專利名稱：旋轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鍋爐等工業(yè)加熱爐，尤其是涉及高溫排放氣體熱交換器。
背景技術(shù)：
眾所周知，工業(yè)加熱爐，如鍋爐、工業(yè)爐、焚燒爐、烘干爐等加熱爐都會排放出高溫廢氣，這種廢氣溫度較高，可產(chǎn)生熱量，如果充分回收利用，一可以節(jié)約燃料而降低費用， 二減少燃料消耗，減少污染物排放。因此對工業(yè)高溫氣體充分利用熱交換器將高溫廢氣作為熱源來加熱助燃空氣，從而可節(jié)約燃料。目前，雖然熱交換器的種類也比較多，但熱交換器主要種類主要是金屬熱交換器，而金屬熱交換器大都采用U形管、散熱片等結(jié)構(gòu)進行熱交換，金屬熱交換器不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造麻煩，投資成本高，而且熱效率還不高，通常只有 30-50%。金屬熱交換器的另外一個缺點就是金屬受熱面因熱腐蝕或露點腐蝕，使用壽命較短。

實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)的技術(shù)中高溫排放廢氣的熱交換效率不高和使用壽命較短的問題，本實用新型提供了一種耐腐蝕，且熱效率高的旋轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器。本實用新型要解決的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是所述旋轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器包括蓄熱體，轉(zhuǎn)軸和盤式旋轉(zhuǎn)閥門，所述蓄熱體上端為冷端、下端為熱端，所述轉(zhuǎn)軸活動穿過蓄熱體，所述冷端和熱端上分別設(shè)置有冷風(fēng)風(fēng)箱和熱風(fēng)風(fēng)箱，所述冷風(fēng)風(fēng)箱具有冷風(fēng)廢氣室和助燃空氣室，冷風(fēng)廢氣室與廢氣出口相連、助燃空氣室與空氣進口相連；所述熱風(fēng)風(fēng)箱具有熱風(fēng)廢氣室和高溫空氣室，熱風(fēng)廢氣室與廢氣進口相連，高溫空氣室與空氣出口相連，在冷風(fēng)風(fēng)箱和熱風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)設(shè)置有盤式旋轉(zhuǎn)閥門，所述盤式旋轉(zhuǎn)閥門包括徑向分流器、周向分流器和閥座，所述徑向分流器和周向分流器呈圓環(huán)狀并間隔設(shè)置有內(nèi)分流孔和外分流孔，所述閥座固定設(shè)置在徑向分流器與周向分流器之間的轉(zhuǎn)軸上，所述閥座隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)可使徑向分流器上的外分流孔和內(nèi)分流孔與周向分流器上的外分流孔和內(nèi)分流孔分別對應(yīng)接通和封閉。本實用新型所述徑向分流器和周向分流器上分別設(shè)置有8-12內(nèi)分流孔和外分流孔，從而可將蓄熱體分成環(huán)形列陣的8-12個蓄熱室，每個蓄熱室與一只內(nèi)分流孔和外分流孔相對應(yīng)。所述冷風(fēng)風(fēng)箱和熱風(fēng)風(fēng)箱均由內(nèi)罩、中間罩和外罩組成。本實用新型的工作過程，以蓄熱體分成8個蓄熱室為例進行說明每個蓄熱室為一個工作周期(1/8周期)，其中連續(xù)三個周期(3/8)為蓄熱周期，在該3/8周期內(nèi)，高溫廢氣從廢氣進口 12通過外分流孔15進入熱風(fēng)廢氣室19，再從熱風(fēng)廢氣室進入蓄熱體內(nèi)開始蓄熱，蓄熱后，轉(zhuǎn)軸再旋轉(zhuǎn)1/8周期進入緩沖期待機，轉(zhuǎn)軸再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)3/8周期，與此同時，從空氣進口 5進入的助燃空氣進入助燃空氣室18，再從助燃空氣室通過內(nèi)分流孔16進入蓄熱體內(nèi)，蓄熱的蓄熱體與進入蓄熱體內(nèi)的助燃空氣進行充分的熱交換后，再旋轉(zhuǎn)1/8周期進入緩沖期，完成360度一次循環(huán)，如此循環(huán)，可不斷使高溫廢氣溫度下降成為低溫廢氣， 低溫廢氣再通過外分流孔進入冷風(fēng)廢氣室17從廢氣出口 1中排至大氣中或再進行其他處理；而助燃空氣溫度上升成為高溫助燃空氣，高溫助燃空氣再通過內(nèi)分流孔16進入高溫空氣室20從空氣出口 11排至工業(yè)爐熱風(fēng)箱用于燃燒。