一種回收利用煙氣余熱換熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種回收利用煙氣余熱換熱裝置，包括換熱殼體、密封隔板、分層隔板、換熱管件和固定裝置，換熱殼體兩端分別對應有冷空氣進口、熱水出口、高溫煙氣進口以及熱空氣出口、冷水進口和高溫煙氣出口，換熱殼體內(nèi)的密封隔板將換熱殼體分為上腔體和下腔體，分層隔板Ⅰ設置于熱水出口和高溫煙氣進口之間，分層隔板Ⅱ設置于冷水進口和高溫煙氣出口之間，下腔體內(nèi)布置有多排換熱管，換熱管安裝在兩端布置的固定管板上并與固定管板垂直，下腔體內(nèi)布置有制冷劑。本發(fā)明增加了換熱面積，換熱效率高，不僅改善了換熱器結構，而且實現(xiàn)了熱能的分級利用，回收高溫煙氣的廢熱能夠同時加熱兩種工質(zhì)，降低了成本，實現(xiàn)了能量品質(zhì)的提升。
【專利說明】一種回收利用煙氣余熱換熱裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種節(jié)能裝置，具體地說是余熱換熱裝置。
【背景技術】
[0002]目前，國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)普遍采用燃油、燃煤方式來獲得生產(chǎn)所需大量熱量，在生產(chǎn)過程中很多耗能設備產(chǎn)生大量煙氣排入大氣，煙氣成為一般耗能設備浪費能量的主要途徑，比如鍋爐排煙損失大約占鍋爐熱損失的80%，而其他設備比如印染行業(yè)的定型機、烘干機以及金屬冶煉用的冶金爐等主要耗能都是通過煙氣排放，既污染了環(huán)境也浪費了大量的熱能?，F(xiàn)有煙氣余熱回收裝置主要有空氣預熱器、熱管換熱器和節(jié)能陶瓷換熱器等，這些換熱器一般只能加熱一種工質(zhì)，換熱效率低，不能實現(xiàn)余熱的綜合利用，而且存在結構復雜、易積灰、成本高等問題，使得煙氣余熱回收在工業(yè)生產(chǎn)中不能很好的推廣開來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供能同時加熱兩種介質(zhì)，換熱效率較高的一種回收利用煙氣余熱換熱裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明一種回收利用煙氣余熱換熱裝置，其特征是:包括換熱殼體，換熱殼體里安裝密封隔板，密封隔板將換熱殼體隔成上腔體和下腔體，下腔體里安裝第一固定管板、第二固定管板、第一分層隔板、第二分層隔板，第一固定管板和第二固定管板將下腔體分隔成左、中、右腔體，第一分層隔板位于左腔體里并將左腔體分隔成左上腔體和左下腔體，第二分隔板位于右腔體里將右腔體分隔成右上腔體和右下腔體，中腔體里安裝一級冷凝管和蒸發(fā)管，第一固定管板和第二固定管板上均設置通孔，一級冷凝管和蒸發(fā)管分別通過不同的通孔安裝在第一固定管板和第二固定管板之間，一級冷凝管在高度上位于第一分層隔板和第二分層隔板之上，蒸發(fā)管在高度上位于第一分層隔板和第二分層隔板之下，所述的右上腔體構成冷水進口，左上腔體構成熱水出口，冷水進口、一級冷凝管、熱水出口依次連通，所述的左下腔體構成高溫煙氣進口，右下腔體構成高溫煙氣出口，高溫煙氣進口、蒸發(fā)管、高溫煙氣出口依次連通，密封隔板上設置與上腔體和下腔體相連通的通孔，上腔體里安裝二級冷凝管，二級冷凝管豎直設置，其管口安裝在通孔里，上腔體的左右兩端分別構成冷空氣進口和熱空氣出口，中腔里充有制冷劑。
[0006]本發(fā)明還可以包括:
[0007]1、上腔體的上端固定有頂部定位板，二級冷凝管的上端部固定在頂部定位板里，二級冷凝管的上端部和頂部定位板之間通過密封墊密封。
[0008]2、上腔體的下端設置排污口，中腔的上端設置沖液排氣口，換熱殼體的外部包裹有保溫層。
