CN2593145Y - 自动清灰和自消应力高温换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种石灰窑废气余热回收的换热装置，尤其是一种自动清灰和自消应力高温换热器。该换热器的上封头通过管程与下封头连通，带有上、下接管的壳身与上、下封头分别通过管板和波纹补偿器固定连接，所述管程中的外管与换热管之间的环形空间内压入石墨环，外管与管板焊接，所述石墨环的下端由压环和销钉定位，所述销钉与外管固定连接。并且上封头上装有主要由控制单元、空气分布器、压力罐、导流管组成的自动吹灰装置，控制单元的控制信号输出端接压力罐的气阀受控端，压力罐的出气口接空气分布器，空气分布器通过导流管接上封头。本实用新型密封良好、伸缩自如，可以有效消除热应力，可以完成自动清灰吹扫，维修方便，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种石灰窑废气余热回收的换热装置，尤其是一种适合含尘多、温度高、温差大烟气的自消应力高温换热器。
背景技术
现有环形套筒石灰窑上使用的换热器由于工作温度较高且温差较大，因而其壳程与管程都需要加装波纹式补偿器来消除管束热膨胀而产生的热应力。其具体结构如图1所示，上封头9通过管程8与下封头6连通，带有上、下接管7、3的壳身10与上、下封头9、6分别通过管板1和波纹补偿器4固定连接。管程8与管板1的连接结构如图2所示，管板1与外管12焊接，波纹式补偿器11两端与外管12对焊，换热程13与外管12下端密封焊接，以保证驱动空气与烟气隔离。波纹式补偿器11同时起到管程的温差补偿作用。工作时，700口左右高温烟气由接管2进入上封头9内，经过管程8到下封头6，由接管5排出，进入除尘系统；常温驱动空气由下部接管7进入壳程，与管程8内的烟气交换热量后，通过上部接管3进入套筒窑内煅烧石灰石。
在使用过程中发现，每根管端的波纹式补偿器在400℃高温下由于应力较大，很容易产生疲劳破坏，造成整个换热器未达到使用年限就必须进行大修。长期在高温状态下使用的波纹式补偿器和管材，重新焊接十分困难，大修时往往只能将损坏的管子堵塞，结果影响整个换热器的热交换性能。
与此同时，换热器的灰堵也严重影响石灰窑的正常工作。如图1所示，积灰14位于上管板附近和换热管内。由于烟气在上管板附近的流向和温度发生突然改变，灰尘中的碱性物质容易在上管板附近和换热管内沉积。这种碱性物质与灰尘混合，由熔融态变成固态，十分坚硬。造成烟气流动不畅，甚至堵塞。结果，不少企业不得不经常停窑，打开换热器的封头，利用人工来进行清灰。这样不仅造成大量废品，减少石灰产量，而且对石灰窑其它重要部件也会造成很大损害。在从国外引进我国的套筒窑上，积灰造成的危害特别突出，已引起了业内人士的广泛关注。
发明内容
本实用新型的首要目的在于：针对波纹式补偿器存在的应力大、易疲劳破坏的问题，提出一种在保证管程在不同温度条件下自由伸缩、并且具有良好密封效果前提下，可以无疲劳消除应力的自动清灰和自消应力高温换热器。
本实用新型进一步的目的是提出一种具有可以自动清灰和自消应力高温换热器。
为了达到以上目的，本实用新型自动清灰和自消应力高温换热器的上封头(9)通过管程(8)与下封头(6)连通，带有上、下接管(7、3)的壳身(10)与上、下封头(9、6)分别通过管板(1)和波纹补偿器(4)固定连接，所述管程(8)中的外管(12)与换热管(13)之间的环形空间内压入石墨环(16)，外管(12)与管板(1)焊接，所述石墨环(16)的下端由压环(17)和销钉(18)定位，所述销钉(18)与外管(12)固定连接。
这种以石墨环取代波纹式补偿器的板管、外管与换热管连接结构，不仅密封良好、伸缩自如，可以有效消除热应力，而且结构简单，使用寿命长。
为了达到以上进一步目的，本实用新型自动清灰和自消应力高温换热器的上封头(9)上装有主要由控制单元(24)、空气分布器(21)、压力罐(22)、导流管(25)组成的自动清灰装置，控制单元(24)的控制信号输出端接压力罐(22)的气阀受控端，压力罐(22)的出气口接空气分布器(21)，空气分布器(21)通过导流管(25)接上封头(9)。
控制单元定时输出控制信号，自动打开压力罐的气阀，使其中的压缩空气释放到空气分布器中，高速膨胀的空气通过导流管直接吹向管口附近，完成自动清灰吹扫。
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为现有技术的换热器结构图。
图2为图1中I处连接结构局部放大示意图。
图3为本实用新型实施例一的管程与管板的连接结构示意图。
图4为图3实施例中自动清灰装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例为一种自动清灰和自消应力高温换热器，该换热器的主体结构与现有技术相同，可以参见图1。上封头(9)通过管程(8)与下封头(6)连通，制有上、下接管(7、3)的壳身(10)与上、下封头(9、6)分别通过管板(1)和波纹补偿器(4)固定连接。改进之处如图3所示，管程(8)中的外管(12)与换热管(13)之间的环形空间内压入石墨环(16)，外管(12)与管板(1)焊接。石墨环(16)的上端由端盖(15)固定，下端由压环(17)和销钉(18)定位。即利用销钉(18)来固定压环，四个销钉(18)孔沿外管均布，销钉(18)在压环(17)下面，便于检修时退出，压环(17)下面制有维修用拆装孔。销钉(18)与外管(12)采用过盈配合固定连接1，装配好之后，再点焊加固，以免在使用过程中脱落。
