CN102374516B

CN102374516B - 一种高温尾气的热量回收节能装置

Info

Publication number: CN102374516B
Application number: CN201110356832.3A
Authority: CN
Inventors: 张宏生
Original assignee: 张宏生
Current assignee: Zhejiang Wen Guo heavy industry Machinery Co., Ltd.
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2031-11-11
Also published as: CN102374516A

Abstract

一种高温尾气的热量回收节能装置，它与排气管道对接的烟道，该烟道呈管状，所述的烟道内侧的底部轴向安装有进水分流管，该进水分流管通过输水管与水箱相通，在烟道内侧顶部安装有蒸汽分流管，在进水分流管和蒸汽分流管之间安装有螺旋状的吸热管，每一圈的吸热管下端与进水分流管相通，上端与蒸汽分流管相通；在烟道的上方安装有蒸汽罐体，蒸汽分流管上设置有多根与蒸汽罐体内腔相通的喷汽管，在蒸汽罐体上方设置有蒸汽出口管道。本发明既能避免了高温尾气排放而形成的热污染，同时又能将其中的热能以蒸汽的方式回收，具有低碳、环保、节能以及结构简单、成本低的优点，能带来直接的经济效益，可用于各类会产生高温尾气的工业锅炉。

Description

一种高温尾气的热量回收节能装置

技术领域

本发明涉及一种尾气排放的废热处理装置，具体的说是一种将高温尾气中的热量回收后再利用的装置。

背景技术

工业锅炉在使用过程中会产生大量高温尾气，如果不经处理就将这些高温尾气排出，会严重破坏周边的生态环境，造成热污染。但是现有的尾气消热装置一般成本较高，因此大多数的中小企业为了节省成本，一般都不会去安装。另外尾气的废热中含有的大量热能，直接处理掉也较为浪费，为此人们设法从高温尾气中提取出热能。中国专利局于2006年6月28日公开的，授权公告号为“CN2791495Y”的“锅炉烟囱余热回收器”，它包括回收器主体，所述回收器主体由换热器和导流排污装置组成，主体上设有进烟管、排烟管、进水管、出水管以及排污管。本发明可以串接在热水锅炉或蒸汽锅炉的烟道中，用烟气余量加热热水锅炉的循环水或蒸汽锅炉热力除氧器所需的软水，并将烟囱汽冷却为酸性水排出。这种结构的缺点在于排出的烟气与水的接触面积小，因此烟气中只有少数热量转移到水中，另外这种装置也只能用在热水锅炉或蒸汽锅炉。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷和不足，为人们提供一种能将高温尾气中的热能回收后再利用的装置，安装在工业锅炉的排气管道上，用于降低尾气的温度。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：该高温尾气的热量回收节能装置包括与排气管道对接的烟道，该烟道呈管状，所述的烟道内侧的底部轴向安装有进水分流管，该进水分流管通过输水管与水箱相通，在烟道内侧顶部安装有蒸汽分流管，在进水分流管和蒸汽分流管之间安装有螺旋状的吸热管，每一圈的吸热管下端与进水分流管相通，上端与蒸汽分流管相通；在烟道的上方安装有蒸汽罐体，蒸汽分流管上设置有多根与蒸汽罐体内腔相通的喷汽管，在蒸汽罐体上方设置有蒸汽出口管道。

所述的烟道内设置有至少一个气流导向装置，该气流导向装置包括与进水分流管相连的补充水管以及与蒸汽分流管相连的蒸汽排出管，补充水管和蒸汽排出管均倾斜设置于烟道的内壁，前端高、后端低；在补充水管和蒸汽排出管之间安装有至少一块吸热导流片，该吸热导流片呈菱形薄片状，内中空，并位于吸热水管的螺旋体内，吸热导流片同样为前端高、后端低。

所述的蒸汽分流管和进水分流管分别支撑于烟道的上下，所述的补充水管和蒸汽排出管分别支撑于烟道的两侧。

所述的烟道的进气口的上端由外到内渐高，烟道的出气口的上端由内到外渐低。

所述水箱与进水管相通，在进水管排出口设置有浮子阀，水箱内的浮子阀的浮起高度与蒸汽分流管的中心线持平。

所述的烟道包括左半壳体和右半壳体，通过法兰边对接，并用螺栓、螺母固定。

所述蒸汽罐体、烟道以及喷汽管的外侧均包覆有保温棉。

所述的蒸汽罐体内腔中设置有挡水罩，该挡水罩中间高、边沿低，通过支撑杆与蒸汽罐体的内壁相固定，且挡水罩位于喷汽管的上方，所述蒸汽罐体底部设置有自动排水阀。

所述的蒸汽罐体上设置有至少一个蒸汽排气阀。

所述的蒸汽罐体上设置有防爆装置，该防爆装置包括位于蒸汽罐体上方的排气管以及保险片，所述的保险片通过保险片法兰固定在排气管上端，在排气管的上端外侧还安装有蒸汽缓冲罩。

