CN102940059A - 一种茶叶烘干机的余热回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种茶叶烘干机的余热回收装置，它主要由上下敞开的柜体、柜体内设置的支撑板、通过支撑板间隔、平行设置有结构相同的多根方形换热管和设置在柜体外部与换热管连通的导热管组成。这种结构的余热回收装置安装方便，占地面积小，热回收效率高。

Description

一种茶叶烘干机的余热回收装置
技术领域
本发明涉及气体余热回收利用领域，具体为一种茶叶烘干机的余热回收装置。
背景技术
茶叶烘干是茶叶加工的质量保证，也是加工过程中耗能最大的一个环节。据统计，在茶叶加工中，烘干机的热能利用率只有30%左右，其中废气带走的热量约占茶叶加工总耗能的50~70%，能源损失大。经测量，茶叶烘干后排放的气体余热温度约为80~90℃左右，热能回收价值大。然而，在茶叶加工过程中，气体余热的回收利用并未引起足够重视。
目前，应用于茶叶烘干过程中余热回收利用的方式主要有两种，一种方式是利用管壳式换热器回收利用茶叶烘干余热，如中国专利CN 201740425 U公开了一种余热回收装置，余热气体走管外，冷空气走管内，热量通过金属管传递，管外余热气体的温度降低，管内冷空气的温度升高，冷空气被加热，被加热后的冷空气流向热风炉，提高了热风炉加热空气的初始温度，节约了能源。但是，换热管的长度较短，热交换不充分，余热回收效果有限。另一种方式是利用板式换热器回收利用茶叶烘干余热，如中国专利CN 201718396 U公开了一种茶叶烘干机的余热交换室，在余热交换室内设置一系列带孔的换热板，余热气体从换热板间流过，其热量被换热板吸收，冷空气从板孔内流过，吸收了储存在换热板内的热量，冷空气温度升高，达到回收余热的目的。但被加热后的空气湿度较大，温度较低，热回收效果不佳。
在其他行业中，气体余热资源得到了较好的回收利用，应用较多的余热回收方式为利用管板式换热器进行余热回收。如中国专利CN 1904191A公开了一种利用板壳式换热器回收余热的装置，将平板金属弯曲成锯齿形，形成余热气体通道，切断该流道的部分表面，形成一定倾斜角度的扰流板，增加余热气体的扰动，提高换热效率。该种换热器结构简单，换热效果好。但换热板的强度较低，当管道较多时，结构的稳定性不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于茶叶烘干机的余热回收装置。利用金属薄板折成方形换热管壳体，在其内部安装折流板和扰流片，折流板用以改变空气流向，延长热交换时间；扰流片可以增强空气扰动，破坏边界层，增强换热效果。余热气体在换热管外，冷空气在换热管内，经过换热后的冷空气，由换热管的出口端经导热管进入热风炉，提高了热风炉加热空气的初始温度，达到了余热回收利用的目的。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种茶叶烘干机的余热回收装置，主要由上下敞开的柜体、柜体内设置的支撑板、通过支撑板间隔、平行设置有结构相同的多根方形换热管和设置在柜体外部与换热管连通的导热管组成。
所述换热管一端端口封闭，另一端端口中部设有一块挡板，挡板之上的端口为被预热的空气出口，与导热管的大端端口相通，挡板之下的端口为冷空气入口；管体内设置有改变空气流动方向的多块折流板和增强空气扰动的多块扰流片。
所述折流板与换热管底部呈1°~2°的倾斜角度固定，折流板上下之间平行排列；在最上和最下的折流板上分别固定有扰流片，扰流片与折流板之间呈30°~45°的倾斜角度固定，扰流片的长度根据流道的高度来调节。
所述导热管为喇叭形结构，其大端端口与换热管的冷空气出口相通，小端端口为被预热的空气出口，与热风炉相通。
使用时，将装置安装在茶叶烘干机顶部，其中的换热管吸收了从茶叶烘干机顶部排出的气体余热，热量被储存在换热管的壳体内；冷空气在换热管内流动时带走了储存在换热管壳体的热量，冷空气被加热，流向热风炉，提高了热风炉内加热空气的初始温度，节约了能源消耗，达到了余热回收利用的目的。
本发明换热管内部通道是由多块折流板间隔、平行布置形成的U型通道，增加了气体在换热管内流动的管程，延长了热交换时间。折流板与换热管底部呈倾斜固定，减小了气体在管内的流动阻力；折流板之间为平行布置。在最上和最下两条折流板上分别固定的扰流片，增加了流体的扰动，强化了传热效果；冷空气由换热管的下端端口流进，被预热的空气从上端端口流出，经导热管送入热风炉。茶叶烘干所需的热空气，经烘干机入口的导热管进入烘干机时，导热管外围的空气被加热，被加热后的空气，由换热管的下端入口流进，提高了进入换热管的冷空气温度，冷空气温度得到一次升高；随后在换热管内流动换热，冷空气的温度得到了二次提升，热量回收效果好。
本发明余热回收装置安装方便，占地面积小，热回收效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明的换热管内部中截面剖视图
图3为换热管内部折流板与扰流片的安装示意图
图4为换热管内部折流板与扰流片的安装示意图的局部放大图
图中：1.换热管  2.支撑板  3.框体  4.导热管  5.被预热的空气出口  6.冷空气入口  7.铆钉孔  11.扰流片  12.折流板  13.壳体  14.挡板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
参看附图1，一种茶叶烘干机余热回收装置，包括框体3、换热管1和导热管4。框体3为上下敞开的结构，余热气体从框体3的下端流进，上端流出，热量被换热管1吸收储存，框体3安装在茶叶烘干机的顶部。在框体3内，通过支撑板2间隔、平行的设有结构相同的多根方形换热管1。换热管1的一端端口封闭，另一端端口中部固定有一块挡板14，挡板14之上的端口为被预热的空气出口5与导热管4的大端相通，挡板14之下的端口为冷空气入口6。导热管4为喇叭形结构，固定在框体3的外部一侧，其大端端口与换热管1的冷空气出口相通，小端端口为被预热的空气出口，与热风炉相通。
所述换热管1的壳体13由金属薄板折成方形管体后，在折边处用铆钉铆接，其内安装有改变空气流动方向的多块折流板12和增强空气扰动的多块扰流片11，折流板12与换热管1底部呈1°夹角倾斜固定，折流板12上下之间平行排列；在最上和最下的折流板12上分别固定有扰流片11，扰流片与折流板之间呈30°夹角倾斜固定，扰流片11的长度根据流道的高度设置。空气从换热管1的空气入口6流进，在管内流动时，带走了储存在换热管壳体内的热量。空气在折流板12的作用下，流向不断改变，折流板12为倾斜固定，有利于减小空气的流动阻力。空气在扰流片11的作用下，边界层被破坏，增加了空气的扰动，强化了传热效果。在换热管1内的空气被预热后，从导热管4的被预热的空气出口5流出，流向热风炉。被预热后的冷空气送入到热风炉中，提高了热风炉加热空气的初始温度，节约了能源的消耗，降低了茶叶烘干的成本，经济效益显著。 
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (7)