所述旋轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器在工作一段時間后，應(yīng)當(dāng)停止熱交換工作并用新鮮空氣進行清洗蓄熱體內(nèi)腔，以確保熱交換效果，清洗時，先關(guān)閉廢氣進口，從廢氣出口上的另一進口通入新鮮空氣，空氣通過閥座上的吹洗孔 22進入蓄熱體內(nèi)清洗，清洗后的空氣通過閥座上的清洗槽23從廢氣進口上的另一出口排出。為了提高熱交換效率，本實用新型采用一邊正常工作運行一邊同時進行清洗的方式對蓄熱體進行清洗，從而可節(jié)省單獨清洗時間，提高熱交換效率。為此本實用新型充分利用熱交換緩沖期，在緩沖期內(nèi)，徑向分流器與周向分流器上的外分流孔和內(nèi)分流孔封閉，而通過吹洗孔使向分流器與周向分流器接通而實現(xiàn)對蓄熱體的清洗，在緩沖期內(nèi)從廢氣出口 1上的另一進口通入新鮮空氣并通過閥座上的吹洗孔靠壓力差對殘留在蓄熱體的廢氣進行吹洗，吹洗后的廢氣通過閥座上的吹洗槽從廢氣進口 12上的另一出口向外排出，達到熱交換器一邊工作運行一邊對蓄熱體同時進行清洗的目的，形成放熱，緩沖，吸熱，吹洗的工藝過程循環(huán)工作模式。本實用新型與現(xiàn)有金屬熱交換器相比具有以下特點1、采用蓄熱能力強和緩沖模式的連續(xù)變換氣流方向的熱交換，熱效率可提高到 90%以上，其熱效率是金屬熱交換器熱效率的兩倍以上，助燃空氣吸熱多，溫度高，可減少燃料消耗，提高工業(yè)爐工作效果，降低工業(yè)爐運行成本，2、采用該裝置不僅能大大提高熱交換效率，而且在熱交換同時，可對殘留在蓄熱體的高溫廢氣進行吹洗，降低廢氣混入助燃空氣，提高助燃空氣的純凈度，3、氧化鋁基陶瓷蓄熱體耐熱耐腐蝕性優(yōu)秀，使用壽命長，4、陶瓷蓄熱體連續(xù)緩慢的在放熱，緩沖，吸熱，吹洗及緩沖工況中循環(huán)，以此工作狀態(tài)連續(xù)，壓力變動極小，不影響工業(yè)爐的正常工作，5、本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，使用穩(wěn)定可靠，安裝維護方便，不影響其它設(shè)備工作。
圖1是本實用新型的主剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A— A剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖1的B— B剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖1的C一C剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是圖1的D— D剖視結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，1、廢氣出口 2、冷風(fēng)風(fēng)箱3、內(nèi)罩4、轉(zhuǎn)軸5、空氣進口 6、中間罩7、 外罩8、徑向分流器9、閥座10、蓄熱體11、空氣出口 12、廢氣進口 13、周向分流器14、密封層15、外分流孔16、內(nèi)分流孔17、冷風(fēng)廢氣室18、助燃空氣室19、熱風(fēng)廢氣室20、高溫空氣室21熱風(fēng)風(fēng)箱22、吹洗孔 23、吹洗槽。
具體實施方式
