CN209840801U - 自洁式循环内冷高效气气余热回用设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，包括设备外壳，所述设备外壳内设有箱式管路系统和翅片式换热集成柜；所述箱式管路系统包括密封箱体和小喷管，小喷管的外壁上设有若干个喷水孔；所述翅片式换热集成柜包括框架结构、铜管和翅片，框架结构上下两端密封固定于设备外壳上，铜管位于框架结构内，翅片分布在铜管的外壁上，所述铜管的上下两端与框架结构的上下两端密封连接，且铜管的数量与小喷管的数量相同，小喷管的下端从铜管的上端伸入铜管内。本实用新型安全经济、装卸方便，设备的换热效率高，维护量小，可为用户节省大笔能耗开支。

Description

自洁式循环内冷高效气气余热回用设备

技术领域

本实用新型属于节能减排、资源回收利用领域，其涉及一种高效节能气气热交换设备，具体的是一种自动清洁、自动灭火、气流多级循环混合、强化换热的余热回用设备。

背景技术

自洁式气气热交换余热回用系统原理：外部新风和高温油烟含尘废气分别通过组合式换热器，两股气流从换热器内外逆向而行，进行热交换。加热后的新风送入生产设备内，降温后的废气则进入后道环保处理设备。

目前国内外气气余热利用市场巨大，以纺织染整为例，国内拉幅式热定型机市场保有量不小于40000台，每台燃料费约5000元/天，90％以上的余热散发到大气中，造成资源大量的浪费和环境破坏。定型机废气有高温、含油、含纤维，易燃，设备难清洗等特点，尽管市场巨大，但由于存在安全隐患和余热利用效率不高的问题，实际应用基本上处于空白状态。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有自动清洗灭火，换热器模块化、组合化设计，强化换热，气流多级循环混合、气流分配调节等结构的高效气气余热回用设备；该设备具有自动化程度高，安全高效，维护少，寿命长等特点。

本实用新型采取的技术方案是：一种自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，包括设备外壳，所述设备外壳上设有新风入口、新风出口、高温废气入口和高温废气出口，所述设备外壳内设有用于清洗灭火的箱式管路系统和用于换热的翅片式换热集成柜；所述箱式管路系统包括密封箱体和小喷管，所述小喷管上端位于密封箱体内，下端位于密封箱体外并向下延伸，并且小喷管的外壁上设有若干个喷水孔；所述翅片式换热集成柜包括框架结构、铜管和翅片，所述框架结构上下两端密封固定于设备外壳上，铜管位于框架结构内，翅片分布在铜管的外壁上，所述铜管的上下两端与框架结构的上下两端密封连接，且铜管的上下两端连通高温废气入口和高温废气出口，框架结构的左右两端连通新风入口和新风出口，所述铜管的数量与小喷管的数量相同，小喷管的下端从铜管的上端伸入铜管内。

进一步的，所述翅片式换热集成柜设置至少两个以上，且相邻的翅片式换热集成柜相互串联设置，在两个翅片式换热集成柜之间通过隔仓板分隔，隔仓板上下间隔设置，使高温废气的气流形成从下到上再从上到下的的上下来回行走流向，高温废气气流从铜管内流过，待加热的新风空气流从铜管外壁流过，两股气流流动方向相反。

进一步的，所述翅片式换热集成柜的末端装有箱式结构的超导导热管，所述翅片式换热集成柜和超导导热管构成组合换热系统。

进一步的，所述箱式管路系统通过进水总管与输送液体的泵站连，在进水总管上设有电动阀，电动阀和泵站电机由PLC控制，实现单独清洗和消防灭火。

更进一步的，所述密封箱体是由上面板、下底板以及四周的侧板和横板组成的箱式封闭部件，在其中部设有加强筋与上面板、下底板相连。

更进一步的，所述小喷管插入正下方翅片式换热集成柜的铜管内部正中位，每个箱式管路系统上的小喷管数量与翅片式换热集成柜上的铜管数量相同并一一对应，小喷管的外壁上喷水孔喷出的水流喷向铜管内壁。

