一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置及其制造方法，包括进水管、水冷外壁、水冷内壁、换热管、水冷壁隔断、消声扰流片、出水管、消音涂料层、消音棉、保温材料、防护外壳、连接法兰、变径段等，还包括一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置的制造方法。通过带消音功能的烟气余热回收装置不仅可回收燃气动力设备的烟气余热，还能降低烟气流速，从根本上降低噪声源，同时在水冷外壁喷涂多层纳米吸音涂料，进一步降低燃气动力设备烟气流动产生的噪音，并通过对装置内部结构排布和制造方法进行系列优化，使带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置具有结构紧凑、传热性能好、消音效果突出等特点，实现节能和降噪一体化功能，本发明适用于燃气动力设备尾部烟气余热回收利用系统和消音降噪工程领域。
【专利说明】一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置及其制造方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置，具体是用于回收燃气锅炉尾部高温烟气余热，同时替代烟囱上原有消音器，实现烟气余热回收与和消音功能一体化，具有结构紧凑、传热性能好、消音效果突出等优点，本发明适用于燃气动力设备尾部烟气余热回收利用系统和消音降噪工程应用。
[0002]本发明还涉及一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置的制造方法，特别是内部结构和吸音涂层的制造方法。
【背景技术】
[0003]目前普通燃气锅炉等热能动力设备排烟温度约150?250°C，排烟热损失较大，造成能源浪费和环境污染。一般每台燃气锅炉烟道上加装有消音器，以降低锅炉房内噪声，该消音器一般采用阻抗复合型或小孔型消音器，可降低噪音约10?30dB(A)，这种消音器不仅体积庞大且流动阻力高。
[0004]燃气锅炉在尾部加装烟气余热回收装置后再经消音器，其流动阻力很大，甚至会影响锅炉正常排烟，亟需一种流动阻力小，具有消音功能的烟气余热回收一体化装置，通过调研发现目前国内外并无类似设备。
【发明内容】
[0005](一)要解决的问题
[0006]本发明的目的是提供一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置及其制造方法，以回收利用燃气动力设备排放烟气中的余热，并降低燃气动力设备烟气流动产生的噪音，实现节能和降噪一体化。.
[0007]( 二)带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置
[0008]本发明的带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置包括烟囱式烟气余热回收装置主要包括进水管、水冷外壁、水冷内壁、换热管、水冷壁隔断、消声扰流片、出水管、消音涂料层、消音棉、保温材料、防护外壳、连接法兰、变径段。其特征是所述的进水管和出水管与水冷外壁连接，被加热水与烟气之间呈逆流交叉排布，以增加换热；所述的水冷壁隔断是将水冷内壁和水冷外壁之间形成的水冷壁内腔分隔开来，以便于水流均匀分布；所述的换热管采用耐腐蚀的不锈钢翅片管，换热管与水冷内壁相连，且伸入水冷壁内腔约Icm ;所述的消声扰流片采用不锈钢材质，紧粘附于水冷内壁的内侧，呈波浪纹结构向下倾斜排布，可加强烟气扰动，以增强烟气侧换热，同时增加烟气侧换热面积，从而提高由烟气侧向水侧的换热量，除此之外，可将噪音传递给换热管和水冷内壁以利于降低噪音；所述的消音涂料层是喷涂在水冷外壁外侧，吸声涂料干燥后在层外加附消音棉和保温材料；所述的防护外壳作为消音棉和保温材料的保护层。
[0009](三)带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置的制造方法
[0010]本发明提供了一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置的制造方法，其特征在于该方法按如下步骤进行:
[0011](I)以不锈钢管为基管，外面套4mm厚的铝管，外套铝管经挤压形成铝翅片，换热管即为不锈钢铝翅片式换热管；
[0012](2)将换热管与水冷内壁氩弧焊焊接连接，焊接位置位于水冷内壁外侧，水冷内壁内侧粘固消声扰流片，消声扰流片与换热管相互配合布置，需分层安装。
[0013](3)水冷壁隔断焊接。水冷内壁与水冷外壁之间通过水冷壁隔断将水流隔开，水冷内壁与水冷外壁上下两端均焊接密封。
[0014](4)进水管和出水管分别与水冷外壁氩弧焊焊接。
[0015](5)压力试验合格后，在水冷外壁外侧喷涂吸声涂料。
[0016](7)吸声涂料干燥后，水冷外壁外层由内向外依次增装消音棉、保温材料和防护外壳。
[0017]上述制造方法中所述的消声扰流片安装为制造安装的关键之一，该部件由换热管作支撑，消声扰流片凹槽与换热管紧密卡接，同时与水冷内壁内侧采用粘合剂硬化粘结，消声扰流片与换热管之间交替分层安装，消声扰流片固定牢固可靠。
[0018]上述制造方法中所述的吸声涂料采用纳米多层结构材料，将水性涂料分子材料夹在中间，在整个中间膜均匀地分布了具有隔音效果的微粒子，可有效降低传输声波能量，达到吸音隔音效果。
[0019](四)有益效果
