适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置及包含该装置的烟囱的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置及包含该装置的烟囱，适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置包括上导通环、下导通环，上导通环和下导通环之间安装热交换管，上导通环和下导通环均为中空结构，且均与热交换管相连通，上导通环通过上连接板固定在烟囱内部的上方位置，下导通环通过下连接板固定在烟囱内部的下方位置，上导通环上分别设置进水口和出水口；包含适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置的烟囱，其烟囱内壁的截面为圆形，上导通环处的烟囱内壁直径大于其它部位的烟囱内壁直径，导轨的上端部位于上导通环处。本发明可以提高热交换时的温差，提升了热交换管内水的升温速度。
【专利说明】适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置及包含该装置的烟囱
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种余热回收节能装置及包含该种节能装置的烟囱。
【背景技术】
[0002]能源是人类生存和发展的重要物质基础，随着经济发展和经济规模的进一步扩大，能源需求将以较快速度增长。能源是当前和今后相当长一个时期内，制约经济社会发展的突出瓶颈，为缓解能源瓶颈制约，就需要增加供给，但能源资源是有限的，增加供给会受到各方面条件的制约，根本方法是坚持开发与节约并举、节能优先的方针，大力推进节能降耗政策，提高能源利用效率。
[0003]现有的锅炉烟气余热回收装置通常是被安装在锅炉出烟口处，没有灰尘清扫功能，部分设备需要额外的动力源以及相关设备，这将使得设备的前期投入比较大，不能达到良好的节能效果。一方面，由于流过锅炉余热回收装置中的烟气遇到低温的热交换管时会在热交换管的表面产生冷凝水，冷凝水容易流入锅炉内部，这种水呈酸性，对热交换管和锅炉表面具有强腐蚀性，会降低热交换管和锅炉的寿命；另一方面，由于烟气中含有大量的粉尘，其遇到潮湿的热交换管时会吸附在热交换管表面，经过长时间的积累，吸附在热交换管上的灰尘会逐渐加厚，使热交换管的热传递效率大大降低，影响热交换管对烟?内余热的回收效率。此外，现有的锅炉烟气余热回收装置是将多个热交换管焊接成一个箱体，不方便检查维修，导致其在后期使用时维护费用高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供能够实现对烟囱内剩余热量高效回收利用并能对热交换管外壁的灰尘及时自动清洁的适应于锅炉烟?的余热回收节能装置及包含该装置的烟囱。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]本发明适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置，其特征是:包括上导通环、下导通环，上导通环和下导通环之间安装热交换管，上导通环和下导通环均为中空结构，且均与热交换管相连通，上导通环通过上连接板固定在烟?内部的上方位置，下导通环通过下连接板固定在烟囱内部的下方位置，上导通环上分别设置进水口和出水口。
[0007]本发明适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置还可以包括:
[0008]1、上导通环和下导通环之间设置密封盘，密封盘上安装环形毛刷，热交换管穿过密封盘上的环形毛刷，密封盘边缘安装滑块，滑块与导轨相配合，导轨固定在烟?内壁上，密封盘通过滑块在导轨上移动从而可在烟?里上下移动。
[0009]2、上导通环和下导通环之间设置导向杆，导向杆穿过密封盘的中心，密封盘通过导向套与导向杆配合，所述的滑块包括三个，三个滑块均匀分布在密封盘的圆周上，三个滑块分别与固定在烟囱内壁上的三个导轨相配合。
[0010]3、环形毛刷与热交换管之间的间隙为d，0 < d < 5cm。
[0011]4、所述的环形毛刷包括毛刷上半圆、毛刷下半圆，毛刷上半圆、毛刷下半圆均为环形结构，毛刷上半圆下端设置环形槽，毛刷下半圆安装在毛刷上半圆的环形槽里，毛刷上半圆、毛刷下半圆通过螺钉固定在密封盘上，毛刷上半圆内壁安装毛毡。
[0012]本发明包含适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置的烟囱，其特征是:上导通环和下导通环之间设置密封盘，密封盘上安装环形毛刷，热交换管穿过密封盘上的环形毛刷，密封盘边缘安装滑块，滑块与导轨相配合，导轨固定在烟?内壁上，密封盘通过滑块在导轨上移动从而可在烟囱里上下移动；烟囱内壁的截面为圆形，上导通环处的烟囱内壁直径大于其它部位的烟囱内壁直径，导轨的上端部位于上导通环处。
