CN106052428B - 一种具有筛分功能的颗粒换热器 - Google Patents

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Abstract

一种具有筛分功能的颗粒换热器，包括上层管束、下层管束、联箱、入口管、出口管、梯形漏斗、挡板、换热器壳体、颗粒出口、连接管，所述上层管束、下层管束错列倾斜布置，并由换热器壳体包覆，颗粒由梯形漏斗进入，落在上层管束后向下滚动过程中实现换热，在滚动过程中小颗粒由上层管束的缝隙漏至下层管束，并沿下层管束继续滚动和换热，最终由颗粒出口排出，而大颗粒则继续沿上层管束滚动和换热，直至经由颗粒出口排出。本发明能够作为末级颗粒换热器，有效地回收利用高炉渣残余的热量，并同时实现颗粒的初步筛分。

Description

一种具有筛分功能的颗粒换热器
技术领域
本发明涉及换热器，具体涉及一种具有筛分功能的颗粒换热器。
背景技术
钢铁工业是能源密集型产业，其能耗约占中国总能耗的10％～15％，节能减排应是钢铁工业长期坚持的工作。高炉渣是钢铁工业最主要的固体副产品，炼制1吨铁约产生300千克高炉渣，出渣温度1400℃左右，是非常优质的热源。现有的高炉渣余热回收技术效率较低，尤其是经过换热冷却后的高炉渣仍然具有一定的热量，炉渣的余热未得到有效利用，同时，高炉熔渣可以用于生产功能建材玻璃微珠等产品。因此，如何实现高炉熔渣热能的高效梯级回收与高炉渣高值资源化的科学协同也是高炉渣余热利用亟待解决的课题。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有筛分功能的颗粒换热器，能够作为末级颗粒换热器，有效地回收利用经过前期换热冷却后的高炉渣的残余热量，并同时实现颗粒的初步筛分，此外，由于颗粒的冲刷，换热器管束表面不易积灰，可保持较高的换热效率。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种具有筛分功能的颗粒换热器，包括上层管束a1、下层管束b2、联箱c3、联箱d6、联箱h11、联箱g13、出口管j5、入口管i4、梯形漏斗7、换热器壳体8、颗粒出口e9、颗粒出口f10、连接管12；其特征在于：所述上层管束a1、下层管束b2错列倾斜布置，并由换热器壳体8包覆，颗粒由梯形漏斗7进入，落在上层管束a1后向下滚动过程中实现换热，在滚动过程中小颗粒由上层管束a1的缝隙筛分至下层管束b2，并沿下层管束b2继续滚动和换热，并最终由颗粒出口f10排出，而大颗粒则继续沿上层管束a1滚动和换热，直至经由颗粒出口e9排出。
所述上层管束a1两端分别由联箱d6、联箱g13连接，联箱d6接有出口管j5，所述下层管束b2两端分别由联箱c3、联箱h11连接，联箱c3接有入口管i4，联箱h11和联箱g13由连接管12连接在一起，水由入口管i4流入，经由联箱c3分配至下层管束b2进行流动和换热，并由联箱g13汇合后，顺次经由连接管12进入联箱g13，然后分配至上层管束a1流动和换热，由联箱d6汇合后，最后经由出口管j5流出。
所述上层管束a1和下层管束b2与水平面夹角均为20°。
所述下层管束b2之间采用膜片14相连，用于承接小颗粒，并增强小颗粒与下层管束b2的换热。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的一种具有筛分功能的颗粒换热器，颗粒由梯形漏斗进入，落在上层管束，由于自身重力的作用向下滚动过程中实现换热，在滚动过程中小颗粒由上层管束的缝隙漏至下层管束，滚动并沿下层管束继续滚动和换热，而大颗粒则沿上层管束滚动和换热。上述结构可以在实现换热的同时，进行颗粒的初步筛分，便于颗粒的进一步利用和继续分选。此外，由于颗粒的冲刷，换热器管束表面不易积灰，可保持较高的换热效率。管束内走水，水相比于空气具有更高的换热系数，并且管束的设置避免了颗粒与水直接接触造成水资源的浪费。
2、下层管束间采用膜片相连，可以承接上层管束筛分下来的小颗粒，并且可以充当肋片的作用，增强小颗粒与管束的换热。
附图说明
图1为本发明一种具有筛分功能的颗粒换热器的俯视图。
图2为图1的A-A剖视图
图3为图2的B-B断面图
图4为联箱和管束连接的示意图。
图5为连接管与两个联箱连接的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明一种具有筛分功能的颗粒换热器，包括上层管束a1、下层管束b2、联箱c3、联箱d6、联箱h11、联箱g13、出口管j5、入口管i4、梯形漏斗7、换热器壳体8、颗粒出口e9、颗粒出口f10、连接管12。
如图2颗粒换热器的剖视图和图3管束的断面图所示，上层管束a1、下层管束b2错列倾斜布置，颗粒由梯形漏斗7进入，落在上层管束a1后向下滚动过程中实现换热，在滚动过程中相对较小的颗粒由上层管束a1的缝隙漏至下层管束b2，并沿下层管束b2继续滚动和换热，并最终由颗粒出口f10排出，而大颗粒则沿上层管束a1滚动和换热直至经由颗粒出口e9排出。如图1和图2所示，颗粒出口e9和颗粒出口f10均为狭长的槽口，一上一下布置，分别排出经过管束换热和筛分后的大颗粒和小颗粒，以便进一步分选或直接利用。换热器壳体8包覆着管束结构，起到减少颗粒对外散热的作用。
作为本发明的优选实施方式，如图2、图4和图5所示，上层管束a1两端分别由联箱d6、联箱g13连接，联箱d6接有出口管j5，所述下层管束b2两端分别由联箱c3、联箱h11连接，联箱c3接有入口管i4。如图5所示，联箱h11、和联箱g13由位于一侧的连接管12连接。图4显示的是上层管束a1一端和联箱d6连接的示意图，其他管束和联箱的连接方式与之相同，管束两端分别插入联箱中，联箱对管束内的水流起到汇合或者分流的作用。水由入口管i4流入，经由联箱c3分配至下层管束b2进行流动和换热，并由联箱g13汇合后，经由连接管12进入联箱g13，然后分配至上层管束a1流动和换热，由联箱d6汇合后，最终经由出口管j5流出。
作为本发明的优选实施方式，所述上层管束a1和下层管束b2与水平面夹角均为20°，既避免了管束的倾斜角度过大时，部分颗粒未经在管束间的滚动和换热而直接坠落至出口的情况，又不至于因管束的倾斜角度过小，造成颗粒无法正常下落。
作为本发明的优选实施方式，所述下层管束b2之间采用膜片14相连，用于承接小颗粒，并且可以充当肋片的作用增强小颗粒与与下层管束b2的换热。