在圖1、圖2、圖3、圖4和圖5中，圖2表示蓄熱體10橫斷面，圖3表示周向分流器13橫截面，圖4表示冷端的閥座9橫截面，圖5表示熱端的閥座9橫截面。所述旋轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器包括蓄熱體10，轉(zhuǎn)軸4和盤式旋轉(zhuǎn)閥門，所述蓄熱體10為蜂窩陶瓷制造的蓄熱體，當(dāng)然蓄熱體最好用氧化鋁基蜂窩陶瓷制造而成，蜂窩陶瓷蓄熱體具有耐高溫、耐酸堿和腐蝕和比表面積大的特點，蓄熱體呈方體形，也可呈圓柱形或其它形，蓄熱體上端為冷端、下端為熱端，所述轉(zhuǎn)軸4活動穿過蓄熱體，轉(zhuǎn)軸兩端分別與冷風(fēng)風(fēng)箱和熱風(fēng)風(fēng)箱活動密封相連，轉(zhuǎn)軸一端與同步萬向軸(圖中未畫出)連接，同步萬向軸由減速電機帶動，所述蓄熱體分成八個等分區(qū)，即蓄熱體具有八個蓄熱室，其中連續(xù)三個蓄熱室為蓄熱期，相對的另外三個為放熱期，其它相對的兩個蓄熱室為吹洗和待機，所述冷端和熱端上分別密封設(shè)置有冷風(fēng)風(fēng)箱2和熱風(fēng)風(fēng)箱21，所述冷風(fēng)風(fēng)箱和熱風(fēng)風(fēng)箱均由等高的圓筒形的內(nèi)罩3、中間罩6 和外罩7同心設(shè)置制造而成，內(nèi)、中間和外罩一端分別與冷風(fēng)風(fēng)箱和熱風(fēng)風(fēng)箱相連、另一端與徑向分流器相連，所述冷風(fēng)風(fēng)箱具有冷風(fēng)廢氣室17和助燃空氣室18，所述冷風(fēng)廢氣室與廢氣出口 1相連、所述助燃空氣室與空氣進口 5相連；所述熱風(fēng)風(fēng)箱具有熱風(fēng)廢氣室19和高溫空氣室20，所述熱風(fēng)廢氣室與廢氣進口 12相連，所述高溫空氣室與空氣出口 11相連， 在冷風(fēng)風(fēng)箱和熱風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)設(shè)置有盤式旋轉(zhuǎn)閥門，所述盤式旋轉(zhuǎn)閥門包括徑向分流器8、周向分流器13和閥座9，所述徑向分流器和周向分流器均為呈八等分的內(nèi)外圓環(huán)組成、其中內(nèi)圓環(huán)和外圓環(huán)上分別間隔設(shè)置有八個內(nèi)分流孔16和八個外分流孔15，內(nèi)、外分流孔均呈扇形，在徑向分流器與周向分流器之間設(shè)置有閥座9，所述閥座固定在轉(zhuǎn)軸4上，閥座9上表面與徑向分流器8下底面相接觸，閥座下表面與周向分流器13上表面接觸，閥座可隨轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)，所述閥座具有三個位置相對的連續(xù)的外分流孔15和三個連續(xù)的內(nèi)分流孔16(如圖 4或圖5所示)，閥座上的三個外分流孔位置和大小與周向或徑向分流器上的外分流孔大小和位置相同；閥座上的三個內(nèi)分流孔位置和大小與周向或徑向分流器上的內(nèi)分流孔大小和位置相同；當(dāng)蓄熱體為八等分時，其中三個外分流孔為蓄熱體蓄熱周期，三個內(nèi)分流孔為蓄熱體放熱周期，其它兩個周期為蓄熱體的次洗和待機周期，在周向分流器與蓄熱體兩端的非接觸面上最好設(shè)置密封層14，八等分的周向分流器將蓄熱體分成八個蓄熱室，當(dāng)然根據(jù)高溫氣體情況也可將蓄熱體分成10等分、12等分和其它等分，蓄熱、放熱和吹洗待機的周期分配也可根據(jù)具體情況決定，但至少保留一個吹洗和一個待機周期。為了提高熱交換效率，在緩沖期內(nèi)從廢氣出口上的另一進口(圖中未標出)通入新鮮空氣并通過閥座上的吹洗孔靠壓力差對殘留在蓄熱體的廢氣進行吹洗，吹洗后的廢氣通過閥座上的吹洗槽從廢氣進口上的另一出口(圖中未標出)向外排出，達到熱交換器一邊工作運行一邊對蓄熱體同時進行清洗的目的，形成放熱，緩沖，吸熱，吹洗的工藝過程循環(huán)工作模式。本實用新型在蓄熱體上端(冷端)的閥座上設(shè)置有吹洗孔22，在蓄熱體下端(熱端)的閥座上設(shè)置有清洗槽23。
