专利名称：叠伞式烟气净化换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可以对烟气进行洗涤，同时可以换取烟气中所带热量的新型叠伞式烟气净化换热器。
烟气净化和烟气中所带热量的回收是煤炭利用过程中最常见的问题。煤燃烧后，烟气中含有大量的有害物质，与水接触后，不仅发生了能量传递，也发生了物质传递，使水变成污水。传统的接触式换热装置有浸没燃烧式、喷水式、塔盘式、填料式，使用浸没燃烧式和喷水式，水和烟气的接触行程短，换热效果差，对烟气的清洗效果也差，塔盘式和填料式换热效果好一些，但是一般在大型装置上用，在小型煤炭利用装置上难于使用。本实用新型针对传统装置的问题提出了一种结构合理的解决方案。
本实用新型的目的是提供一种能对烟气进行净化，并可回收烟气中所带热量的环保节能装置，即一种新型叠伞式烟气净化换热器。
本实用新型是这样实现的，即本实用新型提供一种叠伞式烟气净化换热器，该烟气净化换热器至少具有一个构成腔体的外壳，其特征在于，在该壳体上设有通入壳体内的烟气洗涤用水入口和烟气洗涤用水出口，在该壳体的下部设有通入烟气的入口，在烟气入口的上部，设有叠伞式换热装置，所述的叠伞式换热装置由相互连通的管子盘卷的至少两个伞状结构叠置构成，其伞状结构的顶部盘绕成园孔状，并且，相邻的两个伞状结构其中的一个的顶部的园孔处设有封住园孔的顶盖，所述的具有顶盖的伞的伞径较小，其相邻的另一个伞的伞径较大，所述的叠伞式换热装置具有至少一个换热用水入口和供换热用水流出的换热用水出口，在所述的叠伞式换热装置的上部，具有至少一个烟气出口。
最好，所述的换热用水进口在最下层伞的下部边缘与该伞连通而所述的换热用水出口与所述的最上层伞连通。
有益的是，所述的叠伞结构中，从下向上数的奇数层的伞不带顶盖而所述的偶数层的伞带有顶盖，并且所述的各层伞之间是这样连通的，即，所述奇数层的伞在其伞的顶部通过管子与上一层伞的顶部连通，而偶数层的伞在其伞的下部边缘通过管子与上一层伞的下部边缘的管子连通。
至少在所述的具有顶盖的那层伞的下侧，沿着伞的下壁径向地设置均匀分布的至少3个烟气导板。
还可在所述的壳体内部，在所述的叠伞结构上方设置冷凝装置，该冷凝装置是这样构成的，其下面是孔板，孔板支撑在设置在所述壳体的支撑圈上，在所述的孔板上装有填料，以便对净化过的烟气中的水汽进行吸收、过滤或清除。
最好所述的填料为碎砖。
所述的填料也可以是拉西瓷环填料。
另外，在所述的冷凝装置安装的位置，在所述的壳体上还可开有一用于安装和检修的孔口。
有利的是，在所述壳体的下端至少设置用于排除沉淀物的漏斗形底部和排污口。
还可在所述的叠伞式换热装置的上部，在所述的壳体上开有烟气洗涤用水的溢出口。
更有利的是，所述的烟气入口与烟气分布装置连通，所述的烟气分布装置由一个以上的连通的环形腔体构成，并且在所述的环形腔体的底部开有许多供溢出烟气的孔眼。
本实用新型的烟气净化换热器可看作主要由叠伞式换热装置和水浴除尘装置两部分构成，在水浴装置内部至少有两个以上的叠伞(由管盘构成)，换热用的水走叠伞结构的内部，洗涤烟气用的水在叠伞外部，当烟气被洗涤的时候，叠伞内部的水与外部烟气和洗涤烟气的水换热，取走烟气所带热量。
本实用新型的特点是采用叠伞式结构，增长换热流程，增大了换热面积，同时也延长洗涤流程，使烟气得到更加充分的洗涤。
下面结合图形说明本实用新型的叠伞式烟气净化换热器。其中，
图1为本实用新型的叠伞式烟气净化换热器的示意图，其中作了部分剖示。
图2为本实用新型的叠伞式烟气净化换热器中烟气分布装置的正视图，其中作了局部剖视。
图3为本实用新型的叠伞式烟气净化换热器中烟气分布装置的顶视图，其中示出了环形腔体底部上的部分孔眼。
图4为本实用新型的叠伞式换热装置的示意图。
