CN108362155A - 一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置，包括筒体，筒体的左侧端贯通连接进气管，筒体的右侧端贯通连接出气管，筒体的内腔设有第一热交换装置和第二热交换装置，第一热交换装置包括第一进水箱、第一出水箱和第一热交换管，第一进水箱和第一出水箱之间均匀的贯通连接若干连接管；本发明高温工业废气在与第一热交换装置相互作用时，高温气体自然流动，与第一热交换管相互作用，对水进行加热，从而一次吸收工业废气内的热量；被一次吸收热量的工业废气通过第二热交换管与第二热交换装置相互作用，第二次吸收工业废气中的热量，使得工业废气中的热量得到充分的再次利用，提高热利用率，降低能源消耗，大幅节省能源。

Description

一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置

技术领域

本发明涉及节能设备领域，具体为一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。

锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

锅炉是一种能量转换器，它是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能将工质水或其他流体加热到一定参数的设备。锅炉分“锅”和“炉”两部分。“锅”是容纳水和蒸汽的受压部件，对水进行加热、汽化和汽水分离，“炉”是进行燃料燃烧或其他热能放热的场所，有燃烧设备和燃烧室炉膛及放热烟道等。锅与炉两者进行着热量转换过程，放热和吸热的分界面称为受热面。锅炉将水加热成蒸汽。除锅与炉外还有构架、平台、扶梯、燃烧、出渣、烟风道、管道、炉墙等辅助设备。

目前，在我国工业生产的锅炉使用中，锅炉的热利用率较低，而烟气是工业设备耗能的主要途径，比如锅炉排烟耗能大约在15%，而其他设备比如印染行业的定型机、烘干机以及窑炉等主要耗能都是通过烟气排放，而现有的工业废气回收装置通常由集烟箱、集烟箱上的烟气进出口，被加热的介质进出口、以及换热管组成的，由于结构上的缺陷，现有工业废气回收装置烟气利用率低，能耗任然十分严重，与现阶段日益严峻的能源紧张问题相矛盾，难以满足现阶段生产需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置，包括筒体，筒体是圆筒形结构，筒体的左侧端贯通连接进气管，进气管是圆锥筒型结构，进气管的左侧端贯通连接第一连接法兰，第一连接法兰的边缘均匀的设有若干第一安装孔，筒体的右侧端贯通连接出气管，出气管是圆锥筒型结构，出气管的右侧端贯通连接第二连接法兰，第二链接法兰的边缘均匀的设有若干第二安装孔；筒体的内腔设有第一热交换装置和第二热交换装置，第一热交换装置设在第二热交换装置的左侧，第一热交换装置包括第一进水箱、第一出水箱和第一热交换管，第一进水箱固定连接在筒体的内腔顶壁，第一进水箱内设有第一进水腔，第一进水腔的顶端贯通连接第一进水管，第一出水箱固定连接在筒体内腔的底壁，第一出水箱内设有第一出水腔，第一出水腔的底端贯通连接第一出水管，第一进水箱和第一出水箱之间均匀的贯通连接若干连接管，第一进水腔通过连接管与第一出水腔贯通连接，连接管上均匀的贯通连接若干第一热交换管。

进一步的，第二热交换装置包括第一隔板箱、第二隔板箱和第二热交换管，第一隔板箱和第二隔板箱均是内套在筒体的内腔，第一隔板箱设在第二隔板箱的右侧，第一隔板箱内设有第二进水腔，第二进水腔的底端贯通连接第二进水管，第二隔板箱内设有第二出水腔，第二出水腔的底端贯通连接第二出水管，第一隔板箱和第二隔板箱之间均匀的设有若干第二热交换管，第二热交换管分别贯通连接第一隔板箱和第二隔板箱，。

进一步的，第二热交换管的侧壁内设有热交换腔，热交换腔通过进水孔与第二进水腔贯通连接，热交换腔通过出水孔与第二出水腔贯通连接。

进一步的，热交换腔是环形腔。

进一步的，第一隔板箱和第二隔板箱均是圆盘形板箱。

进一步的，第一进水箱和第一出水箱均是弧形结构。

进一步的，第一热交换管是环形管。

与现有技术相比，本发明高温工业废气在与第一热交换装置相互作用时，高温气体自然流动，与第一热交换管相互作用，对水进行加热，从而一次吸收工业废气内的热量；被一次吸收热量的工业废气通过第二热交换管与第二热交换装置相互作用，第二次吸收工业废气中的热量，使得工业废气中的热量得到充分的再次利用，提高热利用率，降低能源消耗，大幅节省能源。