进一步的，所述翅片式换热集成柜的框架结构由上孔板、下孔板以及四周的支撑杆构成。

更进一步的，所述铜管位于上、下孔板的中部，铜管两端与上、下孔板翻边咬合并轴向密封连接。

进一步的，所述设备外壳的侧部装有循环风机，该循环风机位于相邻的两个翅片式换热集成柜之间，循环风机的进风口和出风口分别与两个两个翅片式换热集成柜的新风空气连通。

进一步的，所述高温废气入口处以及末端翅片式换热集成柜的下方设有气流分配调节阀。

进一步的，所述翅片式换热集成柜为独立的箱式结构，该换热集成柜与主设备为可拆式装配结构。所述用于清洗灭火的箱式管路系统与泵站还包括多个温度检测仪、流量传感器、泵阀系统、PLC和储液箱，由PLC控制泵阀实现自动清洗与灭火。

本实用新型的有益效果如下：

(1)采用箱式管路设计，省略了大量的流体管道，节省了安装空间和材料，简单可靠。每支换热管(铜管)配一喷管，喷管插入换热管内，清洗水流准确喷向换热铜管管壁，并在重力任用下流淌，达到清洗灭火的效果；消除了清洗不到位，造成了设备换热效率的下降和安全隐患的问题。当出现火警时，该设备采用一管子一喷头，无盲区，可在数秒内将火熄灭，从根本解决了火灾隐患。

(2)组合式换热器件：翅片式换热集成柜和超导导热管构成组合换热系统。超导导热管最大程度地提高新风出风温度；翅片式换热集成柜采用铜质和铝质基材是为了提高两种气流的导热效率。采用组合式换热的目的在于尽可能地提高新风出风温度，增加余热利用效率。

(3)换热柜间安装循环风机：下游的新风空气经过循环风机重新回到上游；其目的增加翅片间的气流流速，带走积聚在翅片上积聚的热量，增强换热效果。

(4)气流分配调节装置：设置气流分配调节阀，其目的是使高温废气均匀分布进入换热管内，使换热管内均有气流流入，消除气流盲区，提高热交换效率。

本实用新型由PLC控制多种泵阀，风机、风阀，并设有多种流量、液位、温度检测仪，与前后级生产设备实现闭环联合控制，实现自动化运行，人工操作和自动操作可相互切换。

故此，采用以上多种结构措施，本实用新型的设备实现了清洁灭火的自动化，消除了重大的安全隐患，提高了设备的运行效率，并能持久高效的工作。同时本实用新型结构新颖、安全可靠、装卸方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意总图。

图2是图1的俯视示意图。

图3是箱式管路系统结构示意图。

图4是图3的俯视示意图。

图5是翅片式换热集成柜的结构示意图。

图6是图5的局部A放大图。

图7是图5的俯视示意图。

图中：1-鼓风机，2-自动防爆门，3-气流分配调节阀，4-泵站，5-电动阀，6-进水总管，7-箱式管路系统，8-翅片式换热集成柜，9-超导导热管，10-循环风机，11-隔仓板，12-上面板，13-小喷管，14-下底板，15-侧板，16-横板，17-加强筋，18-边支撑，19-中支撑，20-压板，21-铜管，22-铝质翅片，23-密封圈，24-上孔板，25-下孔板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1至图2所示，一种自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，其包括用于清洗灭火和强化换热的箱式管路系统7、用于换热的翅片式换热集成柜8、置于最右端高温废气进口处的超导导热管9；换热集成柜8位于箱式管路系统7的正下方，换热集成柜8与箱式管路系统7组成几个区域，中间由隔仓板11隔断，形成两独立的的气流通道。需加热的空气由设备左端的鼓风机1将气流送入设备，直接穿过换热集成柜8的翅片和超导导热管9，经过加热后，该空气送入生产设备。高温废气由余热回用设备的右端下方送入，经超导导热管9和换热集成柜8下方，然后高温气流经气流分配调节阀3的分配并向上穿过换热铜管21，到达设备顶部，废气经降温混合后，再向下进入换热集成柜的铜管21，这样高温废气流经多级换热集成柜经热量交换后，到达设备左端，由风管导入油烟净化处理设备。

如图3和4所示，本实用新型中，箱式管路系统7的密封箱体是由上面板12和下底板14以及四周由侧板15和横板16组成的一箱式封闭部件，中部设有加强筋17与上下面板相连，下底板14设有小喷管13，小喷管13壁上设有若干个喷水孔，小喷管13数量与换热集成柜的铜管21相等，并插入铜管21中央。箱式管路系统7与进水总管6和泵站4相连，每个箱式管路系统7配有一个电动阀5，电动阀5和泵站电机由PLC控制，实现单独清洗和消防灭火，确保整系统的安全与热交换的持久高效。高温处箱式管路系统由水泵连续供水，水量根据蒸发量的大小调节，管路系统共用。所述的箱式管路系统还包括火警传感器、防爆阀、流量仪、泵阀系统、PLC和储液箱，由PLC控制泵阀实现自动清洗与消防。

