CN202229224U - 旋转型蓄热式热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了旋转型蓄热式热交换器，它包括蓄热体（10），转轴（4）和盘式旋转阀门，所述转轴活动穿过蓄热体，所述蓄热体两端分别设置有冷风风箱（2）和热风风箱（21），所述冷风风箱具有冷风废气室（17）和助燃空气室（18），所述热风风箱具有热风废气室（19）和高温空气室（20），在冷风风箱和热风风箱内设置有盘式旋转阀门，所述盘式旋转阀门包括具有间隔设置有内分流孔（16）和外分流孔（15）的径向分流器（8）和周向分流器（13），所述阀座固定设置在径向分流器与周向分流器之间的转轴上，本实用新型热效率可提高到90%以上，可减少燃料消耗，降低工业炉运行成本，提高助燃空气质量。本实用新型结构紧凑，使用稳定可靠，安装维护方便，使用寿命长。

Description

旋转型蓄热式热交换器

技术领域

本实用新型涉及锅炉等工业加热炉，尤其是涉及高温排放气体热交换器。

背景技术

众所周知，工业加热炉，如锅炉、工业炉、焚烧炉、烘干炉等加热炉都会排放出高温废气，这种废气温度较高，可产生热量，如果充分回收利用, 一可以节约燃料而降低费用，二减少燃料消耗, 减少污染物排放。因此对工业高温气体充分利用热交换器将高温废气作为热源来加热助燃空气，从而可节约燃料。目前，虽然热交换器的种类也比较多，但热交换器主要种类主要是金属热交换器，而金属热交换器大都采用U形管、散热片等结构进行热交换，金属热交换器不仅结构复杂，制造麻烦，投资成本高，而且热效率还不高，通常只有30-50%。金属热交换器的另外一个缺点就是金属受热面因热腐蚀或露点腐蚀, 使用寿命较短。

实用新型内容

针对上述现的技术中高温排放废气的热交换效率不高和使用寿命较短的问题，本实用新型提供了一种耐腐蚀，且热效率高的旋转型蓄热式热交换器。

本实用新型要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述旋转型蓄热式热交换器包括蓄热体，转轴和盘式旋转阀门，所述蓄热体上端为冷端、下端为热端，所述转轴活动穿过蓄热体，所述冷端和热端上分别设置有冷风风箱和热风风箱，所述冷风风箱具有冷风废气室和助燃空气室，冷风废气室与废气出口相连、助燃空气室与空气进口相连；所述热风风箱具有热风废气室和高温空气室，热风废气室与废气进口相连，高温空气室与空气出口相连，在冷风风箱和热风风箱内设置有盘式旋转阀门，所述盘式旋转阀门包括径向分流器、周向分流器和阀座，所述径向分流器和周向分流器呈圆环状并间隔设置有内分流孔和外分流孔，所述阀座固定设置在径向分流器与周向分流器之间的转轴上，所述阀座随转轴旋转可使径向分流器上的外分流孔和内分流孔与周向分流器上的外分流孔和内分流孔分别对应接通和封闭。

本实用新型所述径向分流器和周向分流器上分别设置有8-12内分流孔和外分流孔，从而可将蓄热体分成环形列阵的8-12个蓄热室，每个蓄热室与一只内分流孔和外分流孔相对应。