附图说明

图1为本发明一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置的结构示意图；

图2为本发明一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置的第一热交换装置的结构示意图；

图3为本发明一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置的第二热交换装置的结构示意图；

图4为本发明一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置的第二热交换管的结构示意图。

图中：1-筒体，2-进气管，3-第一连接法兰，4-第一安装孔，5-出气管，6-第二连接法兰，7-第二安装孔，8-第一热交换装置，81-第一进水箱，82-第一进水腔，83-第一进水管，84-连接管，85-第一热交换管，86-第一出水箱，87-第一出水腔，88-第一出水管，9-第二热交换装置，91-第一隔板箱，92-第二进水腔，93-第二隔板箱，94-第二出水腔，95-第二热交换管，951-热交换腔，952-进水孔，953-出水孔，96-第二进水管，97-第二出水管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1～4，一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置，包括筒体1，所述筒体是圆筒形结构，筒体1的左侧端贯通连接进气管2，所述进气管2是圆锥筒型结构，进气管2的左侧端贯通连接第一连接法兰3，所述第一连接法兰3的边缘均匀的设有若干第一安装孔4，所述筒体1的右侧端贯通连接出气管5，所述出气管5是圆锥筒型结构，出气管5的右侧端贯通连接第二连接法兰6，所述第二链接法兰6的边缘均匀的设有若干第二安装孔7；所述筒体1的内腔设有第一热交换装置8和第二热交换装置9，所述第一热交换装置8设在第二热交换装置9的左侧，所述第一热交换装置8包括第一进水箱81、第一出水箱86和第一热交换管85，所述第一进水箱81和第一出水箱86均是弧形结构，第一进水箱81固定连接在筒体1的内腔顶壁，第一进水箱81内设有第一进水腔82，所述第一进水腔82的顶端贯通连接第一进水管83，所述第一出水箱86固定连接在筒体1内腔的底壁，第一出水箱86内设有第一出水腔87，所述第一出水腔87的底端贯通连接第一出水管88，所述第一进水箱81和第一出水箱86之间均匀的贯通连接若干连接管84，所述第一进水腔82通过连接管84与第一出水腔87贯通连接，所述连接管84上均匀的贯通连接若干第一热交换管85，所述第一热交换管85是环形管。

所述第二热交换装置9包括第一隔板箱91、第二隔板箱93和第二热交换管95，所述第一隔板箱91和第二隔板箱93均是圆盘形板箱，所述第一隔板箱91和第二隔板箱93均是内套在筒体1的内腔，所述第一隔板箱91设在第二隔板箱93的右侧，第一隔板箱91内设有第二进水腔92，第二进水腔92的底端贯通连接第二进水管96，所述第二隔板箱93内设有第二出水腔94，所述第二出水腔94的底端贯通连接第二出水管97，所述第一隔板箱91和第二隔板箱93之间均匀的设有若干第二热交换管95，所述第二热交换管95分别贯通连接第一隔板箱91和第二隔板箱93，第二热交换管95的侧壁内设有热交换腔951，所述热交换腔951是环形腔，热交换腔951通过进水孔952与第二进水腔92贯通连接，热交换腔951通过出水孔953与第二出水腔94贯通连接。

本发明使用时，高温工业废气从进气管2进入，经筒体1后分别与第一热交换装置8以及第二热交换装置9相互作用，最后通过出气管5排出；高温工业废气在与第一热交换装置8相互作用时，高温气体自然流动，与第一热交换管85相互作用，对水进行加热，从而一次吸收工业废气内的热量；被一次吸收热量的工业废气通过第二热交换管95与第二热交换装置9相互作用，第二次吸收工业废气中的热量，使得工业废气中的热量得到充分的再次利用，提高热利用率，降低能源消耗，大幅节省能源。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置，其特征在于，包括筒体（1），筒体是圆筒形结构，筒体（1）的左侧端贯通连接进气管（2），进气管（2）是圆锥筒型结构，进气管（2）的左侧端贯通连接第一连接法兰（3），第一连接法兰（3）的边缘均匀的设有若干第一安装孔（4），筒体（1）的右侧端贯通连接出气管（5），出气管（5）是圆锥筒型结构，出气管（5）的右侧端贯通连接第二连接法兰（6），第二链接法兰（6）的边缘均匀的设有若干第二安装孔（7）；筒体（1）的内腔设有第一热交换装置（8）和第二热交换装置（9），第一热交换装置（8）设在第二热交换装置（9）的左侧，第一热交换装置（8）包括第一进水箱（81）、第一出水箱（86）和第一热交换管（85），第一进水箱（81）固定连接在筒体（1）的内腔顶壁，第一进水箱（81）内设有第一进水腔（82），第一进水腔（82）的顶端贯通连接第一进水管（83），第一出水箱（86）固定连接在筒体（1）内腔的底壁，第一出水箱（86）内设有第一出水腔（87），第一出水腔（87）的底端贯通连接第一出水管（88），第一进水箱（81）和第一出水箱（86）之间均匀的贯通连接若干连接管（84），第一进水腔（82）通过连接管（84）与第一出水腔（87）贯通连接，连接管（84）上均匀的贯通连接若干第一热交换管（85）。

2.根据权利要求1所述的一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置，其特征在于，第二热交换装置（9）包括第一隔板箱（91）、第二隔板箱（93）和第二热交换管（95），第一隔板箱（91）和第二隔板箱（93）均是内套在筒体（1）的内腔，第一隔板箱（91）设在第二隔板箱（93）的右侧，第一隔板箱（91）内设有第二进水腔（92），第二进水腔（92）的底端贯通连接第二进水管（96），第二隔板箱（93）内设有第二出水腔（94），第二出水腔（94）的底端贯通连接第二出水管（97），第一隔板箱（91）和第二隔板箱（93）之间均匀的设有若干第二热交换管（95），第二热交换管（95）分别贯通连接第一隔板箱（91）和第二隔板箱（93）。

3.根据权利要求2所述的一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置，其特征在于，第二热交换管（95）的侧壁内设有热交换腔（951），热交换腔（951）通过进水孔（952）与第二进水腔（92）贯通连接，热交换腔（951）通过出水孔（953）与第二出水腔（94）贯通连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置，其特征在于，热交换腔（951）是环形腔。

5.根据权利要求2所述的一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置，其特征在于，第一隔板箱（91）和第二隔板箱（93）均是圆盘形板箱。

6.根据权利要求1所述的一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置，其特征在于，第一进水箱（81）和第一出水箱（86）均是弧形结构。

7.根据权利要求1所述的一种基于热交换技术的工业废气热能二次利用装置，其特征在于，第一热交换管（85）是环形管。