CN100516750C - 一种换热压缩器 - Google Patents
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Abstract
一种换热压缩器，包括发热炉和与之相连的换热压缩箱，所述换热压缩箱内设置有进气管和尾气管，进气管一端与发热炉连接，进气管另一端与尾气管由至少三列S形和至少三层S形换热管相连，所述进气管进入换热压缩箱的一端在换热压缩箱内呈倒U型向下弯曲后其末端设置清灰孔，清灰孔上端的进气管上连接设置S形的换热管。该新型换热压缩器能够以燃煤或焦炭为燃料，显著降低燃料成本，同时并联设置的多根S形换热管能够最大限度的提高换热效率，弯曲设置的进气管和清灰孔能够实现进入S形换热管的高温气体的灰尘沉降，消除因灰尘沉降所导致的换热管换热效率差的缺陷。该换热压缩器可以广泛的适用于各种工业换热供热装置和涂装等领域的加热装置。
Description
技术领域
本发明属于进行工业供热或涂装行业用加热技术领域，具体的涉及一种以燃煤、焦炭为燃料、能耗低换热效率高的换热压缩器，尤其适用于涂装行业的发热装置。
背景技术
目前金属涂装行业的固化或者工业换热型供热均采用燃气或燃油对加热装置进行加热，获得加热的气体实现供热，其产热成本高而且热交换效率较差。常用的加热换热装置一般通过一位于换热室内的换热管对换热管外的换热室气体进行加热，实现热交换，该种加热装置存在很多缺陷：首先换热管的长度不能太长，弯道也不能太多，否则将会影响其内高温气体的流通速度，从而使换热效率降低；其次，该换热管与换热室内的气体接触面积较小，无法实现高效换热；再者，采用燃煤或者焦炭作为加热炉燃料时，高温气体携带的大量灰尘会沉积在管道内，影响换热管内的通道截面积，从而降低换热效率和高温气体的流通。
2007年4月4日公告的中国专利ZL 200620094900.8提供了一种涂装煤加热换热器，它有壳体、燃煤炉、换热管、导风管、抽风机、固化炉、回风管和引风机组成；壳体上开设煤炉进风口，热风出口、回风出口和引风口，壳体内设有换热腔，壳体的热风出口、回风进口和引风口分别与换热腔相通，固化路上设有门、热风进口和引风出口，燃煤炉和换热管安装在换热腔内，燃煤炉的进风口与壳体的煤炉进风口连通，燃煤炉设有热风出口，换热管的进风口与燃煤炉的热风出口相通，换热管的出风口与壳体的引风口相通，引风机安装在壳体的引风口上，换热腔与壳体的热风出口相通，导风管的一端与壳体的热风出口相通，另一端与固化炉的热风进口相通，回风管的一端与固化炉的引风出口相通，另一端与壳体的回风进口相通，抽风机安装在换热腔的热风出口处。该涂装煤加热换热器虽然能够实现以燃煤为燃料，在一定程度上实现加热换热成本的降低，但是其同样存在灰尘容易堵塞换热管路，换热效率差，结构复杂的缺陷，无法实现工业化推广和应用。同时尾气排放所带了的粉尘污染问题得到很好的解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以采用燃煤或焦炭为燃料，有效降低加热换热成本，提高换热效率的换热压缩器，它结构简单、适用范围广，能够实现长距离换热，使换热效率大大提高，并可解决现有加热换热装置容易发生灰尘堵塞，尾气排放污染环境的缺陷。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种换热压缩器，包括发热炉和与之相连的换热压缩箱，所述换热压缩箱内设置有进气管和尾气管，进气管一端与发热炉连接，进气管另一端与尾气管由至少三列S形和至少三层S形换热管相连，所述进气管进入换热压缩箱的一端在换热压缩箱内呈倒U型向下弯曲后其末端设置清灰孔，清灰孔上端的进气管上连接设置S形的换热管。
