熱氣通過余熱進氣管進入熱交換管進行熱交換降溫后，然后通過余熱排氣管排出到外界。預熱用的空氣通過預熱進氣管進入熱交換本體內與多根熱交換管進行充分的熱交換升溫后，然后通過預熱出氣管進入到燃燒器內進行燃燒。相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的一種超導空空換熱器，可將燃燒室內產生的廢熱氣進行降溫處理，減少對環(huán)境的熱污染。同時可對進入燃燒器的助燃空氣進行預熱，提高燃燒效率。

本發(fā)明提供的一種余熱回收系統(tǒng)，將余熱進氣管和燃燒室連通，將預熱出氣管與燃燒器連通。相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的余熱回收系統(tǒng)，可將燃燒室內產生的廢熱氣進行降溫處理，減少對環(huán)境的熱污染。同時可對進入燃燒器的助燃空氣進行預熱，提高燃燒效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的超導空空換熱器整體結構示意圖；

圖2為圖1中超導熱交換裝置的連接結構示意圖；

圖3為圖1中熱交換管的結構示意圖；

圖4為圖1中順流式風機的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明第二實施例提供的余熱回收系統(tǒng)的整體結構示意圖。

圖標：100-超導空空換熱器；110-超導熱交換裝置；111-熱交換本體；1111-換熱室；1113-第一集熱腔；1115-第二集熱腔；113-熱交換管；1131-螺旋散熱片；115-膨脹節(jié)；117-冷凝水排出組件；130-隔熱通風裝置；131-余熱進氣管；133-余熱排氣管；135-預熱進氣管；137-預熱出氣管；150-順流式風機；151-風機本體；153-進風管道；155-出風管道；157-風量調節(jié)閥；200-余熱回收系統(tǒng)；210-燃燒室；230-燃燒器。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中間”、“上”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發(fā)明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“設置”、“相連”、“安裝”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結合附圖，對本發(fā)明的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下，下述的實施例中的特征可以相互組合。

第一實施例

參照圖1，本實施例提供一種超導空空換熱器100，用于燃燒室的廢熱氣的回收與助燃空氣的預熱，該超導空空換熱器100包括多個超導熱交換裝置110、隔熱通風裝置130以及順流式風機150。順流式風機150與隔熱通風裝置130連接，用于將隔熱通風裝置130中的助燃空氣送入燃燒器。超導熱交換裝置110與隔熱通風裝置130連通，用于使廢熱氣和助燃空氣進行熱交換。

每個超導熱交換裝置110包括熱交換本體111、多根熱交換管113、多個氣體測溫儀(圖未示)、多個膨脹節(jié)115以及多個冷凝水排出組件117，多根熱交換管113設置于熱交換本體111內。隔熱通風裝置130包括余熱進氣管131、余熱排氣管133、預熱進氣管135和預熱出氣管137，余熱進氣管131和余熱排氣管133分別與多根熱交換管113的兩端連通，余熱進氣管131用于與燃燒室連通，以使廢熱氣進入熱交換管113。預熱進氣管135和預熱出氣管137分設于熱交換本體111的兩側，預熱出氣管137用于與燃燒器連通，以使助燃空氣通過預熱進氣管135進入熱交換本體111再經過預熱出氣管137進入燃燒器。順流式自動風機與每個預熱出氣管137連接，用于收集經過預熱后的助燃空氣并送入燃燒器。

多個氣體測溫儀一一對應地設置于余熱進氣管131、余熱排氣管133、預熱進氣管135以及預熱出氣管137上，用于測量余熱進氣管131、余熱排氣管133、預熱進氣管135以及預熱出氣管137內氣體的溫度。多個膨脹節(jié)115一一對應地繞設于熱交換本體111的外周面，優(yōu)選地，每個膨脹節(jié)115繞設在熱交換本體111的中間部位，以防止熱交換本體111收到熱脹冷縮作用，進而對設備的損壞。

每個冷凝水排出組件117一一對應地設置于每個熱交換本體111的底部。廢熱氣遇冷后形成的液體可通過該冷凝水排出組件117排出到外界。

在本實施例中，冷凝水排出組件117包括冷凝水盤(圖中未標號)以及排水管(圖中未標號)，冷凝水盤設置于熱交換本體111的底壁上，用于接收從熱交換管113上滴落的冷凝水，排水管的一端伸入熱交換本體111并與冷凝水盤連接，另一端與外界連通，用于將冷凝水盤中的冷凝水排出。

在本實施例中，熱交換本體111的數(shù)量為兩個，此設置是根據(jù)實際需求和相關限制條件來決定的，熱交換本體111的數(shù)量越多，內部設置的熱交換管113數(shù)量越多，則熱回收效率越高。值得注意的是，此處熱交換本體111的數(shù)量并不僅僅限于兩個，也可以是三個或者四個等，可根據(jù)實際需求和相關限制條件來進行調整，熱交換本體111的數(shù)量在此不做具體限定。

