一种高效节能的复合式金属换热器的制作方法

1.本实用新型涉及退火炉余热回收技术领域，尤其涉及一种高效节能的复合式金属换热器。


背景技术：

2.在铸管生产过程中，需要退火炉对铸管进行退火处理，这也是燃料消耗的主要环节。目前的退火炉燃烧产生的高温烟气直接排出并处理，高温烟气没有得到利用，造成热能资源的浪费。
3.而退火炉燃烧所需空气，通入冷空气进行燃烧，燃烧温度较低，需要更多的燃料，造成严重的能源浪费；如果对冷空气进行预热，则需要另设的预热设备，增加设备成本。
4.为了节能减排、进一步提高退火炉的热效率，需要提供一种不仅能够降低烟气排放温度同时还可以提高燃料的燃烧温度的复合式金属换热器，很好的实现节能减排。


技术实现要素：

5.本实用新型主要解决现有技术的退火炉燃烧产生的高温烟气直接排出，高温烟气没有得到利用，退火炉燃烧用空气需要另设的预热设备进行空气预热，造成严重的能源浪费的技术问题，提出一种高效节能的复合式金属换热器，以降低烟气排放温度，同时提高燃料的燃烧温度，实现节能减排。
6.本实用新型提供了一种高效节能的复合式金属换热器，包括：外筒以及依次设置在外筒内部的第三内筒、第二内筒和第一内筒；
7.所述外筒底部设置底部环板，所述外筒与底部环板连通；所述外筒顶部设置烟气出口；
8.所述底部环板底部设置烟气入口，所述底部环板两侧设置分别设置热空气出口；
9.所述第一内筒顶部设置冷空气进口；所述第一内筒内具有第一通道，所述第一内筒和第二内筒之间形成第二通道，所述第二内筒和第三内筒之间形成第三通道，所述第三内筒和外筒之间形成第四通道；
10.所述冷空气进口与第一通道连通；所述第一通道与第二通道连通，所述第二通道与第四通道连通；所述第四通道与热空气出口连通；
11.所述烟气入口与第三通道连通，所述第三通道与烟气出口连通。
12.优选的，所述第一内筒顶部设置引射风管，所述引射风管的入口处安装闸板。
13.优选的，所述第三通道和第四通道中分别间隔布置多个肋片。
14.优选的，所述第二通道与第四通道之间通过多个圆管连通。
15.优选的，所述第三内筒与底部环板的连接处设置隔热保护套，所述隔热保护套内壁铺一圈耐火纤维。
16.本实用新型提供的一种高效节能的复合式金属换热器，设置多个内筒、形成多条通道，使空气通过几次上下往复的行程，更好地提升了空气预热温度，同时高温烟气经过热
交换也降低了排烟温度。设置与气体流动方向并行的肋片可以起增加传热面的作用，还降低了内筒的壁温，同时还可以起定位分配气流的作用。本实用新型安装方便，垂直和水平或者倾斜一定角度多个方向均可安装，适应于不同现场情况；换热器可以采用钢板或钢管焊接制作，气密性较好，可以预热有一定压力或者有一定危险性且着火点高的燃气，能够适用于退火炉、加热炉、反射熔炼炉、均热炉等的热交换。
附图说明
17.图1是本实用新型提供的高效节能的复合式金属换热器的结构示意图；
18.图2是本实用新型提供的高效节能的复合式金属换热器的俯视图。
19.附图标记：1、烟气入口；2、烟气出口；3、第一内筒；4、第二内筒；5、第三内筒；6、外筒；7、肋片；8、隔热保护套；9、冷空气进口；10、热空气出口；11、第一通道；12、第二通道；13、第三通道；14、第四通道；15、引射风管；16、闸板；17、圆管；18、底部环板。
具体实施方式
20.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
21.如图1-2所示，本实用新型实施例提供的高效节能的复合式金属换热器，包括：外筒6以及依次设置在外筒6内部的第三内筒5、第二内筒4和第一内筒3。
22.所述外筒6底部设置底部环板18，所述外筒6与底部环板18连通；所述外筒6顶部设置烟气出口2。
23.所述底部环板18底部设置烟气入口1，所述底部环板18两侧设置分别设置热空气出口10。
24.所述第一内筒3顶部设置冷空气进口9；所述第一内筒3内具有第一通道11，所述第一内筒3和第二内筒4之间形成第二通道12，所述第二内筒4和第三内筒5之间形成第三通道13，所述第三内筒5和外筒6之间形成第四通道14。
25.所述冷空气进口9与第一通道11连通；所述第一通道11与第二通道12连通，所述第二通道12与第四通道14连通，所述第四通道14与热空气出口10连通；具体的，所述第二通道12与第四通道14之间通过多个圆管连通。
26.所述烟气入口1与第三通道13连通，所述第三通道13与烟气出口2连通。
27.另外，所述第三通道13和第四通道14中分别间隔布置多个肋片7。在第三通道13和第四通道14中焊接与气体流动方向并行的肋片7，肋片7可以起增加传热面的作用，还降低了各内筒的壁温，同时还可以起定位分配气流的作用。
28.进一步的，所述第一内筒3顶部设置引射风管15，所述引射风管15的入口处安装闸板16。引射风管15可以有效地携带烟气排出，同时通过冷空气的深入也可以起到降低高温烟气排放温度的作用，生产中引射风管15还可以一定程度上调节退火炉炉膛压力，当排烟温度过高或者炉膛压力高时，可以通过闸板16开度来控制。
29.所述第三内筒5与底部环板18的连接处设置隔热保护套8，所述隔热保护套8内壁
铺一圈耐火纤维。设置隔热保护套8能够有效地阻隔高温烟气的冲击，并能够避免换热器底部焊缝处于高温环境，防止底部环板18与第三内筒5的焊接处出现裂缝甚至形变，避免造成内外筒之间连通，保持换热效果，大大延长了换热器的使用寿命。
30.在本实施例中，第二内筒4、第三内筒5、肋片7及隔热保护套材质为1cr18ni9ti，适用于高温环境从而延长了换热器的使用寿命。
31.本实用新型实施例提供的高效节能的复合式金属换热器的工作原理：高温烟气从炉膛由烟气入口1进入换热器，进入第三通道13。冷空气由风机从冷空气进口9吹入第一内筒3进入第一通道11，有一少部分进入引射风管15(根据现场情况适当调节闸板16)，冷空气从第一通道11的底部返到第二通道12，此时与高温烟气进行第一次真正意义上的热交换。高温烟气由第三通道13从换热器烟气出口2排出进入烟囱，高温烟气与冷空气对向流动，实现换热，高温烟气降温、冷空气升温。经过第一通道11预热的空气由第二通道12返上来后再进入第四通道14，又与高温烟气进行二次热交换，最后热空气由底部环板18两侧的热空气出口10，排出送入燃烧装置。空气通过几次上下往复的行程更好地提升了预热温度，同时也高温烟气经过热交换也降低了排烟温度。
32.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。