CN202869313U - 一种用于环形套筒窑的新型空气换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于环形套筒窑的新型空气换热器，包括废气进口箱、与废气进口箱连接的气体换热管件和安装在气体换热管件尾端的废气出口箱，所述废气进口箱内设有前置冷凝器，所述气体换热管件由外壳和设置在外壳内的管束组成，所述外壳内均布一组与管束相垂直的折流板，所述管束的进口端与废气进口箱的废气出口端连接，其出口端与废气出口箱的进口端连接。本实用新型有益效果是结构简单，设计合理，采用前置冷凝器不仅能够有效利用换热器的废气进口箱的空间，还可以使高温废气中的钾、钠离子提前冷凝在前置冷凝器的表面，延长了换热器的清理周期，提高了换热器的换热效率和使用寿命。

Description

一种用于环形套筒窑的新型空气换热器

技术领域

本实用新型涉及一种空气换热器，尤其是一种用于环形套筒窑的新型空气换热器，属于热交换设备技术领域。

背景技术

目前，环形套筒窑的空气换热器是利用上内筒抽出的高温废气与罗茨风机的冷却空气进行热交换，再将换热后空气作为喷射器的工作流体，引射下内套筒抽出的循环气体（温度800℃左右），两股流体在喷射器内混合后喷入下燃烧室并参与燃烧。其中，空气换热器的热流体是来自上内筒的高温废气，温度约在750℃，高温废气中含有石灰煅烧过程中产生的粉灰，而粉灰的物质含量与进入石灰窑的原料石灰石密切相关，当石灰石中K、Na等碱金属杂质的含量较高时，杂质会随着高温废气进入空气换热器中进行热交换，而K、Na等杂质在700～750℃容易从气态直接凝固成固态，造成了换热器上管板及换热管堵塞，降低了换热器的热效率和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种能够提高换热效率和使用寿命的用于环形套筒窑的新型空气换热器。

为了达到以上目的，本实用新型的用于环形套筒窑的新型空气换热器，包括废气进口箱、与废气进口箱连接的气体换热管件和安装在气体换热管件尾端的废气出口箱，其改进之处在于，所述废气进口箱内设有前置冷凝器，所述气体换热管件由外壳和设置在外壳内的管束组成，所述外壳内均布一组与管束相垂直的折流板，所述管束的进口端与废气进口箱的废气出口端连接，其出口端与废气出口箱的进口端连接。

本实用新型进一步的完善是，所述前置冷凝器包括两个通过固定板连接在一起的盘管，所述两盘管通过一组U型管连通。

本实用新型更进一步的完善是，所述外壳和废气进口箱的内壁上设有耐火材料。

本实用新型再进一步的完善是，所述外壳的上端口内设有上管板，所述外壳的上端制有热空气出口，其下端制有冷空气进口。

本实用新型再进一步的完善是，所述折流板为弓形板，所述弓形板上制有一组可穿过管束的孔。

本实用新型的优点在于：本实用新型的用于环形套筒窑的新型空气换热器结构简单，设计合理，采用前置冷凝器不仅能够有效利用换热器的废气进口箱的空间，还可以使高温废气中的钾、钠离子提前冷凝在前置冷凝器的表面，并且当前置冷凝器因表面积蓄钾、钠等杂质过多而导致其换热效果变差时，可以在不影响换热器运行的情况下更换前置冷凝器，从而延长了换热器的清理周期，大大缓解了管束堵塞情况，避免了粉尘堵塞换热器，提高了换热器的换热效率和使用寿命。