箱式管路系统工作过程为：当设备换热集成柜8中铜管21内壁需要清洗时，由PLC自动启动各种泵阀，清洗液从数百个小喷管13的喷水孔喷到每根铜管的管壁，清洗液从上而下从管壁淌下，由清洗液将油渍等污物溶解，通过排污系统进入专门的储液箱，过滤后再由泵送入管路，持续运行，到设定的时间后，自动停止，设备恢复到正常的工作状态。

消防模式：当设备内的火警传感器接收到火警信号后，PLC立即进入自动消防模式，先关闭风机、开启防爆阀等，启动泵阀系统，消防液立即从小喷管13的喷水孔喷入每根铜管21中，从而达到快速消防的目的，从根本上消除了火灾的隐患，以免造成重大损失。

如图5至7所示，本实用新型的换热集成柜：包括由上孔板24、下孔板25以及四周的边支撑18和中支撑19构成的框架结构，换热铜管21位于上下孔板的中部，铜管21两端与上下两孔板翻边咬合，与上下两孔板轴向固定，铜管21排列如图6所示。铜管21两端设有压板20，铜管两端与上下两孔板间设有密封圈23，即铜管与两孔板为密封设计。换热管为翅片式结构，换热集成柜8与主设备为活动抽拉式安装方式。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，包括设备外壳，所述设备外壳上设有新风入口、新风出口、高温废气入口和高温废气出口，其特征在于：所述设备外壳内设有用于清洗灭火的箱式管路系统和用于换热的翅片式换热集成柜；所述箱式管路系统包括密封箱体和小喷管，所述小喷管上端位于密封箱体内，下端位于密封箱体外并向下延伸，并且小喷管的外壁上设有若干个喷水孔；所述翅片式换热集成柜包括框架结构、铜管和翅片，所述框架结构上下两端密封固定于设备外壳上，铜管位于框架结构内，翅片分布在铜管的外壁上，所述铜管的上下两端与框架结构的上下两端密封连接，且铜管的上下两端连通高温废气入口和高温废气出口，框架结构的左右两端连通新风入口和新风出口，所述铜管的数量与小喷管的数量相同，小喷管的下端从铜管的上端伸入铜管内。

2.根据权利要求1所述的自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，其特征在于：所述翅片式换热集成柜设置至少两个以上，且相邻的翅片式换热集成柜相互串联设置，在两个翅片式换热集成柜之间通过隔仓板分隔，隔仓板上下间隔设置，使高温废气的气流形成从下到上再从上到下的上下来回行走流向，高温废气气流从铜管内流过，待加热的新风空气流从铜管外壁流过，两股气流流动方向相反。

3.根据权利要求1或2所述的自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，其特征在于：所述翅片式换热集成柜的末端装有箱式结构的超导导热管，所述翅片式换热集成柜和超导导热管构成组合换热系统。

4.根据权利要求1所述的自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，其特征在于：所述箱式管路系统通过进水总管与输送液体的泵站连，在进水总管上设有电动阀，电动阀和泵站电机由PLC控制，实现单独清洗和消防灭火。

5.根据权利要求1或4所述的自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，其特征在于：所述密封箱体是由上面板、下底板以及四周的侧板和横板组成的箱式封闭部件，在其中部设有加强筋与上面板、下底板相连。

6.根据权利要求1或4所述的自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，其特征在于：所述小喷管插入正下方翅片式换热集成柜的铜管内部正中位，每个箱式管路系统上的小喷管数量与翅片式换热集成柜上的铜管数量相同并一一对应，小喷管的外壁上喷水孔喷出的水流喷向铜管内壁。

7.根据权利要求1所述的自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，其特征在于：所述翅片式换热集成柜的框架结构由上孔板、下孔板以及四周的支撑杆构成。

8.根据权利要求7所述的自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，其特征在于：所述铜管位于上、下孔板的中部，铜管两端与上、下孔板翻边咬合并轴向密封连接。

9.根据权利要求1所述的自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，其特征在于：所述设备外壳的侧部装有循环风机，该循环风机位于相邻的两个翅片式换热集成柜之间，循环风机的进风口和出风口分别与两个翅片式换热集成柜的新风空气连通。

10.根据权利要求1所述的自洁式循环内冷高效气气余热回用设备，其特征在于：所述高温废气入口处以及末端翅片式换热集成柜的下方设有气流分配调节阀。