1.一种茶叶烘干机的余热回收装置，其特征是：主要由上下敞开的柜体、柜体内设置的支撑板、通过支撑板间隔、平行设置有结构相同的多根方形换热管和设置在柜体外部与换热管连通的导热管组成。
2.根据权利要求1所述的余热回收装置，其特征是：所述换热管一端端口封闭，另一端端口中部设有一块挡板，挡板之上的端口为被预热的空气出口，与导热管的大端端口相通，挡板之下的端口为冷空气入口。
3.根据权利要求1或2所述的余热回收装置，其特征是：所述换热管管体内设置有改变空气流动方向的多块折流板和增强空气扰动的多块扰流片。
4.根据权利要求3所述的余热回收装置，其特征是：折流板上下之间平行排列；在最上和最下的折流板上分别固定有扰流片。
5.根据权利要求3或4所述的余热回收装置，其特征是：所述折流板与换热管底部呈1°~2°的倾斜角度固定。
6.根据权利要求3-5之一所述的余热回收装置，其特征是：扰流片与折流板之间呈30°~45°的倾斜角度固定。
7.根据权利要求1所述的余热回收装置，其特征是：所述导热管为喇叭形结构，其大端端口与换热管的冷空气出口相通，小端端口为被预热的空气出口，与热风炉相通。
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