CN2173903Y - 一种分置式螺旋槽管热交换炉 - Google Patents

Abstract

一种分置式螺纹槽管热交换炉，是用于烘干粮 食、种子、饲料和某些工业物料等的间接供热设备，属 气-气式换热。它以煤为燃料，炉体的前炉41和后 炉31并列分置，中间通过炉道32联通。换热器部 分装在后炉31之上，换热器为立式多节，采用螺纹槽 管技术换热，各节间的串联安装采用膨胀密封技术。 该炉传热效果可提高10～30％，热效率达75～ 78％，余热回收率达30～50％，可以提供完全清洁的 烘干热风，对被烘干物不产生污染。

Description

分置式螺纹槽管热交换炉是一种以煤为燃料，经热交换后，供给清洁热风用于工业性烘干的大型间接加热式热风炉，属于气－－气式换热，所提供的热风适于烘干农作物种子、粮食、饲料、农副产品及工业物料等，其国际专利类号：F28D。

目前，国内用于烘干生产的主要间接加热式热风炉（热交换炉）有北京产KFW型炉，上海产RFL型炉、江苏产GLF型炉和哈尔滨产HRL型炉。前三种热风炉为普通列管式，换热管为光管，它们的热交换效果不易提高并易结垢。其中，GLF型炉的主换热器安装在炉堂里，易过热和氧化以至烧穿。第四种为无管式热风炉，它的阻力较大，且炉体与换热器做成一体，影响炉堂温度的提高，换热器易氧化、过热并易烧穿。

本实用新型研制的目的是针对现有间接加热式热风炉的某些影响提高换热效率的技术问题，提供一种热交换效果好、热效率高、换热器不结垢，不易氧化和烧穿，输出的热风清洁、对被干燥物不产生污染的新型热交换炉。

这种新型热交换炉的技术特征是，它包括炉体，热交换装置和烟气机构三个部分。炉体由前炉41、炉道32、后炉31组成一种使前后炉分置并列的热能发生炉，前炉41由炉排3、炉门5、前拱6、后拱7、主拱8、沉降壁2、沉降室1构成，炉道32沟通前炉41与后炉31，在前炉炉堂下的除渣室设有除渣器42，在后炉31外部设有公用架30以安装多节换热器；热交换装置是由螺纹槽换热管11、17、23和膨胀密封器13构成的多节换热器26、27、28，换交换器还包括空气进道20、空气联通道25、19，供热风道29，各节换热器的螺纹槽换热管11、17、23与其对应的固定板12、18、24组成一节换热器芯9、15或21，每两节间的换热器芯用膨胀密封器13和换热器架10、16或22及密封垫14联接，膨胀密封器侧边立向剖面呈“Z”字形，每节换热器芯上端可以浮动，螺纹槽换热管11、17、23为单头或多头螺纹槽管，其螺纹旋向可以同向或异向，换热器芯用薄壁板和空气联通道25、19封闭，并用保温材料保温；烟气机构由烟气联通道34、除尘器33、主烟道36和烟囱38组成，在主烟道36与沉降室1之间设有余热回收管道37，在余热回收管道37中部设有余热回收阀门39；炉体的前炉41、炉道32和后炉31的炉墙结构分为三层，外层为普通砖墙45、内层为耐火砖墙43、中间层为保温绝热层44。

这种“气－－气”式热交换炉，按工作原理可分为五个系统。一是热烟系统：煤从加煤斗4到炉排3（手烧炉排、自动往复炉排、链条自动炉排任选），在炉膛处煤燃烧产生高温烟气，由于沉降壁2的阻挡，高温烟气上升后又折入沉降室1除去较大烟尘颗粒，通过炉道32进入后炉31、上升进入多节换热器的螺纹槽换热管11、17、23的内部；二是废烟系统：高温烟气通过换热器与进来的冷风换热后温度降低，经烟气联通道34、除尘器33，靠引风机35排入主烟道，直至烟囱38，把废烟排除；三是冷风系统：外部自然冷风从空气进道20进入最上节换热器26、再向下通过空气联通道25进入中节换热器27，至空气联通道19，进入下节换热器28，这时冷空气被加热到足够温度变成热风（用于烘干的热介质），在供热风道29处为烘干生产提供清洁无污染的热风；四是余热回收系统：余热回收管道37将主烟道36的废烟余热部分地回收到沉降室1，其回收量大小用余热回收阀门39调节控制，其回收率可达30～50％；五是保温系统：分两大部分；前炉41、后炉31和炉道32的保温系统，主要由保温绝热层44、炉体膨胀缝、普通粘土砖墙45组成；换热器的保温系统，由珍珠岩保温层和封闭板组成。

