专利名称：一种旋转蓄热式换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及火焰炉窑燃烧烟气余热回收领域，尤其涉及一种旋转蓄热式换热器。
背景技术：
火焰加热的各种炉窑热工设备在工业领域广泛应用，这些设备在实现其工艺目的时必须燃烧燃料，同时也会产生大量废弃的中、高温烟气，这些高温烟气在排放的同时会带走大量的能源，因此对这些能源进行回收利用是有广泛深远的应用价值。目前国内常规的燃烧烟气余热回收装置主要有两种一种是空气预热器，另一种是换向型蓄热装置。常规的空气预热器主要有间壁式和热管式两种，无论那种方式，均存在换热比表面小，预热空气温度低，换热效率不高的问题，此外，当烟气带有一定腐蚀性时，这两种回收方式均受到很大限制。换向型蓄热装置其核心特点是燃烧器装置自带有蓄热载体，这种燃烧器是成对出现的，工作时，两只燃烧器按设定节拍交替换向，一只燃烧，另一只排烟，烟气流经燃烧器时热量被燃烧器内的蓄热载体置换，烟气低温排放，到下一个周期该燃烧器燃烧时，助燃冷空气从蓄热载体流过并被预热，这种过程周期反复，从而实现了烟气余热回收效果。由于这种换向型蓄热装置中蓄热体有极大的换热比表面积，因此可实现极高的余热回收效果，因此，换向型蓄热装置是一种高效余热回收方式，因此，近年来在各种工业炉窑上广泛应用。但是，这种换向式蓄热装置也有其本身的局限性，由于需要定周期的换向工作，燃烧器频繁交替点火，带来了助燃空气和烟气的流场频繁波动，炉压波动很大，增加了控制上的难度和整个系统的可靠性；同时每次换向的瞬间都需要有一定的时间停止工作，其工作效率受到了限制；此外，一旦一个蓄热装置停止工作，整套系统都处于瘫痪状态，必然造成停产，系统可靠性较弱。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种旋转蓄热式换热器。本实用新型采取以下技术方案实现其发明目的一种旋转蓄热式换热器，包括有机架、蓄热装置、旋转驱动装置和升降机构；所述蓄热装置包括有上盖、中间旋转体和下盖；所述蓄热装置为圆柱形结构，所述上盖位于蓄热装置的顶部，通过连接螺栓固定在机架上，上盖顶部设有热烟气入口及热空气出口，上盖底面具有扇形凸面并由扇形凸面将上盖分隔成为热烟气及热空气两个仓；所述下盖位于蓄热装置的底部，由升降机构支撑，座落在机架上；下盖侧面设有烟气出口及冷空气入口，下盖上表面具有扇形凸面并由扇形凸面将下盖分隔成为冷空气及低温烟气两个仓，下盖的扇形凸面中心固定有一个转轴，下盖外部环周均布有托轮；所述中间旋转体位于蓄热装置中间，由安装在下盖上的托轮支撑；中间旋转体底部中心设有轴孔，下盖上表面中心的转轴上端通过轴承支承于中间旋转体底部中心的轴孔内，构成中间旋转体的旋转中心轴；中间旋转体外部环周均布有柱销；旋转驱动装置由电机减速机及钝齿轮构成；安装在电机减速机输出轴上的钝齿轮与旋转体上的柱销相啮合；在电机驱动下，中间旋转体以转轴为中心旋转；升降机构为均布在下盖底部的四个千斤顶或可调节升降的螺柱；下盖上的冷空气进口与上盖上的热空气出口相对应，下盖上的低温烟气出口与上盖上的热烟气入口相对应，中间旋转体内填充有蓄热介质。上述的旋转蓄热式换热器，所述蓄热介质为蜂窝体或氧化铝陶瓷小球。本实用新型采用上述技术方案所具有的有益效果为①本实用新型旋转蓄热式换热器装置实质上就相当于传统的换热器，能够将常温助燃空气预热后的温度仅比出炉烟气低100°C左右，排出的烟气温度降低到150°C以下，因此，与传统换热器及换向式蓄热装置相比，可实现更高的余热回收效率；