[0009]3、所述的一級冷凝管為螺旋扁管，所述的蒸發(fā)管外壁設置螺旋橫翅片，相鄰的上下層的蒸發(fā)管排列方式為等邊三角形排列。[0010]4、所述的二級冷凝管外壁設置圓形橫向翅片，圓形橫向翅片與密封隔板平行，二級冷凝管內(nèi)壁開有作為毛細結構提供回流通道的矩形截面溝槽；所述的一級冷凝管與一級冷凝管之間平行排列，二級冷凝管與二級冷凝管之間平行排列，二級冷凝管軸線的延長線與一級冷凝管不相交。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:本發(fā)明結構緊湊，占用空間小，蒸發(fā)管和一級冷凝管共用下腔體，改善了換熱器結構，實現(xiàn)了熱能的優(yōu)化利用；密封隔板和分層隔板良好的密封性保證了裝置的正常運行，避免工質(zhì)間的交叉污染；換熱殼體內(nèi)部壓力小于大氣壓力，固定管板不僅實現(xiàn)對換熱管件的固定連接，而且對換熱殼體起支撐作用；換熱效率高，熱量損失小，整個換熱過程是在封閉的換熱殼體內(nèi)進行，殼體保溫良好，螺旋扁管和翅片管增強了流體的徑向混合，破壞傳熱邊界層，增加了換熱面積，換熱效果好；實現(xiàn)了熱能的分級利用，一級冷凝管和二級冷凝管之間交叉排列，不影響傳熱介質(zhì)對流換熱效果，采用一級冷凝管和二級冷凝管不僅可以同時加熱兩種工質(zhì)，而且能夠充分發(fā)揮熱管的均溫作用，使得被加熱工質(zhì)吸熱更充分，從而提高傳熱效率；螺旋扁管內(nèi)流體周期性的改變運動方向和速度，不易結垢，有助于保持內(nèi)表面的清潔和保證裝置長期穩(wěn)定的運行；充液排氣口能夠?qū)⒉荒詺怏w及時的排出，從而有效防止換熱殼體內(nèi)部換熱惡化，保證換熱效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的側視圖；
[0014]圖3為本發(fā)明的俯視圖；
[0015]圖4為本發(fā)明二級冷凝管結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:
[0017]結合圖1?4，本發(fā)明一種回收利用煙氣余熱換熱裝置包括:換熱殼體7、密封隔板
3、分層隔板、換熱管件和固定裝置，其中，換熱殼體7兩端分別對應有冷空氣進口 14、熱水出口 12、高溫煙氣進口 10以及熱空氣出口 2、冷水進口 4和高溫煙氣出口 6，換熱殼體7內(nèi)的密封隔板3將換熱殼體7分為上腔體和下腔體，分層隔板I 11設置于熱水出口 12和高溫煙氣進口 10之間，分層隔板II 5設置于冷水進口 4和高溫煙氣出口 6之間，下腔體內(nèi)布置有多排換熱管，換熱管安裝在兩端布置的固定管板9上并與固定管板垂直，下腔體內(nèi)布置有制冷劑17。換熱殼體7為耐腐蝕金屬材料，外包有保溫層18。上腔體內(nèi)布置有多排翅片管作為二級冷凝管15，二級冷凝管15焊接在密封隔板3上，密封隔板3開有若干通孔，該通孔直徑和二級冷凝管15直徑相匹配，二級冷凝管15的頂端和換熱殼體7的頂部定位板I通過密封墊20密封連接。二級冷凝管15外側為圓形橫向翅片，翅片與密封隔板3平行，管內(nèi)側開有矩形截面溝槽，作為毛細結構提供回流通道。下腔體內(nèi)布置有多排換熱管，換熱管包括螺旋扁管和翅片管，螺旋扁管作為一級冷凝管13，翅片管作為蒸發(fā)管8，蒸發(fā)管8外側設有螺旋橫翅片，翅片呈螺旋狀布滿在蒸發(fā)管8上。蒸發(fā)管8內(nèi)壁面涂有防腐層，蒸發(fā)管8的排列方式為等邊三角形排列。一級冷凝管13和二級冷凝管15的排列均為平行排列，兩者之間交叉排列。排污口 16安裝在上腔體側壁底部，充液排氣口 19安裝在下腔體側壁上部，充液排氣口 19用來排出不凝性氣體和補充制冷劑17。