所述冷风风箱和热风风箱均由内罩、中间罩和外罩组成。

本实用新型的工作过程，以蓄热体分成8个蓄热室为例进行说明：每个蓄热室为一个工作周期（1/8周期），其中连续三个周期（3/8）为蓄热周期，在该3/8周期内，高温废气从废气进口12通过外分流孔15进入热风废气室19，再从热风废气室进入蓄热体内开始蓄热，蓄热后，转轴再旋转1/8周期进入缓冲期待机，转轴再继续旋转3/8周期，与此同时，从空气进口5进入的助燃空气进入助燃空气室18，再从助燃空气室通过内分流孔16进入蓄热体内，蓄热的蓄热体与进入蓄热体内的助燃空气进行充分的热交换后，再旋转1/8周期进入缓冲期，完成360度一次循环，如此循环，可不断使高温废气温度下降成为低温废气，低温废气再通过外分流孔进入冷风废气室17从废气出口1中排至大气中或再进行其他处理；而助燃空气温度上升成为高温助燃空气，高温助燃空气再通过内分流孔16进入高温空气室20从空气出口11排至工业炉热风箱用于燃烧。所述旋转型蓄热式热交换器在工作一段时间后，应当停止热交换工作并用新鲜空气进行清洗蓄热体内腔，以确保热交换效果，清洗时，先关闭废气进口，从废气出口上的另一进口通入新鲜空气，空气通过阀座上的吹洗孔22进入蓄热体内清洗，清洗后的空气通过阀座上的清洗槽23从废气进口上的另一出口排出。为了提高热交换效率，本实用新型采用一边正常工作运行一边同时进行清洗的方式对蓄热体进行清洗，从而可节省单独清洗时间，提高热交换效率。为此本实用新型充分利用热交换缓冲期，在缓冲期内，径向分流器与周向分流器上的外分流孔和内分流孔封闭，而通过吹洗孔使向分流器与周向分流器接通而实现对蓄热体的清洗，在缓冲期内从废气出口1上的另一进口通入新鲜空气并通过阀座上的吹洗孔靠压力差对残留在蓄热体的废气进行吹洗，吹洗后的废气通过阀座上的吹洗槽从废气进口12上的另一出口向外排出，达到热交换器一边工作运行一边对蓄热体同时进行清洗的目的，形成放热，缓冲，吸热，吹洗的工艺过程循环工作模式。

本实用新型与现有金属热交换器相比具有以下特点：

1、采用蓄热能力强和缓冲模式的连续变换气流方向的热交换，热效率可提高到90%以上，其热效率是金属热交换器热效率的两倍以上，助燃空气吸热多，温度高，可减少燃料消耗，提高工业炉工作效果，降低工业炉运行成本，

2、采用该装置不仅能大大提高热交换效率，而且在热交换同时，可对残留在蓄热体的高温废气进行吹洗，降低废气混入助燃空气，提高助燃空气的纯净度，3、氧化铝基陶瓷蓄热体耐热耐腐蚀性优秀，使用寿命长，

4、陶瓷蓄热体连续缓慢的在放热，缓冲，吸热，吹洗及缓冲工况中循环，以此工作状态连续，压力变动极小，不影响工业炉的正常工作，

5、本实用新型结构紧凑，使用稳定可靠，安装维护方便，不影响其它设备工作。

附图说明

图1是本实用新型的主剖视结构示意图，

图2是图1的A—A剖视结构示意图，

图3是图1的B—B剖视结构示意图，

图4是图1的C—C剖视结构示意图,

图5是图1的D—D剖视结构示意图。

在图中，1、废气出口 2、冷风风箱 3、内罩  4、转轴 5、空气进口   6、中间罩  7、外罩  8、径向分流器  9、阀座  10、蓄热体  11、空气出口  12、废气进口  13、周向分流器  14、密封层  15、外分流孔  16、内分流孔  17、冷风废气室  18、助燃空气室  19、热风废气室  20、高温空气室  21热风风箱  22、吹洗孔   23、吹洗槽。