Claims (3)

1.一种具有筛分功能的颗粒换热器，包括上层管束a(1)、下层管束b(2)、联箱c(3)、联箱d(6)、联箱h(11)、联箱g(13)、出口管j(5)、入口管i(4)、梯形漏斗(7)、换热器壳体(8)、颗粒出口e(9)、颗粒出口f(10)、连接管(12)；其特征在于：所述上层管束a(1)、下层管束b(2)错列倾斜布置，并由换热器壳体(8)包覆，颗粒由梯形漏斗(7)进入，落在上层管束a(1)后向下滚动过程中实现换热，在滚动过程中小颗粒由上层管束a(1)的缝隙漏至下层管束b(2)，并沿下层管束b(2)继续滚动和换热，最终由颗粒出口f(10)排出，而大颗粒则继续沿上层管束a(1)滚动和换热，直至经由颗粒出口e(9)排出。
2.根据权利要求1所述的一种具有筛分功能的颗粒换热器，其特征在于：所述上层管束a(1)两端分别由联箱d(6)、联箱g(13)连接，联箱d(6)接有出口管j(5)，所述下层管束b(2)两端分别由联箱c(3)、联箱h(11)连接，联箱c(3)接有入口管i(4)，联箱h(11)、和联箱g(13)由连接管(12)连接在一起，水由入口管i(4)流入，经由联箱c(3)分配至下层管束b(2)进行流动和换热，并由联箱g(13)汇合后，顺次经由连接管(12)进入联箱g(13)，然后分配至上层管束a(1)流动和换热，由联箱d(6)汇合后，最后经由出口管j(5)流出。
3.根据权利要求1所述的一种具有筛分功能的颗粒换热器，其特征在于：所述上层管束a(1)和下层管束b(2)与水平面夹角均为20°。
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