CN117212824A - 一种节能环保的烟气余热回收换热装置及其换热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能环保的烟气余热回收换热装置及换热方法，包括回收桶，所述回收桶顶部贯穿并固定连接有进气管，所述进气管顶部与外部烟气管道连通，所述进气管位于回收桶内部的一端连通有换热装置，所述换热装置底部连通有排气装置，所述回收桶底部外侧套设并固定连接有支撑架；所述换热装置包括气盘，所述气盘顶部连通有连接管，所述连接管内壁转动连接有气扇，所述气扇底部中心位置固定连接有转轴，本发明涉及烟气余热回收技术领域。该一种节能环保的烟气余热回收换热装置及换热方法，能够使得各处的水均能够与螺旋换热管接触，方便实现均匀换热，换热效率更高，当进入的烟气温度升高时，可使烟气在装置内部留存时间更长。
Description
技术领域
本发明涉及烟气余热回收技术领域，具体为一种节能环保的烟气余热回收换热装置的换热方法。
背景技术
工业锅炉是常见的热力设备，工业锅炉一般均采用煤炭为燃烧原料，其将煤炭燃烧并将燃烧热量用于对水或其他液体的加热，从而产生蒸汽，用于发电或是供气，煤炭的燃烧会产生许多烟气，而烟气中存在大量的有害气体，同时携带大量的热量，直接排放不仅会导致空气的污染，还会造成能量的浪费。目前烟气中的热量进行回收通常直接使用换热管对储热体进行加热，换热管加热效率较低，储热体不能够均匀与换热管接触，使得换热管内部的热量无法充分与储热体进行交换，换热效率较低。
发明内容
（一）
针对现有技术的不足，本发明提供了一种节能环保的烟气余热回收换热装置的换热方法，解决了目前烟气中的热量进行回收通常直接使用换热管对储热体进行加热，换热管加热效率较低，储热体不能够均匀与换热管接触，使得换热管内部的热量无法充分与储热体进行交换，换热效率较低的问题。
（二）
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种节能环保的烟气余热回收换热装置，包括回收桶，所述回收桶顶部贯穿并固定连接有进气管，所述进气管顶部与外部烟气管道连通，所述进气管位于回收桶内部的一端连通有换热装置，所述换热装置底部连通有排气装置，所述回收桶底部外侧套设并固定连接有支撑架；
所述换热装置包括气盘，所述气盘顶部连通有连接管，所述连接管内壁转动连接有气扇，所述气扇底部中心位置固定连接有转轴，所述转轴远离气扇的一端贯穿气盘并固定连接有搅拌装置，所述气盘两侧均连通有螺旋换热管,设置有换热装置，使用时烟气经过进气管进入连接管内部，通过气盘分流分别进入气盘两侧的螺旋换热管内部，通过螺旋换热管延长换热时间，同时烟气经过连接管时带动其内部的气扇转动，气扇带动转轴和搅拌装置转动，可通过搅拌装置带动回收桶内部的水移动，使得各处的水均能够与螺旋换热管接触，方便实现均匀换热，换热效率更高。
优选的，所述连接管顶部与进气管底部连通，所述气扇外侧通过支架与连接管内壁转动连接。
优选的，所述转轴通过密封轴承与气盘底部转动连接，所述螺旋换热管远离气盘的一端与排气装置连通。
优选的，所述搅拌装置包括搅拌杆，所述搅拌杆侧面固定连接有拨动杆，所述拨动杆侧面固定连接有滑动座，所述滑动座内部开设有膨胀腔，所述滑动座一侧开设与膨胀腔连通的滑孔，所述滑孔内壁滑动连接有滑动活塞，所述滑动活塞一侧固定连接有拨动板，设置有搅拌装置，当气扇转动时，通过转轴带动搅拌杆转动，搅拌杆带动拨动杆和滑动座转动，即可对回收桶内部的水进行搅拌，同时气盘内部高温烟气的热量通过搅拌杆内部的导热条传递至拨动杆上，可通过拨动杆对回收桶内部的水进行辅助加热，方便提高换热效率，并且设置有膨胀腔，当拨动杆上温度升高时，即气盘内部的烟气温度升高时，膨胀腔内部的热膨胀介质温度升高并且膨胀，通过滑动活塞推动拨动板向外侧移动，拨动板从滑孔内部伸出，使得搅拌装置的转动阻力增大，从而降低搅拌装置的转动速度，可使拨动杆上温度升高时可对同一区域的水加热更长时间，方便实现充分换热。
优选的，所述搅拌杆顶部与转轴固定连接，所述拨动杆内部开设有散热空腔，所述散热空腔侧面开设有散热孔。
优选的，所述搅拌杆内部设置有导热条，所述搅拌杆内部的导热条顶部贯穿转轴并延伸至气盘内部，所述搅拌杆内部的导热条底部贯穿拨动杆并延伸至散热空腔内部。
优选的，所述排气装置包括排气管，所述排气管内壁固定连接有固定圈，所述固定圈内部开设有控制空腔，所述控制空腔侧面固定连接有导热板，所述导热板一端贯穿控制空腔并延伸至固定圈外部，所述固定圈内侧开设有与控制空腔连通的控制滑道，所述控制滑道内壁滑动连接有控制活塞，所述控制活塞一侧固定连接有控制挡板，当进气管输入的烟气温度升高时，经过螺旋换热管换热的烟气剩余温度依然较高，较高温度的烟气进入排气管内部时，排气管内部固定圈上的导热板接受到热量并将热量传递至控制空腔内部的热膨胀介质上，控制空腔内部的热膨胀介质膨胀推动控制滑道内部的控制活塞带动控制挡板向控制滑道外部移动，通过控制挡板的伸出挡住固定圈，降低固定圈的通风口径，从而减缓螺旋换热管内部烟气的流动速度，方便螺旋换热管内部的烟气能够与回收桶内部的水进行充分换热，换热效果较好。
优选的，所述排气管顶部两侧均与螺旋换热管底部连通，所述排气管底部贯穿回收桶底部并与回收桶固定连接，所述排气管位于回收桶外部的一端与废气处理设备连通。
优选的，所述控制空腔内部填充有热膨胀介质，所述控制挡板远离控制活塞的一端设置为三角状。
一种节能环保的烟气余热回收换热装置的换热方法，包括以下步骤：
S1、烟气经过进气管进入连接管内部，通过气盘分流分别进入气盘两侧的螺旋换热管内部，通过螺旋换热管延长换热时间，同时烟气经过连接管时带动其内部的气扇转动，气扇带动转轴和搅拌装置转动，通过搅拌装置带动回收桶内部的水移动；
S2、当气扇转动时，通过转轴带动搅拌杆转动，搅拌杆带动拨动杆和滑动座转动，即可对回收桶内部的水进行搅拌，同时气盘内部高温烟气的热量通过搅拌杆内部的导热条传递至拨动杆上，可通过拨动杆对回收桶内部的水进行辅助加热；
S3、当拨动杆上温度升高时，即气盘内部的烟气温度升高时，膨胀腔内部的热膨胀介质温度升高并且膨胀，通过滑动活塞推动拨动板向外侧移动，拨动板从滑孔内部伸出，使得搅拌装置的转动阻力增大，从而降低搅拌装置的转动速度，可使拨动杆上温度升高时可对同一区域的水加热更长时间；
S4、当进气管输入的烟气温度升高时，经过螺旋换热管换热的烟气剩余温度依然较高，较高温度的烟气进入排气管内部时，排气管内部固定圈上的导热板接受到热量并将热量传递至控制空腔内部的热膨胀介质上，控制空腔内部的热膨胀介质膨胀推动控制滑道内部的控制活塞带动控制挡板向控制滑道外部移动，通过控制挡板的伸出挡住固定圈，降低固定圈的通风口径，从而减缓螺旋换热管内部烟气的流动速度，延长螺旋换热管内部烟气的换热时间。
（三）
本发明提供了一种节能环保的烟气余热回收换热装置及其换热方法。具备以下有益效果：
（1）、该一种节能环保的烟气余热回收换热装置及其换热方法，设置有换热装置，使用时烟气经过进气管进入连接管内部，通过气盘分流分别进入气盘两侧的螺旋换热管内部，通过螺旋换热管延长换热时间，同时烟气经过连接管时带动其内部的气扇转动，气扇带动转轴和搅拌装置转动，可通过搅拌装置带动回收桶内部的水移动，使得各处的水均能够与螺旋换热管接触，方便实现均匀换热，换热效率更高。
（2）、该一种节能环保的烟气余热回收换热装置及其换热方法，设置有搅拌装置，当气扇转动时，通过转轴带动搅拌杆转动，搅拌杆带动拨动杆和滑动座转动，即可对回收桶内部的水进行搅拌，同时气盘内部高温烟气的热量通过搅拌杆内部的导热条传递至拨动杆上，可通过拨动杆对回收桶内部的水进行辅助加热，方便提高换热效率。
（3）、该一种节能环保的烟气余热回收换热装置及其换热方法，设置有膨胀腔，当拨动杆上温度升高时，即气盘内部的烟气温度升高时，膨胀腔内部的热膨胀介质温度升高并且膨胀，通过滑动活塞推动拨动板向外侧移动，拨动板从滑孔内部伸出，使得搅拌装置的转动阻力增大，从而降低搅拌装置的转动速度，可使拨动杆上温度升高时可对同一区域的水加热更长时间，方便实现充分换热。
（4）、该一种节能环保的烟气余热回收换热装置及其换热方法，当进气管输入的烟气温度升高时，经过螺旋换热管换热的烟气剩余温度依然较高，较高温度的烟气进入排气管内部时，排气管内部固定圈上的导热板接受到热量并将热量传递至控制空腔内部的热膨胀介质上，控制空腔内部的热膨胀介质膨胀推动控制滑道内部的控制活塞带动控制挡板向控制滑道外部移动，通过控制挡板的伸出挡住固定圈，降低固定圈的通风口径，从而减缓螺旋换热管内部烟气的流动速度，方便螺旋换热管内部的烟气能够与回收桶内部的水进行充分换热，换热效果较好。
