CN211739090U - 一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，涉及余热回收的技术领域，其包括炉体，所述炉体上设置有一排气管，所述排气管处连接有一热交换器，所述热交换器上设置有一出气管，所述热交换器上设置有进水口和出水口，所述热交换器内设置有多根换热管，所述换热管的两端连接有分流板和合流板，所述分流板和所述合流板分别连接所述进水口和所述出水口，所述热交换器底端侧壁处开设有一冷凝水出水口，所述冷凝水出口处设置有一具有虹吸功能的冷凝水回收管。本实用新型能够对废气中的水蒸气进行充分的换热吸收，将与水蒸气换热后的冷却水进行收集供给旅店等场所，进一步减少了高温废气的直接排放造成环境污染和浪费能源的现象。

Description

一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置

技术领域

本实用新型涉及余热回收的技术领域，尤其是涉及一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置。

背景技术

蓄热式热力焚化炉(RTO)是一种高效有机废气治理设备，与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉(TO)相比，具有热效率高(≥95％)、运行成本低、能处理大风量中低浓度废气等特点，浓度稍高时，还可进行二次余热回收，大大降低生产运营成本。蓄热式热力焚化炉的原理是将有机废气加热到760摄氏度以上，使废气中的VOC氧化分解呈二氧化碳和水。氧化产生的高温气体流经特质的陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而蓄热并用于预热后续进入的有机废气，进而节省废气升温的燃料消耗。

公告号为CN205560761U的中国专利中公开了一种新型环保高效RTO燃烧炉，包括固液燃烧室和固液蓄热室中间由隔板隔开，隔板上开口，废气燃烧室和废气蓄热室由挡板隔开，固液蓄热室内通过固液废料管与固液废料箱连接，挡板上均匀设有细孔，废气蓄热室内填还设有蜂窝蓄热体与废气箱通过废气管连接，固液燃烧室与废气燃烧室连接，中间设有通孔，通孔设有过滤装置，下通氧管左端与上通氧管左端均与氧气泵连接，氧气泵还与抽氧管连接，固液燃烧室内下通氧管的下方还设有烧嘴，废气燃烧室内上通氧管的下方还设有电加热管，废气燃烧室的顶部还设有排气管，排气管与所述烟囱连接。上述结构通过设置固液燃烧室和废气燃烧室能够同时对固液废料和废气进行高效燃烧，能够有效燃烧固液废料未燃尽的部分。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述结构中排气管直接与烟囱连接，虽然上述RTO燃烧炉充分利用了能源的再利用，通过陶瓷蓄热体进行热量吸收并用于废气升温，但是废气的排烟温度仍然达到200摄氏度以上，仍然具有大量的热量。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，能够对排放的进行余热吸收，避免高温烟气直接进行排放，增加能源的利用率。

本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，包括炉体，所述炉体上设置有一排气管，所述排气管处连接有一热交换器，所述热交换器上设置有一出气管，所述热交换器上设置有进水口和出水口，所述热交换器内设置有多根换热管，所述换热管的两端连接有分流板和合流板，所述分流板和所述合流板分别连接所述进水口和所述出水口，所述热交换器底端侧壁处开设有一冷凝水出水口，所述冷凝水出水口处设置有一具有虹吸功能的冷凝水回收管。

通过采用上述技术方案，废气从蓄热式热力焚化炉的排气管向热交换器内运动，冷却水从进水口进入分流板并分流成多股进入各换热管内，废气在热交换器内与各换热管进行换热，废气中含有的热量传递给换热管中的冷却水，换热完毕的冷却水通过合流板从出水口流出进行收集，并可运输供给热水使用；同时由于蓄热式热力焚化炉的特点，废气主要组成成分为二氧化碳和水蒸气，在进行换热时，部分水蒸气冷凝在换热管上并在热交换器底部聚集进而影响热交换器底部的附近的换热管的热交换，冷凝水回收管的设置使得当热交换器底部的冷凝水水位越过虹吸水位时，冷凝水即可通过冷凝水回收管向外排出，同时该部分冷凝水仍具有一定温度，可应用于对水温需求不高的场所；换热完毕的废气从出气管进行排放。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述热交换器的顶端和底端分别形成有第一腔室和第二腔室，所述换热管连通所述第一腔室和所述第二腔室，所述进水口和所述出水口分别设置在所述第一腔室和所述第二腔室上，所述分流板一端设置有与所述进水口配合的第一连接管、另一端端面开设有多个通孔，所述合流板一端端面设置有多个开孔、另一端设置有与所述出水口配合的第二连接管。

