一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置的制作方法

1.本实用新型属于冶金环保节能领域，具体涉及一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置。


背景技术：

2.热交换器装置是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。在部分金属冶炼过程中，高温熔融炉渣需经高压水在水淬槽内水淬后才能满足后续生产工序的要求。在水淬过程中，水淬槽上部产生大量高温蒸汽，其中含有大量水汽、渣尘，在未采取有效措施情况下，不但浪费了大量的热能和水，而且现场作业视线差、环境差，严重影响操作人员作业半径、身心健康。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置，以解决水淬过程中的大量热量无法利用，且水和渣尘无法收集而导致作业环境差的问题。
4.本实用新型的技术方案是：一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置，包括换热体，换热体上连接有进气管、出气管、冷却介质进管和冷却介质出管，换热体设有内腔和外腔，还包括集气罩和排气管，内腔底部开口，进气管连通于内腔侧部，集气罩通过集气管与进气管相连，出气管连通于内腔顶部，排气管通过负压设备与出气管相连，冷却介质进管连通于外腔下端，冷却介质出管连通于外腔上端。
5.作为本实用新型的进一步改进，换热体由上段的圆筒体和下段的圆锥体连通组成，进气管沿切向与圆筒体相连。
6.作为本实用新型的进一步改进，外腔采用膜式壁结构。
7.作为本实用新型的进一步改进，排气管的出口向下。
8.作为本实用新型的进一步改进，排气管的出口呈喇叭状，下端开阔。
9.作为本实用新型的进一步改进，负压设备采用轴流风机或引风机。
10.在负压设备的作用下，高温高尘高湿水蒸汽沿切向高速进入换热体的内腔，冷却介质下进上出，水汽在内腔作旋转运动，在离心力和冷却介质的作用下，将渣尘、冷凝水从水汽中分离并捕集于圆筒体和圆锥体内壁，再在重力作用下经圆锥体下端排出。
11.本实用新型的有益效果是：
12.1. 本实用新型可有效回收利用渣水淬过程中的大量热量和水，降低企业能源消耗水平；同时，通过负压作业可有效回收渣水淬过程中水汽中夹带的大量渣尘，提高渣的回收率，改善作业环境，增加企业效益；
13.2. 本实用新型能耗低，适应性强，负压设备变频控制，可根据作业场所蒸汽情况及周围环境随时调整；
14.3. 本实用新型结构简单，各部件可通过法兰连接，便于更换易损件；
15.4. 本实用新型应用范围广，既可用于高温高尘场合、高温高湿场合，也可用于高
温高尘高湿场合；本实用新型使用方法简单，实用性强。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图；
17.图2是本实用新型第一种实施方式中换热体的结构示意图；
18.图3是本实用新型第二种实施方式中换热体的结构示意图；
19.图4是本实用新型的使用状态图。
20.图中：1-集气罩；2-集气管；3-换热体；31-进气管、32-圆筒体、33-圆锥体、34-出气管；35-冷却介质进管；36-冷却介质出管；37-内腔；38-外腔；4-负压设备；5-排气管；a-熔炼炉；b-水淬槽；c-水淬渣池。
具体实施方式
21.以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
22.实施例1、
23.如图1、图2所示，一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置，包括换热体3，换热体3上连接有进气管31、出气管34、冷却介质进管35和冷却介质出管36，换热体3设有内腔37和外腔38，本实施例中，内腔37和外腔38采用套筒结构；还包括集气罩1和排气管5，内腔37底部开口，进气管31连通于内腔37侧部，集气罩1通过集气管2与进气管31相连，出气管34连通于内腔37顶部，排气管5通过负压设备4与出气管34相连，冷却介质进管35连通于外腔38下端，冷却介质出管36连通于外腔38上端。
24.换热体3由上段的圆筒体32和下段的圆锥体33连通组成，进气管31沿切向与圆筒体32相连。
25.排气管5的出口向下。排气管5的出口呈喇叭状，下端开阔。
26.负压设备4为变频控制，采用轴流风机或引风机。
27.如图4所示，在熔炼炉a流出的高温炉渣经高压水在水淬槽b水淬后流入水淬渣池c，在此过程中产生大量含尘水蒸汽。集气罩1通过焊接或法兰密封连接于水淬槽b的上部，并使圆锥体33下端和排气管5的出口位于水淬渣池c上方。根据需求，冷却介质既可以是气体，如空气、天然气、煤气等，也可以是液体，如水、油等，冷却介质由冷却介质进管35进入换热体3的外腔38，经过换热后由冷却介质出管36流出后送至相应用户。在负压设备4的作用下，高温高尘高湿水蒸汽进入集气罩1、集气管2，经进气管31沿切向高速进入圆筒体32的内腔，水汽在其内部作旋转运动，在离心力和冷却介质的作用下，将渣尘、冷凝水从水汽中分离并捕集于圆筒体32和圆锥体33内壁，再在重力作用下经圆锥体33下端排出至水淬渣池c。经换热后的水汽依次经出气管34、排气管5排出于水淬渣池c。
28.实施例2、
29.如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：外腔38采用膜式壁结构。膜式壁结构用扁管呈螺旋型拼排焊接而成，螺旋型扁管环绕所形成的内部空间即为内腔37，冷却介质进管35和冷却介质出管36均与膜式壁的扁管相接。


技术特征：
1.一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置，包括换热体（3），换热体（3）上连接有进气管（31）、出气管（34）、冷却介质进管（35）和冷却介质出管（36），换热体（3）设有内腔（37）和外腔（38），其特征在于：还包括集气罩（1）和排气管（5），所述内腔（37）底部开口，进气管（31）连通于内腔（37）侧部，集气罩（1）通过集气管（2）与进气管（31）相连，出气管（34）连通于内腔（37）顶部，排气管（5）通过负压设备（4）与出气管（34）相连，冷却介质进管（35）连通于外腔（38）下端，冷却介质出管（36）连通于外腔（38）上端。2.根据权利要求1所述的一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置，其特征在于：所述换热体（3）由上段的圆筒体（32）和下段的圆锥体（33）连通组成，所述进气管（31）沿切向与圆筒体（32）相连。3.根据权利要求1或2所述的一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置，其特征在于：所述外腔（38）采用膜式壁结构。4.根据权利要求3所述的一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置，其特征在于：所述排气管（5）的出口向下。5.根据权利要求4所述的一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置，其特征在于：所述排气管（5）的出口呈喇叭状，下端开阔。6.根据权利要求5所述的一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置，其特征在于：所述负压设备（4）采用轴流风机或引风机。

技术总结
本实用新型公开了一种用于高温高尘高湿场合的热交换装置，属于冶金环保节能领域，解决了水淬过程中的大量热量无法利用，且水和渣尘无法收集而导致作业环境差的问题。本实用新型包括换热体，换热体上连接有进气管、出气管、冷却介质进管和冷却介质出管，换热体设有内腔和外腔，还包括集气罩和排气管，内腔底部开口，进气管连通于内腔侧部，集气罩通过集气管与进气管相连，出气管连通于内腔顶部，排气管通过负压设备与出气管相连，冷却介质进管连通于外腔下端，冷却介质出管连通于外腔上端。本实用新型可回收利用渣水淬过程中的大量热量和水，降低企业能耗；可回收渣水淬过程中水汽中夹带的大量渣尘，提高渣的回收率，改善作业环境，增加企业效益。加企业效益。加企业效益。


技术研发人员：张亚东 陈正 杨冬伟 郭键柄 丁志广
受保护的技术使用者：兰州有色冶金设计研究院有限公司
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2022/3/4