图中的标号分别为，1，2烟气出口3，冷凝装置的填料4，安装和检修孔 5，孔板6，冷凝结构的支撑圈 7，换热用水入口8，换热用水出口 11，伞状结构10，烟气洗浴室 12，漏斗形底部
13，烟气洗涤用水入口14，烟气入口15，外壳16，烟气分布装置的环形腔体17，排污口 18，洗涤烟气用水溢出口19，20两层伞状结构连管 21，烟气导板22，顶盖23，环形腔体底部的孔眼24，伞叠结构的支撑圈
图1所示为本实用新型的一种叠伞式烟气净化换热器，该烟气净化换热器至少具有一个构成腔体的外壳15，其特征在于，在该壳体上设有通入壳体内的烟气洗涤用水入口13和烟气洗涤用水出口，例如排污口17和／或洗涤用水溢流口18，在该壳体的下部设有通入烟气的入口14，在烟气入口的上部，设有叠伞式换热装置，所述的叠伞式换热装置由相互连通的管子盘卷的至少两个伞状结构11，9叠置构成，其伞状结构的顶部盘绕成园孔状，并且，相邻的两个伞状结构其中的一个的顶部的园孔处设有封住园孔的顶盖22，所述的具有顶盖22的伞的伞径较小，其相邻的另一个伞的伞径较大，所述的叠伞式换热装置具有至少一个换热用水入口7和供换热用水流出的换热用水出口8，在所述的叠伞式换热装置的上部，具有至少一个烟气出口1或2。
烟气Y0由烟气入口14输入烟气分布装置16，如
图1，2和3所示，烟气通过烟气分布装置底部的孔眼23排出，烟气向上浮动，并按图4中的箭头所示的路径经过本实用新型的伞叠式换热装置，所述的烟气经洗涤和换热后，浮出水面(例如该水面位于洗涤用水溢流口18的位置)，然后向上经过冷凝装置，即经过孔板5及其上面的填料3，以便对净化过的烟气中的水汽进行吸收、过滤或清除，以用于冷凝吸附洁净烟气中所带的水分，然后由所示的排除口1用于将烟气排出大气，或利用烟气排出口2将经洁净的烟气Y1通向再利用装置，如热水游泳池或热水鱼池或温室等。
图中所示，所述的换热用水进口在最下层伞的下部边缘与该伞连通而所述的换热用水出口与所述的最上层伞连通。
如
图1和图4所示，最好，所述的叠伞结构中，从下向上数的奇数层的伞不带顶盖而所述的偶数层的伞带有顶盖22，并且所述的各层伞之间是这样连通的，即，所述奇数层的伞在其伞的顶部通过管子19与上一层伞的顶部连通，而偶数层的伞在其伞的下部边缘通过管子20与上一层伞的下部边缘的管子连通。
图1中的9和11示意了叠伞式换热装置的两层叠伞，叠伞式换热装置是使用耐碱水腐蚀的管材盘制而成的，一个叠伞式换热装置至少包括两个伞。
如图4所示，本实用新型的各层伞是用管子盘制而成，相邻两伞之间用直管19从奇数(从下向上数)伞的顶部与上一层伞的顶部相连并用直管20从偶数(从下向上数)伞的下部边缘与上层伞的下部边缘相连通(或相邻两伞之间用直管19从偶数伞(从下向上数)的顶部与上一层伞的顶部相连并用直管20从奇数伞(从下向上数)的下部边缘与上层伞的下部边缘相连)。第一个伞从下向上盘，该层伞的伞径由大到小，当到达伞的顶部时，用直管19与第二个伞从顶部相连，第一个伞的顶部没有顶盖。第二个伞的盘管从上向下盘，伞径由小到大，该伞的顶部设有一个顶盖，第二个伞与第三个伞在伞的下边缘处用竖直管20相连，第三个伞的伞径由大到小盘到伞顶，其余伞的构造及相互关系同上所述。
另外，从图4中可以看到，在所述的具有顶盖的那些层伞的下侧，沿着伞的下壁径向地设置呈辐射状均匀分布的烟气导板21，最好每层伞具有至少3个这样的烟气导板21。
