CN114909920A - 一种低成本烟气换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低成本烟气换热器，包括排烟管，所述排烟管外套设有一换热套管，所述换热套管和排烟管之间形成环形的气道，所述换热套管两端均固定连接有分风器，两个所述分风器一侧分别连接有进气管和出气管；所述分风器外端环焊在所述排烟管外壁、内端与所述气道相连通，并且所述分风器在所述换热套管端部内侧设有环形的集气环，所述集气环两侧的空气通过导气槽相连通。本发明利用套设在排烟管外的换热套管实现烟气和空气的换热，使用钢材少，降低了生产成本；同时设置有分风器和集气环，使空气进入气道后能够紧贴排烟管外壁，提高换热效率，可使换热套管与排烟管之间的间隙增加，大大降低了安装难度和制造工期，适合广泛推广。

Description

一种低成本烟气换热器

技术领域

本发明涉及一种烟气换热器，尤其是指一种低成本烟气换热器。

背景技术

在冶金炉的运行中，烟气余热资源损失是最重要的一项余热资源损失，占冶金炉余热资源损失的60％～70％。排烟温度是影响烟气余热资源损失的主要因素，烟气换热器作为烟气余热回收系统的核心设备，决定着余热回收系统的性能。烟气余热回收的意义重大，其既可以利用烟气的余热加热进入冶金炉内的空气，降低燃料消耗，又可以使进入沉尘塔的烟气温度降低，提高沉尘效率。

现有冶金炉的烟气换热器往往体积巨大，且内部设有螺旋风道，不仅占地面积大，且消耗钢材多、安装时间久，其制造成本往往需要很长时间才能从节省的燃料费中兑换出来。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明目的在于提供一种低成本烟气换热器，具有消耗钢材少、不占用地面面积的优点，且换热效率高，。为实现上述之目的，本发明采取如下技术方案：

(二)技术方案

一种低成本烟气换热器，包括排烟管，所述排烟管外套设有一换热套管，所述换热套管和排烟管之间形成环形的气道，所述换热套管两端均固定连接有分风器，两个所述分风器一侧分别连接有进气管和出气管；所述分风器外端环焊在所述排烟管外壁、内端与所述气道相连通，并且所述分风器在所述换热套管端部内侧设有环形的集气环，所述集气环两侧的空气通过导气槽相连通。

进一步，所述集气环呈环形并固定在所述换热套管内壁，所述集气环与所述排烟管外壁之间形成导气槽。

进一步，所述集气环截面呈矩形。

进一步，所述集气环分为内集气环和外集气环，所述内集气环固定在所述排烟管外壁，所述外集气环固定在所述换热套管内壁，所述内集气环和外集气环之间为导气槽。

进一步，所述导气槽呈喇叭形，其较大一端朝向所述分风器。

进一步，所述内集气环远离所述分风器的一端与所述排烟管之间平滑过渡。

进一步，所述进气端的导气槽面积小于所述出气端的导气槽。

进一步，所述换热套管套设在所述排烟管的弯曲部。

(三)有益效果

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言：

1、利用套设在排烟管外的换热套管实现烟气和空气的换热，无需对排烟管进行改造，无需占用地面，使用钢材少、焊接难度低，大大降低了生产成本和制造工期，适合广泛推广；

2、设置有分风器和集气环，使空气进入气道后能够紧贴排烟管外壁，提高换热效率，同时可使换热套管与排烟管之间的间隙增加，大大降低了安装难度，增加余量，从而避免因安装误差而使排烟管和换热套管之间的间隙在局部过小，导致生产过程中因热胀冷缩而使二者相互碰触，造成气道堵塞；

3、集气环分为内外两部分，从而形成喇叭形的导气槽，大大增加了空气进入气道时的稳定性，保证空气紧贴排烟管外壁并处于层流状态，大大提高了换热效率。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是实施例一的整体结构剖面图；

图2是图1中Ⅰ处的局部放大图；

图3是实施例二中集气环的结构示意图；

图4是实施例三的整体结构剖面图；

图5是图4中Ⅱ处的局部放大图。

附图标号说明：

1、排烟管；	2、换热套管；
		3、气道；	4、分风器；
5、进气管；	6、出气管；
		7、集气环；	71、内集气环；
72、外集气环；	8、导气槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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”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”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述。

请参阅图1所示，一种低成本烟气换热器，包括排烟管1，所述排烟管1外套设有一换热套管2，所述换热套管2和排烟管1之间形成环形的气道3，所述换热套管2两端均固定连接有分风器4，两个所述分风器4一侧分别连接有进气管5和出气管6；所述分风器4外端环焊在所述排烟管1外壁、内端与所述气道3相连通，并且所述分风器4在所述换热套管2端部内侧设有环形的集气环7，所述集气环7两侧的空气通过导气槽8相连通。

