一種煙氣余熱換熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于回收窯爐排煙余熱的煙氣余熱換熱器，該煙氣余熱換熱器包括一殼體、若干換熱模塊和一供水-回水系統(tǒng)；殼體呈水平布置其兩側(cè)開口的方筒狀，在殼體內(nèi)設(shè)置兩縱列或兩縱列以上的豎直布置的滑軌，構(gòu)成每一縱列的滑軌呈等間距分布，并且位于不同縱列上的滑軌在橫向上共線；換熱模塊包括兩豎直間隔設(shè)置的管板和模塊蓋板，兩管板的外側(cè)與槽型碳鋼組焊構(gòu)成水套，兩水套的下端密封上端開口，其中一水套的開口為進(jìn)水口，另一水套的開口為出水口，在兩水套之間連接有多個(gè)平行設(shè)置且與之相連通的光管，在兩水套的外側(cè)分別等間距設(shè)置有若干滑塊，換熱模塊通過其兩側(cè)的滑塊連接在兩相鄰且共線的滑軌之間。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于煙氣余熱回收裝置中。
【專利說明】一種煙氣余熱換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種熱量回收裝置，特別是關(guān)于一種用于回收窯爐排煙余熱的煙氣余熱換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]能源與環(huán)境問題是制約社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的重要問題。受到經(jīng)濟(jì)及技術(shù)水平所限，我國(guó)能源利用率較低。煤、石油、天然氣等能源主要消耗在工業(yè)企業(yè)的窯爐上，而工業(yè)爐窯排煙溫度高，煙氣帶走的大量余熱不能有效利用，這部分余熱高達(dá)窯爐本身燃料消耗量的30?60%，這些熱能未經(jīng)利用而排放到大氣中，不僅造成熱量的極大浪費(fèi)，而且也會(huì)致使周圍環(huán)境溫度變高，形成熱污染。由此可見，工業(yè)窯爐排煙余熱回收利用潛力巨大，并且成為當(dāng)前重點(diǎn)研究課題之一。
[0003]工業(yè)窯爐排煙余熱回收在實(shí)際應(yīng)用過程中存在如下問題:(I)煙氣余熱難以得到深度利用，因煙氣低溫腐蝕的問題，目前只能回收利用高溫余熱，而酸露點(diǎn)以下的大量余熱無法深度利用；一些煙氣余熱換熱器為了增強(qiáng)抗腐蝕能力，采用搪瓷或氟塑材料作為換熱器材料，換熱器管壁厚，熱傳導(dǎo)性能較差，換熱效果不佳，且造價(jià)相對(duì)較高；(2)工業(yè)磚窯排煙中含有一定量的煙塵，導(dǎo)致煙氣換熱器積灰或堵塞，影響換熱效果，特別是一些磚窯排煙中煙塵粘性較大，如煤矸石燒結(jié)磚磚窯排煙，安裝除塵裝置亦不能達(dá)到很好的除塵效果，且造成熱量損失；(3)煙氣換熱器檢修維護(hù)不方便，一處腐蝕或泄露，換熱器整個(gè)更換，造價(jià)高且導(dǎo)致煙氣余熱回收停止運(yùn)行，影響供熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠?qū)⒏G爐排煙中蘊(yùn)含的熱能進(jìn)行深度回收以節(jié)約能源的煙氣余熱換熱器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種煙氣余熱換熱器，其特征在于，它包括:一殼體，其呈水平布置其兩側(cè)開口的方筒狀，所述殼體包括兩側(cè)板、一底板和一頂板，在所述殼體內(nèi)設(shè)置兩縱列或兩縱列以上的豎直布置的滑軌，構(gòu)成每一縱列的所述滑軌呈等間距分布，并且位于不同縱列上的所述滑軌在橫向上共線；
[0006]若干換熱模塊，所述換熱模塊包括兩豎直間隔設(shè)置的管板和與兩管板頂端緊固連接的模塊蓋板，兩所述管板的外側(cè)分別與槽型碳鋼的開口面組焊構(gòu)成水套，兩所述水套的下端密封上端開口，其中一所述水套的開口為進(jìn)水口，另一所述水套的開口為出水口，在兩所述水套之間連接有多個(gè)平行設(shè)置且與之相連通的光管，在兩所述水套的外側(cè)分別等間距設(shè)置有若干滑塊，所述換熱模塊通過其兩側(cè)的所述滑塊連接在兩相鄰且共線的所述滑軌之間；以及
[0007]—供水-回水系統(tǒng)，其包括一供水總管和一回水總管，在所述供水總管上并聯(lián)若干供水干管，每一所述供水干管并聯(lián)若干供水支管，每一所述供水支管與一所述換熱模塊的進(jìn)水口相連，在所述回水總管上并聯(lián)若干回水干管，每一所述回水干管并聯(lián)若干回水支管，每一所述回水支管與一所述換熱模塊的出水口相連，在所述供水總管始端、所述供水干管始端、所述回水干管末端和所述回水總管末端分別設(shè)置一蝶閥，在每一所述供水支管和所述回水支管上均設(shè)置一球閥和一軟連接。
