CN111964092A - 一种烟气余热收集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烟气余热收集装置，包括壳体、若干换热管、若干连接管、进水管路、出水管路以及换热管驱动机构；壳体水平设置，其一端开设有烟气入口，另一端为烟气出口；换热管的管身竖向设置于壳体内部，其两端分别经由通孔延伸至壳体的外部；换热管的一端与换热管驱动机构连接，换热管驱动机构驱使换热管竖向往复抖动；位于壳体两端侧部的换热管分别与进水管路、出水管路连接，各换热管分别经由连接管依次连接；烟气出口连接有排烟管，壳体的后部侧壁开设有直排孔，直排孔对接有直排管，直排管另一端旁接于排烟管。利用换热管驱动机构驱使壳体内的换热管在壳体内产生振动，增强烟气与换热管接触换热的效果，促使烟气颗粒不容易附着在换热管上。

Description

一种烟气余热收集装置
技术领域
本发明涉及一种烟气余热收集装置。
背景技术
现有节能技术通常采用烟气热回收装置连接在燃油或者燃气设备的烟气出口管路中，对烟气中的高热量进行回收，避免能量浪费；申请人在实践中将燃气发电机组排放的烟气接入热回收型溴化锂机组中，为溴化锂机组中的发生器提供蒸发热量。高温烟气在经过换热降温后，烟气中未充分燃烧形成的炭黑为主的烟气颗粒容易附着在换热机构的表面，降低换热机构的换热效率，并且，由于燃气发电机组的运行功率并非恒定的，其输出的烟气含热量也并非线性稳定的，对于现有的换热机构而言，烟气被换热降温后很快就与换热介质达到热平衡状态，烟气继续在换热机构中流通只能对换热机构形成附着污染，并不能增加换热介质的热量。
发明内容
本发明目的在于解决上述问题，提供了一种烟气余热收集装置，具体由以下技术方案实现：
一种烟气余热收集装置，包括壳体、若干换热管、若干连接管、进水管路、出水管路以及换热管驱动机构；所述壳体水平设置，其一端开设有烟气入口，另一端为烟气出口；所述壳体的上侧壁、下侧壁对称设置有插接孔，换热管的管身竖向设置于壳体内部，其两端分别经由所述通孔延伸至壳体的外部；所述换热管的一端与所述换热管驱动机构连接，所述换热管驱动机构驱使所述换热管竖向往复抖动；换热管的两端为盲端，位于壳体两端侧部的换热管分别与进水管路、出水管路连接，各换热管分别经由连接管依次连接；所述烟气出口连接有排烟管，所述壳体的后部侧壁开设有直排孔，直排孔对接有直排管，所述直排管另一端旁接于所述排烟管；所述壳体的中部固定设置有位于所述直排孔一侧的隔板，隔板的一侧可转动地设置有与所述隔板的一侧相贴合的转动板；所述隔板、转动板上设置有互相相对应的通孔，并且所述转动板的边沿设置有沿壳体内壁朝所述直排孔方向延伸形成的挡片；所述壳体设置有位于转动板一侧的控制孔，所述转动板还连接有经由所述控制孔延伸至壳体外侧的摆杆，所述摆杆往复转动，转动板上的通孔与所述隔板上的通孔一一对应时，所述挡片封堵所述直排孔；转动板上的通孔与所述隔板上的通孔互相错开时，所述挡片错开所述直排孔。
所述的一种烟气余热收集装置，其进一步设计在于，所述壳体内部设置有温度传感器。
所述的一种烟气余热收集装置，其进一步设计在于，所述连接管中部具有弹性伸缩段。
所述的一种烟气余热收集装置，其进一步设计在于，所述换热管的下端通过弹簧与壳体外部弹性连接；各换热管的上方分别设置有与换热管的上端相对的电磁铁，所述电磁铁形成所述换热管驱动机构。
所述的一种烟气余热收集装置，其进一步设计在于，所述换热管的上端设置有与所述电磁铁相对的铁片。
所述的一种烟气余热收集装置，其进一步设计在于，所述换热管的下端通过弹簧与壳体外部弹性连接；换热管的上方设置有转动杆，所述转动杆上交错设置有与换热管的上端相对的压块，转动所述转动杆时各压块间隔下压相应的换热管，使得相应的换热管克服弹簧的弹力下行而后换热管在弹力的作用下上行，从而使得相邻换热管反向运动；所述转动杆以及压块形成所述换热管驱动机构。
所述的一种烟气余热收集装置，其进一步设计在于，所述换热管为翅片管。
所述的一种烟气余热收集装置，其进一步设计在于，所述壳体内部可转动设置有控制套筒，所述控制套筒朝向所述烟气入口纵向一端为开口端，另一端为底壁，所述底壁贴合所述隔板形成所述转动板；所述控制套筒的侧壁开设有与所述直排孔相对应的控制孔，所述控制套筒的侧壁形成所述挡片。
所述的一种烟气余热收集装置，其进一步设计在于，所述隔板中部横向贯通设置有套管，连接隔板两侧换热管的连接管穿过所述套管。