本实施例的换热器上封头(9)上装有由控制单元(24)、空气分布器(21)、压力罐(22)、导流管(25)以及阀门(20)压缩空气管(23)组成的自动清灰装置。其中控制单元(24)的控制信号输出端接压力罐(22)的气阀受控端，压力罐(22)的出气口接空气分布器(21)，空气分布器(21)通过导流管(25)接上封头(9)，压缩空气管(23)通过阀门(20)接空气分布器(21)的进气端。
石灰石在煅烧过程中，产生大量含尘高温烟气。这些烟气首先进入换热器上封头(9)内，再进入管程(8)，经换热管(13)降温，流向下封头(6)。空气在壳程(10)内流动，吸收烟气热量，然后进入窑内与石灰石一起进行煅烧。由于换热管管端不再使用波纹式补偿器，而是改用填料式密封结构，作为填充材料的柔性石墨环能耐600℃以上高温度，具有理想的消除应力作用。位于换热器上封头的清灰装置压力罐(22)内的工作压力为0.6Mpa，安装在换热器外部。空气分布器(21)及导流装置(25)能承受1000℃高温。这部分是内外连接的纽带。控制单元(24)定时将压力罐(22)的控制阀打开，这个时间可根据积灰的情况来进行设定。在该阀开起的一瞬间(约0.01秒钟之内)，压力罐(22)中0.6Mpa的压缩空气通过空气分布器(21)释放，沿上封头(9)内的导流管(25)直接喷向换热器的上管板，在还没形成板结前，使附着于管板及换热管内壁的灰尘，在压缩空气的扰动下而剥落，然后被烟气带走，实现自动清灰。
实验证明，本实施例的换热器密封效果良好，可以无疲劳消除应力，并具有理想的自动清灰功能，维修方便，比现有同类产品具有更强的市场竞争力。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种自动清灰和自消应力高温换热器，上封头(9)通过管程(8)与下封头(6)连通，制有上、下接管(7、3)的壳身(10)与上、下封头(9、6)分别通过管板(1)和波纹补偿器(4)固定连接，其特征在于：所述管程(8)中的外管(12)与换热管(13)之间的环形空间内压入石墨环(16)，外管(12)与管板(1)焊接，所述石墨环(16)的下端由压环(17)和销钉(18)定位，所述销钉(18)与外管(12)固定连接。
2.根据权利要求1所述自动清灰和自消应力高温换热器，其特征在于：所述上封头(9)上装有主要由控制单元(24)、空气分布器(21)、压力罐(22)、导流管(25)组成的自动清灰装置，所述控制单元(24)的控制信号输出端接压力罐(22)的气阀受控端，压力罐(22)的出气口接空气分布器(21)，空气分布器(21)通过导流管(25)接上封头(9)。
3.根据权利要求1或2所述自动清灰和自消应力高温换热器，其特征在于：所述石墨环(16)的上端由端盖(15)固定。
4.根据权利要求1或2所述自动清灰和自消应力高温换热器，其特征在于：所述销钉(18)与外管(12)采用过盈配合固定连接，装配好之后，再点焊加固，所述压环(17)下面制有拆装孔。
5.根据权利要求2所述自动清灰和自消应力高温换热器，其特征在于：所述自动清灰装置含有压缩空气管(23)和阀门(20)，所述压缩空气管(23)通过阀门(20)接空气分布器(21)的进气端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN03219108U CN2593145Y (zh) | 2003-01-02 | 2003-01-02 | 自动清灰和自消应力高温换热器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN03219108U CN2593145Y (zh) | 2003-01-02 | 2003-01-02 | 自动清灰和自消应力高温换热器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2593145Y true CN2593145Y (zh) | 2003-12-17 |
Family
ID=33755360
Family Applications (1)
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| CN03219108U Expired - Lifetime CN2593145Y (zh) | 2003-01-02 | 2003-01-02 | 自动清灰和自消应力高温换热器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN2593145Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100451524C (zh) * | 2007-07-06 | 2009-01-14 | 中国黄金集团公司技术中心 | 焙烧炉烟气转换成热空气的方法 |
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2003
- 2003-01-02 CN CN03219108U patent/CN2593145Y/zh not_active Expired - Lifetime
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