[0008]所述殼體的所述頂板上開設(shè)若干正對(duì)每一所述換熱模塊的方孔，所述方孔的長(zhǎng)和寬均大于所述換熱模塊橫截面的長(zhǎng)和寬。
[0009]所述殼體設(shè)置的所述滑軌為三縱列，且靠近所述殼體側(cè)板的滑軌緊固連接在所述側(cè)板上，位于中間的一縱列所述滑軌緊固連接在所述底板和頂板上。
[0010]所述殼體、滑軌、光管、滑塊和水套由碳鋼材質(zhì)制成；所述殼體內(nèi)表面和所述光管外表面涂覆一層由過氟烷基化物制成的薄膜。
[0011]在所述換熱模塊的進(jìn)水口所在的所述水套內(nèi)設(shè)置一兩端開口的進(jìn)水管，所述進(jìn)水管緊固連接在所述水套靠外的一側(cè)，并且與所述水套靠?jī)?nèi)的一側(cè)留有間距；所述進(jìn)水管在所述水套中的長(zhǎng)度超過所述水套長(zhǎng)度的一半，且朝向所述管板所在的一側(cè)等間距開設(shè)有若干通水孔。
[0012]各所述光管均勻排列在I?4個(gè)平面上，各所述光管之間的間距為所述光管外徑的1.3?1.5倍；在所述模塊蓋板頂面設(shè)置一或兩個(gè)吊耳。
[0013]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型煙氣余熱換熱器采用若干獨(dú)立的換熱模塊，具有維修成本小的優(yōu)點(diǎn)，一旦某個(gè)換熱模塊出現(xiàn)故障，只需對(duì)該換熱模塊進(jìn)行更換，而避免了整個(gè)換熱器報(bào)廢。2、本實(shí)用新型煙氣余熱換熱器中換熱模塊與殼體采用滑軌方式安裝，使得單個(gè)換熱模塊的安裝和拆除都十分便利。3、本實(shí)用新型煙氣余熱換熱器采用碳鋼材質(zhì)制成，傳熱性能好，煙氣換熱器內(nèi)光管和殼體表面涂覆薄薄一層PFA (過氟烷基化物)膜，光管和殼體表面光滑，不粘結(jié)灰塵，便于清洗，且具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕性能，可有效避免被窯爐排煙中的二氧化硫、三氧化硫等酸性氣體腐蝕，大幅度延長(zhǎng)了其使用壽命。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于不高于250°C的窯爐煙氣余熱的回收。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的主視示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的俯視示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型換熱模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型供水-回水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0019]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括一呈水平布置且兩側(cè)開口的方筒狀殼體1，殼體I主要由兩側(cè)板11、一底板12和一頂板13構(gòu)成。在殼體I內(nèi)設(shè)置兩縱列或兩縱列以上的豎直布置的滑軌14，構(gòu)成每一縱列的滑軌14呈等間距分布，并且位于不同縱列上的滑軌14在橫向上具有共線關(guān)系。在每?jī)蓚€(gè)相鄰并橫向共線的滑軌14之間均設(shè)置一換熱模塊2。
[0020]如圖3所示，換熱模塊2包括兩豎直間隔設(shè)置的管板21和與兩管板21頂端緊固連接的模塊蓋板22，兩管板21的外側(cè)分別與槽型碳鋼的開口面組焊構(gòu)成水套24，兩水套24的下端密封上端開口，其中一水套24的開口為進(jìn)水口，另一水套24的開口為出水口。在兩水套24之間連接有多個(gè)平行設(shè)置且與之相連通的光管23，在兩水套24的外側(cè)分別等間距設(shè)置有若干滑塊25，換熱模塊2通過其兩側(cè)的滑塊25連接在兩相鄰并共線的滑軌14之間。