具体实施方式

在图1、图2、图3、图4和图5中，图2表示蓄热体10横断面，图3表示周向分流器13横截面，图4表示冷端的阀座9横截面，图5表示热端的阀座9横截面。所述旋转型蓄热式热交换器包括蓄热体10，转轴4和盘式旋转阀门，所述蓄热体10为蜂窝陶瓷制造的蓄热体，当然蓄热体最好用氧化铝基蜂窝陶瓷制造而成，蜂窝陶瓷蓄热体具有耐高温、耐酸碱和腐蚀和比表面积大的特点，蓄热体呈方体形，也可呈圆柱形或其它形，蓄热体上端为冷端、下端为热端，所述转轴4活动穿过蓄热体，转轴两端分别与冷风风箱和热风风箱活动密封相连，转轴一端与同步万向轴（图中未画出）连接，同步万向轴由减速电机带动，所述蓄热体分成八个等分区，即蓄热体具有八个蓄热室，其中连续三个蓄热室为蓄热期，相对的另外三个为放热期，其它相对的两个蓄热室为吹洗和待机，所述冷端和热端上分别密封设置有冷风风箱2和热风风箱21，所述冷风风箱和热风风箱均由等高的圆筒形的内罩3、中间罩6和外罩7同心设置制造而成，内、中间和外罩一端分别与冷风风箱和热风风箱相连、另一端与径向分流器相连，所述冷风风箱具有冷风废气室17和助燃空气室18，所述冷风废气室与废气出口1相连、所述助燃空气室与空气进口5相连；所述热风风箱具有热风废气室19和高温空气室20，所述热风废气室与废气进口12相连，所述高温空气室与空气出口11相连，在冷风风箱和热风风箱内设置有盘式旋转阀门，所述盘式旋转阀门包括径向分流器8、周向分流器13和阀座9，所述径向分流器和周向分流器均为呈八等分的内外圆环组成、其中内圆环和外圆环上分别间隔设置有八个内分流孔16和八个外分流孔15，内、外分流孔均呈扇形，在径向分流器与周向分流器之间设置有阀座9，所述阀座固定在转轴4上，阀座9上表面与径向分流器8下底面相接触，阀座下表面与周向分流器13上表面接触，阀座可随转轴同步旋转，所述阀座具有三个位置相对的连续的外分流孔15和三个连续的内分流孔16（如图4或图5所示），阀座上的三个外分流孔位置和大小与周向或径向分流器上的外分流孔大小和位置相同；阀座上的三个内分流孔位置和大小与周向或径向分流器上的内分流孔大小和位置相同；当蓄热体为八等分时，其中三个外分流孔为蓄热体蓄热周期，三个内分流孔为蓄热体放热周期，其它两个周期为蓄热体的次洗和待机周期，在周向分流器与蓄热体两端的非接触面上最好设置密封层14，八等分的周向分流器将蓄热体分成八个蓄热室，当然根据高温气体情况也可将蓄热体分成10等分、12等分和其它等分，蓄热、放热和吹洗待机的周期分配也可根据具体情况决定，但至少保留一个吹洗和一个待机周期。为了提高热交换效率，在缓冲期内从废气出口上的另一进口（图中未标出）通入新鲜空气并通过阀座上的吹洗孔靠压力差对残留在蓄热体的废气进行吹洗，吹洗后的废气通过阀座上的吹洗槽从废气进口上的另一出口（图中未标出）向外排出，达到热交换器一边工作运行一边对蓄热体同时进行清洗的目的，形成放热，缓冲，吸热，吹洗的工艺过程循环工作模式。本实用新型在蓄热体上端（冷端）的阀座上设置有吹洗孔22，在蓄热体下端（热端）的阀座上设置有清洗槽23。

Claims (4)

1. 旋转型蓄热式热交换器，它包括蓄热体（10），转轴（4）和盘式旋转阀门，所述蓄热体上端为冷端、下端为热端，其特征是：所述转轴活动穿过蓄热体，所述冷端和热端分别设置有冷风风箱（2）和热风风箱（21），所述冷风风箱具有冷风废气室（17）和助燃空气室（18），冷风废气室与废气出口（1）相连、助燃空气室与空气进口（5）相连；所述热风风箱具有热风废气室（19）和高温空气室（20），热风废气室与废气进口（12）相连，高温空气室与空气出口（11）相连，在冷风风箱和热风风箱内设置有盘式旋转阀门，所述盘式旋转阀门包括径向分流器（8）、周向分流器（13）和阀座（9），所述径向分流器和周向分流器呈圆环状并间隔设置有内分流孔（16）和外分流孔（15），所述阀座固定设置在径向分流器与周向分流器之间的转轴上，所述阀座随转轴旋转可使径向分流器上的外分流孔和内分流孔与周向分流器上的外分流孔和内分流孔分别对应接通和封闭。

2.根据权利要求1所述的旋转型蓄热式热交换器，其特征是：在蓄热体上端的阀座上设置有吹洗孔（22），在蓄热体下端的阀座上设置有清洗槽（23）。

3.根据权利要求1所述的旋转型蓄热式热交换器，其特征是：所述冷风风箱和热风风箱由内罩（3）、中间罩（6）和外罩（7）制造而成。

4.根据权利要求1或2或3所述的旋转型蓄热式热交换器，其特征是：在周向分流器与蓄热体两端的非接触面上设置密封层（14）。

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