所述清灰孔为进气管倒U型的末端口，所述末端口处设置进气管活动密闭装置，将进气管末端封闭。
所述进气管穿设在换热压缩箱底部的一角处，尾气管与所述进气管平行设置，S形换热管水平固定在尾气管和进气管之间。
所述S形换热管上下平行固定在尾气管和进气管之间，每根S形换热管的内径均小于所述进气管和尾气管的内径。
所述发热炉位于换热压缩箱的下端，发热炉的顶部连接进气管，所述换热压缩箱的内室为方形。
所述尾气管的一端穿过换热压缩箱壁后连接尾气净化装置，所述尾气净化装置包括尾气净化室，尾气管位于该尾气净化室的一段上分布有通孔，尾气净化室壁上开设排气孔。
所述尾气管的一端伸出换热压缩箱后连接设置一高压引风机加速尾气管内气体的排出，所述尾气净化室为两组，尾气管从一尾气净化室的顶部上进入后由尾气净化室的顶部穿出，然后尾气管从另一尾气净化室的顶部穿入，其末端位于该尾气净化室内。
该换热压缩箱在尾气管和进气管间并联多根S形换热管的方式，可以显著的提高热交换效率，由于多根S形管分布在换热压缩箱内，占据了换热压缩箱的较大空间，能够使各S形换热管间的气体迅速的被辐射和传导方式加热排出，实现高效换热。S形换热管的个数和排列方式可以根据换热压缩箱的形状和容积进行设置，以S形换热管可以分布比较合适的空间为宜。位于换热压缩箱内的进气管部分为弯管，最好为倒U形管，进气管可由换热压缩箱的底部垂直进入后向下弯曲，其弯曲后的进气管端作为S形换热管的连接部位，同时弯曲后的该进气管末端口作为清灰孔。高温气体由加热路顶部的进气管向上进入内的进气管段，高温气体经过加热管的弯曲段下行后转向，水平进入S形换热管，高温气体中携带的大量灰尘会由于重力的作用沉降至该段进气管底部的清灰孔处，从而方便清除。S形换热管的内径小于进气管的内径，高温气体在多根S形换热管内换热后送至尾气管，由尾气管收集排出。采用该种方式的S形换热管可以实现较长换热距离，可将原3-5米进行15-25米长度的热能交换，更好的利用余热。
换热压缩箱壁上开设有加热气体出、入口，加热气体从换热压缩箱一侧壁的下部的加热气体入口进入，由另一侧壁的上部的加热气体出口排出。尾气管将各根S形换热管内经过换热后的气体进行回收，然后排送至尾气净化装置。由于此时经过换热后的气体中的灰尘已经很少，因此可以采用自然沉降的方式对尾气进行沉降净化排出。将进入尾气净化室内的一段尾气管上开设通孔，使气体由通孔扩散至尾气净化室，再由尾气净化室的排气口排出，绝大部分的灰尘会沉降在尾气净化室内，实现含烟尘气体的达标排放。
由于S形换热管的内径小于进气管的内径，因此可以在伸出换热压缩箱的尾气管上设置高压抽烟机，使该处的尾气管段形成负压，加速气体流动，提高换热速度。
本发明的有益效果在于，该换热压缩器的热气来源，能够以燃煤或焦炭为燃料以及各种能发热的材料如：各种木材、白煤、焦煤、可节能56％，油、气可节能38％，如用：废木材、白煤比油、气，可以91％的经济差，显著降低燃料成本，同时并联设置的多根S形换热管能够最大限度的提高换热效率，弯曲设置的进气管和清灰孔能够实现进入S形换热管的高温气体的灰尘沉降，消除因灰尘沉降所导致的换热管换热效率差的缺陷。该换热压缩器可以广泛的适用于各种工业换热供热装置和涂装等领域的加热装置。所述换热压缩箱内可转换于热风或水蒸气转换，它的节能效果都是同样的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进步的阐述。
图1是本发明具体实施方式的整体结构示意图；
图2是图1中A向的部分剖面结构示意图；
图3是图1中换热压缩箱的横向剖面结构示意图；