[0021]如圖4所示，本實(shí)用新型還包括一供水-回水系統(tǒng)3，供水-回水系統(tǒng)3包括一供水總管31和一回水總管34，在供水總管31上并聯(lián)若干供水干管32，每一供水干管并聯(lián)若干供水支管33，每一供水支管與一換熱模塊2的進(jìn)水口相連；在回水總管34上并聯(lián)若干回水干管35，每一回水干管并聯(lián)若干回水支管36，每一回水支管與一換熱模塊2的出水口相連。在供水總管始端、供水干管始端、回水干管末端和回水總管末端分別設(shè)置一蝶閥37 ;在每一供水支管和回水支管上均設(shè)置一球閥38和一軟連接39，便于換熱模塊2的水量控制和更換拆卸，即如果一個(gè)換熱模塊2出現(xiàn)故障，則關(guān)閉與該換熱模塊2相連接的管道上的球閥38，拆除軟連接39，利用滑軌14抽取出換熱模塊2，及時(shí)進(jìn)行維修和更換。
[0022]上述實(shí)施例中，殼體I的頂板13上開設(shè)若干正對(duì)每一換熱模塊2的方孔，方孔的長(zhǎng)和寬均大于換熱模塊2橫截面的長(zhǎng)和寬，以便于換熱模塊2拉出或者裝入殼體I。
[0023]上述實(shí)施例中，殼體I內(nèi)以設(shè)置三縱列滑軌14為優(yōu)選，靠近殼體I側(cè)板11的滑軌緊固連接在側(cè)板11上，位于中間的一縱列滑軌14緊固連接在底板12和頂板13上。
[0024]上述實(shí)施例中，如圖3所示，可以在換熱模塊2的進(jìn)水口所在的水套24內(nèi)設(shè)置一兩端開口的進(jìn)水管26，進(jìn)水管26緊固連接在水套24靠外的一側(cè)，并且與水套24靠?jī)?nèi)的一側(cè)留有間距；進(jìn)水管26在水套24中的長(zhǎng)度超過水套24長(zhǎng)度的一半，且朝向管板21所在的一側(cè)等間距開設(shè)有若干通水孔。進(jìn)水管26的設(shè)置能夠保證水較為均勻地通過光管23，避免從進(jìn)水口進(jìn)入水套24的水直接從上部光管23流通而致使換熱不均勻。
[0025]上述實(shí)施例中，各光管23可以排列在一個(gè)平面上，也可以均勻排列在2?4個(gè)平面上。
[0026]上述實(shí)施例中，模塊蓋板22的頂面可以設(shè)置一或兩個(gè)吊耳27，以方便換熱模塊2裝入或者拉出殼體I。
[0027]上述實(shí)施例中，殼體1、滑軌14、光管23、滑塊25和水套24可以采用碳鋼材質(zhì)制成，以保證換熱器具有良好的傳熱性能。殼體I內(nèi)表面和光管23外表面涂覆一層PFA (過氟烷基化物)膜，這樣可以使殼體I內(nèi)表面和光管23外表面光滑，從而不粘結(jié)灰塵，便于清洗。同時(shí)，由于PFA膜具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕性能，可有效避免殼體I及光管23被窯爐排煙中的二氧化硫、三氧化硫等性氣體腐蝕。
[0028]上述實(shí)施例中，各光管23之間的間距可以是光管23外徑的1.3?1.5倍。這樣光管23在緊密排列的同時(shí)彼此間又留有間隙，既保證了良好的換熱效果，又能夠抵御一定量的煙塵。
[0029]本實(shí)用新型所述的煙氣余熱換熱器可以廣泛應(yīng)用于煙氣回收裝置中，為達(dá)到煙氣的深度回收效果，可以在煙氣回收裝置中將多個(gè)煙氣余熱換熱器串聯(lián)連接，窯爐排煙依次經(jīng)過各煙氣余熱換熱器，與煙氣余熱換熱器中換熱模塊2內(nèi)通過的載熱流體換熱，最終煙氣溫度基本降低至15°C左右，實(shí)現(xiàn)了煙氣余熱的深度利用。一級(jí)換熱器中的載熱流體與煙氣換熱后，溫度較高，可達(dá)到60?80°C，可以直接用于采暖供熱；二級(jí)換熱器中的載熱流體與煙氣換熱后，溫度較低，可利用熱泵機(jī)組提熱后再作為熱源使用。
[0030]磚窯排煙經(jīng)過煙氣余熱換熱器時(shí)，排煙中的煙塵被層層光管23所阻礙，沉降在換熱器殼體底部，煙氣余熱換熱器的殼體I底部與換熱模塊2之間留有一定的空間，便于清除積灰。此外，在殼體I的底板12上開設(shè)有通孔，煙氣冷凝水可以通過通孔流出煙氣余熱換熱器，外排至冷凝水回收裝置。
[0031] 本實(shí)用新型僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有所變化的，在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實(shí)用新型原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種煙氣余熱換熱器，其特征在于，它包括: 一殼體，其呈水平布置其兩側(cè)開口的方筒狀，所述殼體包括兩側(cè)板、一底板和一頂板，在所述殼體內(nèi)設(shè)置兩縱列或兩縱列以上的豎直布置的滑軌，構(gòu)成每一縱列的所述滑軌呈等間距分布，并且位于不同縱列上的所述滑軌在橫向上共線； 