CN209445827U - 一种新型辐射管换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型辐射管换热器，包括具有内腔的外腔体、内胆体和主换热体；外腔体一端开口并设有连接法兰，另一端封闭，其内腔包括外壁和内壁，外壁上设有助燃气体入口，内壁上设有烟气出口；内胆体一端从外腔体开口处伸入外腔体内，其由里向外依次为内胆管、换热翘片和外胆管，该外胆管长度小于内胆管长度且两端与内胆管封闭连接；主换热体套于内胆体另一端并与外胆管端部连接，该主换热体上设有助燃气体出口外腔体的内壁与内胆体位于外腔体内部的端部封闭连接，使得外腔体内腔与内胆管相连通。本实用新型结构新颖合理，可以将外壁扩散温度将至正常温度，并能将进一步预热助燃气体，减少燃气使用量，节约能源，降低CO2和NOX的排放。
Description
技术领域
本实用新型属于一般热交换设备技术领域，涉及一种换热器，尤其涉及一种新型辐射管换热器。
背景技术
目前，现有的工业炉窑(如带钢加热炉)普遍使用各类进口的辐射管烧嘴换热器，在一定程度上回收了可燃性气体在燃烧时的烟气余热，但其在使用时，其烟气排放温度仍高达500℃～650℃，外壁的扩散温度仍然高达250℃，进而造成工作环境异常恶劣，电器设备老化快，使用寿命降低的问题，存在极大的安全隐患，同时也存在助燃气体预热温度不高(经现有换热器预热后的助燃气体温度一般为200℃～300℃)，可燃性气体有效利用率偏低，并造成可燃性气体燃烧不充分，有害气体排放增加的缺陷，另外，高达250℃的扩散温度在向周边作业环境扩散的同时，而现有换热器无法得到充分回收利用，在能源成本逐步升高的今天，资源浪费大，无法达到节能环保的要求。
实用新型内容
为解决上述背景技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型辐射管换热器，该换热器可以将外壁的扩散温度达到正常环境温度，并能将原浪费的温度进一步预热助燃气体，减少燃气使用量，节约能源，降低CO2和NOX的排放。
本实用新型解决技术问题的技术方案如下：
本实用新型一种新型辐射管换热器，其包括具有内腔的外腔体、内胆体和主换热体；所述外腔体的一端开口并设置有用于连接辐射管的连接法兰，另一端封闭，其内腔包括外壁和内壁，该外壁上设置有助燃气体入口，该内壁上向外设置有烟气出口；所述内胆体的一端从外腔体开口处伸入外腔体内，其由里向外依次为内胆管、换热翘片和外胆管，该外胆管长度小于内胆管的长度且两端与内胆管封闭连接；所述主换热体套于内胆体的另一端并与外胆管的端部连接，该主换热体上向外设置有助燃气体出口；其中，所述外腔体的内壁与内胆体位于外腔体内部的端部封闭连接，使得外腔体的内腔与内胆管相连通。
作为本技术方案的进一步改进，所述换热翘片设置在内胆管的外侧，为螺旋型翘片。
作为本技术方案的进一步改进，所述外腔体的外壁和内壁之间还设置有若干环形隔板并形成多回路结构。
作为本技术方案的进一步改进，所述内壁里侧设置有导流翘片。
应用本实用新型时，将辐射管与本外腔体的连接法兰连接固定，辐射管与主换热体之间以及外腔体的内壁与内胆体的外胆管之间构成烟气通道，外腔体的内腔、内胆体的内胆管以及内胆管与主换热体之间形成助燃空气通道；使用时，可燃性气体在辐射管中燃烧后并生的高温烟气经烟气通道后从烟气出口排出，高温烟气运行过程中向主换热体以及内胆体和外腔体释放热量，助燃气体从助燃气体入口输入外腔体内后经其多回路内腔进入内胆管，再从内胆管的另一端出来继续运行至助燃气体出口处排出，助燃气体在多回路内腔运行过程中，吸收高温烟气传递过来的热量进行初步预热，然后进入内胆管进一步预热，最后从内胆管出来后，经主换热体最后预热，充分吸收高温烟气的余热后，送入燃烧器助燃。
相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型结构新颖，设计合理，内胆体既是连接管又是换热体，外腔体既隔热体又是换热体，应用后，在其它设备正常运行参数不变的情况下，能够有效提高辐射管高温烟气余热的回收利用效率，将助燃气体从原有200℃～300℃的预热温度提高至400℃～500℃，将烟气排放温度由原先的500℃～650℃降低至400℃～450℃，将预热后的助燃气体供给燃烧器后，能够减少燃气使用量15％，并有效降低CO2、NOX等气体的排放，节能环保；
2、本实用新型通过设置具有内腔的外腔体，使得助燃气体在内腔多回路运行，增加行程，充分吸收热量，同时，通过这种若干环形隔板形成的多回路结构，可以更好的隔绝高温烟气的热量扩散至外壁，避免造成工作环境的恶劣，提高各类仪器设备的寿命，减少安全隐患；
3、本实用新型在外腔体的内壁里侧设置有导流翘片，在对助燃气体导流的同时，通过该导流翘片充分吸纳烟气通道内高温烟气的热量，阻止热量向外壁扩散并进一步预热助燃气体；
4、本实用新型通过在内胆管外侧设置螺旋型翘片，扩大换热面积以吸收更多的高温烟气热量以供给助燃气体；
5、本实用新型能够有效达到节约能源，降低浪费的效果，具有很好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中外腔体的结构示意图；
图3是本实用新型中内胆体的结构示意图；
图中：1.外腔体、11.连接法兰、12.外壁、13.内壁、14.助燃气体入口、15.烟气出口、16.环形隔板、17.导流翘片、18-1.外腔、18-2.中腔、18-3.内腔、2.内胆体、21.内胆管、22.换热翘片、23.外胆管、3.主换热体、31、助燃气体出口、4.辐射管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