本发明利用尾气中的废热使水受热形成蒸汽，既降低了排出烟气的温度，避免了高温烟气排放而形成的热污染，同时又能将其中的热能以蒸汽的方式回收，回收的蒸汽用于生产加热、通过地暖管道对室内供暖以及各种需要利用蒸汽驱动的设备，具有低碳、环保、节能以及结构简单、成本低的优点，能带来直接的经济效益，可用于各类会产生高温尾气的工业锅炉。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A处放大图。

图3是本发明气流导向装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明为一种该高温尾气的热量回收节能装置，它包括与排气管道对接的烟道18，该烟道18呈管状，工业锅炉所产生的高温尾气通过排气管道进入烟道18中。烟道18的进气口的上端由外到内渐高，烟道18的出气口的上端由内到外渐低，这样可以使高温尾气有一定的缓冲。所述的烟道18包括左半壳体和右半壳体，在左半壳体和右半壳体上分别设置有相对的法兰边19，通过法兰边19对接后用螺栓、螺母固定，即完成了烟道18的装配。所述的烟道18内侧的底部轴向安装有进水分流管21，该进水分流管21通过输水管17与水箱14相通，水箱14内的水通过输水管17可以流入进水分流管21。所述烟道18内侧顶部安装有蒸汽分流管25，在进水分流管21和蒸汽分流管25之间安装有螺旋状的吸热管20，每一圈的吸热管20下端与进水分流管21相通，上端与蒸汽分流管25相通，使进水分流管21的水可以流入吸热管20，并通过吸热管20流入蒸汽分流管25。相邻两圈的吸热管20呈一定间距间距，并且吸热管20的长度轴向布满整个烟道18，因此通入烟道18的高温尾气会与吸热管20充分相互反射吸收，将热量传递到吸热管20内的水中，吸热管20内的水受热后会变成蒸汽向上冒出进入蒸汽分流管25。同时高温尾气也会与进水分流管21及蒸汽分流管25接触，将热量传递到进水分流管21及蒸汽分流管25内的水中，从而在进水分流管21及蒸汽分流管25也会产生蒸汽向上冒出，使蒸汽汇集到蒸汽分流管25内。

在烟道18的上方安装有蒸汽罐体3，蒸汽分流管25上设置有多根与蒸汽罐体3内腔相通的喷汽管4，在蒸汽分流管25内的蒸汽通过喷气管4向上喷入蒸汽罐体3内。在蒸汽罐体3上方设置有蒸汽出口管道6，蒸汽通过蒸汽出口管道6排出，从而实现回收再利用。所述蒸汽罐体3、烟道18以及喷汽管4的外侧均包覆有保温棉12，用于保温，可以防止热量散发到空气中。

所述水箱14与进水管13相通，在进水管13排出口设置有浮子阀15，水箱14内的浮子阀15的浮起高度与蒸汽分流管25的中心线持平。当蒸汽分流管25因为排出而使水面降低时，水箱14的水位也会同步降低，此时浮子阀15下沉，进水管13的排出口打开，对水箱14自动供水。当水箱14内的水位与蒸汽分流管25的中心线持平时，浮子阀15完全浮起，将进水管13的排出口封闭，因此实现自动供水。在输水管17的底部设置有排污阀16，在装置停止工作时，可以定期打开排污阀16，将沉淀于输水管17底部的污物排出。

所述的蒸汽罐体3内腔中设置有挡水罩5，该挡水罩5中间高、边沿低，通过支撑杆7与蒸汽罐体3的内壁相固定，且挡水罩5位于喷汽管4的上方。因为从喷汽管4喷出蒸汽时，部分水珠也会一同喷出，挡水罩5可以挡住水珠上冲，并使水蒸气凝结成水珠汇集到挡水罩5的顶部同时沿挡水罩5流到蒸汽罐体3底部。所述蒸汽罐体3底部设置有自动排水阀1，当蒸汽罐体3内蓄到一定积水时，可以通过自动排水阀1排出。该自动排水阀1可以是通过水位感应或者水压感应的方式实现通断。

所述的蒸汽罐体3上设置有至少一个蒸汽排气阀2，当蒸汽罐体3内气压过大时，通过蒸汽排气阀2可以自动排出一部分气体，防止蒸汽罐体3爆炸。

所述的蒸汽罐体3上设置有防爆装置，该防爆装置包括位于蒸汽罐体3上方的排气管11以及保险片9，所述的保险片9通过保险片法兰10固定在排气管11上端。当蒸汽排气阀2出现故障时，蒸汽罐体3内的气压过大的情况下，会首先冲破保险片9，从而也能防止蒸汽罐体3爆炸。在排气管11的上端外侧还安装有蒸汽缓冲罩8，防止在保险片9被冲破后，蒸汽罐体3内的热气向上冲。

