一种利用废气余热的热交换炉的制作方法

本实用新型涉及动物饲料加工制备的技术领域，尤其是涉及一种利用废气余热的热交换炉。

背景技术：

在鱼粉加工过程中，鱼原料经分离机分离后可以分离为固态物质和鱼汤，固态物质可以进一步加工成鱼粉。

鱼汤中含有蛋白水，如把鱼汤直接排到外界水体中，一方面会造成环境污染，另一方面也造成资源浪费，如果直接使用，又因为其浓度太低而不能使用，因此需要对鱼汤进行加热浓缩后再利用，减少浓缩制得的鱼溶浆的含水量，以增加经济效益。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于对鱼汤加热浓缩并具有高传热效率的热交换炉。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种利用废气余热的热交换炉，包括炉体，炉体上连通有进气管、出气管、进料管、出料管和排气管，所述炉体内设置有隔液板、位于所述隔液板的下游的隔气板、多个换热管；所述隔液板和所述隔气板将所述炉体内依次分为连通所述进料管和所述排气管的进液室、连通所述出料管的换热室和连通所述出气管的排气室，所述隔液板上设置有多个连通所述进液室和所述换热室的进液孔；所述换热管上沿周向设置有多个位于所述换热室内的散热片，所述换热管一端穿设于所述隔液板上且连通所述进气管、另一端穿设于所述隔气板上且连通所述排气室。

通过采用上述技术方案，在实际使用过程中，废气依次在进气管、换热管、排气室和出气管内流通，鱼汤依次在进料管、进液室、换热室和出料管内流通；在此过程中，鱼汤通过进液孔均匀地下落至换热室内，同一水平面上的鱼汤浓度相近，然后鱼汤通过换热管的管壁以及散热片进行热交换，鱼汤被均匀地加热浓缩；通过上述结构，使得鱼汤能均匀分散于炉体内，换热管内的废气对鱼汤进行均匀加热，同时散热片吸收热量，对管壁未接触的部位进行加热，在充分利用废气的余热的前提下，提高热交换炉的工作效率，从而有效减少浓缩制得的鱼溶浆的含水量。

本实用新型进一步设置为：所述进液室内设置有多个支气管，所述支气管的一端固定于所述进气管上、另一端固定于所述换热管的端面上。

通过采用上述技术方案，进气管内的废气经过支气管分批流入换热管内，与此同时，进料管将鱼汤输入至进液室内，鱼汤与支气管在进液室内进行初步的热交换，提高废气余热的利用率。

本实用新型进一步设置为：所述散热片沿轴向倾斜设置。

通过采用上述技术方案，散热片沿轴向倾斜呈旋涡状，鱼汤在散热片之间的流动由原本单一的轴向流动、转变为螺旋状的流动，此时，鱼汤在散热片表面形成微湍流，使得鱼汤之间相的热交换加速，从而使得鱼汤各部分受热均匀，鱼汤与管壁和散热片之间温差增大，从而加速三者之间的热传导，最终提高热交换炉的传热效率。

本实用新型进一步设置为：所述散热片的两端面分别设置有弧形凹面和弧形凸面。

通过采用上述技术方案，通过弧形凹面与弧形凸面的设置，将散热片设置为两侧向中心方向弯曲的瓦状结构，鱼汤在弧形凹面与弧形凸面处形成湍流，避免鱼汤浓缩后胶着在散热片的表面上、增加传热厚度，最终提高热交换炉的传热效率。

本实用新型进一步设置为：所述换热管的外壁设置有若干环形内凹的T型槽，所述散热片上设置有滑动连接于所述T型槽内的T型块，所述T型块嵌合于所述T型槽内。

通过采用上述技术方案，T型块沿T型槽内滑动，从而实现散热片相对于散热管的周向转动，当鱼汤向下滑落至散热片上，鱼汤的动能传递至散热片上，带动散热片转动，散热片在热传导的同时，实现对鱼汤的搅拌操作，加速鱼汤与管壁和散热片之间热传导，最终提高热交换炉的传热效率。

本实用新型进一步设置为：所述换热管的外壁凹陷设置有环形槽，所述环形槽连通所述T型槽，所述环形槽内嵌设有多个弧形条，所述弧形条的两端分别固定于相邻的所述T型块的端面上。

通过采用上述技术方案，通过弧形条与环形组成滑动密封结构，在不影响换热片转动的前提下，限制鱼汤附着于T型槽内。

本实用新型进一步设置为：所述隔液板上凹陷设置有进液槽、集液槽、多个输液槽，所述进液槽一端位于所述进料管的下游、另一端连通所述集液槽，所述输液槽的一端连通所述集液槽、另一端连通所述进液孔；所述隔液板与所述进液槽、所述集液槽和所述输液槽的连接处均设置有导向面。

通过采用上述技术方案，鱼汤经过进料管进入进液室内，一部分鱼汤经过导向面导向至进液槽、集液槽、输液槽或进液孔内，另一部分鱼汤依次经过进液槽、集液槽，然后分散至输液槽，最终鱼汤均通过进液孔进入换热室内完成热交换；通过多个槽与导向面之间的导流，将鱼汤层层导向至进液孔内，提高热交换炉的工作效率。

本实用新型进一步设置为：所述隔气板的端面上固定有凸起部，所述凸起部的高度沿远离轴心线的方向递减；所述换热管穿设于所述凸起部上，所述凸起部上设置有导流槽，所述导流槽的一端连通至所述出料管。

通过采用上述技术方案，将凸起部设置为圆锥状，在重力作用下，换热室内的鱼汤沿着凸起部的外壁向四周或导流槽内滑落，最终鱼汤逐渐在导流槽内聚集，最终浓缩后的鱼汤被导流至出料管，并排出至炉体的外部。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.通过进液孔使得鱼汤能均匀分散于炉体内，鱼汤通过换热管的管壁以及散热片进行热交换，使得炉体内各部分的鱼汤受热均匀，提高热交换炉的工作效率；