如图1至图3所示，本实用新型一种新型辐射管换热器，其至少包括：
具有内腔的外腔体1，其一端开口并设置有用于连接辐射管4的连接法兰11，另一端封闭，外腔体1所具有的内腔包括外壁12和内壁13，该外壁12上向外设置有用于输入助燃气体的助燃气体入口14，该内壁13上向外设置有烟气出口15；为了使外腔体1的内腔具有更好的隔热功能，所述外腔体的外壁12和内壁13之间还可以设置有若干环形隔板16并构成多回路结构，本实施例以两个环形隔板16左右设置为例，形成如图2所示的外腔体结构，两个环形隔板16以及外壁12、内壁13之间形成外腔18-1、中腔18-2和内腔18-3，助燃气体从助燃气体入口14送入后，先后经外腔18-1、中腔18-2和内腔18-3向前行进，行程变长，可以有效吸收高温烟气的热量，同时有效隔绝热量向外壁12扩散；更了进一步吸纳高温烟气的热量，所述内壁13里侧还可以设置有导流翘片17，在对助燃气体导流的同时，通过该导流翘片17充分吸纳烟气通道内高温烟气的热量，阻止热量向外壁12扩散并进一步预热助燃气体；
内胆体2，其一端从外腔体1开口处伸入外腔体1内，其由里向外依次为内胆管21、换热翘片22和外胆管23，该外胆管23长度小于内胆管21的长度且两端与内胆管21封闭连接；所述的换热翘片22为螺旋型翘片，设置在内胆管21的外侧，为增加换热效果，该换热翘片22可以进一步与外胆管23接触，通过换热翘片22的设置，可以有效扩大换热面积以吸收更多的高温烟气热量以供给助燃气体；以及
主换热体3，其套于内胆体2的另一端并与外胆管23的端部连接，该主换热体3上向外设置有助燃气体出口31，该主换热体1分段铸造，错缝焊接成型；
其中，所述内壁13与内胆体2位于外腔体1内部的端部封闭连接，使得外腔体1的内腔与内胆管21相连通。
应用时，本实用新型通过连接法兰11安装在辐射管4内，辐射管4与主换热体3之间以及外腔体1的内壁13与内胆体2的外胆管23之间构成烟气通道，外腔体1的外腔18-1、中腔18-2、内腔18-3、内胆体2的内胆管21以及内胆管21与主换热体3之间形成助燃空气通道，辐射管4内燃烧后产生的烟气温度在650℃～700℃，高温烟气经烟气通道放热后从烟气出口15排出，助燃气体从助燃气体入口14进入外腔体1，然后依次经过外腔18-1、中腔18-2和内腔18-3形成的多回路后，再进入内胆体2的内胆管21，最后从内胆管21出来再从主换热体上的助燃气体出口31排出助燃，助燃气体行进过程中，不断吸收高温烟气传递过来的热量，最后排出时，可以达到400℃～500℃，给燃烧器助燃后，可减少燃气量15％，充分利用高温烟气的余热资源并减少可燃性气体的使用量，同时使得燃烧更为充分，有效减少CO2、NOX等气体的排放；使用本实用新型后，烟气经充分换热后，经烟气出口排出时，可以降低至400℃～450℃，节约资源；另外，本实用新型应用后，通过这种多回路结构的设计，以及导流翘片的设置，可以有效吸纳烟气热量，隔绝热量向外壁扩散，确保工作环境安全，减少隐患。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (5)
1.一种新型辐射管换热器，其特征在于包括：
具有内腔的外腔体(1)，其一端开口并设置有连接法兰(11)，另一端封闭，其包括外壁(12)和内壁(13)，该外壁(12)上设置有助燃气体入口(14)，该内壁(13)上向外设置有烟气出口(15)；
内胆体(2)，其一端从外腔体(1)开口处伸入外腔体(1)内，其由里向外依次为内胆管(21)、换热翘片(22)和外胆管(23)，该外胆管(23)长度小于内胆管(21)的长度且两端与内胆管(21)封闭连接；以及
主换热体(3)，其套于内胆体(2)的另一端并与外胆管(23)的端部连接，该主换热体(3)上向外设置有助燃气体出口(31)；
其中，所述内壁(13)与内胆体(2)位于外腔体(1)内部的端部封闭连接，使得外腔体(1)的内腔与内胆管(21)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种新型辐射管换热器，其特征在于，所述换热翘片(22)设置在内胆管(21)的外侧，为螺旋型翘片。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型辐射管换热器，其特征在于，所述外腔体的外壁(12)和内壁(13)之间还设置有若干环形隔板(16)并形成多回路结构。
4.根据权利要求1或2所述的一种新型辐射管换热器，其特征在于，所述内壁(13)里侧设置有导流翘片(17)。
5.根据权利要求3所述的一种新型辐射管换热器，其特征在于，所述内壁(13)里侧设置有导流翘片(17)。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110665952A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-01-10 | 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 | 一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统及方法 |
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2018
- 2018-12-28 CN CN201822269457.9U patent/CN209445827U/zh not_active Expired - Fee Related
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