參見圖2，熱交換本體111包括換熱室1111、第一集熱腔1113和第二集熱腔1115，第一集熱腔1113和第二集熱腔1115分設于換熱室1111的兩端，換熱室1111與第一集熱腔1113和第二集熱腔1115相互隔絕，第一集熱腔1113的一端與熱交換管113連通，另一端與余熱出氣管連通；第二集熱腔1115的一端與熱交換管113連通，另一端與余熱進氣管131連通。預熱進氣管135設置在換熱室1111的一側，預熱出氣管137設置在換熱室1111的另一側，換熱室1111分別與預熱進氣管135和余熱出氣管連通。

在本實施例中，熱交換管113分別與第一集熱腔1113和第二集熱腔1115焊接，以使換熱室1111內形成密閉空間，從而使得廢熱氣與助燃空氣能夠充分進行換熱。

參見圖3，每根熱交換管113的外周面設置有螺旋散熱片1131，螺旋散熱片1131螺旋繞設于熱交換管113的外周面并與熱交換管113固定連接，用以增大熱交換管113的傳熱面積，使得廢熱氣的熱量能夠充分傳遞到換熱室1111內進行換熱。同時，在每根熱交換管113的外周面設置螺旋散熱片1131，使得助燃空氣通過換熱室1111時易形成螺旋氣流，增大了助燃空氣在換熱室1111內的停滯時間并使得換熱室1111內的助燃空氣受熱均勻，提高了傳熱效率。優(yōu)選地，螺旋散熱片1131通過焊接固定連接在熱交換管113上。

參見圖4，順流式自動風機包括風機本體151、進風管道153、出風管道155以及風量調節(jié)閥157，進風管道153的一端與多個預熱出氣管137連通，另一端與風機本體151連通，出風管道155與風機本體151連通，風量調節(jié)閥157設置于進風管道153處，用于調節(jié)風機本體151的進風量。出風管道155用于與燃燒器連通，以向燃燒器內送入助燃空氣。

本實施例提供了一種超導空空換熱器100，在熱交換本體111內焊接有多根熱交換管113，并將余熱進氣管131，多根熱交換管113以及余熱排氣管133依次連通，將預熱進氣管135、熱交換本體111以及預熱出氣管137依次連通。其工作原理如下：在燃燒室內燃燒過后的廢熱氣通過余熱進氣管131進入熱交換管113進行熱交換降溫后，然后通過余熱排氣管133排出到外界。預熱用的助燃空氣通過預熱進氣管135進入換熱室1111內與多根熱交換管113進行充分的熱交換升溫后，然后通過預熱出氣管137進入到燃燒器內進行燃燒。由于在熱交換管113的外周面繞設有螺旋散熱片1131，故預熱用的助燃空氣與廢熱氣之間能夠進行充分的熱交換。相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的一種超導空空換熱器100，可將燃燒室內產生的廢熱氣進行降溫處理，減少對環(huán)境的熱污染。同時可對進入燃燒器的助燃空氣進行預熱，提高燃燒效率。

第二實施例

參見圖5，本實施例提供一種余熱回收系統(tǒng)200，用于回收廢熱氣與余熱燃燒空氣，包括燃燒室210、燃燒器230和超導空空換熱器100，其中超導空空換熱器100的基本結構和原理及產生的技術效果和第一實施例相同，為簡要描述，本實施例部分未提及之處，可參考第一實施例中相應內容。

在本實施例中，超導空空換熱器100包括多個超導熱交換裝置110和隔熱通風裝置130，每個超導熱交換裝置110包括熱交換本體111和多根熱交換管113，多根熱交換管113設置于熱交換本體111內。隔熱通風裝置130包括余熱進氣管131、余熱排氣管133、預熱進氣管135和預熱出氣管137，余熱進氣管131和余熱排氣管133分別與多根熱交換管113的兩端連通，預熱進氣管135和預熱出氣管137分設于熱交換本體111的兩側。余熱進氣管131與燃燒室210連通，以使廢熱氣進入熱交換管113。預熱出氣管137與燃燒器230連通，以使助燃空氣通過預熱進氣管135進入熱交換本體111再經過預熱出氣管137進入燃燒器230。

本實施例提供了一種余熱回收系統(tǒng)200，相較于現(xiàn)有技術，可將燃燒室210內產生的廢熱氣進行降溫處理，減少對環(huán)境的熱污染。同時可對進入燃燒器230的助燃空氣進行預熱，提高燃燒效率。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。