一种热交换装置的制作方法

本实用新型涉及陶瓷生产领域，具体涉及一种热交换装置。

背景技术：

目前，随着国家对环保要求越来越高，大多数燃料烟气排放前都安装了烟气脱硫系统，国内采用的烟气脱硫系统中，由于湿法脱硫技术成熟，脱硫效率高，大部分采用的湿法脱硫。但为了保证烟气的脱硫效果，预脱硫烟气进入脱硫塔前要先进行降温处理，传统方法只考虑烟气脱硫，并未对烟气所携带的热量进行合理利用。

瓷砖生产的炉窑中产生的烟气温度可以达到400摄氏度以上，能量很高，现有技术利用率低，无法充分利用烟气中的能量。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题为烟气中热量的回收利用问题，提供一种热交换装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种热交换装置，包括：

冷源，所述冷源包括第一箱体和鼓风机，所述第一箱体同所述鼓风机连通；

换热器，所述换热器包括第二箱体、热管、引风机，所述热管设置在第二箱体内，所述引风机同所述第二箱体连接，所述第二箱体同烟管连接；

所述第二箱体同所述第一箱体连接，所述热管包括汽化段和液化段，所述液化段设置在所述第一箱体与所述第二箱体的连接处。

利用陶瓷生产过程中产生烟气的热量有一部分经换热器吸收后，传递给冷源，冷源中的空气受热后可用于陶瓷生产。

充分利用了烟气中热量，同时不会将烟气中污染物质引入到冷源中，提高了能量利用效率，节省了陶瓷生产过程中水煤气的用量。

优选地，所述热管不少于一根，所述热管的所述汽化段分布在第二箱体内。

优选地，所述烟管内烟气的流量为15000~25000nm3/h，所述烟气的温度为350~450℃。

优选地，所述第一箱体内空气的流量为15000~20000nm3/h，所述空气的温度为25~35℃。

优选地，所述鼓风机同所述引风机电性连接，所述鼓风机停机后，所述引风机也需停机。

优选地，所述第一箱体的空气入口处同所述鼓风机连接，所述第一箱体的空气出口处设置温度传感器和压力传感器。

优选地，所述烟管内设置有压力传感器，所述热管内设置有温度传感器。

优选地，所述烟管同三通连接，所述三通包括进烟口、第一分流口和第二分流口，所述进烟口同所述烟管连接，所述第一分流口同所述第二箱体连接，所述第二分流口同蝶阀连接；

所述蝶阀的开度为50~80%。

优选地，所述第二箱体上设置有检修口。

优选地，所述第二箱体上设置有灰斗。

优选地，所述热管上涂覆有自清洁涂层。

优选地，所述自清洁涂层由自清洁涂料涂覆到热管上形成；所述自清洁涂料的制备方法为：

取聚四氟乙烯树脂20~25质量份，聚醚砜树脂5~10质量份，改性纳米二氧化硅5~10质量份，改性纳米二氧化钛5~10质量份，分散剂0.5~1质量份，消泡剂0.5~1质量份，流平剂0.5~1质量份，二甲苯100~120质量份；

将聚醚砜树脂加入二甲苯中，加热搅拌溶解均匀，加入改性纳米二氧化硅、改性纳米二氧化钛、消泡剂、流平剂、分散剂，至于球磨机中球磨36h，将球磨得到的浆料与聚四氟乙烯树脂粉搅拌混合均匀，过筛，得到自清洁涂料。

优选的，所述改性纳米二氧化硅的制备方法为：将水玻璃的饱和溶液与碳酸氢钠的饱和溶液按1:1的体积比混合，加热至90摄氏度，充分搅拌1h，得到硅溶胶，加入硝酸银溶液进行离子交换反应，反应完成后洗涤干燥，得到改性纳米二氧化硅。

优选地，所述改性纳米二氧化钛的制备方法：

取木质素环酸盐10~15质量份，烷基三甲基溴化铵2~4质量份，钛酸丁酯10~20质量份，乙醇100~200质量份；

将木质素磺酸盐和烷基三甲基溴化铵分别配置成2g/l的溶液，混合均匀，分离沉淀物，干燥，得到第一产物；

将钛酸丁酯与乙醇混合，加入第一产物，搅拌均匀，缓慢滴加到ph为5的水中，水的用量是乙醇体积的3倍，搅拌40min，将混合液离心、洗涤后，在80摄氏度下干燥4h，得到的固体研磨后在氮气气氛中500摄氏度煅烧2h，冷却至室温，得到改性纳米二氧化钛。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：充分利用了烟气中热量，同时不会将烟气中污染物质引入到冷源中，提高了能量利用效率，节省了陶瓷生产过程中水煤气的用量。