[0013]本发明包含适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置的烟囱还可以包括:
[0014]1、除上导通环处外，烟囱内壁其余部位与密封盘的距离为L，0 < L≤5cm。
[0015]2、在烟囱外壁上位于余热回收节能装置的位置开设有检修口，在烟囱下端部开设有排水口。
[0016]本发明的优势在于:其使用自动清洁装置对吸附在热交换管表面的灰尘和凝结在热交换管表面的酸性冷凝水及时清理，使热交换管的热传递效率提高，不但实现了废气的高效回收，还避免了酸性冷凝水对热交换管和锅炉的腐蚀，使得余热回收装置的热交换管的使用寿命大为提高；在热交换管安装时采用可拆卸安装，清洁毛刷使用螺钉安装在密封盘上，当热交换管或毛刷损坏后，可以通过烟?上的检修口，使用扳手对其方便更换，而不必全部拆卸设备，更换过程简单、操作容易、节约时间；烟囱的弯曲设计还能防止冷凝水回流进入锅炉内部，对设备造成损坏，提高设备的使用寿命。本装置可以将密封盘下的烟气封存一段时间，可以提高热交换时的温差，提升了热交换管内水的升温速度；本装置使用烟气自身携带的能量使清洁装置上下往复运动，减少了设备的数量，无需外界提供动力，这不但降低了设备的前期投入还能在使用时节约能源，并且能够实现节能的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置的结构示意图；
[0018]图2为本发明的密封盘结构图；
[0019]图3为本发明的毛刷安装示意图；
[0020]图4为本发明包含适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置的烟囱的安装示意图。【具体实施方式】
[0021]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
[0022]结合图1-4，节能部分为该装置的核心部分，主要由锅炉23、出气口 27、烟囱1、检修口 26、热交换管13、内丝管接头14、下导通环2、上导通环5、进水口 8、出水口 9、连接板6、连接板28、膨胀螺丝29、风机22组成；在本装置中，烟?位于锅炉的斜上方，通过出烟口与锅炉连接，节能装置使用连接板6和膨胀螺丝29安装在靠近烟? I和出气口 27连接处的烟囱内，并在烟囱上安装节能装置的位置设计一个检修口 26。在锅炉的进气口安装了风机22，其不但可以使燃料能够在锅炉内充分燃烧还可以增加出气口气体的压力，为密封盘12的运动提供更大的动力。安装节能装置时先将多根热交换管13插入密封盘12上的环形毛刷17内，在水平方向，热交换管13采用环形布置，这种布置有利于烟气的流通和热量的回收，多根平行的热交换管13的上端使用内丝管接头14连接在上导通环5上，热交换管的下端使用内丝管接头14连接在下导通环2上，上下导通环使用连接膨胀螺丝和连接板6安装在烟囱I的内壁上，在安装热交换管13时，不但要保证热交换管13的平行还要保证整个装置与烟囱I中心线的平行。
[0023]节能部分工作原理:
[0024]燃烧的废气通过锅炉23上部的出气口 27进入烟囱I内，对节能装置提供热量。在烟囱I内沿竖直方向设有多个平行的热交换管13，全部热交换管13通过上导通环5和下导通环2连接成一条内部相通的管路，冷水从入水口 8从外部流入节能装置，在流经热交换管13时，与烟气进行热交换，使用烟气的余热对冷水加热，冷水被加热到标准温度后从出水口 9流出。在节能装置工作时，流经锅炉余热回收装置中的烟气在降温后会在热交换管的表面不断地产生冷凝水，随着冷凝水的增加，逐渐聚集到烟囱下端的凹槽内，并由排水口24排放到设备外的污水池中处理。当设备出现故障或需要更换毛刷17和热交换管13时，可通过检修口 26对其维修。
[0025]结合图1、2、3和4，清洁部分主要由导向杆3、法兰7、法兰15、导向套4、导轨10、滑块11、密封盘12、毛刷17、毛毡19、毛刷上半圆20、毛刷下半圆21、螺钉18、排水口 24组成。本装置的关键部件是密封盘12，密封盘12不但用于气体的密封还用于毛刷17的固定，为了保证密封盘12下表面的压强，密封盘12在装配过程中要保证密封盘12上的孔与热交换管13的间隙小于5mm,密封盘12外圆与烟園I内壁的间隙小于5mm,在密封盘12上有多个圆孔，用于安装毛刷17及方便热交换管13通过。在密封盘12的圆周上均布有三个平行的滑动导轨，滑块11安装在密封盘12的加强筋16位置，导轨10安装在烟囱I的内壁上，在安装导轨10时要保证三个导轨的平行。为了使密封盘12能平行运动，在密封盘12的中心使用一个导向装置，导向杆3上端使用法兰7安装在上导通环5上，导向杆下端使用法兰15安装在下导通环2上，为了达到设计要求，保证当密封盘12运动到上端时密封在密封盘12下的高压气体能够排出，在节能装置的上部位置，烟囱I的内径大于其下端烟囱I的内径。
