CN106931804A - 一种应用于炉窑热回收系统的换热器 - Google Patents

一种应用于炉窑热回收系统的换热器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于炉窑热回收系统的换热器，包括筒体，设置在筒体两端的第一封头和第二封头，设置在筒体内部的管芯，以及设置在筒体底部的支撑座，所述管芯包括呈螺旋状的氟塑料螺纹管，设置在氟塑料螺纹管两端的第一管板和第二管板；所述氟塑料螺纹管由氟塑料螺纹空腔板卷成，且氟塑料螺纹空腔板内设有空气进气通道和空气出气通道，且空气进气通道和空气出气通道之间通过分流板相互隔开；所述相邻氟塑料螺纹空腔板之间为烟气通道。该换热器为螺旋板式换热器，具有结构简单、换热效率高、占地面积小且清洗或更换管芯方便的优点。

Description

一种应用于炉窑热回收系统的换热器
技术领域
本发明涉及一种换热器，具体涉及一种应用于炉窑热回收系统的换热器。
背景技术
现有矿热炉窑生产过程中，部份炉窑高温烟气主要采用空冷技术直接排放，余热能量零利用，造成了能量的大量浪费，而为了促使炉窑煤炭能够完全燃烧，通常又需要通入空气，室温空气进入炉窑后温度升高，又会浪费部分能量，因此，合理的利用高温烟气的热能来提高空气的温度十分有必要。
在换热器使用中，换热介质的种类是影响换热效果的关键因素之一。对于液体和气体，由于液体的分子间平均自由程小于气体，液体的导热率比气体大。因此在换热过程中，在相同的换热设备和条件下，液体的传热系数要比气体高很多，这就意味着要达到相同的换热深度，气体换热较液体换热难度更大，需要的设备投资也较大。对于两流体换热来说，换热效率的大小比较为：液-液＞气-液＞气-气，因此对于气气换热来说，强化换热就变得更关键。
如若用常规的管壳式换热器作为气气换热器，两个主要问题为传热效率低和压降较大。目前，除了选择较适宜的设备材料和操作条件外，强化气气换热的换热器型式有：采用特型管，如翅片管、钉头管、波纹管、螺纹管等；采用板式换热器，如螺旋板式换热器。这些方法中，特型管一般只能强化单侧的传热系数，并且由于这些特殊构件的存在，会导致较大的压降；板式换热器能较大程度强化换热，但是由于结构标准性的限制，板间距较小，也会带来更大的压降损失。由此得出，理想的气气换热器，应该是既能强化两侧流体，又能保证较小的压降，这就要求在强化传热的同时，拥有灵活的结构可调性，根据两侧流体流量调整两流体流动空间的大小。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种应用于炉窑热回收系统的换热器，该换热器为螺旋板式换热器，具有结构简单、换热效率高、占地面积小且清洗或更换管芯方便的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种应用于炉窑热回收系统的换热器，包括筒体，设置在筒体两端并分别与筒体法兰连接的第一封头和第二封头，设置在筒体内部的管芯，以及设置在筒体底部两侧用于支撑整个换热器的支撑座，所述管芯包括呈螺旋状的氟塑料螺纹管，设置在氟塑料螺纹管两端的第一管板和第二管板；所述氟塑料螺纹管由氟塑料螺纹空腔板卷成，且氟塑料螺纹空腔板内设有空气进气通道和空气出气通道，且空气进气通道和空气出气通道之间通过分流板相互隔开；所述筒体上、与第二封头相接的一侧设有空气进口，筒体上、与第一封头相接的一侧设有空气出口，所述氟塑料螺纹空腔板端部还设有一个连通空气进口与空气进气通道的空气进气孔，以及一个连通空气出口与空气出口通道的空气出气孔；所述相邻氟塑料螺纹空腔板之间为烟气通道，所述第一封头上开设有烟气入口，第一管板上开设有连通烟气入口和烟气通道的烟气入孔，所述第二封头上开设有烟气出口，第二管板上开设有连通烟气出口和烟气通道的烟气出孔。
具体的说，所述分流板设有多块，可将氟塑料螺纹空腔板分隔为路径最长的通道。
具体的说，所述烟气通道中、相邻两氟塑料螺纹空腔板之间设有多块中间挡板，可将烟气通道分隔为路径最长的通道。
具体的说，所述烟气入口仅有一个、且开设在第一管板中部，烟气出口仅有一个、且开设在第二管板中部。
具体的说，所述第一管板和第二管板上、与氟塑料螺纹管相接的位置均设有凸起部，且凸起部上设有与氟塑料螺纹管相匹配的凹槽。
优选的，所述凹槽呈T字形，凹槽内两侧壁上均套接有定位套，所述氟塑料螺纹管即卡接在定位套之间。
优选的，所述氟塑料螺纹管与定位套相接处还设有密封条。
优选的，所述第一管板和第二管板的外表面设有氟塑料衬层。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明换热器的换热通道可根据需要调整长度，在确保换热效率的情况下可最大限度的减小空间体积；该换热管为氟塑料螺纹管，具有良好的耐腐蚀性和稳定性好，且不粘性强，因此维护成本低，使用寿命长，并且，第一管板和第二管板的外表面设有氟塑料衬层，当氟塑料螺纹管受热向外扩展时，管板也可随之产生塑性形变，减少了零部件间的应力破坏，避免了换热管的弯曲变形，延长了换热器的使用寿命；此外，氟塑料螺纹管与管板之间设置了凹槽结构卡接，稳固性良好，并且，在卡接处插接了定位套，通过定位套可使氟塑料螺纹管胀接在管板上对应的换热管凹槽内，胀接固定，固定方式简单可靠，密封性好；氟塑料螺纹管与管板卡接处还增设了密封圈，可有效防止换热物料串流。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明管芯结构示意图。