附图说明
图1为本发明流程框图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明内部结构示意图；
图4为本发明换热装置结构示意图；
图5为本发明搅拌装置结构示意图；
图6为本发明排气管结构示意图。
图中：1、回收桶；2、进气管；3、换热装置；31、气盘；32、连接管；33、气扇；34、转轴；35、搅拌装置；351、搅拌杆；352、滑动座；353、膨胀腔；354、滑孔；355、滑动活塞；356、拨动板；357、散热空腔；358、拨动杆；36、螺旋换热管；4、排气装置；41、排气管；42、固定圈；43、控制空腔；44、导热板；45、控制滑道；46、控制活塞；47、控制挡板；5、支撑架。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种节能环保的烟气余热回收换热装置，包括回收桶1，回收桶1顶部贯穿并固定连接有进气管2，进气管2顶部与外部烟气管道连通，进气管2位于回收桶1内部的一端连通有换热装置3，换热装置3底部连通有排气装置4，回收桶1底部外侧套设并固定连接有支撑架5；
换热装置3包括气盘31，气盘31顶部连通有连接管32，连接管32内壁转动连接有气扇33，气扇33底部中心位置固定连接有转轴34，转轴34远离气扇33的一端贯穿气盘31并固定连接有搅拌装置35，气盘31两侧均连通有螺旋换热管36。
连接管32顶部与进气管2底部连通，气扇33外侧通过支架与连接管32内壁转动连接。
转轴34通过密封轴承与气盘31底部转动连接，螺旋换热管36远离气盘31的一端与排气装置4连通。
设置有换热装置3，使用时烟气经过进气管2进入连接管32内部，通过气盘31分流分别进入气盘31两侧的螺旋换热管36内部，通过螺旋换热管36延长换热时间，同时烟气经过连接管32时带动其内部的气扇33转动，气扇33带动转轴34和搅拌装置35转动，可通过搅拌装置35带动回收桶1内部的水移动，使得各处的水均能够与螺旋换热管36接触，方便实现均匀换热，换热效率更高。
实施例二：
请参阅图1-5，在实施例一的基础上本发明提供一种技术方案：搅拌装置35包括搅拌杆351，搅拌杆351侧面固定连接有拨动杆358，拨动杆358侧面固定连接有滑动座352，滑动座352内部开设有膨胀腔353，滑动座352一侧开设与膨胀腔353连通的滑孔354，滑孔354内壁滑动连接有滑动活塞355，滑动活塞355一侧固定连接有拨动板356，搅拌杆351顶部与转轴34固定连接，拨动杆358内部开设有散热空腔357，散热空腔357侧面开设有散热孔，搅拌杆351内部设置有导热条，搅拌杆351内部的导热条顶部贯穿转轴34并延伸至气盘31内部，搅拌杆351内部的导热条底部贯穿拨动杆358并延伸至散热空腔357内部，设置有搅拌装置35，当气扇33转动时，通过转轴34带动搅拌杆351转动，搅拌杆351带动拨动杆358和滑动座352转动，即可对回收桶1内部的水进行搅拌，同时气盘31内部高温烟气的热量通过搅拌杆351内部的导热条传递至拨动杆356上，可通过拨动杆356对回收桶1内部的水进行辅助加热，方便提高换热效率，并且设置有膨胀腔353，当拨动杆356上温度升高时，即气盘31内部的烟气温度升高时，膨胀腔353内部的热膨胀介质温度升高并且膨胀，通过滑动活塞355推动拨动板356向外侧移动，拨动板356从滑孔354内部伸出，使得搅拌装置35的转动阻力增大，从而降低搅拌装置35的转动速度，可使拨动杆356上温度升高时可对同一区域的水加热更长时间，方便实现充分换热。
实施例三：