附图说明：

图1    热交换炉总体结构正视图

图2    热交换炉总体结构俯视图

图3    膨胀密封器13俯视图

图4    膨胀密封器13剖视图

图5    螺纹槽换热管11、17、23结构图

图6    I部位局部放大剖视图（换热器节间联结）

1.沉降室        2.沉降壁        3.炉排        4.加煤斗        5.炉门

6.前拱        7.后拱        8.主拱        9.15.21.换热器芯

10.16.22.换热器架        11.17.23螺纹槽换热管        12.18.24.固定板

13.膨胀密封器        14.密封垫        19.25.空气联通道

20.空气进道        26.27.28.换热器        29.供热风道

30.公用架        31.后炉        32.炉道        33.除尘器

34.烟气联通道        35.引风机        36.主烟道        37.余热回收管道

38.烟囱        39.余热回收阀门        40.鼓风机

41.前炉        42.除渣器        43.耐火砖墙

44.保温绝热层        45.普通粘土砖墙        46.冷风

47.48.高温烟气

本实用新型的技术优点：

在高温“气－－气”式换热器上，采用的螺纹槽管换热技术，使传热效果提高10－30％，并有良好的清污和防止换热器结垢的效用；

采用的膨胀密封技术使多节换热器立向串联在一起，在温度变化时，对换热器的伸长与收缩的变化量能有效的吸收，保持良好的封闭状态，避免了两种气体间的相互泄漏，再加上热烟系统的负压引风技术，所以烟气不会对烘干热风形成污染；

配置的结构简单、操作方便的余热回收系统，可使排烟余热回收达30－50％；

炉体分为前炉和后炉两部分，这样可以使前炉的炉堂温度提高到1200℃以上，保证了煤的充分燃烧，同时也使后炉温度保持在金属相变以下，避免了换热器底板的氧化和变形。

余热回收系统兼作副烟道，在烘炉、起炉，停电或需热设备停止用热时，高温烟气不去换热器，直接经副烟道排除，从而可延长换热器使用寿命；

采用了良好的多层保温措施，散热损失很低。

本实用新型按其容量计可以有多种炉型，现以容量为70万大卡／时（294万千焦／时）为例，结合附图将实施方案介绍如下：

前炉41、炉道32、后炉31的炉墙外层均用普通粘土砖砌筑，中层用230×113×65硅藻土绝热砖砌筑，内层用230×113×65高铝耐火砖砌筑。前拱6用625号矾土耐火水泥经捣制筑成，主拱8、后拱7和炉道拱用厚楔形耐火砖筑成。

换热器架10、16、22用80×80×8角钢焊接而成。螺纹槽换热管11、17、23用φ40－φ48冷拨无缝钢管制做，上节螺纹槽换热管加工成1－3头左旋螺纹槽，中节换热管加工成1－3头的右旋螺纹槽、下节换热管加工成左旋螺纹槽，各节换热管均以焊接的方法与固定板固定，从而形成换热器芯。固定板采用22毫米的锅炉钢板制做。

膨胀密封器13采用3毫米厚的锅炉钢板冲压成型，冷风进道20、供热风道29和空气联通道19、25均利用3毫米钢板加筋焊接而成。

各节换热器芯用膨胀密封器13联接并用32个M12螺栓固定；空气进道20、供热风道29、空气联通道19、25亦用M12的螺栓固定，整个换热器上端用32个M12螺栓与烟气联通道34固定，下端用32个M16螺栓与公用架30固定，换热器外表面用70毫米厚的水玻璃珍珠岩块和2毫米厚的钢板封闭保温。

公用架30有8个立柱，用100×100×8方钢焊接而成，其上端有100×100×16角钢制做的大法兰盘以安装换热器，下端有8个地脚板，用M24的螺栓与地基固定。

烟气联通道34用3毫米的钢板卷制，大端为一方形法兰盘，用32个M12螺栓与换热器相接，小端为φ650圆法兰盘，用18个M12螺栓与除尘器管道相接，除尘器33选用LGZ－1型立式两吨锅炉除尘器，主烟道36、余热回收管道37均用3毫米钢板制做。

炉排3选用SP－1型往复水平炉排，配套动力0.85千瓦；引风机35选用Y5－47No5型风机，配套功率7.5千瓦；鼓风机40选用4－72－11No3.6A型、功率3千瓦；除渣机42选用刮板式，上煤机选用提升式。

Claims (1)

1、一种分置式螺纹槽管热交换炉，它包括炉体、热交换装置、烟气机构三个部分，其特征是：炉体是由前炉41、炉道32、后炉31组成的一种前炉与后炉分置并列的热能发生炉，前炉41由炉排3、炉门5、前拱6、后拱7、主拱8、沉降壁2、沉降室1构成，炉道32沟通前炉41与后炉31，在前炉炉堂下的除渣室设有除渣器42，在后炉31的外部设有安装多节换热器的公用架30；热交换装置是由螺纹槽换热管11、17、23和膨胀密封器13等构成的多节换热器26、27、28，热交换装置还包括空气进道20，空气联通道25、19，供热风道29，各节换热器的螺纹槽换热管11、17、23分别与固定板12、18、24组成一节换热器芯9、15、21，每两节换热器芯用膨胀密封器13和换热器架10与16或22及密封垫14联结，膨胀密封器13立向剖面呈“Z”字形，每节换热器芯上端可以浮动，螺纹槽换热管11、17、23为单头或多头螺纹槽管，其螺纹旋向可以同向或异向，换热器芯用薄壁板和空气联通道25、19封闭，并用保温材料保温；烟气机构由烟气联通道34、除尘器33、主烟道36和烟囱38组成，在主烟道36与沉降室1之间设有可作为备用烟道的余热回收管道37，在余热回收管道37中间设有余热回收阀门39。

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