具有垂直低阻力热管的烟气余热回收装置的制作方法

本发明涉及烟气余热回收技术领域，特别涉及一种具有垂直低阻力热管的烟气余热回收装置。

背景技术：

在很多的工业生产中，要排放大量的高温废气，很多时候这些废气通常直接排放掉，这样不仅造成了热能的浪费，而且对环境产生了热污染。目前尽管有很多余热回收利用装置，但是目前采用的热交换器的交换效率较低，仍存在着大量热能的浪费。而且，这些装置对含尘烟气进行余热回收时，会造成出气口堵塞的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种具有垂直低阻力热管的烟气余热回收装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有垂直低阻力热管的烟气余热回收装置，具有垂直低阻力热管的烟气余热回收装置，包括壳体、隔热板和若干热管，壳体由隔热板分隔成上壳体和下壳体，在上壳体的两侧分别设有换热介质进口和换热介质出口，下壳体的两侧分别设有烟气进口和烟气出口；若干热管呈数排交错排列的安装在隔热板上，热管的冷凝端位于上壳体内，热管的蒸发端位于下壳体内，热管的外表面配置高密度多层多列的线状折弯换热件，线状折弯换热件由一根金属丝经过四次折弯形成第一折弯部、第二折弯部、第三折弯部、第四折弯部和第五折弯部，线状折弯换热件通过第一折弯部和第五折弯部与热管的外表面焊接。

其有益效果是，本发明采用热管作为换热元件，热管的换热效率要大大高于普通的换热管，将大大提高本发明的换热效率，余热回收效率高，并能够有效降低烟气温度，保证烟气处理的后续工序(比如：烟气的除尘工作)顺利进行。考虑到烟气和热管内的工作液对管壁换热系数不一样，热管内的工作液的换热系数一般都很高，而热管蒸发端外侧流动的烟气，其换热系数一般较低，两者相差几十倍甚至上百倍，这样烟气侧换热系数低，换热能力低，限制了传热量的提高，而本发明中热管的表面设置高密度的线状折弯换热件，热管的实际传热面积将大大提高，则热管的传热效果将大大增加，能够大大提高热管的传热量，进一步提高本发明的换热效率，隔热板将壳体分成上壳体和下壳体，热管的冷凝端位于上壳体内，热管的蒸发端位于下壳体内，隔热板能够阻止壳体内热量扩散，避免借助热管冷凝端的热传递而升温的换热介质又将热量传递给下方的烟气，进一步提高换热效率。

其中，换热介质用于存储从烟气中回收的热量，换热介质可以是水或者其他流体。

在一些实施方式中，第一折弯部和第五折弯部沿着热管纵向焊接，每层线状折弯换热件的第三折弯部上焊有不锈钢圈，不锈钢圈将同一层的线状折弯换热件抱箍住。

其有益效果是，每层线状折弯换热件的第三折弯部上焊有不锈钢圈，不锈钢圈将同一层的线状折弯换热件抱箍住，每层不锈钢圈再一次增加了每层的传热面积，换热效果进一步增强，换热效率更高，换热更理想，同时不锈钢圈还对同一层的线状折弯换热件起到一个稳固连接的作用。

在一些实施方式中，还包括控制器，换热介质进口配置电动调节阀和第一测温计，换热介质出口配置第二测温计，烟气进口配置流量计和第三测温计，烟气出口配置第四测温计，电动调节阀、流量计、第一测温计、第二测温计、第三测温计和第四测温计均与控制器相连。

其有益效果是，控制器能够实时的显示烟气进口、烟气出口、换热介质进口、换热介质出口处的温度，并能通过烟气进口处和换热介质进口处的温度值自动调节烟气的进气量和换热介质的流量，使得烟气出口处和换热介质出口处的温度达到预定值；电动调节阀、流量计、第一测温计、第二测温计、第三测温计和第四测温计使得本发明自动化程度提高，操作简单。