图3为A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
本实施例的目的是为了提供一种应用于炉窑热回收系统的换热器，如图1所示，该换热器包括筒体1，设置在筒体两端并分别与筒体法兰连接的第一封头2和第二封头3，设置在筒体内部的管芯4，以及设置在筒体底部两侧用于支撑整个换热器的支撑座5，所述管芯4包括呈螺旋状的氟塑料螺纹管41，设置在氟塑料螺纹管两端的第一管板42和第二管板43；所述氟塑料螺纹管41由氟塑料螺纹空腔板411卷成，且氟塑料螺纹空腔板内设有空气进气通道412和空气出气通道413，且空气进气通道和空气出气通道之间通过分流板414相互隔开；所述筒体1上、与第二封头相接的一侧设有空气进口11，筒体上、与第一封头相接的一侧设有空气出口12，所述氟塑料螺纹空腔板端部还设有一个连通空气进口与空气进气通道的空气进气孔415，以及一个连通空气出口与空气出口通道的空气出气孔416；所述相邻氟塑料螺纹空腔板之间为烟气通道417，所述第一封头2上开设有烟气入口6，第一管板42上开设有连通烟气入口和烟气通道的烟气入孔421，所述第二封头3上开设有烟气出口7，第二管板43上开设有连通烟气出口和烟气通道的烟气出孔431。
如图2和图3所示，所述分流板414设有多块，可将氟塑料螺纹空腔板411分隔为路径最长的通道；所述烟气通道417中、相邻两氟塑料螺纹空腔板411之间设有多块中间挡板44，可将烟气通道分隔为路径最长的通道。
所述烟气入口6仅有一个、且开设在第一管板42中部，烟气出口7仅有一个、且开设在第二管板43中部。所述第一管板42和第二管板43上、与氟塑料螺纹管41相接的位置均设有凸起部45，且凸起部上设有与氟塑料螺纹管相匹配的凹槽451。所述凹槽451呈T字形，凹槽内两侧壁上均套接有定位套452，所述氟塑料螺纹管41即卡接在定位套之间。所述氟塑料螺纹管41与定位套452相接处还设有密封条(453)。
此外，所述第一管板42和第二管板43的外表面设有氟塑料衬层。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于炉窑热回收系统的换热器，包括筒体(1)，设置在筒体两端并分别与筒体法兰连接的第一封头(2)和第二封头(3)，设置在筒体内部的管芯(4)，以及设置在筒体底部两侧用于支撑整个换热器的支撑座(5)，其特征在于，所述管芯(4)包括呈螺旋状的氟塑料螺纹管(41)，设置在氟塑料螺纹管两端的第一管板(42)和第二管板(43)；所述氟塑料螺纹管(41)由氟塑料螺纹空腔板(411)卷成，且氟塑料螺纹空腔板内设有空气进气通道(412)和空气出气通道(413)，且空气进气通道和空气出气通道之间通过分流板(414)相互隔开；所述筒体(1)上、与第二封头相接的一侧设有空气进口(11)，筒体上、与第一封头相接的一侧设有空气出口(12)，所述氟塑料螺纹空腔板端部还设有一个连通空气进口与空气进气通道的空气进气孔(415)，以及一个连通空气出口与空气出口通道的空气出气孔(416)；所述相邻氟塑料螺纹空腔板之间为烟气通道(417)，所述第一封头(2)上开设有烟气入口(6)，第一管板(42)上开设有连通烟气入口和烟气通道的烟气入孔(421)，所述第二封头(3)上开设有烟气出口(7)，第二管板(43)上开设有连通烟气出口和烟气通道的烟气出孔(431)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于炉窑热回收系统的换热器，其特征在于，所述分流板(414)设有多块。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于炉窑热回收系统的换热器，其特征在于，所述烟气通道(417)中、相邻两氟塑料螺纹空腔板(411)之间设有多块中间挡板(44)。
4.根据权利要求3所述的一种应用于炉窑热回收系统的换热器，其特征在于，所述烟气入口(6)仅有一个、且开设在第一管板(42)中部，烟气出口(7)仅有一个、且开设在第二管板(43)中部。
5.根据权利要求4所述的一种应用于炉窑热回收系统的换热器，其特征在于，所述第一管板(42)和第二管板(43)上、与氟塑料螺纹管(41)相接的位置均设有凸起部(45)，且凸起部上设有与氟塑料螺纹管相匹配的凹槽(451)。
6.根据权利要求5所述的一种应用于炉窑热回收系统的换热器，其特征在于，所述凹槽(451)呈T字形，凹槽内两侧壁上均套接有定位套(452)，所述氟塑料螺纹管(41)即卡接在定位套之间。
7.根据权利要求6所述的一种应用于炉窑热回收系统的换热器，其特征在于，所述氟塑料螺纹管(41)与定位套(452)相接处还设有密封条(453)。
8.根据权利要求4～7任意一项所述的一种应用于炉窑热回收系统的换热器，其特征在于，所述第一管板(42)和第二管板(43)的外表面设有氟塑料衬层。
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