CN103673689B - 利用烟气余热进行热量回收的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用烟气余热进行热量回收的方法及其装置，包括以下步骤：将夹带热量的烟气排入壳体内，壳体内安装有翅片管，外部的冷水经过进水口进入壳体内的进水腔，然后通过上部的翅片管进入温水腔内，然后折弯进入下部的翅片管内，下部的翅片管吸收壳体内的热量，使得温水变热，流入热水腔，温水经热水出水口排出；烟气产生的冷凝水经过壳体底部的冷凝水出口排出。本发明的优点是：换热机构的材料采用铝板、铝管钎焊、阳极处理，耐腐蚀，进水管的材料采用硅铝，高温区能耐燃气腐蚀，水阻小流动性好，使水紊流，强制换热，降低燃烧噪音；翅片管上的翅片是由厚壁铝管动态旋压一体成型的，热传导性好，材料一致性强，耐腐性好，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用烟气余热进行热量回收的方法及其装置，属于节能环保领域。
背景技术
近十年来，由于能源紧张，随着节能工作进一步开展。各种新型，节能先进炉型日趋完善，且采用新型耐火纤维等优质保温材料后使得热损失明显下降。采用先进的燃烧装置强化了燃烧，降低了不完全燃烧量，空燃比也趋于合理。然而，降低排烟热损失和回收烟气余热的技术仍进展不快，为了进一步提高热效率，达到节能降耗的目的，回收烟气余热也是一项重要的节能途径。
烟气是一般耗能设备浪费能量的主要途径，比如家用燃气采暖热水炉排烟耗能大约在11％，主要耗能都是通过烟气排放。烟气余热回收主要是通过某种换热方式将烟气携带的热量转换成可以利用的热量。
现有家用燃气采暖热水炉余热换热器大多数结构及材料为：
(1)紫铜制换热器，铜管加翅片钎焊而成，表面做防腐处理，这种结构工艺在冷凝水结露点左右之间长时间工作，表面防腐处理脱落造成弱酸性冷凝水对紫铜管及翅片的腐蚀，铜被冷凝水腐蚀后表面会产生反应物，首先慢慢增大风阻，这样造成燃烧空燃比失调，燃烧不充分，冷凝水中的酸性增加，加速对翅片管及翅片的腐蚀，最终翅片管腐蚀漏水，换热器损坏，缺点成本高，耐腐性差，故障率高。
(2)不锈钢波纹管换热器，换热效率差，同等换热量下要求的换热面比铜铝换热器大，不锈钢波纹管水道部分的水阻大，当流量达到一定使用范围时，由于波纹管结构原因水流不断被强制震荡，在运行时会产生水流噪音，缺点换热效率低，运行时，不定时会产生噪音，水阻大，故障率高。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种利用烟气余热进行热量回收的方法及其装置。本发明的技术方案是：一种利用烟气余热进行热量回收的方法，包括以下步骤：
(1)将夹带热量的烟气排入壳体内，在壳体内折弯流动以后，经过排烟口排出；
(2)壳体内安装有翅片管，外部的冷水经过进水口进入壳体内的冷水腔，然后通过上部的翅片管进入温水腔内，然后折弯进入下部的翅片管内，下部的翅片管吸收壳体内的热量，使得温水变热，流入热水腔，温水经热水出水口排出；
(3)烟气产生的冷凝水经过壳体1底部的冷凝水出口14排出。
实现利用烟气余热进行热量回收的方法的装置，包括壳体和换热机构，所述的换热机构安装在壳体内，所述壳体的侧面和上端分别安装有烟气进气口和排烟口，所述的换热机构包括翅片管、端盖和挡板，所述的翅片管的前端和后端分别安装有端盖和挡板，所述的端盖设置在挡板的外侧，并与挡板之间形成腔体，所述的翅片管为数根，相互之间平行设置，并与腔体相通；所述的壳体的底部设置有冷凝水出口。
前端的端盖与挡板之间的上部形成冷水腔，与该冷水腔对应的端盖上设置有进水口；下部形成热水腔，与该热水腔对应的端盖上设置有热水出水口；所述的冷水腔与热水腔通过阻流板分隔开；后端的端盖与挡板之间形成温水腔，在进水口和热水出水口处安装有接头。
所述的阻流板的两端分别采用铝钎焊的工艺与端盖和挡板连接。
所述的壳体与换热机构之间采用螺栓连接，在连接处安装有硅胶垫。
所述的翅片管上的翅片是由厚壁铝管动态旋压一体成型。
本发明的优点是：换热机构的材料采用铝板、铝管钎焊、阳极处理，耐腐蚀，进水管的材料采用硅铝，高温区能耐燃气腐蚀，水阻小流动性好，使水紊流，强制换热，降低燃烧噪音；翅片管材料为硅铝，耐酸腐蚀，微间隙换热，传热过程中翅片对促进流体的湍动，翅片强化传热，风阻小，破坏热边界层充分吸收热源；翅片管上的翅片是由厚壁铝管动态旋压一体成型的，热传导性好，材料一致性强，耐腐性好，成本低。