2.鱼汤在散热片表面形成微湍流，从而加速鱼汤与管壁和散热片之间的热传导，最终提高热交换炉的传热效率；

3.鱼汤经过隔液板和凸起部的层层导流，提高热交换炉的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的热交换炉的结构示意图。

图2是本实用新型的热交换炉的剖视结构示意图。

图3是图2中A部分的局部放大示意图。

图4是本实用新型的换热管和散热片之间的连接关系示意图。

图5是本实用新型的隔液板的结构示意图。

图6是本实用新型的隔气板的结构示意图。

图中，1、炉体；11、进气管；12、出气管；13、进料管；14、出料管；15、排气管；16、进液室；17、换热室；18、排气室；2、隔液板；21、进液孔；22、进液槽；23、集液槽；24、输液槽；25、导向面；3、隔气板；31、凸起部；32、导流槽；4、气体管道；41、换热管；42、支气管；43、散热片；431、弧形凹面；432、弧形凸面；44、T型槽；45、T型块；46、环形槽；47、弧形条。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种利用废气余热的热交换炉，包括炉体1，炉体1上连通有进气管11、出气管12、进料管13、出料管14和排气管15。参照图2，炉体1内设置有隔液板2、位于隔液板2下方的隔气板3和气体管道4，隔液板2和隔气板3将炉体1内从上而下依次分为连通进料管13和排气管15的进液室16、连通出料管14的换热室17和连通出气管12的排气室18，隔液板2上设置有四个连通进液室16和换热室17的进液孔21。气体管道4一端与进气管11连通、另一端与排气室18连通。

其中，进气管11固定于炉体1的上方，出气管12固定于炉体1的右下方，进料管13固定于炉体1的右上方，出料管14固定于炉体1的左下方，排气管15固定于炉体1的左上方。在实际使用过程中，废气依次在进气管11、换热管41、排气室18和出气管12内流通，鱼汤依次在进料管13、进液室16、换热室17和出料管14内流通。在换热室17内，鱼汤和废气通过换热管41的管壁进行热交换，鱼汤受热、升温浓缩，鱼汤产生的蒸汽通过排气管15排出至热交换炉的外部。

气体管道4包括四个位于换热室17内的换热管41和位于进液室16内的支气管42。四个进液管的上端与进气管11的下端相互固定并连通，换热管41的上端穿设至进液孔21内、和进液管的下端相固定，换热管41的下端穿设于隔气板3上，并且隔气板3的下端面和换热管41的下端面平齐，进气管11内的废气经过支气管42分批流入换热管41内，鱼汤与废气在换热管41和支气管42的管壁处进行热交换。

参照图2和图4，为增强换热管41的管壁未接触位置的换热效率，在换热管41的周向设置有四个散热片43。散热片43沿轴向倾斜设置，且散热片43的两端面分别设置有弧形凹面431和弧形凸面432。鱼汤在散热片43之间的流动由原本单一的轴向流动、转变为螺旋状的流动，鱼汤在散热片43表面形成微湍流，使得鱼汤之间相的热交换加速，从而使得鱼汤各部分受热均匀，鱼汤与换热管41的管壁和散热片43之间温差增大，从而加速三者之间的热传导，最终提高热交换炉的传热效率。

参照图3，为加速鱼汤与管壁和散热片43之间热传导，换热管41的外壁设置有两个环形内凹的T型槽44，散热片43上设置有滑动连接于T型槽44内的T型块45，T型块45嵌合于T型槽44内，当鱼汤向下滑落至散热片43上，鱼汤的动能传递至散热片43上，带动散热片43转动，散热片43在热传导的同时，实现对鱼汤的搅拌操作。同时，在换热管41的外壁凹陷设置有环形槽46，环形槽46连通T型槽44，环形槽46内嵌设有多个弧形条47，弧形条47的两端分别固定于相邻的T型块45的端面上，避免鱼汤附着于T型槽44内。

参照图5，为便于鱼汤从进料管13流至进液孔21内，隔液板2上凹陷设置有进液槽22、集液槽23、四个输液槽24，进液槽22一端位于进料管13的下游、另一端连通集液槽23，输液槽24的一端连通集液槽23、另一端连通进液孔21；隔液板2与进液槽22、集液槽23和输液槽24的连接处均设置有导向面25。鱼汤经过进料管13进入进液室16内，一部分鱼汤经过导向面25导向至进液槽22、集液槽23、输液槽24或进液孔21内，另一部分鱼汤依次经过进液槽22、集液槽23，然后分散至输液槽24，最终鱼汤均通过进液孔21进入换热室17内完成热交换。

参照图6，隔气板3的端面上固定有凸起部31，凸起部31的高度沿远离轴心线的方向递减、呈圆锥状；换热管41穿设于凸起部31上，凸起部31上设置有导流槽32，导流槽32的一端连通至出料管14。在重力作用下，换热室17内的鱼汤沿着凸起部31的外壁向四周或导流槽32内滑落，最终鱼汤逐渐在导流槽32内聚集，最终浓缩后的鱼汤被导流至出料管14，并排出至炉体1的外部。

本实施例的实施原理为：鱼汤经过进液管流至进液室16内，并在进液室16内与废气在支气管42的管壁之间进行初次热交换。然后鱼汤在隔液板2上被导流至进液口，鱼汤进入换热室17后，散热片43受力转动，鱼汤在换热室17内螺旋运动，并与废气在换热管41的管壁和换热片之间进行热交换。最终，加热浓缩后的鱼汤下沉至隔气板3上，并被导流至出料管14、排出至炉体1的外部。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。