专利名称：高效除尘换热器的制作方法
技术领域：
本发明属于工业换热技术领域，换热器是工业生产中广泛采用的一种余热回收设备。目前市场上的空气换热器主要有片式换热器、管式换热器、辐射管式换热器、回转式换热器、陶瓷换热器、喷流换热器及旋流换热器等，但这些换热器存在以下缺点(1)综合换热器系数低，一般只有25W／m2℃如片式换热器、管式换热器等；(2)以高阻力换取稍大的综合换热系数，如喷流换热器、旋流换热器等；(3)不适用于含有灰尘的烟气余热回收；(4)对有灰尘的烟气回收，通常是在排烟系统中使用除尘器和换热器两套设备，因而体积庞大、价格昂贵，並且所占地面面积大，安装不便。
本实用新型的目的在于回收含尘的高温烟气余热，克服先除尘后换热过程的效果差的缺点；又克服先进行换热再除尘，造成换热器积灰导致换热效率低和使用寿命短的缺点。将除尘器和换热器有机地组合，达到除尘和换热的良好结果。同时提高了除尘器的除尘效率及换热器的换热效率和使用寿命。
本实用新型的附图
是高效除尘换热器的前示图的剖面图。
本实用新型的结构如附图所示，包括冷风箱(1)，中心组合筒(2)、除尘室(3)、热风箱(4)、密封卸灰联锁翻板(5)、驱动电机(6)、贮灰室(7)、热风出口管(8)、含尘烟气入口管(9)、冷空气入口管(10)、干净烟气出口管(11)、除尘器双套管壳体为带筋片的旋流换热器(12)、喷流器(13)、喷流换热管(14)。
本实用新型的结构包括喷流换热器、旋流换热器和旋风除尘器。在旋风除尘器内部所设置的中心组合筒(2)是由空气喷流换热器与除尘器的排气管伸入除尘器的部分构成。在除尘器排气管内套装着喷流换热器，除尘器的排气管为换热面(14)，换热器的内套管为烟气排气管(11)。
旋风除尘器壳体和锥体部分为双层套筒，构成旋流换热器(12)，内套筒外侧空气侧即套筒环缝的内套管侧加换热筋片。冷空气的进气管设在喷流换热器上，而热空气的出口管设在除尘器套筒旋流换热器的出口端，即设有旋风除尘器的下部。
本实用新型的中心组合筒，潜入除尘器内的排气管外壁为波纹状筒管，换热器内套管(11)(净烟气出口管)的空气侧壁面，环缝内侧采用筋片，顺烟气流动方向增设换热筋片。
本实用新型的除尘器壳体旋流换热器(12)的筋片为旋流筋片，也可设直流筋片。
本实用新型含尘烟气进口速度5～20m／s，进口烟气温度300－1000℃，进口烟气量200～5000m3／h。进口空气量为200～5000m3／h，速度10－25m／s，空气侧压损为500－1500Pa。根据含尘烟气的流量和进口速度确定管径，同时根据进入的冷空气量和速度确定冷空气进口管直径。
本实用新型可采用两个以上的除尘换热器并联使用，也可以串联使用。
本实用新型密封卸灰联锁翻板，分为上、下翻板，用电机自动驱动，上翻板连续转动，下翻板定期转动。
本实用新型旋流除尘器的筒体为双套筒的旋流换热器，套筒环缝的内套筒环形内壁，设置直流换热筋片或旋流换热筋片。
这种换热器的原理为高温含尘烟气入口(9)切向或割向喷入除尘室(3)，由于离心力的作用，烟气与灰尘分离，灰尘贴壁旋转向下，经过密封卸灰联锁翻板(5)的翻转进入贮灰室(7)，并可通过驱动电机(6)将灰定期排出；与灰尘分离了的干净的烟气则由中心组合筒(2)向上，经由出口管(11)排出，与此同时，冷空气由进口管(10)进入冷风箱(1)经均匀分配后，进入中心组合筒(2)喷流换热器的夹层环缝；并顺环缝向下。经过下部的喷流器(13)小孔进入中心组合筒(2)下部的最外层外壁(13)环缝，然后再进入除尘室(3)壳体的套筒式旋流换热器的夹层环缝，并由此环缝向下，最后进热风箱(4)，由热风出口(8)排出；以上过程中，由于高温含灰烟气与除尘室内壁及中心组合筒下部外壁(13)的对流、辐射和颗粒与壁面的碰撞传热，以及干净烟气与中心组合筒内壁的对流和辐射传热。使烟气余热传递给在中心组合筒环缝和除尘室环缝中流动的空气。