请参阅图1-6，在实施例一和实施例二的基础上本发明提供一种技术方案：排气装置4包括排气管41，排气管41内壁固定连接有固定圈42，固定圈42内部开设有控制空腔43，控制空腔43侧面固定连接有导热板44，导热板44一端贯穿控制空腔43并延伸至固定圈42外部，固定圈42内侧开设哟与控制空腔43连通的控制滑道45，控制滑道45内壁滑动连接有控制活塞46，控制活塞46一侧固定连接有控制挡板47，排气管41顶部两侧均与螺旋换热管36底部连通，排气管41底部贯穿回收桶1底部并与回收桶1固定连接，排气管41位于回收桶1外部的一端与废气处理设备连通，控制空腔43内部填充有热膨胀介质，控制挡板47远离控制活塞46的一端设置为三角状，当进气管2输入的烟气温度升高时，经过螺旋换热管36换热的烟气剩余温度依然较高，较高温度的烟气进入排气管41内部时，排气管41内部固定圈42上的导热板44接受到热量并将热量传递至控制空腔43内部的热膨胀介质上，控制空腔43内部的热膨胀介质膨胀推动控制滑道45内部的控制活塞46带动控制挡板47向控制滑道45外部移动，通过控制挡板47的伸出挡住固定圈42，降低固定圈42的通风口径，从而减缓螺旋换热管36内部烟气的流动速度，方便螺旋换热管36内部的烟气能够与回收桶1内部的水进行充分换热，换热效果较好。
实施例四：
根据上述的一种节能环保的烟气余热回收换热装置，现提出一种节能环保的烟气余热回收换热装置的换热方法，包括以下步骤：
S1、烟气经过进气管进入连接管内部，通过气盘分流分别进入气盘两侧的螺旋换热管内部，通过螺旋换热管延长换热时间，同时烟气经过连接管时带动其内部的气扇转动，气扇带动转轴和搅拌装置转动，通过搅拌装置带动回收桶内部的水移动；
S2、当气扇转动时，通过转轴带动搅拌杆转动，搅拌杆带动拨动杆和滑动座转动，即可对回收桶内部的水进行搅拌，同时气盘内部高温烟气的热量通过搅拌杆内部的导热条传递至拨动杆上，可通过拨动杆对回收桶内部的水进行辅助加热；
S3、当拨动杆上温度升高时，即气盘内部的烟气温度升高时，膨胀腔内部的热膨胀介质温度升高并且膨胀，通过滑动活塞推动拨动板向外侧移动，拨动板从滑孔内部伸出，使得搅拌装置的转动阻力增大，从而降低搅拌装置的转动速度，可使拨动杆上温度升高时可对同一区域的水加热更长时间；
S4、当进气管输入的烟气温度升高时，经过螺旋换热管换热的烟气剩余温度依然较高，较高温度的烟气进入排气管内部时，排气管内部固定圈上的导热板接受到热量并将热量传递至控制空腔内部的热膨胀介质上，控制空腔内部的热膨胀介质膨胀推动控制滑道内部的控制活塞带动控制挡板向控制滑道外部移动，通过控制挡板的伸出挡住固定圈，降低固定圈的通风口径，从而减缓螺旋换热管内部烟气的流动速度，延长螺旋换热管内部烟气的换热时间。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种节能环保的烟气余热回收换热装置，包括回收桶（1），其特征在于：所述回收桶（1）顶部贯穿并固定连接有进气管（2），所述进气管（2）顶部与外部烟气管道连通，所述进气管（2）位于回收桶（1）内部的一端连通有换热装置（3），所述换热装置（3）底部连通有排气装置（4），所述回收桶（1）底部外侧套设并固定连接有支撑架（5）；
所述换热装置（3）包括气盘（31），所述气盘（31）顶部连通有连接管（32），所述连接管（32）内壁转动连接有气扇（33），所述气扇（33）底部中心位置固定连接有转轴（34），所述转轴（34）远离气扇（33）的一端贯穿气盘（31）并固定连接有搅拌装置（35），所述气盘（31）两侧均连通有螺旋换热管（36）。
2.根据权利要求1所述的一种节能环保的烟气余热回收换热装置，其特征在于：所述连接管（32）顶部与进气管（2）底部连通，所述气扇（33）外侧通过支架与连接管（32）内壁转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种节能环保的烟气余热回收换热装置，其特征在于：所述转轴（34）通过密封轴承与气盘（31）底部转动连接，所述螺旋换热管（36）远离气盘（31）的一端与排气装置（4）连通。
4.根据权利要求1所述的一种节能环保的烟气余热回收换热装置，其特征在于：所述搅拌装置（35）包括搅拌杆（351），所述搅拌杆（351）侧面固定连接有拨动杆（358），所述拨动杆（358）侧面固定连接有滑动座（352），所述滑动座（352）内部开设有膨胀腔（353），所述滑动座（352）一侧开设与膨胀腔（353）连通的滑孔（354），所述滑孔（354）内壁滑动连接有滑动活塞（355），所述滑动活塞（355）一侧固定连接有拨动板（356）。