冷源中空气可以被加热到200摄氏度以上，满足陶瓷生产过程的需要，大幅节约了能源。

附图说明

图1为一种热交换装置的示意图。

具体实施方式

以下实施例是对本实用新型的进一步说明，不是对本实用新型的限制。

实施例1

一种热交换装置，包括：

冷源1，所述冷源1包括第一箱体11和鼓风机12，所述第一箱体11同所述鼓风机12连通；

换热器2，所述换热器2包括第二箱体21、热管23、引风机22，所述热管23设置在第二箱体21内，所述引风机22同所述第二箱体21连接，所述第二箱体21同烟管3连接；

所述第二箱体21同所述第一箱体11连接，所述热管23包括汽化段和液化段，所述液化段设置在所述第一箱体11与所述第二箱体21的连接处。所述热管23不少于一根，所述热管23的所述汽化段分布在第二箱体21内。所述烟管3内烟气的流量为15000~25000nm³/h，所述烟气的温度为350~450℃。所述第一箱体11内空气的流量为15000~20000nm³/h，所述空气的温度为25~35℃。所述鼓风机12同所述引风机22电性连接，所述鼓风机12停机后，所述引风机22也需停机。所述第一箱体11的空气入口处同所述鼓风机12连接，所述第一箱体11的空气出口处设置温度传感器13和压力传感器14。所述烟管内设置有压力传感器33，所述热管内设置有温度传感器。所述烟管3包括输送管31和三通32，所述输送管31同三通32连接，所述三通32包括进烟口321、第一分流口322和第二分流口323，所述进烟口321同所述输送管31连接，所述第一分流口322同所述第二箱体21连接，所述第二分流口323同蝶阀324连接；

所述蝶阀324的开度为50~80%。所述第二箱体21上设置有检修口。

利用陶瓷生产过程中产生烟气的热量有一部分经换热器吸收后，传递给冷源，冷源中的空气受热后可用于陶瓷生产。充分利用了烟气中热量，同时不会将烟气中污染物质引入到冷源中，提高了能量利用效率，节省了陶瓷生产过程中水煤气的用量。

实施例2

一种热交换装置，包括：

冷源1，所述冷源1包括第一箱体11和鼓风机12，所述第一箱体11同所述鼓风机12连通；

换热器2，所述换热器2包括第二箱体21、热管23、引风机22，所述热管23设置在第二箱体21内，所述引风机22同所述第二箱体21连接，所述第二箱体21同烟管3连接；

所述第二箱体21同所述第一箱体11连接，所述热管23包括汽化段和液化段，所述汽化段分布在所述第二箱体21内。所述热管23不少于一根，所述热管23的所述液化段穿过所述第一箱体11和第二箱体12的箱壁进入第一箱体11中。所述烟管3内烟气的流量为15000~25000nm³/h，所述烟气的温度为350~450℃。所述第一箱体11内空气的流量为15000~20000nm³/h，所述空气的温度为25~35℃。所述鼓风机12同所述引风机22电性连接，所述鼓风机12停机后，所述引风机22也需停机。所述第一箱体11的空气入口处同所述鼓风机12连接，所述第一箱体11的空气出口处设置温度传感器13和压力传感器14。所述烟管内设置有压力传感器33，所述热管内设置有温度传感器。所述烟管3包括输送管31和三通32，所述输送管31同三通32连接，所述三通32包括进烟口321、第一分流口322和第二分流口323，所述进烟口321同所述输送管31连接，所述第一分流口322同所述第二箱体21连接，所述第二分流口323同蝶阀324连接；

所述蝶阀324的开度为50~80%。所述第二箱体21上设置有检修口。

实施例3

实施例3同实施例1不同之处在于，所述热管上涂覆有自清洁涂层，所述自清洁涂层由自清洁涂料涂覆到热管上形成；所述自清洁涂料的制备方法为：

取聚四氟乙烯树脂22kg，聚醚砜树脂6kg，改性纳米二氧化硅7量份，改性纳米二氧化钛6kg，分散剂0.6kg，消泡剂0.7kg，流平剂0.7kg，二甲苯110kg；

将聚醚砜树脂加入二甲苯中，加热搅拌溶解均匀，加入改性纳米二氧化硅、改性纳米二氧化钛、消泡剂、流平剂、分散剂，至于球磨机中球磨36h，将球磨得到的浆料与聚四氟乙烯树脂粉搅拌混合均匀，过筛，得到自清洁涂料。