能够保持助燃空气和烟气的稳定流动，阀门无需频繁动作，因此，与换向式蓄热装置相比，系统的运行可罪性有明显提闻;③旋转蓄热式换热器所配的烧嘴数量及安装位置不受限制，燃烧时也无需频繁点火及换向，因此，炉压运行平稳，较好解决了蓄热式换向器炉压过高、炉口冒火问题，大大延长了炉门铸件的使用寿命。④旋转蓄热式换热器装置根据炉窑设备能力设置，燃烧烟气100%从旋转装置本体通过，可实现全烟气余热回收，与换向蓄热式装置相比，无需设置辅助烟道。⑤旋转蓄热式换热器余热燃烧过程始终是稳定的，因此，可实现理想的空燃比调节效果，解决了换向蓄热式装置总是助燃空气过量的问题。⑥旋转蓄热式换热器预热空气的温度和排出烟气的温度可根据中间旋转体的转速进行调节。
图I为本实用新型的结构示意图。图中；1、上盖，2、中间旋转体，3、蓄热介质，4、旋转驱动装置，5、下盖。
具体实施方式
结合附图对本实用新型进一步说明如图I所示，一种旋转蓄热式换热器，包括有机架、蓄热装置、旋转驱动装置和升降机构；所述蓄热装置包括有上盖I、中间旋转体2和下盖5 ;所述蓄热装置为圆柱形结构，所述上盖I安装在蓄热装置的顶部，通过连接螺栓固定在机架上，上盖顶部设有热烟气入口及热空气出口，上盖底面具有扇形凸面并由扇形凸面将上盖分隔成为热烟气及热空气两个仓；所述下盖5位于蓄热装置的底部，由升降机构支撑，座落在机架上；下盖侧面设有烟气出口及冷空气入口，下盖上表面具有扇形凸面并由扇形凸面将下盖分隔成为冷空气及低温烟气两个仓，下盖的扇形凸面中心固定有一个转轴，下盖外部环周均布有托轮；中间旋转体2位于蓄热装置中间，由安装在下盖上的托轮支撑，中间旋转体底部中心设有轴孔，下盖上表面中心的转轴上端通过轴承支承于旋转体底部中心的轴孔内，构成旋转体的旋转中心轴；中间旋转体2外部环周均布有柱销；旋转驱动装置4由电机减速机及钝齿轮构成，电机减速机固定在机架上，电机减速机的输出轴上安装钝齿轮，钝齿轮与中间旋转体4上的柱销相啮合；在电机驱动下，中间旋转体4以转轴为中心旋转；升降机构为均布在下盖底部的四个千斤顶或可调节升降的螺柱。中间旋转体2在垂直方向上沿轴向分为热半区和冷半区，热半区和冷半区中均填充有蓄热介质3,蓄热介质3为招质蜂窝体或氧化招球；与热半区相对的下盖5上设有冷空气进口，与热半区相对的上盖I上设有热空气出口，与冷半区相对的上盖I上设有热烟气进口，与冷半区相对的下盖5上设有低温烟气出口。下盖5上的冷空气进口与上盖I上的热空气出口相对应，下盖5上的低温烟气出口与上盖I上的热烟气入口相对应，中间旋转体内填充有蓄热介质3。具体应用时，常温助燃空气在助燃风机的作用下，经下盖5上的空气进口进入，经过中间旋转体2的热半区，将中间旋转体内的高温蓄热介质3冷却，同时常温助燃空气被加热，通过上盖I上的热空气出口经风道再进入指定燃烧装置进行燃烧。高温的烟气(110(Tl20(TC)在排烟风机抽力作用下通过上盖I上的热烟气进口被抽到中间旋转体2的冷半区，将中间旋转体内的蓄热介质3加热，烟气自身得到冷却，然后通过下盖5上的低温 烟气出口排出。