所述的一种烟气余热收集装置，其进一步设计在于，连接隔板两侧翅片管的连接管经由三通阀旁接有第二出水管路。
本发明的有益效果在于：
利用换热管驱动机构驱使壳体内的换热管在壳体内产生振动，形成局部的烟气紊流增强烟气与换热管接触换热的效果的同时，抖动效果及其产生切向流促使烟气颗粒不容易附着在换热管上，进一步确保换热效果；通过设置隔板、活动板以及直排管对进入壳体后部的烟气进行切换，在烟气温度较低的时候减少烟气的换热行程，直接排出壳体，避免出现由于烟气温度较低导致的无效换热行程；通过设置第二出水管路，出现烟气温度较低而将壳体后部的烟气直接排出的情况时，相应地将换热管中作为换热介质的水通过第二出水管路排出，避免出现热量倒流的现象。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是隔板与活动板结构示意图。
图3是活动板结构示意图。
图4是活动板截面结构示意图。
图5是活动板端面结构示意图。
图6是摆杆延伸至壳体外部的结构示意图。
图7是换热管驱动机构第二种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图以及实施例对本发明进行进一步说明：
如图所示的一种烟气余热收集装置，包括壳体1、若干换热管2、若干连接管3、进水管路4、出水管路5以及换热管驱动机构6；所述壳体水平设置，其一端开设有烟气入口11，另一端为烟气出口12；所述壳体的上侧壁、下侧壁对称设置有插接孔，换热管的管身竖向设置于壳体内部，其两端分别经由所述通孔延伸至壳体的外部；所述连接管中部具有弹性伸缩段31。所述换热管的上端与所述换热管驱动机构连接，所述换热管驱动机构驱使所述换热管竖向往复抖动；换热管的两端为盲端，位于壳体两端侧部的换热管2分别与进水管路4、出水管路5连接，各换热管分别经由连接管依次连接。
所述烟气出口12连接有排烟管7，所述壳体1的后部侧壁开设有直排孔13，直排孔对接有直排管14，所述直排管14另一端旁接于所述排烟管7；所述壳体1的中部固定设置有位于所述直排孔一侧的隔板15，隔板的一侧可转动地设置有与所述隔板的一侧相贴合的转动板16；所述隔板、转动板上设置有互相相对应的通孔17，并且所述转动板的边沿设置有沿壳体内壁朝所述直排孔方向延伸形成的挡片18；所述壳体设置有位于转动板一侧的控制孔，所述转动板16还连接有经由所述控制孔延伸至壳体外侧的摆杆19，摆杆的下部设置有贴合于壳体外壁的挡烟板191；所述摆杆19往复转动，转动板上的通孔与所述隔板上的通孔一一对应时，所述挡片18封堵所述直排孔；转动板16上的通孔与所述隔板上的通孔互相错开时，所述挡片18错开所述直排孔。
实施例在应用时，燃气发电机组排出的高温烟气从烟气入口11送入壳体内，于此同时，进水管路4通入较低温度的水作为换热介质，而后水经由各个换热管、连接管壳体后部流动；高温烟气接触换热管，水吸收热量升温，烟气逐步降温。在此过程中，换热管驱动机构6驱使各个换热管竖向抖动，从而在壳体内部形成烟气紊流，增强烟气与换热管之间的接触换热效果；并且在抖动过程中，烟气颗粒不容易附着在换热管上，从而确保换热管的换热功能较为持久。
考虑到，烟气在低温时更容易附着的换热管表面，所以在燃气发电机组排出的烟气含热量交底时，烟气在壳体前部行程中就下降到较低温度，后续行程一方面不会继续通过换热管向换热介质提供热量并且低温烟气容易附着于换热管外壁；此时可以通过外部的相关电机经由齿轮192驱动摆杆19转动一定角度，使得隔板与转动板上的通孔17互相错开并且直排孔被打开，此时低温烟气被隔板和转动板封堵从而不再继续在壳体内向流动，并且低温烟气经由直排管直接排出壳体内部。
对摆杆的操控可以通过直接读取燃气发电机组的作业参数去实时控制，当然也可以在所述壳体内部设置温度传感器8，直接测量壳体内的温度数值，在该数值下降到设定值是，启动摆杆封堵或者打开壳体后部。
具体而言，所述换热管2的下端通过弹簧21与壳体外部弹性连接；各换热管的上方分别设置有与换热管的上端相对的电磁铁61，所述电磁铁形成所述换热管驱动机构6。所述换热管2的上端设置有与所述电磁铁相对的铁片22。换热管的自重大部分由弹簧21承受，电磁铁61通电时低功耗运行即可拉拽换热管上行，通过改变电磁铁61的电流强度控制磁力大小，甚至直接启闭电磁铁即可实现换热管的上下抖动。