如图2、图3所示，所述的烟道18内设置有至少一个气流导向装置，该气流导向装置包括与进水分流管21相连的补充水管22以及与蒸汽分流管25相连的蒸汽排出管24，补充水管22和蒸汽排出管24均倾斜设置于烟道18的内壁，前端高、后端低。由于蒸汽分流管25和进水分流管21分别支撑于烟道18的上下，补充水管22和蒸汽排出管24分别支撑于烟道18的两侧，因此可以防止烟道18受热变形。在补充水管22和蒸汽排出管24之间安装有至少一块吸热导流片23，该吸热导流片23呈菱形薄片状，内中空，因此进水分流管21内的水可以通过补充水管22进入吸热导流片23，再通过蒸汽排出管24通入蒸汽分流管25.所述的吸热导流片23位于吸热水管20的螺旋体内，吸热导流片23同样为前端高、后端低。由于热气都会浮到上方，吸热导流片23的设置主要是为了将热气导流到下方，使吸热水管20尽可能均匀受热，同时吸热导流片23也能吸收尾气中的热量，使吸热导流片20内的水受热形成蒸汽。

Claims

1. 一种高温尾气的热量回收节能装置，它包括与排气管道对接的烟道（18），该烟道（18）呈管状，所述的烟道（18）内侧的底部轴向安装有进水分流管（21），该进水分流管（21）通过输水管（17）与水箱（14）相通，在烟道（18）内侧顶部安装有蒸汽分流管（25），在进水分流管（21）和蒸汽分流管（25）之间安装有螺旋状的吸热管（20），每一圈的吸热管（20）下端与进水分流管（21）相通，上端与蒸汽分流管（25）相通；在烟道（18）的上方安装有蒸汽罐体（3），蒸汽分流管（25）上设置有多根与蒸汽罐体（3）内腔相通的喷汽管（4），在蒸汽罐体（3）上方设置有蒸汽出口管道（6），其特征在于所述的烟道（18）内设置有至少一个气流导向装置，该气流导向装置包括与进水分流管（21）相连的补充水管（22）以及与蒸汽分流管（25）相连的蒸汽排出管（24），补充水管（22）和蒸汽排出管（24）均倾斜设置于烟道（18）的内壁，前端高、后端低；在补充水管（22）和蒸汽排出管（24）之间安装有至少一块吸热导流片（23），该吸热导流片（23）呈菱形薄片状，内中空，并位于吸热管（20）的螺旋体内，吸热导流片（23）同样为前端高、后端低。

2.根据权利要求1所述的高温尾气的热量回收节能装置，其特征在于所述的蒸汽分流管（25）和进水分流管（21）分别支撑于烟道（18）的上下，所述的补充水管（22）和蒸汽排出管（24）分别支撑于烟道（18）的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的高温尾气的热量回收节能装置，其特征在于所述烟道（18）的进气口的上端由外到内渐高，烟道（18）的出气口的上端由内到外渐低。

4.根据权利要求1或2所述的高温尾气的热量回收节能装置，其特征在于所述水箱（14）与进水管（13）相通，在进水管（13）排出口设置有浮子阀（15），水箱（14）内的浮子阀（15）的浮起高度与蒸汽分流管（25）的中心线持平。

5.根据权利要求1或2所述的高温尾气的热量回收节能装置，其特征在于所述的烟道（18）包括左半壳体和右半壳体，通过法兰边（19）对接，并用螺栓、螺母相固定。

6.根据权利要求1或2所述的高温尾气的热量回收节能装置，其特征在于所述蒸汽罐体（3）、烟道（18）以及喷汽管（4）的外侧均包覆有保温棉（12）。

7.根据权利要求1或2所述的高温尾气的热量回收节能装置，其特征在于所述的蒸汽罐体（3）内腔中设置有挡水罩（5），该挡水罩（5）中间高、边沿低，通过支撑杆（7）与蒸汽罐体（3）的内壁相固定，且挡水罩（5）位于喷汽管（4）的上方，所述蒸汽罐体（3）底部设置有自动排水阀（1）。

8.根据权利要求1或2所述的高温尾气的热量回收节能装置，其特征在于所述的蒸汽罐体（3）上设置有至少一个蒸汽排气阀（2）。

9.根据权利要求8所述的高温尾气的热量回收节能装置，其特征在于所述的蒸汽罐体（3）上设置有防爆装置，该防爆装置包括位于蒸汽罐体（3）上方的排气管（11）以及保险片（9），所述的保险片（9）通过保险片法兰（10）固定在排气管（11）上端，在排气管（11）的上端外侧还安装有蒸汽缓冲罩（8）。