中间旋转体通过旋转驱动装置4的驱动作用保持6(Γ120秒/转的速度不停旋转，将热半区被冷却了的蓄热介质3旋转到炉内高温烟气经过的另一面，利用炉内高温烟气对蓄热介质3进行再加热；同时中间旋转体的冷半区内的蓄热介质3已经被炉内高温烟气加热，送到了热半区，继续为常温的助燃空气进行预热。需要说明的是，冷半区与热半区没有实质的区域划分，是按蓄热介质3的温度高低来划分的，助燃空气经过的蓄热介质3高温区域即为热半区，炉内烟气经过的蓄热介质3低温区域即为冷半区。因中间旋转体2保持6(Γ120秒/转的速度不停旋转，因此两区域是时刻变化的。本实用新型旋转蓄热式换热器是一个连续的预热回收过程，能够保持助燃空气和烟气的稳定流动，没有了换向式蓄热装置的停顿时间，系统的运行效率也有了极大的提高；旋转蓄热式换热器根据蓄热能力的大小，只需一个就能满足不同蓄热能力的要求，无需成对设置，预热空气的温度和排出烟气的温度可根据中间旋转体的转速进行调节，简单可靠。需要理解到的是以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种旋转蓄热式换热器，其特征在于包括有机架、蓄热装置、旋转驱动装置(4)和升降机构；所述蓄热装置包括有上盖(I)、中间旋转体(2)和下盖(5);所述蓄热装置为圆柱形结构，所述上盖(I)位于蓄热装置的顶部，通过连接螺栓固定在机架上，上盖(I)顶部设有热烟气入口及热空气出口，上盖(I)底面具有扇形凸面并由扇形凸面将上盖分隔成为热烟气及热空气两个仓；所述下盖(5)位于蓄热装置的底部，由升降机构支撑，座落在机架上；下盖侧面设有烟气出口及冷空气入口，下盖(5)上表面具有扇形凸面并由扇形凸面将下盖分隔成为冷空气及低温烟气两个仓，下盖的扇形凸面中心固定有一个转轴，下盖外部环周均布有托轮；所述中间旋转体(2)位于蓄热装置中间，由安装在下盖上的托轮支撑；中间旋转体底部中心设有轴孔，下盖上表面中心的转轴上端通过轴承支承于中间旋转体底部中心的轴孔内，构成中间旋转体的旋转中心轴；中间旋转体外部环周均布有柱销；旋转驱动装置(4)由电机减速机及钝齿轮构成；安装在电机减速机输出轴上的钝齿轮与旋转体上的柱销相啮合；升降机构为均布在下盖底部的四个千斤顶或可调节升降的螺柱；下盖(5)上的冷空气进口与上盖(I)上的热空气出口相对应，下盖(5 )上的低温烟气出口与上盖(I)上的热烟气入口相对应，中间旋转体内填充有蓄热介质(3)。
2.按照权利要求I所述的一种旋转蓄热式换热器，其特征在于所述蓄热介质(3)为蜂窝体或氧化招陶瓷小球。
专利摘要本实用新型涉及换热装置，提出一种旋转蓄热式换热器；所述换热器包括有机架、蓄热装置、旋转驱动装置(4)和升降机构；所述蓄热装置包括有上盖(1)、中间旋转体(2)和下盖(5)；所述上盖(1)顶部设有热烟气入口及热空气出口，上盖(1)底面具有扇形凸面并由扇形凸面将上盖分隔成为热烟气及热空气两个仓；所述下盖(5)由升降机构支撑；下盖侧面设有烟气出口及冷空气入口，下盖(5)上表面具有扇形凸面并由扇形凸面将下盖分隔成为冷空气及低温烟气两个仓；中间旋转体(2)内装填有蓄热介质(3)；中间旋转体底部的轴孔，与下盖中心的转轴配合。本实用新型可实现高温烟气80%以上的回收效率。
文档编号F23L15/00GK202692722SQ20122025602
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者余志华 申请人:洛阳中阳热能科技有限公司