通过采用上述技术方案，冷却水从进水口进入分流板，分流板将冷却水均匀分流成多股水流，冷却水流均匀进入第一腔室并流经换热管与废气进行换热，避免了设置多个冷却水进口，同时避免了单个冷却水进口无法均匀将冷却水分布至多个换热管的情况；换热完后的冷却水经合流板进行合流并通过出水口进行收集运输，便于热水的统一收集和管理。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排气管、所述出气管的设置方向与所述换热管设置方向垂直，且所述换热管的设置方向为竖直方向。

通过采用上述技术方案，使得废气与换热管间呈错流换热的状态，进一步增强换热管与废气间的换热效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述换热管设置有多排，且相邻两排所述换热管呈错位设置。

通过采用上述技术方案，相邻换热管间相互错位的设置，使得废气在热交换器内部从进气口至出气管运动的过程中不断受到换热管的阻隔作用，进一步增加了废气在热交换器内部的停留时间，使得废气与换热管中的冷却水间的热交换更加充分。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述换热管上设置有翅片，所述换热管的翅片均匀分布在所述换热管的圆周上，所述翅片沿所述换热管轴向设置且由所述换热管一端延伸至另一端。

通过采用上述技术方案，翅片的设置增加了换热管与废气的换热面积，进一步提高热交换的效率，同时翅片沿换热管轴向的设置相较于螺旋翅片管而言，废气中的水蒸气在翅片表面冷凝后由于重力效果可沿翅片运动至换热器底端，避免冷凝后的水滴停留在翅片表面而影响换热效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述翅片沿所述换热管径向宽度呈逐渐变小设置，且所述翅片沿所述换热管轴向呈波浪形。

通过采用上述技术方案，翅片沿换热管径向宽度呈逐渐变小的设置，使得在增加翅片换热面积的同时减小了翅片的体积，同时波浪形的设置进一步增大了翅片的换热面积，从而使得翅片与废气接触更加充分，进而增强换热效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述冷凝水回收管为一虹吸管，所述冷凝水回收管一端伸入所述热交换器内且向所述热交换器底部延伸、另一端伸出所述热交换器外且低于所述冷凝水出水口。

通过采用上述技术方案，废气中的水蒸气通过翅片与冷水进行换热冷凝形成水滴，冷凝水进一步通过翅片向热交换器底部运动并存储，利用虹吸管可一次性将热交换器底部积聚的冷凝水进行排放，同时该部分水仍具有一定温度，可用于一些对水温要求低的场合。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述冷凝水回收管位于所述热交换器外的一端连接有一U形管，且所述U形管与所述冷凝水回收管连接的一端高于所述U形管的另一端。

通过采用上述技术方案，U形管与冷凝水回收管连接的一端高于另一端的设置起到水封的作用，废气与冷却水换热的初期并未有冷凝水形成，而在U形管中填充水使得废气无法通过冷凝水回收管向外排出，当排放气进入冷凝水回收管道时，U形管一侧的液面由于废气的压力发生下降，另一侧的液面上升，上升相对高度的液体使得增大了该侧整体的液体压强进而与废气压强互相平衡达到水封的效果。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.能够对废气中的水蒸气进行充分的换热吸收，将与水蒸气换热后的冷却水进行收集供给旅店等场所，进一步减少了高温废气的直接排放造成环境污染和浪费能源的现象；

2.虹吸管的设置，使得废气中水蒸气换热冷凝形成且仍具有一定温度的冷凝水能够进行回收利用，避免冷凝水的堆积影响热交换器底部换热管的换热效果。

附图说明

图1是本实施例中整体结构的结构示意图；

图2是本实施例中整体结构的竖直方向剖视结构示意图；

图3是本实施例中整体结构的水平方向剖视结构示意图。

图中，1、炉体；2、排气管；3、热交换器；4、出气管；5、进水口；6、出水口；7、换热管；8、分流板；9、合流板；10、冷凝水出水口；11、冷凝水回收管；12、第一腔室；13、第二腔室；14、第一连接管；15、通孔；16、开孔；17、第二连接管；18、翅片；19、U形管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本实用新型公开的一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，包括炉体1，炉体1上连接有一排气管2，排气管2的另一端连接有一热交换器3，排气管2连接在热交换器3的底端侧壁上，热交换器3连接排气管2的相对侧上端连接有一出气管4。热交换器3设置有出气管4的一侧下端开设有一冷凝水出水口10，冷凝水出水口10低于排气管2连接的高度，冷凝水出水口10处连接有一具有虹吸功能的冷凝水回收管11，冷凝水回收管11设置为虹吸管。冷凝水回收管11一端伸入热交换器3内且向热交换器3底部延伸、另一端伸出热交换器3外且低于冷凝水出水口10。冷凝水回收管11位于热交换器3外的一端端部连接有一U形管19，U形管19与冷凝水回收管11连接的一端高于U形管19的另一端。