[0020]本发明的技术方案通过回收高温烟气余热，被加热水带走烟气中的热量，提高锅炉热效率5%以上，同时降低烟气流速1.2?1.4倍，从根本上降低了烟气噪音，同时对内部结构进行了系列油画，并采取噪音阻尼和传导措施，可有效消除燃气动力设备尾部噪音20dB (A)以上，从而实现节能和降噪双重功效。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置结构图。
[0022]图2为本发明一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置剖面图。
[0023]图3为本发明消声扰流片结构图。
【具体实施方式】
[0024]以下附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0025]图1为一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置结构图，同时参考图2 —种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置剖面图，如图所示，烟囱式烟气余热回收装置主要包括进水管1、水冷外壁2、水冷内壁3、换热管4、水冷壁隔断5、消声扰流片6、出水管7、消音涂料层8、消音棉9、保温材料10、防护外壳11、连接法兰12、变径段13。其特征在于:所述的进水管I位于主体上部，出水管7位于主体下部，被加热水沿着水流流向14流动，与主体内烟气流向15呈逆流排布，可有效增强换热；所述的水冷外壁2与进水管I和出水管7相连，水冷内壁3与各换热管4相连，水冷外壁2和水冷内壁3间形成水冷壁内腔，水冷壁内腔可将水流均匀分布至各换热管4内，同时吸收由换热管4传来的噪音；所述的换热管4采用翅片式换热管，结构紧凑，换热面积增加，其中换热管4伸进水冷壁内腔约1cm，可将烟囱内噪音传输至水冷壁内腔，增加降噪效果；所述的消声扰流片6采用不锈钢材质，波浪纹结构倾斜排布，增强烟气扰动，提高烟气侧换热系数，强化烟气对流换热效果，同时消声扰流片6增加了换热面积，且与水冷内壁的内侧连接紧密，增加烟气侧向水冷内壁的换热量，提高了传热能力；所述的水冷壁隔断5是将循环水流隔离开，实现被加热水与烟气呈逆流排布；所述的消音涂料层8粘附在水冷外壁2的外侧，由内向外依次加装有消音棉9和保温材料10，最外层为防护外壳11 ;所述的变径段13可将主体与原有烟道由连接法兰12连接起来。
[0026]图3为本发明消声扰流片结构图，如图所示，消声扰流片6应配合换热管4 一起安装，消声扰流片凹槽6-2与换热管4同管径，凹槽6-2的间距与换热管6的间距相一致，其中依靠换热管6的翅片固定，同时消声扰流片连接处使用粘合剂硬化固结；在所示的实施例中，消声扰流片6中的扰流翅6-1采用不锈钢材质，呈波浪线形向下倾斜排布，与水冷内壁3呈30°?45°夹角，可有效扰动烟气流动，增加换热，同时可将烟气噪音经由消声扰流片6传递至水冷内壁3，在水冷壁内腔噪音会大大降低。消声扰流片6安装前应按要求的形状弯曲，并将凹槽6-1与换热管卡接固定，同时连接处用粘合剂硬化连接，安装完一层再安装相邻的下一层，从而使消声扰流片6与水冷内壁3的内侧紧密固结。
[0027]以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见的想到一些雷同、替代方案，均应落入本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种带消音功能的烟?式烟气余热回收装置，包括进水管、水冷外壁、水冷内壁、换热管、水冷壁隔断、消声扰流片、出水管、消音涂料层、消音棉、保温材料、防护外壳、连接法兰、变径段。其特征在于:换热管与水冷内壁连接，水冷外壁外侧喷涂吸音涂料，并在消音涂料层上附有消音棉和保温材料，所述的水冷内壁的内侧分布有消声扰流片。
2.权利要求1所述的水冷内壁和水冷外壁，其特征是半圆柱型结构，水冷内外壁之间形成水冷壁内腔，水冷内壁与翅片管相连，水在水冷壁内腔中形成水幕，可均匀分布水量且能吸收从换热管内传出的噪音。
3.权利要求1所述的换热管，其特征是不锈钢翅片管，采用叉排结构，低温水在管内流动，高温烟气在管外流动，结构紧凑，且翅片管伸入水冷内壁约1cm，使烟气噪音更有效的传递到水冷壁内腔。
4.权利要求1所述的消声扰流片，其特征是布置在水冷内壁内侧，采用不锈钢材质，波浪纹结构倾斜排布，增强烟气扰动，提高烟气侧换热。
5.权利要求1所述的水冷壁隔断，其特征是将水流隔断均匀分布，改变水流方向，使被加热水与烟气呈逆向流动，以增强传热效果。
6.权利要求1所述的消音涂料层和消音棉，其特征是在水冷外壁涂多层纳米消音涂料，干燥后再加装消音棉和保温材料，最后加防护外壳。
7.权利要求1所述的带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置，其特征是烟气断面流速低于烟囱内流速，且烟气被吸热降温后，烟气流速降低，噪音降低更显著。
8.一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置的制造方法中，消声扰流片是由换热管作支撑，消声扰流片上下层需分层安装，紧密卡接，同时采用粘合剂硬化粘结于水冷内壁的内侧。
9.一种带消音功能的烟囱式烟气余热回收装置的制造方法中，吸声涂料层采用纳米多层结构材料，中间均匀分布具有隔音效果的微粒子，可有效降低传输声波能量，达到吸音隔首效果。
【文档编号】F28F1/12GK103438732SQ201310385549
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】丁琦, 穆连波, 张春蕾 申请人:北京金房暖通节能技术股份有限公司