此外，从图中可以看到，上述的各层伞的连通管19，20另外还用于各层伞的支撑，而为了增强各层伞之间的相互支撑，还可以配合所述的连通管再设置专用的支撑杆(未图示)，该支撑杆可以是实心杆或空心管，其形状和大小类似于连通管19，20，只是该支撑杆并不将伞叠结构的上下层伞连通而只是起到加强支撑的作用。该支撑杆是这样设置的，即，若所述的伞是用连通管19在伞的顶部连接的，则在这两层伞之间相应也在伞的顶部，支撑杆与连通管19一起被均匀地设置在伞顶的圆周上(未图示)。例如，若在伞的顶部设置两个支撑杆，则该支撑杆像连通管那样被设置并与连通管一起被均匀分布在伞的顶部的圆周上，只是所述的支撑杆不连通上下伞层。若所述的伞是用连通管20在伞的下部边缘连接的，则在这两层伞之间相应也在伞的下部边缘，支撑杆与连通管20一起被均匀地设置在伞顶的圆周上。例如，若在伞的下部边缘设置两个支撑杆，则该支撑杆像连通管那样被设置并与连通管一起被均匀分布在伞的下部边缘的圆周上，只是所述的支撑杆不连通上下伞层。所述的各层支撑杆所设置的数量可根据所述伞的实际载荷来确定，例如各层都可以设置更多的支撑杆，其设置最好按上述均匀分布的原则进行。在本实施例中，在两层伞之间，除了连通管19，20以外，各都采用了两个支撑杆。为了支撑整个伞叠结构，采用焊接或其他方式在壳体15上固定连接一用于伞叠结构的支撑圈24，该支撑圈在整个伞叠结构的下面支撑伞叠结构，如
图1所示。
在图4中可以清楚地看到烟气所经的路径。由于在所述的奇数层伞的顶部没有顶盖，因此烟气可以从伞顶进入到上一层伞的下部，又由于在所述偶数伞的顶部有顶盖，因此对于具有顶盖的这一层伞，烟气不能从伞顶进入到上一层伞的下部，烟气必须向伞的下部边缘扩散，并沿着所述的烟气导板向斜下方行进，然后从伞的边缘进入上一层伞，再沿伞层之间的间隙斜向向上行进，这样使烟气在水中的流程变长，优化了对烟气的洗涤效果(图4中示出了烟气的流向及行程，如图中的箭头所示)。此外，上述烟气导板的作用是对烟气进行导流，使其尽可能均匀地从伞的周向边缘向上一层伞溢出。由于换热装置是由一层层的伞叠合而成的，各个伞之间通过伞顶直管或伞边缘直管相连，因而大大延长了换热用水在水浴室10中的行程，增加了传热面积，优化了换热效果。
最好，本实用新型的每一层伞的伞径这样来选择，即，设置顶盖的那层伞的伞径较其相邻的上一层的伞的伞径小，以便大部分烟气从图中所示的路线行进。
另外，本实用新型叠伞式烟气净化换热器有换热用清洁水入口7，换热用清洁水出口8、烟气洗涤用水入口13和烟气洗涤用水溢流出口18，以及设于下部的烟气洗涤用水的污水排除口17。
如
图1所示，还可在所述的壳体15的内部，在所述的叠伞结构9，11上方设置冷凝装置，该冷凝装置是这样构成的，其下面是孔板5，孔板5支撑在设置在所述壳体15的用于冷凝装置的支撑圈6上，所述支撑圈6如支撑圈25那样被固定连接在壳体15上。在所述的孔板5上装有填料3，以便对净化过的烟气中的水汽进行吸收、过滤或清除，以用于冷凝吸附洁净烟气中所带的水分。
最好孔板5由圆形孔板构成，孔板上面均匀分布小孔，经水洗涤后的洁净烟气从圆形孔板进入到冷凝装置。
最好所述的填料3为碎砖。
所述的填料3也可以是拉西瓷环填料或其它填料。
另外，在所述的冷凝装置安装的位置，在所述的壳体上还可开有一用于安装和检修的孔口4，用于维修及装入孔板、填料。该用于安装和检修的孔4在通常情况下是被封闭的。
有利的是，在所述壳体的下端至少设置用于排除沉淀物的漏斗形底部12和排污口17。漏斗形底部12可为容纳沉淀物及污水的锥形容器。
还可在所述的叠伞式换热装置的上部，在所述的壳体15上开有烟气洗涤用水的溢出口18。
如
图1、2和图3所示，特别如图2和3所示，更有利的是，所述的烟气入口14与烟气分布装置16连通，所述的烟气分布装置由一个以上的相互连通的环形腔体16构成，并且在所述的环形腔体16的底部开有许多供溢出烟气的孔眼23。这些孔眼均匀分布在环形腔体16的环形底部上。烟气延着这些均匀分布的孔眼进入洗涤水中进行洗涤，并将所带热量传给叠伞形换热器中的清洁水。在烟气分布装置的下面是沉淀物及污水的排放出口。
