CN112229251B - 一种旋转式余热回收利用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转式余热回收利用装置，包括箱盖、热回收筒和隔热箱，所述热回收筒两端轴心处贯穿固定有转轴，位于所述热回收筒内部的转轴上安装有水垢刮除机构，所述螺旋桨仓的内部通过光轴连接有螺旋桨，所述光轴的另一端安装有用于驱动水垢刮除机构的齿轮，所述进水腔的左端面设有冷水进口，所述转轴的另一端转动连接有热水出口。本发明通过设置隔板能够增加烟气行程，利用烟气推动热回收筒进行转动增加高温烟气停留时间，有利于热回收筒充分吸收热量，提高热量回收效率。利用水流驱动螺旋桨带动光轴另一端的齿圈，能够带动水垢刮除机构在热回收筒内部反向转动，对热回收筒内壁洗刷，防止水垢形成，有利于保持热回收筒的热回收效率。

Description

一种旋转式余热回收利用装置
技术领域
本发明属于预热回收技术领域，特别涉及一种旋转式余热回收利用装置。
背景技术
燃气锅炉的燃烧效率为90％左右，约有10％的热量通过排烟进入环境中，一般情况下燃气锅炉的排烟温度一般在120℃～180℃，高温烟气中含有大量的余热，随意排放不仅会增加对环境的负担，也会造成高温烟气中大量的余热浪费。因此，在对高温烟气排放之前，通常采用盘管等结构进行余热回收处理，利用高温烟气接触盘管对盘管内部的介质进行加热，通常采用水作为回收介质，从而达到热量回收的目的。
但是使用盘管进行余热回收时存在如下缺陷：
1、高温烟气采用直接通过余热回收设备的方式，烟气直通设备内部时对盘管进行加热，烟气停留时间短，盘管不能对烟气中的热量充分进行吸收，烟气温度依然保持在较高水平，烟气热量整体回收利用率低；
2、位于设备的盘管内部由于需要直接对水体进行加热，水体中的矿物质受热后容易在盘管内部析出水垢，水垢会在盘管的内壁形成一层隔热层，阻碍热量通过盘管传递至介质上，降低设备对热量的吸收效率，而目前的设备缺少对水垢进行清理的结构。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中不足，提供一种旋转式余热回收利用装置，解决了烟气停留时间短，烟气整体回收利用率低的问题，以及无法有效清除设备内部水垢的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明提供了一种旋转式余热回收利用装置，包括箱盖、热回收筒和隔热箱，所述箱盖的一侧通过合页转动安装在所述隔热箱内，所述箱盖的另一侧通过锁扣与隔热箱固定连接，所述热回收筒两端轴心处贯穿固定有转轴，位于所述热回收筒内部的转轴上安装有水垢刮除机构，所述转轴的两端分别通过轴承转动连接于所述隔热箱的两端，位于隔热箱的一端通过焊接固定有罩住所述转轴一端的进水腔，且该端转轴端部固定有螺旋桨仓，所述螺旋桨仓的内部通过光轴连接有螺旋桨，所述光轴的另一端安装有用于驱动水垢刮除机构的齿轮，所述进水腔的左端面设有冷水进口，所述转轴的另一端转动连接有热水出口，所述隔热箱的内部固定有两组隔板，隔板之间为烟气通道，靠近所述隔热箱一端的侧面固定有高温烟气进管，靠近所述隔热箱另一端的顶部固定有排烟管。
优选的，所述高温烟气进管与所述热回收筒外圆的切线方向平行，所述热回收筒的外表面上还等间距固定有两组扇叶，所述扇叶分别位于烟气通道内，所述热回收筒与隔板之间通过石墨密封圈活动密封，所述热回收筒的内壁上还固定有导热片。
优选的，两组所述烟气通道之间设置有过渡腔，所述过渡腔左侧隔板的顶部以及过渡腔右侧隔板的顶部均设有烟气导孔，位于右侧的所述烟气通道的右侧的隔板底部设有烟气导孔。