[0018]本發(fā)明包括換熱殼體7、密封隔板3、分層隔板、換熱管件和固定裝置，其中，換熱殼體7兩端分別對應有冷空氣進口 14、熱水出口 13、高溫煙氣進口 10以及熱空氣出口 2、冷水進口 4和高溫煙氣出口 6，換熱殼體內(nèi)橫向安裝的密封隔板3將換熱殼體7分為上腔體和下腔體，上腔體內(nèi)布置有多排翅片管作為二級冷凝管15，冷凝管焊接在密封隔板3上，密封隔板3上開有和二級冷凝管15直徑相匹配的通孔，二級冷凝管15的頂端和換熱殼體7的頂部定位板I通過密封墊20密封連接；下腔體內(nèi)布置有多排換熱管，換熱管安裝在兩端布置的固定管板9上并與固定管板垂直，換熱管包括螺旋扁管和翅片管，螺旋扁管作為一級冷凝管13，翅片管作為蒸發(fā)管8 ;分層隔板I 11設置于熱水出口 12和高溫煙氣進口 10之間，分層隔板II 5設置于冷水進口 4和高溫煙氣出口 6之間，下腔體內(nèi)布置有制冷劑17。
[0019]所述蒸發(fā)管8內(nèi)壁面涂有防腐層，蒸發(fā)管8外側設有螺旋橫翅片，翅片呈螺旋狀布滿在蒸發(fā)管上，蒸發(fā)管8的排列方式為等邊三角形排列。
[0020]所述一級冷凝管13和二級冷凝管15的排列均為平行排列，兩者之間交叉排列。
[0021]圖4所示，二級冷凝管15外側為圓形橫向翅片，翅片與密封隔板3平行，管內(nèi)側開有矩形截面溝槽，作為毛細結構提供回流通道。
[0022]圖2所示，排污口 16安裝在上腔體側壁底部，充液排氣口 19安裝在下腔體側壁上部，充液排氣口 19用來排出不凝性氣體和補充制冷劑17。
[0023]本發(fā)明的工作原理:高溫煙氣從高溫煙氣進口 10進入布置在換熱殼體7下腔體中的蒸發(fā)管8，蒸發(fā)管8被制冷劑17浸沒，高溫煙氣的熱量被蒸發(fā)管8外部的制冷劑17吸收，煙氣溫度迅速下降，從高溫煙氣出口 6排出；制冷劑17充分吸收煙氣熱量，汽化沸騰并向上運動，將熱量首先傳遞給從冷水進口 4流進一級冷凝管13內(nèi)部的螺旋流動的冷水，煙氣和冷水逆向流動，增強了換熱效果，冷水吸收大量熱量變成熱水從熱水出口 12流出，此時制冷劑17充滿整個下腔體，接著向上流動，通過密封隔板3上的通孔進入均勻分布在上腔體內(nèi)部的二級冷凝管15內(nèi)腔，一級冷凝管13和二級冷凝管15均為平行排列，兩者之間交叉排列，結構合理不影響傳熱介質(zhì)流動通道和對流換熱效果；冷空氣從冷空氣進口 14進入上腔體二級冷凝管15外部空間，高速冷空氣快速沖刷二級冷凝管15，冷空氣吸收管內(nèi)制冷劑17釋放的大量熱量升溫成為熱空氣，升溫后的熱空氣從熱空氣出口 2排出；蒸發(fā)狀態(tài)的制冷劑17經(jīng)過兩級放熱后冷凝成液態(tài)，在重力作用下沿著二級冷凝管15內(nèi)側溝槽回流，落到下腔體底部，如此循環(huán)往復，將高溫煙氣的熱量以制冷劑17為傳熱介質(zhì)傳遞給冷水和冷空氣，達到加熱兩種工質(zhì)的要求。
[0024]本發(fā)明結構簡單合理，便于維護，良好的密封性和穩(wěn)定性保證了裝置長期穩(wěn)定的運行，增加了換熱面積，換熱效率高，不僅改善了換熱器結構，而且實現(xiàn)了熱能的分級利用，回收高溫煙氣的廢熱能夠同時加熱兩種工質(zhì)，降低了成本，實現(xiàn)了能量品質(zhì)的提升。
【權利要求】