若干換熱模塊，所述換熱模塊包括兩豎直間隔設(shè)置的管板和與兩管板頂端緊固連接的模塊蓋板，兩所述管板的外側(cè)分別與槽型碳鋼的開口面組焊構(gòu)成水套，兩所述水套的下端密封上端開口，其中一所述水套的開口為進(jìn)水口，另一所述水套的開口為出水口，在兩所述水套之間連接有多個(gè)平行設(shè)置且與之相連通的光管，在兩所述水套的外側(cè)分別等間距設(shè)置有若干滑塊，所述換熱模塊通過其兩側(cè)的所述滑塊連接在兩相鄰且共線的所述滑軌之間；以及 一供水-回水系統(tǒng)，其包括一供水總管和一回水總管，在所述供水總管上并聯(lián)若干供水干管，每一所述供水干管并聯(lián)若干供水支管，每一所述供水支管與一所述換熱模塊的進(jìn)水口相連，在所述回水總管上并聯(lián)若干回水干管，每一所述回水干管并聯(lián)若干回水支管，每一所述回水支管與一所述換熱模塊的出水口相連，在所述供水總管始端、所述供水干管始端、所述回水干管末端和所述回水總管末端分別設(shè)置一蝶閥，在每一所述供水支管和所述回水支管上均設(shè)置一球閥和一軟連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱換熱器，其特征在于，所述殼體的所述頂板上開設(shè)若干正對(duì)每一所述換熱模塊的方孔，所述方孔的長(zhǎng)和寬均大于所述換熱模塊橫截面的長(zhǎng)和寬。
3.如權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱換熱器，其特征在于，所述殼體設(shè)置的所述滑軌為三縱列，且靠近所述殼體側(cè)板的滑軌緊固連接在所述側(cè)板上，位于中間的一縱列所述滑軌緊固連接在所述底板和頂板上。
4.如權(quán)利要求2所述的一種煙氣余熱換熱器，其特征在于，所述殼體設(shè)置的所述滑軌為三縱列，且靠近所述殼體側(cè)板的滑軌緊固連接在所述側(cè)板上，位于中間的一縱列所述滑軌緊固連接在所述底板和頂板上。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種煙氣余熱換熱器，其特征在于，所述殼體、滑軌、光管、滑塊和水套由碳鋼材質(zhì)制成；所述殼體內(nèi)表面和所述光管外表面涂覆一層由過氟烷基化物制成的薄膜。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種煙氣余熱換熱器，其特征在于，在所述換熱模塊的進(jìn)水口所在的所述水套內(nèi)設(shè)置一兩端開口的進(jìn)水管，所述進(jìn)水管緊固連接在所述水套靠外的一側(cè)，并且與所述水套靠?jī)?nèi)的一側(cè)留有間距；所述進(jìn)水管在所述水套中的長(zhǎng)度超過所述水套長(zhǎng)度的一半，且朝向所述管板所在的一側(cè)等間距開設(shè)有若干通水孔。
7.如權(quán)利要求5所述的一種煙氣余熱換熱器，其特征在于，在所述換熱模塊的進(jìn)水口所在的所述水套內(nèi)設(shè)置一兩端開口的進(jìn)水管，所述進(jìn)水管緊固連接在所述水套靠外的一偵牝并且與所述水套靠?jī)?nèi)的一側(cè)留有間距；所述進(jìn)水管在所述水套中的長(zhǎng)度超過所述水套長(zhǎng)度的一半，且朝向所述管板所在的一側(cè)等間距開設(shè)有若干通水孔。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的一種煙氣余熱換熱器，其特征在于，各所述光管均勻排列在I~4個(gè)平面上，各所述光管之間的間距為所述光管外徑的1.3~1.5倍；在所述模塊蓋板頂面設(shè)置一或兩個(gè)吊耳。
9.如權(quán)利要求5所述的一種煙氣余熱換熱器，其特征在于，各所述光管均勻排列在I~4個(gè)平面上，各所述光管之間的間距為所述光管外徑的1.3~1.5倍；在所述模塊蓋板頂面設(shè)置一或兩個(gè)吊耳。
10.如權(quán)利要求6所述的一種煙氣余熱換熱器，其特征在于，各所述光管均勻排列在1~4個(gè)平面上，各所述光管之間的間距為所述光管外徑的1.3~1.5倍；在所述模塊蓋板頂面設(shè)置一或兩個(gè)吊耳。
【文檔編號(hào)】F28F19/02GK203744749SQ201420106134
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】王建學(xué), 榮金利, 牛永勝, 孟杰 申請(qǐng)人:北京礦大節(jié)能科技有限公司