本实用新型的烟气净化换热器可看作主要由叠伞式换热装置和水浴除尘装置两部分构成，在水浴装置内部至少有两个以上的叠伞(由管盘构成)，换热用的水HR0-HR1走叠伞结构的管子内部，由换热用水入口7输入换热用水HR0并由换热用水出口8输出换热用水HR1。洗涤烟气用的水S0-S1或S0-S2在叠伞外部，由洗涤烟气用水入口13输入洗涤烟气用水S0，并由排污口17排出已成为污水的洗涤烟气用水S1或由洗涤烟气用水的溢出口18溢出洗涤烟气用水S2，当烟气被洗涤的时候，叠伞内部的水与外部烟气和洗涤烟气的水换热，取走烟气所带热量。
如
图1所示，可将本实用新型的叠伞式烟气净化换热器也可看成由三个部分组成，即，本实用新型的下部是烟气分布装置16和排出沉淀物的锥形容器，该锥形容器即为漏斗形底部12，中部是一个洗涤烟气用的水浴室10和完全浸没于该水浴室中的水中的叠伞式烟气换热装置9，11，该换热装置的上部为冷凝净化后大量烟气中所含水份的冷凝装置。
另外，所述的壳体15也可由如
图1所示的数个圆筒连接而成。
权利要求1，一种叠伞式烟气净化换热器，该烟气净化换热器至少具有一个构成腔体的外壳，其特征在于，在该壳体上设有通入壳体内的烟气洗涤用水入口和烟气洗涤用水出口，在该壳体的下部设有通入烟气的入口，在烟气入口的上部，设有叠伞式换热装置，所述的叠伞式换热装置由相互连通的管子盘卷的至少两个伞状结构叠置构成，其伞状结构的顶部盘绕成园孔状，并且，相邻的两个伞状结构其中的一个的顶部的园孔处设有封住园孔的顶盖，所述的具有顶盖的伞的伞径较小，其相邻的另一个伞的伞径较大，所述的叠伞式换热装置具有至少一个换热用水入口和供换热用水流出的换热用水出口，在所述的叠伞式换热装置的上部，具有至少一个烟气出口。
2，如权利要求1所述的叠伞式烟气净化换热器，其特征在于，所述的换热用水进口在最下层伞的下部边缘与该伞连通而所述的换热用水出口与所述的最上层伞连通。
3，如权利要求2所述的叠伞式烟气净化换热器，其特征在于，所述的叠伞结构中，从下向上数的奇数层的伞不带顶盖而所述的偶数层的伞带有顶盖，并且所述的各层伞之间是这样连通的，即，所述奇数层的伞在其伞的顶部通过管子与上一层伞的顶部连通，而偶数层的伞在其伞的下部边缘通过管子与上一层伞的下部边缘的管子连通。
4，如权利要求3所述的叠伞式烟气净化换热器，其特征在于，至少在所述的具有顶盖的那层伞的下侧，沿着伞的下壁径向地设置均匀分布的至少3个烟气导板。
5，如权利要求1或2或3或4所述的叠伞式烟气净化换热器，其特征在于，在所述的壳体内部，在所述的叠伞结构上方设置冷凝装置，该冷凝装置是这样构成的，其下面是孔板，孔板支撑在设置在所述壳体的支撑圈上，在所述的孔板上装有填料。
6，如权利要求5所述的叠伞式烟气净化换热器，其特征在于，所述的填料为碎砖。
7，如权利要求5所述的叠伞式烟气净化换热器，其特征在于，所述的填料为拉西瓷环填料。
8，如权利要求5所述的叠伞式烟气净化换热器，其特征在于，在所述壳体的下端至少设置一个用于排除沉淀物的漏斗形底部和出口。
9，如权利要求5所述的叠伞式烟气净化换热器，其特征在于，在所述的叠伞式换热装置的上部，在所述的壳体上开有烟气洗涤用水的溢出口。
10，如权利要求5所述的叠伞式烟气净化换热器，其特征在于，所述的烟气入口与烟气分布装置连通，所述的烟气分布装置由一个以上的相互连通的环形腔体构成，并且在所述的环形腔体的底部开有许多供溢出烟气的孔眼。
专利摘要本实用新型的烟气净化换热器主要是由叠伞式换热器和水浴除尘装置两部分构成,在水浴装置内部至少有两个以上的叠伞(由管盘构成),清洁的水走叠伞内部,洗涤烟气的水在叠伞外部,当烟气被洗涤的时候,叠伞内部的清洁水与外部烟气和洗涤烟气的水换热,取走烟气所带热量。本实用新型的特点是采用叠伞式结构,增长换热流程,增大了换热面积,同时也延长洗涤流程,使烟气得到更加充分的洗涤。
文档编号B01D47/02GK2302842SQ97221549
公开日1999年1月6日 申请日期1997年7月23日 优先权日1997年7月23日
发明者季可达 申请人:季可达