当然，换热管驱动机构也可以采用下述的实施方式：所述换热管2的下端通过弹簧21与壳体外部弹性连接；换热管的上方设置有转动杆62，所述转动杆上交错设置有与换热管的上端相对的压块63，电机64驱动所述转动杆转动时各压块间隔下压相应的换热管2，使得相应的换热管克服弹簧的弹力下行而后换热管在弹力的作用下上行，从而使得相邻换热管反向运动；所述转动杆62以及压块63形成所述换热管驱动机构6。
具体而言，所述换热管2为翅片管，在换热管2抖动过程中，相邻换热管之间形成剪切风力，有利于增强换热效果的同时也易于吹扫后续换热管上附着的烟气颗粒。
为了确保活动板在壳体内与隔板之间的贴合效果以及活动板及挡片的结构强度，所述壳体2内部可转动设置有控制套筒，所述控制套筒朝向所述烟气入口纵向一端为开口端，另一端为底壁，所述底壁贴合所述隔板形成所述转动板16；所述控制套筒的侧壁开设有与所述直排孔相对应的控制孔，所述控制套筒的侧壁形成所述挡片18。
所述隔板15中部横向贯通设置有套管19，连接隔板两侧换热管的连接管3穿过所述套管；活动板的转动过程不会对连接管造成损坏。
在烟气运行到壳体后部温度较低而被直排出壳体的状态下，作为换热介质的水继续沿后续换热管行进也可能会形成热量倒流的现象，为此，连接隔板两侧翅片管的连接管经由三通阀101旁接有第二出水管路10。此种状态下，换热管路中的水经由第二出水管路10直接排出壳体。

Claims (10)

1.一种烟气余热收集装置，其特征在于：包括壳体、若干换热管、若干连接管、进水管路、出水管路以及换热管驱动机构；所述壳体水平设置，其一端开设有烟气入口，另一端为烟气出口；所述壳体的上侧壁、下侧壁对称设置有插接孔，换热管的管身竖向设置于壳体内部，其两端分别经由所述通孔延伸至壳体的外部；所述换热管的一端与所述换热管驱动机构连接，所述换热管驱动机构驱使所述换热管竖向往复抖动；换热管的两端为盲端，位于壳体两端侧部的换热管分别与进水管路、出水管路连接，各换热管分别经由连接管依次连接；所述烟气出口连接有排烟管，所述壳体的后部侧壁开设有直排孔，直排孔对接有直排管，所述直排管另一端旁接于所述排烟管；所述壳体的中部固定设置有位于所述直排孔一侧的隔板，隔板的一侧可转动地设置有与所述隔板的一侧相贴合的转动板；所述隔板、转动板上设置有互相相对应的通孔，并且所述转动板的边沿设置有沿壳体内壁朝所述直排孔方向延伸形成的挡片；所述壳体设置有位于转动板一侧的控制孔，所述转动板还连接有经由所述控制孔延伸至壳体外侧的摆杆，所述摆杆往复转动，转动板上的通孔与所述隔板上的通孔一一对应时，所述挡片封堵所述直排孔；转动板上的通孔与所述隔板上的通孔互相错开时，所述挡片错开所述直排孔。
2.根据权利要求1所述的一种烟气余热收集装置，其特征在于，所述壳体内部设置有温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种烟气余热收集装置，其特征在于，所述连接管中部具有弹性伸缩段。
4.根据权利要求1所述的一种烟气余热收集装置，其特征在于，所述换热管的下端通过弹簧与壳体外部弹性连接；各换热管的上方分别设置有与换热管的上端相对的电磁铁，所述电磁铁形成所述换热管驱动机构。
5.根据权利要求4所述的一种烟气余热收集装置，其特征在于，所述换热管的上端设置有与所述电磁铁相对的铁片。
6.根据权利要求1所述的一种烟气余热收集装置，其特征在于，所述换热管的下端通过弹簧与壳体外部弹性连接；换热管的上方设置有转动杆，所述转动杆上交错设置有与换热管的上端相对的压块，转动所述转动杆时各压块间隔下压相应的换热管，使得相应的换热管克服弹簧的弹力下行而后换热管在弹力的作用下上行，从而使得相邻换热管反向运动；所述转动杆以及压块形成所述换热管驱动机构。
7.根据权利要求1所述的一种烟气余热收集装置，其特征在于，所述换热管为翅片管。
8.根据权利要求1所述的一种烟气余热收集装置，其特征在于，所述壳体内部可转动设置有控制套筒，所述控制套筒朝向所述烟气入口纵向一端为开口端，另一端为底壁，所述底壁贴合所述隔板形成所述转动板；所述控制套筒的侧壁开设有与所述直排孔相对应的控制孔，所述控制套筒的侧壁形成所述挡片。
9.根据权利要求1-8所述的任一种烟气余热收集装置，其特征在于，所述隔板中部横向贯通设置有套管，连接隔板两侧换热管的连接管穿过所述套管。
10.根据权利要求1-8所述的一种烟气余热收集装置，其特征在于，连接隔板两侧翅片管的连接管经由三通阀旁接有第二出水管路。
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