优选的，所述光轴穿过转轴端部的导水孔，所述光轴一端安装在导水孔一端设置的轴承支架上，所述光轴的另一端转动设置在转轴上。
优选的，所述水垢刮除机构包括底杆、固定杆和连杆，所述底杆与固定杆之间通过连杆固定，所述底杆固定在轴承外圈上，所述轴承安装在转轴上，所述底杆的一端还固定有齿圈，所述齿圈与齿轮啮合，所述固定杆上通过若干顶杆分别连接有刷板，所述顶杆上还套设有弹簧。
优选的，所述热水出口外壁上焊接固定有限位环，所述转轴的端部外表面通过螺纹连接有用于压紧限位环的内螺纹卡套，所述限位环的两侧分别安装有滚珠，所述热水出口的外壁与导水孔之间设置有防水密封圈。
本发明与现有技术相比较有益效果表现在：
1）通过设置隔板，并将烟气沿着热回收筒切线方向输入隔板之间的烟气通道内，能够增加烟气行程，同时利用烟气推动热回收筒进行转动，对高温烟气气流形成阻碍，增加高温烟气停留时间，能够均匀对热回收筒进行全方位的加热，提高热回收筒内部介质升温速度，有利于热回收筒充分吸收热量，提高热量回收效率，大大降低高温烟气中的热量损耗，节约企业成本。
2）利用水流驱动螺旋桨带动光轴另一端的齿圈，从而能够带动水垢刮除机构在热回收筒内部反向转动，使得刷板与热回收筒内壁之间始终存在速度差，驱动烟灰刮除机构对热回收筒内壁洗刷，防止水垢形成，从而排除水垢的隔热作用，有利于保持热回收筒的热回收效率，快速通过热回收筒将热量传递至内部介质上，利用弹簧能够推动刷板始终接触热回收筒的内壁，保证刷板转动过程中有效对热回收筒内壁进行洗刷，提高水垢清除效率。
3）通过螺纹卡套对热水出口上的限位环进行压紧固定，同时在限位环的两侧配合滚珠，有利于热水出口自由转动，转轴与热水出口之间的转动互不影响，能够在转轴转动过程中持续输出热水，有利于水流循环输出。
4）冷水通过螺旋桨时，利用螺旋桨仓能够对水流进行集中，从而提高水流对螺旋桨的推力，有利于通过光轴带动另一端的齿轮驱动齿圈，从而保证增水垢刮除机构与热回收筒之间形成速度差，对热回收筒内壁上的水垢进行清理。
附图说明
附图1是本发明一种旋转式余热回收利用装置实施例1的侧面剖视结构示意图；
附图2是本发明一种旋转式余热回收利用装置实施例1的正面剖视结构示意图；
附图3是本发明一种旋转式余热回收利用装置中施例1的图2中A处放大结构示意图；
附图4是本发明一种旋转式余热回收利用装置中施例1的图2中B处放大结构示意图；
附图5是本发明一种旋转式余热回收利用装置中施例1的水垢刮除机构示意图。
图中：1、排烟管；2、箱盖；3、热回收筒；301、导热片；4、隔热箱；5、锁扣；6、高温烟气进管；7、烟气导孔；8、隔板；9、扇叶；10、热水出口；11、转轴；111、导水孔；12、过渡腔；13、水垢刮除机构；131、底杆；132、齿圈；133、固定杆；134、弹簧；135、顶杆；136、刷板；137、轴承；138、连杆；14、冷水进口；15、防水密封圈；16、滚珠；17、限位环；18、内螺纹卡套；19、齿轮；20、进水腔；21、螺旋桨仓；22、螺旋桨；23、光轴；24、轴承支架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
为方便本技术领域人员的理解，下面结合附图1-5，对本发明的技术方案进一步具体说明。