[0026]清洁部分主要使用毛刷17对热交换管表面清洁，毛刷17通过螺钉18固定在密封盘12上，毛毡19安装在毛刷17上。毛刷17属于消耗品，在使用时易磨损，所以把毛刷17设计为两个半圆形结构方便拆卸，毛刷由毛刷上半圆20和毛刷下半圆21组成，毛刷上半圆20和毛刷下半圆21通过螺钉18 —起固定在密封盘12上，当某一个毛刷17被磨损后，通过检修口 26拧下螺钉18，对其单个更换，而不必将其全部更换，不但节约了成本而且使拆卸更方便。
[0027]清洁部分工作原理:
[0028]清洁部分的运动是利用气体的压力能和其自身重力实现的。为了使密封盘12能顺畅的上下往复运动，在圆盘中心使用导向装置对其进行导向，并在密封盘圆周上均匀安装三个平行的滑动导轨配合导向装置一起实现密封盘12的定向往复运动。在工作时，在风机22的作用下，空气流经锅炉23，并由出气口 27进入烟囱I的内部，随着烟气的不断进入烟囱I内和烟囱I内烟气温度的不断升高，密封盘12下部气体的压力逐渐升高，在密封盘12的上下面产生一定的压力差，在大气压的作用下将密封盘12升起；在节能装置上部，将烟囱I的内径适当扩，当密封盘12升高到此位置后被密封盘12封存的高压烟气排出，其上下面的压力差消失，在本身重力作用下密封盘12下降至底端，从而实现了密封盘的上下运动，在密封盘的带动下毛刷17实现了对热交换管组的清洁。
【权利要求】
1.适应于锅炉烟?的余热回收节能装置，其特征是:包括上导通环、下导通环，上导通环和下导通环之间安装热交换管，上导通环和下导通环均为中空结构，且均与热交换管相连通，上导通环通过上连接板固定在烟?内部的上方位置，下导通环通过下连接板固定在烟囱内部的下方位置，上导通环上分别设置进水口和出水口。
2.根据权利要求1所述的适应于锅炉烟?的余热回收节能装置，其特征是:上导通环和下导通环之间设置密封盘，密封盘上安装环形毛刷，热交换管穿过密封盘上的环形毛刷，密封盘边缘安装滑块，滑块与导轨相配合，导轨固定在烟?内壁上，密封盘通过滑块在导轨上移动从而可在烟?里上下移动。
3.根据权利要求2所述的适应于锅炉烟?的余热回收节能装置，其特征是:上导通环和下导通环之间设置导向杆，导向杆穿过密封盘的中心，密封盘通过导向套与导向杆配合，所述的滑块包括三个，三个滑块均匀分布在密封盘的圆周上，三个滑块分别与固定在烟囱内壁上的三个导轨相配合。
4.根据权利要求2或3所述的适应于锅炉烟?的余热回收节能装置，其特征是:环形毛刷与热交换管之间的间隙为d，0 < d ≤ 5cm0
5.根据权利要求2或3所述的适应于锅炉烟?的余热回收节能装置，其特征是:所述的环形毛刷包括毛刷上半圆、毛刷下半圆，毛刷上半圆、毛刷下半圆均为环形结构，毛刷上半圆下端设置环形槽，毛刷下半圆安装在毛刷上半圆的环形槽里，毛刷上半圆、毛刷下半圆通过螺钉固定在密封盘上，毛刷上半圆内壁安装毛毡。
6.根据权利要求4所述的适应于锅炉烟?的余热回收节能装置，其特征是:所述的环形毛刷包括毛刷上半圆、毛刷下半圆，毛刷上半圆、毛刷下半圆为环形结构，毛刷上半圆下端设置环形槽，毛刷下半圆安装在毛刷上半圆的环形槽里，毛刷上半圆、毛刷下半圆通过螺钉固定在密封盘上，毛刷上半圆内壁安装毛毡。
7.一种包含权利要求1所述的适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置的烟囱，其特征是:上导通环和下导通环之间设置密封盘，密封盘上安装环形毛刷，热交换管穿过密封盘上的环形毛刷，密封盘边缘安装滑块，滑块与导轨相配合，导轨固定在烟?内壁上，密封盘通过滑块在导轨上移动从而可在烟?里上下移动；烟?内壁的截面为圆形，上导通环处的烟囱内壁直径大于其它部位的烟囱内壁直径，导轨的上端部位于上导通环处。
8.根据权利要求7所述的包含适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置的烟囱，其特征是:除上导通环处外，烟囱内壁其余部位与密封盘的距离为L，0 < 5cm。
9.根据权利要求7或8所述的包含适应于锅炉烟囱的余热回收节能装置的烟囱，其特征是:在烟?外壁上位于余热回收节能装置的位置开设有检修口，在烟?下端部开设有排水口。
【文档编号】F28D7/10GK103438472SQ201310394815
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】赵刚, 许国玉, 乔东潘, 李照远, 孙壮志, 刘文博, 隋智阳, 郭华君, 饶宇, 赵华兴 申请人:哈尔滨工程大学