其有益效果是，不锈钢材质或碳钢材质或钢铝复合材质耐高温耐腐蚀，更加适合本发明的应用场所。

附图说明

图1为本发明一实施方式的具有垂直低阻力热管的烟气余热回收装置的结构示意图；

图2为图1中所示的热管表面示意图；

图3为线状折弯换热件的结构示意图；

图4为线状折弯换热件的另一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1～图4示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的具有垂直低阻力热管的烟气余热回收装置。如图所示，具有垂直低阻力热管的烟气余热回收装置，包括壳体1、隔热板2和若干热管3，隔热板2的材质可以由技术人员根据实际需要选择不同材质；壳体1由隔热板2分隔成上壳体101和下壳体102，在上壳体101的两侧分别设有换热介质进口1011和换热介质出口1012，换热介质用于存储从烟气中回收的热量，换热介质可以是水或者其他流体，下壳体102的两侧分别设有烟气进口1021和烟气出口1022；若干热管3呈数排交错排列的安装在隔热板2上，热管3的冷凝端位于上壳体101内，热管3的蒸发端位于下壳体102内，热管3的种类也可以根据实际需要进行选择，例如选用重力式热管3；热管3的外表面配置高密度多层多列的线状折弯换热件4，线状折弯换热件4由一根金属丝经过四次折弯形成第一折弯部401、第二折弯部402、第三折弯部403、第四折弯部404和第五折弯部405，线状折弯换热件4通过第一折弯部401和第五折弯部405与热管3的外表面焊接，在高密度多层多列的线状折弯换热件4中，层与层之间的间距，列与列之间的间距可以根据实际需要进行调整，而且，层与层之间，列与列之间可以相互交错结构，线状折弯换热件4的密度可以根据实际需要进行设定，线状折弯换热件4的直径大小也可以根据实际需要选择合适直径的不锈钢材质或者钢铝复合材质或者碳钢材质的金属丝制成；下壳体102的下端是锥角为60度的圆锥体，且下壳体102底部设有烟尘出口1023。

其有益效果是，本发明采用热管3作为换热元件，热管3充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管3将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力，热管3的换热效率要大大高于普通的换热管，将大大提高本发明的换热效率，余热回收效率高，并能够有效降低烟气温度，保证烟气处理的后续工序(比如：烟气的除尘工作)顺利进行。考虑到烟气和热管3内的工作液对管壁换热系数不一样，热管3内的工作液的换热系数一般都很高，而热管3蒸发端外侧流动的烟气，其换热系数一般较低，两者相差几十倍甚至上百倍，这样烟气侧换热系数低，换热能力低，限制了传热量的提高，而本发明中热管3的表面设置高密度的线状折弯换热件4，线状折弯换热件4制作简单，线状折弯换热件4通过第一折弯部401和第五折弯部405与热管3焊接，使得在线状折弯换热件4与热管3之间的连接更加稳固，线状折弯换热件4不易从热管3上松脱，高密度的线状折弯换热件4使得热管3的实际传热面积将大大提高，解决了烟气侧换热“瓶颈”，热管3的传热效果将大大增加，能够大大提高热管的传热量，进一步提高本发明的换热效率；隔热板2将壳体1分成上壳体101和下壳体102，热管3的冷凝端位于上壳体101内，热管3的蒸发端位于下壳体102内，隔热板2能够阻止壳体1内热量扩散，避免借助热管3冷凝端的热传递而升温的换热介质又将热量传递给下方的烟气，进一步提高换热效率；下壳体102的下端设置成锥角为60度的圆锥体更利于烟气中烟尘的沉积和聚集，烟尘顺着圆锥体滑落至下壳体102底部，然后从烟尘出口1023排出，能够有效地避免烟气中的烟尘堵塞烟气出口1022。

优选地，第一折弯部401和第五折弯部405沿着热管3纵向焊接，每层线状折弯换热件4的第三折弯部403上焊有不锈钢圈406，不锈钢圈406将同一层的线状折弯换热件4抱箍住，其中不锈钢圈406也可以用钢铝复合圈或者碳钢圈代替。

其有益效果是，每层线状折弯换热件4的第三折弯部403上焊有不锈钢圈406，不锈钢圈406将同一层的线状折弯换热件4抱箍住，每层不锈钢圈406再一次增加了每层的传热面积，换热效果进一步增强，换热效率更高，换热更理想，同时不锈钢圈406还对同一层的线状折弯换热件4起到一个稳固连接的作用。

优选地，还包括控制器9，换热介质进口1011配置电动调节阀10和第一测温计5，换热介质出口1012配置第二测温计6，烟气进口1021配置流量计11和第三测温计7，烟气出口1022配置第四测温计8，电动调节阀10、流量计11、第一测温计5、第二测温计6、第三测温计7和第四测温计8均与控制器9相连。

其有益效果是，控制器9能够实时的显示烟气进口1021、烟气出口1022、换热介质进口1011、换热介质出口1012处的温度，并能通过烟气进口1021处和换热介质进口1011处的温度值自动调节烟气的进气量和换热介质的流量，使得烟气出口1022处和换热介质出口1012处的温度达到预定值；电动调节阀10、流量计11、第一测温计5、第二测温计6、第三测温计7和第四测温计8使得本发明自动化程度提高，操作简单。

优选地，下壳体102的下端两侧设有清洗装置1024，清洗装置1024位于烟气进口1021和所述烟气出口1022的下方，清洗装置1024和热管3的蒸发端相对设置。

其有益效果是，下壳体102的烟气进口1021和烟气出口1022下方设置和热管3蒸发端相对的清洗装置1024，能够清洗热管3蒸发端表面以及线状折弯换热件4表面在使用过程中累积的烟尘，避免烟尘影响热管3的换热效率。

优选地，烟尘出口1023设有阀门12。

其有益效果是，阀门12的设置有利于对下壳体102中的烟尘做定期处理。

优选地，热管3和线状折弯换热件4的材质为不锈钢材质或碳钢材质或钢铝复合材质。

其有益效果是，不锈钢材质或碳钢材质或钢铝复合材质耐高温耐腐蚀，更加适合本发明的应用场所。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。