一种旋转式余热回收利用装置，包括箱盖2、热回收筒3和隔热箱4，箱盖2的一侧通过合页转动安装在隔热箱4内，箱盖2的另一侧通过锁扣5与隔热箱4固定连接，热回收筒3两端轴心处贯穿固定有转轴11，位于热回收筒3内部的转轴11上安装有水垢刮除机构13，转轴11的两端分别通过轴承转动连接于隔热箱4的两端，位于隔热箱4的一端通过焊接固定有罩住转轴11一端的进水腔20，且该端转轴11端部固定有螺旋桨仓21，螺旋桨仓21的内部通过光轴23连接有螺旋桨22，光轴23的另一端安装有用于驱动水垢刮除机构13的齿轮19，进水腔20的左端面设有冷水进口14，转轴11的另一端转动连接有热水出口10，隔热箱4的内部固定有两组隔板8，隔板8之间为烟气通道，靠近隔热箱4一端的侧面固定有高温烟气进管6，靠近隔热箱4另一端的顶部固定有排烟管1。
本实施例中，高温烟气从高温烟气进管6中进入隔热箱4内的烟气通道内，增加了高温烟气在隔热箱4内的行程，延长高温烟气的停留时间，从而充分对热回收筒3进行加热，热回收筒3在高温烟气的推动下进行旋转，能够使得热回收筒3均匀吸热，将冷水通过冷水进口14注入进水腔20内，能够通过转轴11上的导水孔111进入热回收筒3的内部，吸收热量，并从转轴11另一端安装的热水出口10流出，实现水流进行循环，同时配合水垢刮除机构13，对热回收筒3内部的水垢进行清理，避免水垢影响热回收筒3的热量吸收效率。
如图1所示，高温烟气进管6与热回收筒3外圆的切线方向平行，热回收筒3的外表面上还等间距固定有两组扇叶9，扇叶9分别位于烟气通道内，热回收筒3与隔板8之间通过石墨密封圈活动密封，热回收筒3的内壁上还固定有导热片301。
本实施例中，利用高温烟气进管6将高温烟气吹入烟气通道内，从而利用高温烟气推动热回收筒3进行旋转，配合石墨密封圈对隔板8与热回收筒3相连处进行密封，避免烟气泄漏，在热回收筒3转动过程中将吸收的热量通过导热片301传递至热回收筒3内的水体上，提高水体加热效率。
如图1-2所示，两组烟气通道之间设置有过渡腔12，过渡腔12左侧隔板8的顶部以及过渡腔12右侧隔板8的顶部均设有烟气导孔7，位于右侧的烟气通道的右侧的隔板8底部设有烟气导孔7。
本实施例中，利用两组烟气通道和过渡腔12，能够增加烟气的行程，烟气在烟气通道内流动时，还可以推动热回收筒3进行转动，均匀对热回收筒3进行加热，提高烟气中热量的回收效率。
如图3所示，光轴23穿过转轴11端部的导水孔111，光轴23一端安装在导水孔111一端设置的轴承支架24上，光轴23的另一端转动设置在转轴11上。
本实施例中，导水孔111连通进水腔20和热回收筒3内部，用于将水流引导至热回收筒3内部，水流通过导水孔111时，能够推动螺旋桨22带动光轴23旋转，从而带动光轴23另一端的齿轮19转动。
如图5所示，水垢刮除机构13包括底杆131、固定杆133和连杆138，底杆131与固定杆133之间通过连杆138固定，底杆131固定在轴承137外圈上，轴承137安装在转轴11上，底杆131的一端还固定有齿圈132，齿圈132与齿轮19啮合，固定杆133上通过若干顶杆135分别连接有刷板136，顶杆135上还套设有弹簧134。
本实施例中，利用弹簧134能够推动刷板136始终接触热回收筒3的内壁，在轴承137的连接下，通过齿轮19与齿圈132进行配合，能够驱动水垢刮除机构13在热回收筒3内部旋转，对水垢进行洗刷清除，减少水垢的形成。
如图4所示，热水出口10外壁上焊接固定有限位环17，转轴11的端部外表面通过螺纹连接有用于压紧限位环17的内螺纹卡套18，限位环17的两侧分别安装有滚珠16，热水出口10的外壁与导水孔111之间设置有防水密封圈15。
本实施例中，利用滚珠16减少热水出口10的转动阻力，从而使得水流能够在转轴11转动过程中持续输出热水，有利于水流循环输出。
一种旋转式余热回收利用装置，工作过程如下：将高温烟气通过高温烟气进管6垂直隔热箱4内并且沿着热回收筒3的切线方向进入每组隔板8之间形成的烟气通道中，通过两组烟气通道，增加烟气的行程，当烟气通过烟气通道时，利用烟气形成的气压推动扇叶9带动热回收筒3进行旋转，利用扇叶9能够对高温烟气气流形成阻碍，增加高温烟气停留时间，有利于热回收筒3充分吸收热量，提高热量回收效率，烟气最终从排烟管1排出。
输入烟气的同时，将冷水通过冷水进口14输入进水腔20，水体通过导水孔111进入热回收筒3内部时，将会驱动螺旋桨22带动光轴23转动，从而带动另一端的齿轮19驱动水垢刮除机构13上的齿圈132，使得水垢刮除机构13在热回收筒3内部反向转动，使得刷板136与热回收筒3内壁之间始终存在速度差，驱动烟灰刮除机构13对热回收筒3内壁洗刷，防止水垢形成，有利于保持热回收筒3的热回收效率。被加热的水体通过转轴11另一端的热水出口10向外输出，利用滚珠16，能够在转轴11转动过程中持续输出热水，有利于水流循环输出。
以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种旋转式余热回收利用装置，包括箱盖、热回收筒和隔热箱，其特征在于：所述箱盖的一侧通过合页转动安装在所述隔热箱内，所述箱盖的另一侧通过锁扣与隔热箱固定连接，所述热回收筒两端轴心处贯穿固定有转轴，位于所述热回收筒内部的转轴上安装有水垢刮除机构，所述转轴的两端分别通过轴承转动连接于所述隔热箱的两端，位于隔热箱的一端通过焊接固定有罩住所述转轴一端的进水腔，且该端转轴端部固定有螺旋桨仓，所述螺旋桨仓的内部通过光轴连接有螺旋桨，所述光轴的另一端安装有用于驱动水垢刮除机构的齿轮，所述进水腔的左端面设有冷水进口，所述转轴的另一端转动连接有热水出口，所述隔热箱的内部固定有两组隔板，隔板之间为烟气通道，靠近所述隔热箱一端的侧面固定有高温烟气进管，靠近所述隔热箱另一端的顶部固定有排烟管，所述高温烟气进管与所述热回收筒外圆的切线方向平行，所述水垢刮除机构包括底杆、固定杆和连杆，所述底杆与固定杆之间通过连杆固定，所述底杆固定在轴承外圈上，所述轴承安装在转轴上，所述底杆的一端还固定有齿圈，所述齿圈与齿轮啮合，所述固定杆上通过若干顶杆分别连接有刷板，所述顶杆上还套设有弹簧。
2.根据权利要求1 所述的一种旋转式余热回收利用装置，其特征在于，所述热回收筒的外表面上还等间距固定有两组扇叶，所述扇叶分别位于烟气通道内，所述热回收筒与隔板之间通过石墨密封圈活动密封，所述热回收筒的内壁上还固定有导热片。
3.根据权利要求1所述的一种旋转式余热回收利用装置，其特征在于，两组所述烟气通道之间设置有过渡腔，所述过渡腔左侧隔板的顶部以及过渡腔右侧隔板的顶部均设有烟气导孔，位于右侧的所述烟气通道的右侧的隔板底部设有烟气导孔。
4.根据权利要求1所述的一种旋转式余热回收利用装置，其特征在于，所述光轴穿过转轴端部的导水孔，所述光轴一端安装在导水孔一端设置的轴承支架上，所述光轴的另一端转动设置在转轴上。
5.根据权利要求1所述的一种旋转式余热回收利用装置，其特征在于，所述热水出口外壁上焊接固定有限位环，所述转轴的端部外表面通过螺纹连接有用于压紧限位环的内螺纹卡套，所述限位环的两侧分别安装有滚珠，所述热水出口的外壁与导水孔之间设置有防水密封圈。
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