附图说明

    下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为图1的B-B向剖视图。

图4为图1的C-C向剖视图。

图5为图1的E-E向剖视图。

图6为图1的D-D向剖视图。

图7为本实用新型中折流板的结构示意图。

图8为本实用新型中前置冷凝器的结构示意图。

图9为图8的F-F向剖视图。

图10为图8中G向放大图。

图11为本实用新型中U型管结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的用于环形套筒窑的新型空气换热器，其结构如图1至图6所示，包括废气进口箱1、通过法兰与废气进口箱1连接的气体换热管件2和安装在气体换热管件2尾端的废气出口箱3，废气进口箱1内设有前置冷凝器4。气体换热管件2由外壳8和设置在外壳8内的管束7组成，外壳8内均布一组与管束7相垂直的折流板5，管束7的进口端与废气进口箱1的废气出口端连接，其出口端与废气出口箱3的废气进口端连接。其中，折流板5为弓形板，弓形板上制有一组可穿过管束7的孔，位于弓形板圆弧边侧的孔为方孔，其余孔为圆孔（见图7），管束7外的空气流经时，部分空气通过方孔的四角间隙流出，破坏了折流板5与外壳8连接处形成的绕流死角，保证换热器的效率。废气进口箱1的一侧设有高温废气入口，其上端设有上盖9，废气出口箱3的一侧设有废气出口，另一侧设有清灰门10；外壳8和废气进口箱1的内壁上设有耐火材料11，在废气进口箱1的高温废气入口处，利用耐火材料11的砌筑形状来改变废气的进入方向，使废气沿着废气进口箱1的切线方向进入，在箱内形成旋流，横掠前置冷凝器4的U型管，提高了换热效率。另外，外壳8的上端口内设有上管板6，内部设有冷却管12，外壳8的上端制有热空气出口，下端制有冷空气进口。

前置冷凝器4包括两个通过固定板42连接在一起、截面为方形的盘管43，两盘管43通过一组U型管44连通，形成一个完整的回路，且U型管44的两端分别插在盘管43内（见图8、9和11），其中U型管44的进气端管内加入一段螺旋片（见图11所示），用于破坏管壁的层流边界层，起到强化换热的效果；盘管43通过设在其两端的法兰41与安装在废气进口箱1内壁上的支架连接，在法兰41的紧固螺栓内面设有起密封作用的橡胶石棉盘根42（见图10）。另外，在前置冷凝器4上设有冷气进出口（见图5）。

实际工作时，高温废气进入废气进口箱1，且与前置冷凝器4内的冷驱空气进行第一次热交换，此时U型管束44的外表面温度低于烟气温度，使烟气中的钾、钠等冷凝于管束表面，提前冷却高温废气，有效地避开了钾、钠的易冷凝温度区域。经过第一次换热后的高温废气进入气体换热管件2的管束7内，高温废气在管束7内由上而下流动，冷空气由外壳8下端的进口进入，在壳体内由下而上流动，并且在折流板5的作用下，多次横向冲刷管束7进行多次热交换，热交换后变热的热空气由外壳8上端的出口排出，同时废气由废气出口箱3的出口排出，废气中含有的粉尘在重力作用下落入废气进口箱3底部的锥形料斗内，然后通过清灰口10定期清灰。在工作过程中，驱动风机的常温空气分两路，一路进入前置冷凝器4内冷却，另一路进入气体换热管件2的壳体内，经过热交换后两路空气在窑上的驱动空气环汇合，再分别进入各喷射器作为工作流体引射循环气体。

除上述实施例外，本实用新型还可有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，落在本实用新型要求的保护范围。 

Claims (5)

1.一种用于环形套筒窑的新型空气换热器，包括废气进口箱、与废气进口箱连接的气体换热管件和安装在气体换热管件尾端的废气出口箱，其特征是：所述废气进口箱内设有前置冷凝器，所述气体换热管件由外壳和设置在外壳内的管束组成，所述外壳内均布一组与管束相垂直的折流板，所述管束的进口端与废气进口箱的废气出口端连接，其出口端与废气出口箱的进口端连接。

2.根据权利要求1所述用于环形套筒窑的新型空气换热器，其特征是：所述前置冷凝器包括两个通过固定板连接在一起的盘管，所述两盘管通过一组U型管连通。

3.根据权利要求1所述用于环形套筒窑的新型空气换热器，其特征是：所述外壳和废气进口箱的内壁上设有耐火材料。

4.根据权利要求3所述用于环形套筒窑的新型空气换热器，其特征是：所述外壳的上端口内设有上管板，所述外壳的上端制有热空气出口，其下端制有冷空气进口。

5.根据权利要求1所述用于环形套筒窑的新型空气换热器，其特征是：所述折流板为弓形板，所述弓形板上制有一组可穿过管束的孔。

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