專利名稱:復合式金屬換熱器的制作方法
復合式金屬換熱器是直接回收工業(yè)爐窯排出的高溫煙氣所帶走的大量物理顯熱，予熱供燃燒用的空氣或氣體燃料，使廢熱回收再生重新輸入爐內(nèi)的一種新型的熱交換裝置。
一般高中溫火焰爐，煙氣所帶走的熱量約占爐子熱支出的40～60％。在各種爐窯煙氣廢熱回收裝置中，通常以煙氣顯熱直接予熱燃燒用空氣，或空氣與氣體燃料同時予熱。目前，工業(yè)爐窯采用的金屬換熱器按其結(jié)構(gòu)或換熱方式分為圓筒輻射換熱器；管狀對流換熱器；內(nèi)外帶有筋片鑄件單元組合換熱器；管狀加隔板型換熱器；噴流換熱器等，這些換熱器按介質(zhì)流程均為一種結(jié)構(gòu)形式，不適應介質(zhì)在交換過程中溫度變化而改變其傳熱方式的要求，也難使換熱器兩側(cè)的給熱系數(shù)達到最佳值，介質(zhì)的予熱效果不理想。另外，換熱器單一的結(jié)構(gòu)形式，使得其各部分受熱及熱沖擊不均，產(chǎn)生的熱應力使換熱器遭到破壞。上述各種換熱器體積龐大，造價高，安裝不方便。
本復合式金屬換熱器克服了上述換熱器存在的缺點，利用復合結(jié)構(gòu)形式，使得介質(zhì)在各種溫度狀態(tài)下充分進行輻射、對流及傳導換熱，提高綜合換熱系數(shù)，達到了高效傳熱的目的，提高了爐窯的熱效率。
本實用新型根據(jù)介質(zhì)溫度不同，其傳熱方式也隨之改變的原理，在結(jié)構(gòu)上采用復合結(jié)構(gòu)形式以適應傳熱方式改變的要求。復合式金屬換熱器的具體結(jié)構(gòu)是把一端噴流管式換熱器〔7〕套插在圓筒輻射換熱器〔8〕的上部，并與之構(gòu)成一體，二者間由均布的90度彎頭〔4〕串聯(lián)相接。也可根據(jù)需要不加彎頭，用圓筒輻射換熱器和端噴流套管式換熱器分別予熱兩種不同的氣體介質(zhì)。復合式金屬換熱器的下部留有足夠空間，以滿足高溫煙氣輻射換熱。圓筒輻射換熱器〔8〕的內(nèi)、外壁間焊有大量密集排列的筋片〔5〕，其內(nèi)套筒的內(nèi)壁上部和端噴流套管式換熱器的外壁表面焊有大量密集排列的筋片〔6a〕〔6b〕，兩者對應交錯。所有筋片是用來增加介質(zhì)換熱面積，改變介質(zhì)的流動狀態(tài)。該換熱器帶有排煙罩〔1〕，罩內(nèi)有連通空氣介質(zhì)入口〔3〕的噴射器〔2〕，噴射器〔2〕的排煙能力由閘閥〔10〕控制。予熱介質(zhì)出口〔9〕可與燒嘴直接相連接。
本實用新型所用材質(zhì)按其各部位所處溫度不同，采用耐熱鋼、不銹鋼、普碳鋼分別焊制，最終組裝焊接為一體，制成復合式金屬換熱器(如圖一)。焊接過程采用標準焊縫密封焊接，換熱器由300－3000標米3／時為五種規(guī)格。
圖一是復合式金屬換熱器結(jié)構(gòu)縱剖面圖。
圖二是復合式金屬換熱器的具體實施例。
本復合式金屬換熱器考慮到介質(zhì)流程溫度的變化而引起的傳熱方式的改變，采用合理的結(jié)構(gòu)形式，大大提高予熱介質(zhì)的予熱溫度，下表是實際測得的結(jié)果。
本換熱器空氣阻力損失為120－140mmH2O，噴射煙氣用的鼓風量約占燃燒空氣量的1／4－1／5。本換熱器使用壽命大于現(xiàn)有同樣材質(zhì)各種單一結(jié)構(gòu)形式的金屬換熱器，并且其結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，安裝使用方便，比同樣性能的換熱器可節(jié)省材料一半，大大降低了產(chǎn)品造價。
帶有一個或兩個燒嘴的復合式金屬換熱器與循環(huán)氣流爐型，如U型焰或熱爐底，熱爐頂、熱爐壁等回煙形式相結(jié)合，使出爐煙氣直接進入換熱器，予熱后的介質(zhì)直接通過燒嘴供入爐內(nèi)燃燒，圖二為復合式金屬換熱器在鍛造加熱爐具體應用例。圖中〔11〕復合式金屬換熱器；〔12〕燒嘴；〔13〕下排煙循環(huán)氣流加熱爐。實踐證明，該爐體結(jié)構(gòu)合理，節(jié)能效果十分顯著。用噴射排煙可控制空氣予熱溫度和爐膛壓力?？諝忾y門最好設于換熱器前，以便同時調(diào)整風量與噴射排煙能力。
權(quán)利要求
1.由帶有內(nèi)外密集排列筋片[5][6a]的圓筒輻射換熱器[8]及外壁表面帶有密集排列筋片[6b]的端噴流套管式換熱器[7]構(gòu)成的復合式金屬換熱器，該換熱器的上端有一內(nèi)裝有噴射器[2]的排煙罩[1]，噴射器[2]的排煙能力由閘閥[10]控制，被予熱介質(zhì)經(jīng)端噴流套管式換熱器[7]上端的入口[3]進入，介質(zhì)予熱后由圓筒輻射換熱器[8]下端出口[9]排出，本實用新型的特點在于端噴流套管式換熱器[7]套插在圓筒輻射換熱器[8]內(nèi)構(gòu)成一體，二者間由均布的彎頭[4]串聯(lián)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的復合式金屬換熱器，其特點在于該予熱器與燒嘴在介質(zhì)出口〔9〕處直接相連接。
專利摘要
復合式金屬換熱器是由端噴流套管式換熱器和圓筒輻射換熱器構(gòu)成的一種新型熱交換裝置。該裝置可直接回收高溫煙氣廢熱，預熱供燃燒用介質(zhì)。本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，造價低，操作使用靈活，壽命長等優(yōu)點，可提高爐窯熱效率20～30％。
文檔編號F28F1/42GK85203569SQ85203569
公開日1986年8月20日 申請日期1985年8月27日
發(fā)明者孫昌楷 申請人:大連重型機器廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan