专利名称：具有烟气净化过滤功能的高效换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种不仅具有过滤功能，而且能够大幅度地提高热交换效率的一 种具有烟气净化过滤功能的高效换热器，属于动力工程及工程热物理领域。
背景技术：
换热器是工业传热过程必不可少的工艺设备，应用于包括动力、化工、冶金、建筑、 轻工等许多工业部门。但是热脏气体，如熔铝炉、熔铜炉等产生的热脏烟气、煤气发生炉产 生的热脏煤气等，由于含有较多粉尘、液滴等杂质，工业中在处理热脏气体时，为保证换热 器不堵塞，一般多采用无强化换热措施的大管径管式换热器，换热效率极低、设备庞大，或 者在换热器前增设过滤装置，造价高、两设备运行难于匹配，因此目前工业中并无适合热脏 气体的高效换热器。
实用新型内容设计目的避免背景技术中不足之处，提供一种不仅具有过滤功能，而且能够大幅 度地提高热交换效率的一种具有烟气净化功能的新型高效换热器及换热方法，以解决目前 工业中无适合于热脏气体的高效换热器的难题。设计方案为了实现上述设计目的。1、多根换热管束间充满金属小球的设计，是本 实用新型的技术特征之一。这样做的目的在于一是由于位于多根换热管束内的多个金属 小球的球面之间呈相切状态且球缝与球缝之间构成多级蜂窝状过滤体，该多级蜂窝状过 滤体，能够有效地对热脏气体进行过滤，使热脏气体中的粉尘、液滴等杂质被多级蜂窝状过 滤体过滤且存留在其内，当多级蜂窝状过滤体内的小球间缝隙内的粉尘、液滴等杂质过多 时，打开底部的卸球板，将球扒出，打开顶部的装球板置入干净的小球，取出的小球通过高 压空气吹扫、化学溶剂清洗等方法进行再生，进行循环使用；二是由于位于多根换热管束内 的多个金属小球的球面之间呈相切状态且球缝与球缝之间构成多级蜂窝状过滤体，该多级 蜂窝状过滤体与换热管内壁相触，因此在热脏气体通过时，它能够将热脏气体中的热量通 过传导的方式传递到换热管的内壁上且通过换热管的外壁将介质加热，从而达到热交换利 用的目的。2、小球的材质依据热脏气体温度的高低而不同而选择的设计，是本实用新型的 技术特征之二。这样做的目的在于由于不同的材质的小球，不仅传导系统不同，而且耐熔 的熔点不同，因此只有科学地选择小球的材质，才能确保小球既具有良好的热传导性和耐 热性。技术方案具有烟气净化过滤功能的高效换热器，它包括管式换热器，所述管式换 热器由多根换热管束构成且多根换热管束间充满小球，多根换热管束两头分别插入底部水 箱和顶部锅筒中，换热介质水的进口接在底部水箱上，换热后的热水的出口接在顶部锅筒。本实用新型与背景技术相比，一是具有过滤功能；二是高效换热、结构紧凑、设备 易拆卸、小球易更换等，解决了工业中热脏气体换热设备效率低、体积过于庞大、附加过滤 设备的问题；三是采用本申请不仅能够给相关企业带来可观的经济效益，而且实现了对热脏气体进行了净化，改善车间环境、有利于企业实现节能减排。
图1是具有烟气净化过滤功能的高效换热器的立体结构示意图。图2是图1的内部结构示意图。
具体实施方式
实施例1 参照附图1和2。一种具有烟气净化过滤功能的高效换热器，它包括管 式换热器，所述管式换热器由多根换热管束7构成且多根换热管束7间充满小球11，多根 换热管束7两头分别插入底部水箱1和顶部锅筒5中，换热介质水的进口 10接在底部水箱 1上，换热后的热水的出口 6接在顶部锅筒5。所述管式换热器上分别设有空气进口 4和热 脏气体出口 2。换热介质水由底部进口 10进入底部水箱1中，换热管束7插入在底部水箱 1中，水在通过换热管束时吸收高温气体的热量，成为热水或蒸汽由换热管束进入顶部锅筒 5中，由顶部出口 6排出。换热管束与换热器外壁3间填满金属小球11，空气从空气进口 4 进入换热器，从热脏气体出口 2排出。所述小球11的材质依据热脏气体温度的高低而不同，当热脏气体进口温度400°C 以下时，小球可采用普碳钢材质；当进口温度400-900°C时，小球可采用Cr-Mo系列钢材；当 进口温度900-1200 V时，小球可采用Cr-Ni系列钢材；当进口温度大于1200 V时，小球可采 用SiC陶瓷。金属小球的导热率高，并且小球具有极高比表面积，可大幅增强热脏气体侧的 传热，使该侧的换热系数接近于换热介质水侧的换热系数，将两侧换热进行匹配，可大幅提 高换热效率并使换热器更为紧凑。所述多根换热管束7分别设有装球板9、卸球版8。热脏气体通过小球堆积层时， 小球间无规则的、迷宫似的缝隙可允许气流通过，而将粉尘、液滴等杂质截留在小球间缝隙 内，因此对所处理的热脏气体具有过滤功能，当小球间缝隙内的粉尘、液滴等杂质过多时， 热脏气体通过换热器的压降将变大，造成换热器运行成本的增加，此时打开底部的卸球板 9，将球扒出，打开顶部的装球板8置入干净的小球，取出的小球通过高压空气吹扫、化学溶 剂清洗等方法进行再生，进行循环使用。需要理解到的是上述实施例虽然对本实用新型的设计思路作了比较详细的文字 描述，但是这些文字描述，只是对本实用新型设计思路的简单文字描述，而不是对本实用新 型设计思路的限制，任何不超出本实用新型设计思路的组合、增加或修改，均落入本实用新 型的保护范围内。
权利要求一种具有烟气净化过滤功能的高效换热器，它包括管式换热器，其特征是所述管式换热器由多根换热管束构成且多根换热管束间充满小球，多根换热管束两头分别插入底部水箱和顶部锅筒中，换热介质水的进口接在底部水箱上，换热后的热水的出口接在顶部锅筒。
2.根据权利要求1所述的具有烟气净化过滤功能的高效换热器，其特征是所述小球 的材质依据热脏气体温度的高低而不同，当热脏气体进口温度400°C以下时，小球可采用普 碳钢材质；当进口温度400-900°C时，小球可采用Cr-Mo系列钢材；当进口温度900_1200°C 时，小球可采用Cr-Ni系列钢材；当进口温度大于1200°C时，小球可采用SiC陶瓷。
3.根据权利要求1所述的具有烟气净化过滤功能的高效换热器，其特征是所述多根 换热管束分别设有装球板、卸球版。
4.根据权利要求1所述的具有烟气净化过滤功能的高效换热器，其特征是所述管式 换热器上分别设有空气进口和热脏气体出口。
专利摘要本实用新型涉及一种不仅具有过滤功能，而且能够大幅度地提高热交换效率的一种具有烟气净化过滤功能的高效换热器，可适用于熔铝炉、熔铜炉等产生的热脏烟气、煤气发生炉产生的热脏煤气等的一种高效换热器。它包括管式换热器，所述管式换热器由多根换热管束构成且多根换热管束间充满小球，多根换热管束两头分别插入底部水箱和顶部锅筒中，换热介质水的进口接在底部水箱上，换热后的热水的出口接在顶部锅筒。具有高效换热、自过滤、节能、结构紧凑、易清洗、易检修的优点。
文档编号F23J15/00GK201772776SQ20102027570
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者黄梦青 申请人:杭州帕沃节能设备有限公司