实施例一、

如图2所示，所述集气环7呈环形并固定在换热套管2内壁，所述集气环7截面呈矩形，集气环7与排烟管1外壁之间形成导气槽8。

本实施例中，空气从进气管5进入分风器4后，从导气槽8进入气道3；由于集气环7设置在换热套管2一侧，因此空气将贴着排烟管1进入气道3，从而保证与排烟管1的换热效率；如此一来，便可使换热套管2与排烟管1之间的间隙增加，大大降低了安装了难度，避免因安装误差而使排烟管1和换热套管2之间的间隙在局部过小，导致生产过程中因热胀冷缩而使二者相互碰触，造成气道堵塞。

值得一提的是，由于空气的热胀冷缩，为保证空气在被加热后能够完全进入炉内，因此使靠近进气管5的导气槽8的面积小于靠近出气管6的导气槽8；具体的，使靠近进气管5的集气环7的内径为排烟管2的1.1倍、靠近出气管6的集气环7的内径为排烟管2的1.2倍。

通过该实施例对空气进行预热，相比于未进行换热的冶金炉，可节省燃料17％。

实施例二、

如图3，本实施例与实施例一的区别仅在于：所述集气环7截面呈三角形，其呈锐角的一端位于所述换热套管2的端部。

本实施例中，集气环7利用斜面将空气从分风器4导向气道3，使空气在气道3内偏向于层流，提高换热效率。

通过该实施例对空气进行预热，相比于未进行换热的冶金炉，可节省燃料17.7％。

实施例三、

如图4和图5所示，所述集气环7分为内集气环71和外集气环72，所述内集气环71固定在排烟管1外壁，所述外集气环72固定在换热套管2内壁，所述内集气环71和外集气环72之间为导气槽8，所述导气槽8呈喇叭形，其较大一端朝向分风器4。

本实施例中，将集气环7分为内外两个，从而形成喇叭形的导气槽8，大大增加了空气进入气道3时的稳定性，保证空气紧贴排烟管1外壁并处于层流状态，大大提高了换热效率。

可以理解的是，令内集气环71远离分风器4的一端与排烟管1之间平滑过度，避免产生局部涡流而扰乱气流。

通过该实施例对空气进行预热，相比于未进行换热的冶金炉，可节省燃料18.3％。

值得一提的是，如图1和图4，将换热套管2套设在排烟管1的弯曲部，可使排烟管1前段内与空气换热后的外层冷烟气与内层热烟气混合，增加排烟管1后段外圈烟气的温度，进一步提高换热效率，而无需对排烟管1进行改造。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种低成本烟气换热器，包括排烟管(1)，其特征在于：所述排烟管(1)外套设有一换热套管(2)，所述换热套管(2)和排烟管(1)之间形成环形的气道(3)，所述换热套管(2)两端均固定连接有分风器(4)，两个所述分风器(4)一侧分别连接有进气管(5)和出气管(6)；所述分风器(4)外端环焊在所述排烟管(1)外壁、内端与所述气道(3)相连通，并且所述分风器(4)在所述换热套管(2)端部内侧设有环形的集气环(7)，所述集气环(7)两侧的空气通过导气槽(8)相连通。

2.根据权利要求1所述一种低成本烟气换热器，其特征在于：所述集气环(7)呈环形并固定在所述换热套管(2)内壁，所述集气环(7)与所述排烟管(1)外壁之间形成导气槽(8)。

3.根据权利要求2所述一种低成本烟气换热器，其特征在于：所述集气环(7)截面呈矩形。

4.根据权利要求1所述一种低成本烟气换热器，其特征在于：所述集气环(7)分为内集气环(71)和外集气环(72)，所述内集气环(71)固定在所述排烟管(1)外壁，所述外集气环(72)固定在所述换热套管(2)内壁，所述内集气环(71)和外集气环(72)之间为导气槽(8)。

5.根据权利要求4所述一种低成本烟气换热器，其特征在于：所述导气槽(8)呈喇叭形，其较大一端朝向所述分风器(4)。

6.根据权利要求5所述一种低成本烟气换热器，其特征在于：所述内集气环(71)远离所述分风器(4)的一端与所述排烟管(1)之间平滑过渡。

7.根据权利要求1所述一种低成本烟气换热器，其特征在于：靠近所述进气管(5)的所述导气槽(8)的面积小于靠近所述出气管(6)的导气槽(8)。

8.根据权利要求1所述一种低成本烟气换热器，其特征在于：所述换热套管(2)套设在所述排烟管(1)的弯曲部。

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