權(quán)利要求1.旋轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器，它包括蓄熱體(10)，轉(zhuǎn)軸(4)和盤式旋轉(zhuǎn)閥門，所述蓄熱體上端為冷端、下端為熱端，其特征是所述轉(zhuǎn)軸活動穿過蓄熱體，所述冷端和熱端分別設(shè)置有冷風(fēng)風(fēng)箱(2)和熱風(fēng)風(fēng)箱(21)，所述冷風(fēng)風(fēng)箱具有冷風(fēng)廢氣室(17)和助燃空氣室 (18)，冷風(fēng)廢氣室與廢氣出口(1)相連、助燃空氣室與空氣進口(5)相連；所述熱風(fēng)風(fēng)箱具有熱風(fēng)廢氣室(19)和高溫空氣室(20)，熱風(fēng)廢氣室與廢氣進口( 12)相連，高溫空氣室與空氣出口(11)相連，在冷風(fēng)風(fēng)箱和熱風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)設(shè)置有盤式旋轉(zhuǎn)閥門，所述盤式旋轉(zhuǎn)閥門包括徑向分流器(8 )、周向分流器(13 )和閥座(9 )，所述徑向分流器和周向分流器呈圓環(huán)狀并間隔設(shè)置有內(nèi)分流孔(16)和外分流孔(15)，所述閥座固定設(shè)置在徑向分流器與周向分流器之間的轉(zhuǎn)軸上，所述閥座隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)可使徑向分流器上的外分流孔和內(nèi)分流孔與周向分流器上的外分流孔和內(nèi)分流孔分別對應(yīng)接通和封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器，其特征是在蓄熱體上端的閥座上設(shè)置有吹洗孔(22 )，在蓄熱體下端的閥座上設(shè)置有清洗槽(23 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器，其特征是所述冷風(fēng)風(fēng)箱和熱風(fēng)風(fēng)箱由內(nèi)罩(3)、中間罩(6)和外罩(7)制造而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的旋轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器，其特征是在周向分流器與蓄熱體兩端的非接觸面上設(shè)置密封層(14)。
專利摘要本實用新型公開了旋轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器，它包括蓄熱體(10)，轉(zhuǎn)軸(4)和盤式旋轉(zhuǎn)閥門，所述轉(zhuǎn)軸活動穿過蓄熱體，所述蓄熱體兩端分別設(shè)置有冷風(fēng)風(fēng)箱(2)和熱風(fēng)風(fēng)箱(21)，所述冷風(fēng)風(fēng)箱具有冷風(fēng)廢氣室(17)和助燃空氣室(18)，所述熱風(fēng)風(fēng)箱具有熱風(fēng)廢氣室(19)和高溫空氣室(20)，在冷風(fēng)風(fēng)箱和熱風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)設(shè)置有盤式旋轉(zhuǎn)閥門，所述盤式旋轉(zhuǎn)閥門包括具有間隔設(shè)置有內(nèi)分流孔(16)和外分流孔(15)的徑向分流器(8)和周向分流器(13)，所述閥座固定設(shè)置在徑向分流器與周向分流器之間的轉(zhuǎn)軸上，本實用新型熱效率可提高到90%以上，可減少燃料消耗，降低工業(yè)爐運行成本，提高助燃空氣質(zhì)量。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，使用穩(wěn)定可靠，安裝維護方便，使用壽命長。
文檔編號F28G9/00GK202229224SQ20112033530
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者姚光純, 林杰 申請人:姚光純, 林杰