所述改性纳米二氧化硅的制备方法为：将水玻璃的饱和溶液与碳酸氢钠的饱和溶液按1:1的体积比混合，加热至90摄氏度，充分搅拌1h，得到硅溶胶，加入硝酸银溶液进行离子交换反应，反应完成后洗涤干燥，得到改性纳米二氧化硅。

所述改性纳米二氧化钛的制备方法：

取木质素环酸盐6kg，烷基三甲基溴化铵1.5kg，钛酸丁酯6kg，乙醇50kg；

将木质素磺酸盐和烷基三甲基溴化铵分别配置成2g/l的溶液，混合均匀，分离沉淀物，干燥，得到第一产物；

将钛酸丁酯与乙醇混合，加入第一产物，搅拌均匀，缓慢滴加到ph为5的水中，水的用量是乙醇体积的3倍，搅拌40min，将混合液离心、洗涤后，在80摄氏度下干燥4h，得到的固体研磨后在氮气气氛中500摄氏度煅烧2h，冷却至室温，得到改性纳米二氧化钛。

实施例4

实施例4同实施例2不同之处在于，所述热管上涂覆有自清洁涂层，所述自清洁涂层由自清洁涂料涂覆到热管上形成；所述自清洁涂料的制备方法为：

取聚四氟乙烯树脂11kg，聚醚砜树脂3kg，改性纳米二氧化硅3.5量份，改性纳米二氧化钛3kg，分散剂0.3kg，消泡剂0.35kg，流平剂0.35kg，二甲苯55kg；

将聚醚砜树脂加入二甲苯中，加热搅拌溶解均匀，加入改性纳米二氧化硅、改性纳米二氧化钛、消泡剂、流平剂、分散剂，至于球磨机中球磨36h，将球磨得到的浆料与聚四氟乙烯树脂粉搅拌混合均匀，过筛，得到自清洁涂料。

所述改性纳米二氧化硅的制备方法为：将水玻璃的饱和溶液与碳酸氢钠的饱和溶液按1:1的体积比混合，加热至90摄氏度，充分搅拌1h，得到硅溶胶，加入硝酸银溶液进行离子交换反应，反应完成后洗涤干燥，得到改性纳米二氧化硅。

所述改性纳米二氧化钛的制备方法：

取木质素环酸盐3kg，烷基三甲基溴化铵0.75kg，钛酸丁酯3kg，乙醇25kg；

将木质素磺酸盐和烷基三甲基溴化铵分别配置成2g/l的溶液，混合均匀，分离沉淀物，干燥，得到第一产物；

将钛酸丁酯与乙醇混合，加入第一产物，搅拌均匀，缓慢滴加到ph为5的水中，水的用量是乙醇体积的3倍，搅拌40min，将混合液离心、洗涤后，在80摄氏度下干燥4h，得到的固体研磨后在氮气气氛中500摄氏度煅烧2h，冷却至室温，得到改性纳米二氧化钛。

定期清洗实施例1~4中的热交换装置的热管，评价不同清洗周期对换热效率的影响。

清洗方式为：

准备好高压清洗枪并接好水源。

手动打开脱硫主管蝶阀，使其处于全开状态。

关闭换热器下层进口及引风机出口闸阀，把引风机及鼓风机频率降至最低安全频率。

等换热器温度低于150度后，打开换热器两边侧门及污水出口。

直接用高压水枪冲洗器内热管。

实施例1中的换热器每隔1个月进行清洗，清洗后，冷源内空气最高温度可以达到210摄氏度；20天后，冷源内空气最高温度为190摄氏度；清洗前，冷源内最高温度可以达到180摄氏度。

实施例2中的换热器每隔1个月进行清洗，清洗后，冷源内空气最高温度可以达到215摄氏度；20天后，冷源内空气最高温度为190摄氏度；清洗前，冷源内最高温度可以达到186摄氏度。

实施例3中的换热器每隔2个月进行清洗，清洗后，冷源内空气最高温度可以达到212摄氏度；20天后，冷源内空气最高温度为203摄氏度；清洗前，冷源内最高温度可以达到201摄氏度。

实施例4中换热器每隔2个月进行清洗，清洗后，冷源内空气最高温度可以达到215摄氏度；20天后，冷源内空气最高温度为208摄氏度；清洗前，冷源内最高温度可以达到205摄氏度。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。