这种换热器具有以下特点①将除尘功能与余热利用功有机地结合在一起。
②采取双翻板式自动卸灰装置，有效地抑制了灰尘上返，并有利于卸灰。
③在高温滞点(即中心组合筒下部)处的空气侧采用了喷流技术，而在其它地方(空气侧)采用了旋流加筋片技术，有效地加强了空气侧的对流换热。
④延长了中心组合筒的长度，有效地提高了换热面积，极大地利用了烟气的余热。
⑤采用薄壁材料加筋片及喷涂技术，有效地提高了换热器的温度响应速度，对抑制炉子点火时冒黑烟有抑制作用。
⑥空气切向进入冷风箱，有利于冷风的均匀分布；高温含尘烟气切向或割向进入除尘室有利于气固分离；热风出口管的中心线与整个换热器的中心线垂直相交。
⑦中心组合管靠烟气侧加筋片，筋片顺着流动方向；中心组合管下部的最外层壁采用波纹管，以增加换热面积。
⑧除尘室的环缝中加的筋片有两种，一种是旋流筋片，另一种是直流筋片，都是顺着流动方向。
⑨在烟气侧巧妙地利用了气固两相流与固体壁面之间的换热系数比纯气体与固体壁面之间的换热系数大得多的原理，提高了烟气侧的换热系数，从而大大提高了综合换热系数。
⑩此换热器的烟气进口速度为5～20m／s，进口烟气温度为300－1000℃；进口烟气量为速度200～5000Nm3／hr，进口冷空气量为200～5000Nm3／hr。此换热器的综合换热系数为70w／m2。℃左右，对平均粒径为20μm的灰尘的除尘效率在60％以上。
对大烟气量及大空气量采用两个或两个以上的除尘换热器并联使用；对灰尘粒度分布宽的烟气可采用两级或两级以上的此类换热器串联使用。
本发明适于各种加热炉，窑、锅炉、电炉、转炉、冲天炉等的含灰尘的热烟气的除尘和余热回收。
权利要求1.高效除尘换热器，包括喷流换热器，冷风入口管(10)，冷风箱(1)，喷流器(13)，喷流换热管(14)，净烟气排气管(11)，热风排气管(8)，其特征在于除尘器的内排气管与喷流换热器套装组合构成中心组合筒(2)，旋风除尘器壳体的园筒和锥体部分为双套筒的旋流换热器(12)，热风箱(14)和热空气排气管(8)设在旋风除尘器的下部，密封卸灰联锁翻板，分为上、下翻板(5)。
2.根据权利要求1所述高效除尘换热器，其特征在于中心组合筒伸入除尘室(3)的部分，其外套筒采用波纹管，环缝内侧采用筋片，沿烟气管排气方向安装筋片。
3.根据权利要求1所述高效除尘换热器，其特征在于旋风除尘器的套筒旋流换热器，套筒环缝的内套筒环形内壁，设直流筋片或旋流筋片。
4.根据权利要求1所述高效除尘换热器，其特征在于翻转式密封卸灰联锁翻板，上翻板为连续转动，下翻板定期转动。
5.根据权利要求1所述高效除尘换热器，其特征在于依烟气速度5～20m／s，烟气流量为200～5000m3／h确定含尘烟气进口直径，冷空气进口直径依空气量200～5000m3／h，速度10～25m／s确定。
专利摘要高效除尘换热器属于工业换热技术领域，本实用新型结构包括喷流换热器，旋流换热器和旋风除尘器。由空气喷流换热器与除尘器排气管伸入除尘器部分组合构成中心组合筒；旋风除尘器壳体和锥体部分为双层套筒，构成旋流换热器，套筒的环缝内套管侧加换热筋片，冷空气进气管设在喷流换热器上。本实用新型用于烟气进口温度300—1000℃，换热器的综合传热系数为70W/m
文档编号F23L15/00GK2201582SQ93235829
公开日1995年6月21日 申请日期1993年12月30日 优先权日1993年12月30日
发明者丁玉龙, 夏德宏, 苍大强, 杨天均 申请人:北京科技大学