專利名稱：熱風爐用換熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于熱能工程和干燥工程技術領域，特別涉及一種熱風爐用換熱器。
換熱器是熱風爐的核心設備，我國大功率熱風爐主要采用機械爐排燃煤供熱，而這種熱風爐用換熱器在結構上當前都是采用工業爐余熱利用的管式換熱器結構，存在著換熱效率低、元件易燒損，換熱器體積龐大等問題。
本實用新型的目的在于提供一種適用于機械爐排燃煤熱風爐的換熱器。
這種換熱器在原理上運用輻射—對流傳熱形式組合，結構上采用空氣管—煙管方式復合，集中了所有氣—氣間熱交換方式的優點。
本實用新型的結構為圓形套筒與煙管和空氣管組合式。圓形套筒分四層，即內筒(輻射筒)、內中間筒、外中間筒和外筒。內筒下端開口，上端封頭。內筒與內中間筒上部設置若干導煙管。導煙管為圓管，呈放射狀均勻布置于圓周截面上。在內筒外壁上呈放射狀均勻分布通長焊接加強輻射傳熱肋片。在內中間筒和外中間筒之間設置若干根空氣管，管口由環形端板連接與環狀集氣箱相連，在外中間筒和外筒之間設置若干根煙管，管口由環形端板連接，與環狀集煙箱相連。外中間筒下方圓周切口，使內中問筒與外中間筒之間的空氣管外隙與外中間筒與外筒之間的煙管貫通。組成輻射、空氣管對流和煙管對流三級換熱結構內筒煙氣與內筒和內中間筒形成的環形通路中空氣之間輻射換熱；空氣管中的空氣與管外間隙中煙氣之間對流換熱和煙管中的煙氣與管外間隙中空氣之間的對流換熱。
以下結合附圖進一步敘述本實用新型的內容。


圖1為本實用新型的結構示意圖，圖2為
圖1的A—A剖面視圖。
圖中1內筒(輻射筒)，2內中間筒，3肋片，4空氣管，5外中間筒，6煙管，7外筒。圖中黑色實心箭頭為煙氣流向，空心箭頭為空氣流向。
內筒1、內中間筒2、外中間筒5和外筒7呈同心套筒式組合。內筒下部開口，上部封頭，開口用來與燃燒爐沉降室頂部熱源煙氣出口密封對接。內筒和內中間筒之間為環形間隙，上部導煙管橫穿環形空間，連接內筒和內中間筒，將熱源煙氣導入內中間筒與外中間筒的空氣管間隙，導煙管為圓管，多根均勻分布于截面圓周。
為了強化換熱過程，在內筒壁的空氣流動側通長焊接肋片，肋片有若干根，在圓周上沿軸向呈放射狀布置，肋片高度小于環形間隙。內中間筒與外中間筒之間是空氣管，管端開口連接于環形端板，空氣管出口和入口與集氣箱相連。煙管有若干根，設在外中間筒與外筒之間，兩端管口由環形端板連接，下管口與下集煙箱相連，上管口與上集煙箱相通，煙管出口集連于外筒上部的排煙口。空氣入口在換熱器下方呈方形，與供風機出口管道法蘭連接，空氣出口在換熱器頂部，為圓形與使用管路法蘭連接。煙氣出口位于換熱器上方，呈方形與排煙管道法蘭相接。在換熱器最底部空氣入口的下方設置清潔孔，清潔孔為圓管，管口連接于外中間筒底部，與空氣管的殼層相通，外端由端蓋密封，用來定期打開端蓋，清掃空氣管外表面積碳煙。
本實用新型適用于額定功率范圍1.2～10.5MW的熱風爐，能將工質空氣從常溫加熱至80—450℃。本實用新型有效地利用輻射傳熱和對流傳熱基本規律，合理地運用空氣管換熱與煙管換熱特性組合，達到空氣—煙氣間換熱的最佳效果。換熱器使用鍋爐鋼板、管和優質普碳鋼板、管制造。其性能指標熱效率≮86％；在入口煙溫為1100℃的條件下，換熱器壁面最高溫度≯590℃；換熱器出口排煙溫度≯160℃；使用壽命30000小時以上；容積換熱強度≮8×104kcal/hm(93kw/m3)，結構緊湊。
使用本實用新型空氣由送風機供入外中間筒與外筒之間的煙管間隙，與煙管中的煙氣順流對流換熱。之后空氣由上集氣箱進入內中間筒與外中間筒之間的空氣管，自上而下進入下集氣箱，此間管中空氣與管外自內筒經導煙管進入管外間隙的煙氣順流對流換熱。被加熱的空氣再折返進入內筒與外中間筒的環形空間，與內筒中煙氣輻射換熱，達到工藝要求溫度的熱風由換熱器頂部出口送出。熱煙氣流動則自換熱器內筒—導煙管—內中間筒與外中間筒之間的空氣管外間隙—集煙箱—外中間筒與外筒之間的煙管排煙口，經排煙口排出的煙氣溫度≯160℃。這樣熱源煙氣與工質空氣在換熱器中經歷不同形式組合的連續三個階段換熱。自空氣入口開始，第一階段為低溫煙氣與冷空氣之間煙管之間煙管形式下的換熱，其結果是煙溫降至160℃以下并排出，空氣被初步加熱，其間為順流對流換熱；第二階段為中溫煙氣與被初步加熱的空氣之間空氣管形式下的換熱，其結果是煙溫進一步下降進入第一階段換熱的煙管中，空氣被進一步加熱，其間亦是順流對流換熱；第三階段為內筒高溫煙氣與被進一步加熱了的空氣之間進行輻射換熱，其結果是煙溫下降，進入第二階段換熱的空氣管外隙，空氣被加熱至額定溫度，自換熱器頂出口逸出。
權利要求1.一種熱風爐用換熱器，由圓形套筒、空氣管、煙管組合而成，其特征在于圓型套筒分四層，即內筒、內中間筒、外中間筒和外筒，內筒下端開口，上端封頭，內筒與內中間筒上部設置若干導煙管，在內中間筒和外中間筒之間設置若干根空氣管，管口由環形端板連接，與環狀集氣箱相連，在外中間筒和外筒之間設置若干根煙管，管口由環形端板連接，與環狀集煙箱相連，外中間筒下方圓周切口，使內中間筒與外中間筒之間的空氣管外隙與外中間筒與外筒之間的煙管外隙貫通。
2.根據權利要求1所述的熱風爐用換熱器，其特征在于所說的內筒與內中間筒上部設置的若干導煙管為圓管，呈放射狀均勻布置于圓周截面上。
3.根據權利要求1所述的熱風爐用換熱器，其特征在于所說的內筒外壁上呈放射狀均勻分布通長焊接加強輻射傳熱肋片。
4.根據權利要求1所述的熱風爐用換熱器，其特征在于所說的在換熱器最底部空氣入口的下方設置清潔孔。
專利摘要一種熱風爐用換熱器,適用于機械爐排燃煤熱風爐,為輻射－對流、空氣管－煙管組合式,由圓形套筒、空氣管、煙管組合而成,本實用新型有效地利用輻射傳熱和對流傳熱基本規律,合理地運用空氣管換熱與煙管換熱特性組合,達到空氣－煙氣間換熱的最佳效果。其熱效率≮86%;使用壽命30000小時以上;容積換熱強度≮8×10
文檔編號F24H3/08GK2465117SQ0026554
公開日2001年12月12日 申請日期2000年12月28日 優先權日2000年12月28日
發明者高泰蔭 申請人:高泰蔭