專利名稱：高效除塵換熱器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于工業(yè)換熱技術領域，換熱器是工業(yè)生產中廣泛采用的一種余熱回收設備。目前市場上的空氣換熱器主要有片式換熱器、管式換熱器、輻射管式換熱器、回轉式換熱器、陶瓷換熱器、噴流換熱器及旋流換熱器等，但這些換熱器存在以下缺點(1)綜合換熱器系數(shù)低，一般只有25W／m2℃如片式換熱器、管式換熱器等；(2)以高阻力換取稍大的綜合換熱系數(shù)，如噴流換熱器、旋流換熱器等；(3)不適用于含有灰塵的煙氣余熱回收；(4)對有灰塵的煙氣回收，通常是在排煙系統(tǒng)中使用除塵器和換熱器兩套設備，因而體積龐大、價格昂貴，並且所占地面面積大，安裝不便。
本實用新型的目的在于回收含塵的高溫煙氣余熱，克服先除塵后換熱過程的效果差的缺點；又克服先進行換熱再除塵，造成換熱器積灰導致?lián)Q熱效率低和使用壽命短的缺點。將除塵器和換熱器有機地組合，達到除塵和換熱的良好結果。同時提高了除塵器的除塵效率及換熱器的換熱效率和使用壽命。
本實用新型的附圖
是高效除塵換熱器的前示圖的剖面圖。
本實用新型的結構如附圖所示，包括冷風箱(1)，中心組合筒(2)、除塵室(3)、熱風箱(4)、密封卸灰聯(lián)鎖翻板(5)、驅動電機(6)、貯灰室(7)、熱風出口管(8)、含塵煙氣入口管(9)、冷空氣入口管(10)、干凈煙氣出口管(11)、除塵器雙套管殼體為帶筋片的旋流換熱器(12)、噴流器(13)、噴流換熱管(14)。
本實用新型的結構包括噴流換熱器、旋流換熱器和旋風除塵器。在旋風除塵器內部所設置的中心組合筒(2)是由空氣噴流換熱器與除塵器的排氣管伸入除塵器的部分構成。在除塵器排氣管內套裝著噴流換熱器，除塵器的排氣管為換熱面(14)，換熱器的內套管為煙氣排氣管(11)。
旋風除塵器殼體和錐體部分為雙層套筒，構成旋流換熱器(12)，內套筒外側空氣側即套筒環(huán)縫的內套管側加換熱筋片。冷空氣的進氣管設在噴流換熱器上，而熱空氣的出口管設在除塵器套筒旋流換熱器的出口端，即設有旋風除塵器的下部。
本實用新型的中心組合筒，潛入除塵器內的排氣管外壁為波紋狀筒管，換熱器內套管(11)(凈煙氣出口管)的空氣側壁面，環(huán)縫內側采用筋片，順煙氣流動方向增設換熱筋片。
本實用新型的除塵器殼體旋流換熱器(12)的筋片為旋流筋片，也可設直流筋片。
本實用新型含塵煙氣進口速度5～20m／s，進口煙氣溫度300－1000℃，進口煙氣量200～5000m3／h。進口空氣量為200～5000m3／h，速度10－25m／s，空氣側壓損為500－1500Pa。根據含塵煙氣的流量和進口速度確定管徑，同時根據進入的冷空氣量和速度確定冷空氣進口管直徑。
本實用新型可采用兩個以上的除塵換熱器并聯(lián)使用，也可以串聯(lián)使用。
本實用新型密封卸灰聯(lián)鎖翻板，分為上、下翻板，用電機自動驅動，上翻板連續(xù)轉動，下翻板定期轉動。
本實用新型旋流除塵器的筒體為雙套筒的旋流換熱器，套筒環(huán)縫的內套筒環(huán)形內壁，設置直流換熱筋片或旋流換熱筋片。
這種換熱器的原理為高溫含塵煙氣入口(9)切向或割向噴入除塵室(3)，由于離心力的作用，煙氣與灰塵分離，灰塵貼壁旋轉向下，經過密封卸灰聯(lián)鎖翻板(5)的翻轉進入貯灰室(7)，并可通過驅動電機(6)將灰定期排出；與灰塵分離了的干凈的煙氣則由中心組合筒(2)向上，經由出口管(11)排出，與此同時，冷空氣由進口管(10)進入冷風箱(1)經均勻分配后，進入中心組合筒(2)噴流換熱器的夾層環(huán)縫；并順環(huán)縫向下。經過下部的噴流器(13)小孔進入中心組合筒(2)下部的最外層外壁(13)環(huán)縫，然后再進入除塵室(3)殼體的套筒式旋流換熱器的夾層環(huán)縫，并由此環(huán)縫向下，最后進熱風箱(4)，由熱風出口(8)排出；以上過程中，由于高溫含灰煙氣與除塵室內壁及中心組合筒下部外壁(13)的對流、輻射和顆粒與壁面的碰撞傳熱，以及干凈煙氣與中心組合筒內壁的對流和輻射傳熱。使煙氣余熱傳遞給在中心組合筒環(huán)縫和除塵室環(huán)縫中流動的空氣。