参照图2，热交换器3的顶端和底端分别形成有第一腔室12和第二腔室13，第一腔室12的顶端开设有一进水口5，第二腔室13的底端开设有一出水口6。第一腔室12内安装有一分流板8，分流板8的顶端一体成型有与进水口5配合连接的第一连接管14，分流板8的底端开设有多个通孔15。第二腔室13内安装有一合流板9，合流板9的顶端均匀开设有多个开孔16，合流板9的底端一体成型有与出水口6配合的第二连接管17。

参照图2和图3，热交换器3内部安装有多根换热管7，换热管7位于第一腔室12和第一腔室12之间，且换热管7的两端连通第一腔室12和第二腔室13，换热管7的设置方向与排气管2、出气管4所在方向垂直，进而使得两者间处于错流换热状态。换热管7沿竖直方向设置有多排，且相邻两排的各换热管7间呈错位状态。换热管7上一体成型有翅片18，翅片18均匀分布在换热管7的圆周上，且翅片18的厚度沿换热管7的径向呈逐渐变小设置。同时翅片18沿换热管7的轴向设置，从换热管7的一端延伸至另一端成型，且翅片18沿轴向呈波浪形。

本实施例的实施原理为：

首先废气进入蓄热式热力焚化炉中进行充分燃烧后，含有大量二氧化碳和水蒸气的废气通过炉体1上的排气管2进入到热交换器3中，冷却水从进水口5进入到分流板8内再通过分流板8均匀流入各换热管7内与废气进行热交换，热交换完的气体通过出气管4进行排放，换热完的冷却水通过合流板9进行合流并进行统一收集运输供给热水使用场合。废气中的水蒸气冷凝形成的冷凝水通过翅片18向热交换器3底端运动，冷凝水在热交换器3底部堆积形成的液面高于虹吸水位时，虹吸管将热交换器3内的冷凝水向热交换器3外吸收，且该部分冷凝水仍具有一定温度，可收集并应用于对水温要求不高的场所。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，包括炉体（1），所述炉体（1）上设置有一排气管，其特征在于：所述排气管处连接有一热交换器（3），所述热交换器（3）上设置有一出气管，所述热交换器（3）上设置有进水口（5）和出水口（6），所述热交换器（3）内设置有多根换热管（7），所述换热管（7）的两端连接有分流板（8）和合流板（9），所述分流板（8）和所述合流板（9）分别连接所述进水口（5）和所述出水口（6），所述热交换器（3）底端侧壁处开设有一冷凝水出水口（10），所述冷凝水出水口（10）处设置有一具有虹吸功能的冷凝水回收管（11）。

2.根据权利要求1所述的一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，其特征在于：所述热交换器（3）的顶端和底端分别形成有第一腔室（12）和第二腔室（13），所述换热管（7）连通所述第一腔室（12）和所述第二腔室（13），所述进水口（5）和所述出水口（6）分别设置在所述第一腔室（12）和所述第二腔室（13）上，所述分流板（8）一端设置有与所述进水口（5）配合的第一连接管（14）、另一端端面开设有多个通孔（15），所述合流板（9）一端端面设置有多个开孔（16）、另一端设置有与所述出水口（6）配合的第二连接管（17）。

3.根据权利要求1所述的一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，其特征在于：所述排气管、所述出气管的设置方向与所述换热管（7）设置方向垂直，且所述换热管（7）的设置方向为竖直方向。

4.根据权利要求1所述的一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，其特征在于：所述换热管（7）设置有多排，且相邻两排所述换热管（7）呈错位设置。

5.根据权利要求4所述的一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，其特征在于：所述换热管（7）上设置有翅片（18），所述换热管（7）的翅片（18）均匀分布在所述换热管（7）的圆周上，所述翅片（18）沿所述换热管（7）轴向设置且由所述换热管（7）一端延伸至另一端。

6.根据权利要求5所述的一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，其特征在于：所述翅片（18）沿所述换热管（7）径向宽度呈逐渐变小设置，且所述翅片（18）沿所述换热管（7）轴向呈波浪形。

7.根据权利要求1所述的一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，其特征在于：所述冷凝水回收管（11）为一虹吸管，所述冷凝水回收管（11）一端伸入所述热交换器（3）内且向所述热交换器（3）底部延伸、另一端伸出所述热交换器（3）外且低于所述冷凝水出水口（10）。

8.根据权利要求1所述的一种蓄热式热力焚化炉的热回收装置，其特征在于：所述冷凝水回收管（11）位于所述热交换器（3）外的一端连接有一U形管（19），且所述U形管（19）与所述冷凝水回收管（11）连接的一端高于所述U形管（19）的另一端。

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