5.根据权利要求4所述的一种节能环保的烟气余热回收换热装置，其特征在于：所述搅拌杆（351）顶部与转轴（34）固定连接，所述拨动杆（358）内部开设有散热空腔（357），所述散热空腔（357）侧面开设有散热孔。
6.根据权利要求4所述的一种节能环保的烟气余热回收换热装置，其特征在于：所述搅拌杆（351）内部设置有导热条，所述搅拌杆（351）内部的导热条顶部贯穿转轴（34）并延伸至气盘（31）内部，所述搅拌杆（351）内部的导热条底部贯穿拨动杆（358）并延伸至散热空腔（357）内部。
7.根据权利要求1所述的一种节能环保的烟气余热回收换热装置，其特征在于：所述排气装置（4）包括排气管（41），所述排气管（41）内壁固定连接有固定圈（42），所述固定圈（42）内部开设有控制空腔（43），所述控制空腔（43）侧面固定连接有导热板（44），所述导热板（44）一端贯穿控制空腔（43）并延伸至固定圈（42）外部，所述固定圈（42）内侧开设有与控制空腔（43）连通的控制滑道（45），所述控制滑道（45）内壁滑动连接有控制活塞（46），所述控制活塞（46）一侧固定连接有控制挡板（47）。
8.根据权利要求7所述的一种节能环保的烟气余热回收换热装置，其特征在于：所述排气管（41）顶部两侧均与螺旋换热管（36）底部连通，所述排气管（41）底部贯穿回收桶（1）底部并与回收桶（1）固定连接，所述排气管（41）位于回收桶（1）外部的一端与废气处理设备连通。
9.根据权利要求7所述的一种节能环保的烟气余热回收换热装置，其特征在于：所述控制空腔（43）内部填充有热膨胀介质，所述控制挡板（47）远离控制活塞（46）的一端设置为三角状。
10.一种节能环保的烟气余热回收换热装置的换热方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、烟气经过进气管进入连接管内部，通过气盘分流分别进入气盘两侧的螺旋换热管内部，通过螺旋换热管延长换热时间，同时烟气经过连接管时带动其内部的气扇转动，气扇带动转轴和搅拌装置转动，通过搅拌装置带动回收桶内部的水移动；
S2、当气扇转动时，通过转轴带动搅拌杆转动，搅拌杆带动拨动杆和滑动座转动，即可对回收桶内部的水进行搅拌，同时气盘内部高温烟气的热量通过搅拌杆内部的导热条传递至拨动杆上，可通过拨动杆对回收桶内部的水进行辅助加热；
S3、当拨动杆上温度升高时，即气盘内部的烟气温度升高时，膨胀腔内部的热膨胀介质温度升高并且膨胀，通过滑动活塞推动拨动板向外侧移动，拨动板从滑孔内部伸出，使得搅拌装置的转动阻力增大，从而降低搅拌装置的转动速度，可使拨动杆上温度升高时可对同一区域的水加热更长时间；
S4、当进气管输入的烟气温度升高时，经过螺旋换热管换热的烟气剩余温度依然较高，较高温度的烟气进入排气管内部时，排气管内部固定圈上的导热条接受到热量并将热量传递至控制空腔内部的热膨胀介质上，控制空腔内部的热膨胀介质膨胀推动控制滑道内部的控制活塞带动控制挡板向控制滑道外部移动，通过控制挡板的伸出挡住固定圈，降低固定圈的通风口径，从而减缓螺旋换热管内部烟气的流动速度，延长螺旋换热管内部烟气的换热时间。
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| CN202311330716.3A CN117212824A (zh) | 2023-10-13 | 2023-10-13 | 一种节能环保的烟气余热回收换热装置及其换热方法 |
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2023
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| CN117537475A (zh) * | 2024-01-05 | 2024-02-09 | 扬州大学 | 一种暖通空调余热回收装置 |
| CN117537475B (zh) * | 2024-01-05 | 2024-05-14 | 扬州大学 | 一种暖通空调余热回收装置 |
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