图4是图1中换热压缩箱的纵向剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1-4所示，该换热压缩器主要有换热压缩箱2、进气管12、尾气管5、S形换热管11和尾气净化装置组成，换热压缩箱2内设置有进气管12和尾气管5，进气管12与发热炉1连接，导入高温气体，进气管12与尾气管5间连通设置有复数排S形换热管11，尾气管将S形换热管内的气体导出换热压缩箱。
发热炉1位于换热压缩箱2的下端，发热炉的顶部连接进气管12，换热压缩箱的内室为方形。进气管垂直穿设在换热压缩箱底部的一角处，换热压缩箱内的尾气管5与所述进气管12平行设置，S形换热管11水平固定在尾气管和进气管之间，S形换热管为平行固定的12排，S形换热管上下平行固定在尾气管和进气管之间，S形换热管的两端与尾气管和进气管垂直连接，每根S形换热管的内径均小于进气管和尾气管的内径。进气管进入换热压缩箱的一端在换热压缩箱内呈倒U型向下弯曲后其末端设置清灰孔13，清灰孔上端的进气管上连通设置S形换热管。清灰孔为进气管的末端口，末端口处设置进气管密闭装置将进气管末端封闭。
尾气管5的一端伸出换热压缩箱后连接设置一高压引风机6加速尾气管内气体的排出，尾气管的一端穿过换热压缩箱壁后连接两尾气净化装置7和8，尾气净化装置主体为尾气净化室，尾气管从尾气净化室7的侧壁下部进入后由尾气净化室8的顶部穿出，然后尾气管从另一尾气净化室的顶部穿入，其末端位于该尾气净化室内。尾气管位于尾气净化室的一段上分布有通孔9，尾气净化室壁上开设排气孔10。
经试验表明，该换热压缩器比现有单换热管的加热换热器的换热效率提高3倍以上，同时产生相同热量的情况下，消耗燃煤和电能的成本为消耗燃油和电能成本的五分之一，该换热压缩箱的S形换热管虽然内径较小，但是其内灰尘沉积较少，清灰孔定期清理，能够将大部分的灰尘进行预先沉降，排放的气体中携带灰尘量能够符合国家排放标准，具有良好的经济和社会效益。
Claims (7)
1.一种换热压缩器，包括发热炉和与之相连的换热压缩箱，其特征在于所述换热压缩箱内设置有进气管和尾气管，进气管一端与发热炉连接，进气管另一端与尾气管由至少三列S形和至少三层S形换热管相连，所述进气管进入换热压缩箱的一端在换热压缩箱内呈倒U型向下弯曲后其末端设置清灰孔，清灰孔上端的进气管上连接设置S形的换热管。
2.根据权利要求1所述的一种换热压缩器，其特征在于所述清灰孔为进气管倒U型的末端口，所述末端口处设置进气管活动密闭装置，将进气管末端封闭。
3.根据权利要求1所述的一种换热压缩器，其特征在于所述进气管穿设在换热压缩箱底部的一角处，尾气管与所述进气管平行设置，S形换热管水平固定在尾气管和进气管之间。
4.根据权利要求1所述的一种换热压缩器，其特征在于所述S形换热管上下平行固定在尾气管和进气管之间，每根S形换热管的内径均小于所述进气管和尾气管的内径。
5.根据权利要求1所述的一种换热压缩器，其特征在于所述的发热炉位于换热压缩箱的下端，发热炉的顶部连接进气管，所述热压缩箱的内室为方形。
6.根据权利要求1所述的换热压缩器，其特征在于所述尾气管的一端穿过换热压缩箱室壁后连接尾气净化装置，所述尾气净化装置包括尾气净化室，尾气管位于该尾气净化室的一段上分布有通孔，尾气净化室壁上开设排气孔。
7.根据权利要求6所述的一种换热压缩器，其特征在于所述尾气管的一端伸出换热压缩箱后连接设置一高压引风机加速尾气管内气体的排出，所述尾气净化室为两组，尾气管从一尾气净化室的顶部上进入后由尾气净化室的顶部穿出，然后尾气管从另一尾气净化室的顶部穿入，其末端位于该尾气净化室内。
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