附图说明
图1是本发明的主体结构示意图；
图2是图1的装配结构示意图；
图3是图1的换热机构的结构示意图；
图4是图3的内部结构示意图；
图5是本发明工作原理的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
参见图1至图5，本发明涉及一种利用烟气余热进行热量回收的方法，包括以下步骤：
(1)将夹带热量的烟气排入壳体1内，在壳体1内折弯流动以后，经过排烟口12排出；图5中箭头方向表示烟气的流动方向；
(2)壳体1内安装有翅片管3，外部的冷水经过进水口8进入壳体1内的冷水腔26，然后通过上部的翅片管3进入温水腔9内，然后折弯进入下部的翅片管3内，翅片管3吸收壳体内的热量，使得温水变热，流入热水腔27，经热水出水口13排出；
(3)烟气产生的冷凝水经过壳体1底部的冷凝水出口14排出。
如图1-图5所示，实现利用烟气余热进行热量回收的方法的装置，包括壳体1和换热机构2，所述的换热机构2安装在壳体1内，所述壳体1的侧面和上端分别安装有烟气进气口11和排烟口12，所述的换热机构包括翅片管3、端盖和挡板，所述的翅片管3的前端和后端分别安装有端盖和挡板，所述的端盖设置在挡板的外侧，并与挡板之间形成腔体，所述的翅片管3为数根，相互之间平行设置，并与腔体相通；所述的壳体1的底部设置有冷凝水出口14。
前端的端盖与挡板称为前端盖25和前挡板24，前端盖25与前挡板24之间的上部形成冷水腔26，与该冷水腔26对应的前端盖25上设置有进水口8；下部形成热水腔27，与该热水腔27对应的端盖上设置有热水出水口13；所述的冷水腔26与热水腔27通过阻流板10分隔开；后端的端盖与挡板称为后端盖22和后挡板21，后端盖22和后挡板21之间形成温水腔9，在进水口8和热水出水口13处安装有接头6。
所述的阻流板10的两端采用铝钎焊的工艺(常规的工艺)分别与前端盖25和前挡板24前之间。图3中箭头的方向表示水流动的方向。
所述的前端盖25与前挡板24之间、后端盖22与后挡板21之间、接头6与前端盖25之间采用铝钎焊的工艺连接。
所述的壳体1与换热机构2之间采用螺栓连接，在连接处安装有硅胶垫。
所述的翅片管3上的翅片是由厚壁铝管动态旋压一体成型。
Claims (5)
1.一种利用烟气余热进行热量回收的方法的装置，包括壳体和换热机构，所述的换热机构安装在壳体内，所述壳体的侧面和上端分别安装有烟气进气口和排烟口，所述的换热机构包括翅片管、端盖和挡板，所述的翅片管的前端和后端分别安装有端盖和挡板，所述的端盖设置在挡板的外侧，并与挡板之间形成腔体，所述的翅片管为数根，相互之间平行设置，并与腔体相通；所述的壳体的底部设置有冷凝水出口；前端的端盖与挡板之间的上部形成冷水腔，与该冷水腔对应的端盖上设置有进水口；下部形成热水腔，与该热水腔对应的端盖上设置有热水出水口；所述的冷水腔与热水腔通过阻流板分隔开；后端的端盖与挡板之间形成温水腔，在进水口和热水出水口处安装有接头；所述利用烟气余热进行热量回收的方法，包括以下步骤：(1)将夹带热量的烟气排入壳体内，在壳体内折弯流动以后，经过排烟口排出；(2)壳体内安装有翅片管，外部的冷水经过进水口进入壳体内的冷水腔，然后通过上部的翅片管进入温水腔内，然后折弯进入下部的翅片管内，下部的翅片管吸收壳体内的热量，使得温水变热，流入热水腔，温水经热水出水口排出；(3)烟气产生的冷凝水经过壳体底部的冷凝水出口排出。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的阻流板的两端分别采用铝钎焊的工艺与端盖和挡板连接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的端盖与挡板之间、接头与前端的端盖之间采用铝钎焊的工艺连接。
4.根据权利要求1-3任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：所述的壳体与换热机构之间采用螺栓连接，在连接处安装有硅胶垫。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述的翅片管上的翅片是由厚壁铝管动态旋压一体成型。
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