1.一種回收利用煙氣余熱換熱裝置，其特征是:包括換熱殼體，換熱殼體里安裝密封隔板，密封隔板將換熱殼體隔成上腔體和下腔體，下腔體里安裝第一固定管板、第二固定管板、第一分層隔板、第二分層隔板，第一固定管板和第二固定管板將下腔體分隔成左、中、右腔體，第一分層隔板位于左腔體里并將左腔體分隔成左上腔體和左下腔體，第二分隔板位于右腔體里將右腔體分隔成右上腔體和右下腔體，中腔體里安裝一級冷凝管和蒸發(fā)管，第一固定管板和第二固定管板上均設置通孔，一級冷凝管和蒸發(fā)管分別通過不同的通孔安裝在第一固定管板和第二固定管板之間，一級冷凝管在高度上位于第一分層隔板和第二分層隔板之上，蒸發(fā)管在高度上位于第一分層隔板和第二分層隔板之下，所述的右上腔體構成冷水進口，左上腔體構成熱水出口，冷水進口、一級冷凝管、熱水出口依次連通，所述的左下腔體構成高溫煙氣進口，右下腔體構成高溫煙氣出口，高溫煙氣進口、蒸發(fā)管、高溫煙氣出口依次連通，密封隔板上設置與上腔體和下腔體相連通的通孔，上腔體里安裝二級冷凝管，二級冷凝管豎直設置，其管口安裝在通孔里，上腔體的左右兩端分別構成冷空氣進口和熱空氣出口，中腔里充有制冷劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種回收利用煙氣余熱換熱裝置，其特征是:上腔體的上端固定有頂部定位板，二級冷凝管的上端部固定在頂部定位板里，二級冷凝管的上端部和頂部定位板之間通過密封墊密封。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種回收利用煙氣余熱換熱裝置，其特征是:上腔體的下端設置排污口，中腔的上端設置沖液排氣口，換熱殼體的外部包裹有保溫層。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種回收利用煙氣余熱換熱裝置，其特征是:所述的一級冷凝管為螺旋扁管，所述的蒸發(fā)管外壁設置螺旋橫翅片，相鄰的上下層的蒸發(fā)管排列方式為等邊三角形排列。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種回收利用煙氣余熱換熱裝置，其特征是:所述的一級冷凝管為螺旋扁管，所述的蒸發(fā)管外壁設置螺旋橫翅片，相鄰的上下層的蒸發(fā)管排列方式為等邊三角形排列。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的一種回收利用煙氣余熱換熱裝置，其特征是:所述的二級冷凝管外壁設置圓形橫向翅片，圓形橫向翅片與密封隔板平行，二級冷凝管內(nèi)壁開有作為毛細結構提供回流通道的矩形截面溝槽；所述的一級冷凝管與一級冷凝管之間平行排列，二級冷凝管與二級冷凝管之間平行排列，二級冷凝管軸線的延長線與一級冷凝管不相交。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種回收利用煙氣余熱換熱裝置，其特征是:所述的二級冷凝管外壁設置圓形橫向翅片，圓形橫向翅片與密封隔板平行，二級冷凝管內(nèi)壁開有作為毛細結構提供回流通道的矩形截面溝槽；所述的一級冷凝管與一級冷凝管之間平行排列，二級冷凝管與二級冷凝管之間平行排列，二級冷凝管軸線的延長線與一級冷凝管不相交。
8.根據(jù)權利要求4所述的一種回收利用煙氣余熱換熱裝置，其特征是:所述的二級冷凝管外壁設置圓形橫向翅片，圓形橫向翅片與密封隔板平行，二級冷凝管內(nèi)壁開有作為毛細結構提供回流通道的矩形截面溝槽；所述的一級冷凝管與一級冷凝管之間平行排列，二級冷凝管與二級冷凝管之間平行排列，二級冷凝管軸線的延長線與一級冷凝管不相交。
9.根據(jù)權利要求5所述的一種回收利用煙氣余熱換熱裝置，其特征是:所述的二級冷凝管外壁設置圓形橫向翅片，圓形橫向翅片與密封隔板平行，二級冷凝管內(nèi)壁開有作為毛.細結構提供回流通道的矩形截面溝槽；所述的一級冷凝管與一級冷凝管之間平行排列，二級冷凝管與二級冷凝管之間平行排列，二級冷凝管軸線的延長線與一級冷凝管不相交。
【文檔編號】F28D15/02GK103712495SQ201310692437
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權日:2013年12月17日
【發(fā)明者】李彥軍, 姜洋, 吳浩宇, 李曉明 申請人:哈爾濱工程大學