這種換熱器具有以下特點①將除塵功能與余熱利用功有機地結合在一起。
②采取雙翻板式自動卸灰裝置，有效地抑制了灰塵上返，并有利于卸灰。
③在高溫滯點(即中心組合筒下部)處的空氣側采用了噴流技術，而在其它地方(空氣側)采用了旋流加筋片技術，有效地加強了空氣側的對流換熱。
④延長了中心組合筒的長度，有效地提高了換熱面積，極大地利用了煙氣的余熱。
⑤采用薄壁材料加筋片及噴涂技術，有效地提高了換熱器的溫度響應速度，對抑制爐子點火時冒黑煙有抑制作用。
⑥空氣切向進入冷風箱，有利于冷風的均勻分布；高溫含塵煙氣切向或割向進入除塵室有利于氣固分離；熱風出口管的中心線與整個換熱器的中心線垂直相交。
⑦中心組合管靠煙氣側加筋片，筋片順著流動方向；中心組合管下部的最外層壁采用波紋管，以增加換熱面積。
⑧除塵室的環(huán)縫中加的筋片有兩種，一種是旋流筋片，另一種是直流筋片，都是順著流動方向。
⑨在煙氣側巧妙地利用了氣固兩相流與固體壁面之間的換熱系數(shù)比純氣體與固體壁面之間的換熱系數(shù)大得多的原理，提高了煙氣側的換熱系數(shù)，從而大大提高了綜合換熱系數(shù)。
⑩此換熱器的煙氣進口速度為5～20m／s，進口煙氣溫度為300－1000℃；進口煙氣量為速度200～5000Nm3／hr，進口冷空氣量為200～5000Nm3／hr。此換熱器的綜合換熱系數(shù)為70w／m2?！孀笥?，對平均粒徑為20μm的灰塵的除塵效率在60％以上。
對大煙氣量及大空氣量采用兩個或兩個以上的除塵換熱器并聯(lián)使用；對灰塵粒度分布寬的煙氣可采用兩級或兩級以上的此類換熱器串聯(lián)使用。
本發(fā)明適于各種加熱爐，窯、鍋爐、電爐、轉爐、沖天爐等的含灰塵的熱煙氣的除塵和余熱回收。
權利要求1.高效除塵換熱器，包括噴流換熱器，冷風入口管(10)，冷風箱(1)，噴流器(13)，噴流換熱管(14)，凈煙氣排氣管(11)，熱風排氣管(8)，其特征在于除塵器的內排氣管與噴流換熱器套裝組合構成中心組合筒(2)，旋風除塵器殼體的園筒和錐體部分為雙套筒的旋流換熱器(12)，熱風箱(14)和熱空氣排氣管(8)設在旋風除塵器的下部，密封卸灰聯(lián)鎖翻板，分為上、下翻板(5)。
2.根據權利要求1所述高效除塵換熱器，其特征在于中心組合筒伸入除塵室(3)的部分，其外套筒采用波紋管，環(huán)縫內側采用筋片，沿煙氣管排氣方向安裝筋片。
3.根據權利要求1所述高效除塵換熱器，其特征在于旋風除塵器的套筒旋流換熱器，套筒環(huán)縫的內套筒環(huán)形內壁，設直流筋片或旋流筋片。
4.根據權利要求1所述高效除塵換熱器，其特征在于翻轉式密封卸灰聯(lián)鎖翻板，上翻板為連續(xù)轉動，下翻板定期轉動。
5.根據權利要求1所述高效除塵換熱器，其特征在于依煙氣速度5～20m／s，煙氣流量為200～5000m3／h確定含塵煙氣進口直徑，冷空氣進口直徑依空氣量200～5000m3／h，速度10～25m／s確定。
專利摘要高效除塵換熱器屬于工業(yè)換熱技術領域，本實用新型結構包括噴流換熱器，旋流換熱器和旋風除塵器。由空氣噴流換熱器與除塵器排氣管伸入除塵器部分組合構成中心組合筒；旋風除塵器殼體和錐體部分為雙層套筒，構成旋流換熱器，套筒的環(huán)縫內套管側加換熱筋片，冷空氣進氣管設在噴流換熱器上。本實用新型用于煙氣進口溫度300—1000℃，換熱器的綜合傳熱系數(shù)為70W/m
文檔編號F23L15/00GK2201582SQ93235829
公開日1995年6月21日 申請日期1993年12月30日 優(yōu)先權日1993年12月30日
發(fā)明者丁玉龍, 夏德宏, 蒼大強, 楊天均 申請人:北京科技大學