本發(fā)明涉及換熱設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種超導(dǎo)空空換熱器以及余熱回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

“十三五”時期(2016-2020年)是我國全面建成小康社會，實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢的關(guān)鍵時期，能源發(fā)展面臨前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，天然氣在我國能源革命中占據(jù)著重要的地位。它是一種綠色環(huán)保、經(jīng)濟實惠、安全可靠的能源。如今在我國天然氣占能源消費的比重大約為6％，并呈不斷上升的趨勢，2016年我國消費天然氣大概為2.6億噸標準煤。天然氣毫無疑問是未來替代煤炭等高污染能源的不二之選。

現(xiàn)有的天然氣燃燒設(shè)備通常沒有尾氣余熱回收設(shè)計，同時現(xiàn)有的天然氣燃燒設(shè)備的燃燒效率低下，天然氣的利用率比較低，造成了巨大的浪費。鑒于此，發(fā)明人聯(lián)想到諾能夠把提高天然氣燃燒效率以及天然氣尾氣余熱回收相結(jié)合則一舉兩得，即避免了對環(huán)境的熱污染，又提高了天然氣利用率，節(jié)約了成本。此設(shè)備可以廣泛的應(yīng)用于石油、化工、玻纖、化纖、機械、鋼鐵等領(lǐng)域，使天然氣在工業(yè)領(lǐng)域的利用效率得到進一步的提高，從而為解決煤改氣產(chǎn)生的企業(yè)生產(chǎn)成本增加提供一種方法。

有鑒于此，設(shè)計制造出一種既能提高天然氣的燃燒效率，又能對尾氣進行回收處理的超導(dǎo)空空換熱器顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種超導(dǎo)空空換熱器，該超導(dǎo)空空換熱器可將燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的廢熱氣進行降溫處理，以減少對環(huán)境的熱污染，同時可對進入燃燒器的助燃空氣進行預(yù)熱，提高燃燒效率。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種余熱回收系統(tǒng)，可對燃燒室產(chǎn)生的余熱氣體進行回收利用，降低環(huán)境污染的同時提高了燃燒效率。

本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種超導(dǎo)空空換熱器，用于燃燒室的廢熱氣的回收與助燃空氣的預(yù)熱，包括多個超導(dǎo)熱交換裝置和隔熱通風(fēng)裝置，每個超導(dǎo)熱交換裝置包括熱交換本體和多根熱交換管，多根熱交換管設(shè)置于熱交換本體內(nèi)，隔熱通風(fēng)裝置包括余熱進氣管、余熱排氣管、預(yù)熱進氣管和預(yù)熱出氣管，余熱進氣管和余熱排氣管分別與多根熱交換管的兩端連通，余熱進氣管用于與燃燒室連通，以使廢熱氣進入熱交換管；預(yù)熱進氣管和預(yù)熱出氣管分設(shè)于熱交換本體的兩側(cè)，預(yù)熱出氣管用于與燃燒器連通，以使助燃空氣通過預(yù)熱進氣管進入熱交換本體再經(jīng)過預(yù)熱出氣管進入燃燒器。

進一步地，熱交換本體包括換熱室、第一集熱腔和第二集熱腔，第一集熱腔和第二集熱腔分設(shè)于換熱室的兩端，換熱室與第一集熱腔和第二集熱腔相互隔絕，第一集熱腔的一端與熱交換管連通，另一端與余熱出氣管連通；第二集熱腔的一端與熱交換管連通，另一端與余熱進氣管連通。

進一步地，每根熱交換管的外周面設(shè)置有螺旋散熱片，螺旋散熱片螺旋繞設(shè)于熱交換管的外周面并與熱交換管固定連接。

進一步地，超導(dǎo)空空換熱器還包括順流式自動風(fēng)機，順流式自動風(fēng)機與每個預(yù)熱出氣管連接，用于收集經(jīng)過預(yù)熱后的助燃空氣并送入燃燒器。

進一步地，順流式自動風(fēng)機包括風(fēng)機本體、進風(fēng)管道、出風(fēng)管道以及風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，進風(fēng)管道的一端與多個預(yù)熱出氣管連通，另一端與風(fēng)機本體連通，出風(fēng)管道與風(fēng)機本體連通，風(fēng)量調(diào)節(jié)閥設(shè)置于進風(fēng)管道處，用于調(diào)節(jié)風(fēng)機本體的進風(fēng)量。

進一步地，熱交換裝置還包括多個氣體測溫儀，多個氣體測溫儀一一對應(yīng)地設(shè)置于余熱進氣管、余熱排氣管、預(yù)熱進氣管以及預(yù)熱出氣管上，用于測量余熱進氣管、余熱排氣管、預(yù)熱進氣管以及預(yù)熱出氣管內(nèi)氣體的溫度。

進一步地，熱交換裝置還包括多個膨脹節(jié)，多個膨脹節(jié)一一對應(yīng)地繞設(shè)于熱交換本體的外周面。

進一步地，熱交換裝置還包括多個冷凝水排出組件，每個冷凝水排出組件一一對應(yīng)地設(shè)置于每個熱交換本體的底部。

進一步地，冷凝水排出組件包括冷凝水盤以及排水管，冷凝水盤設(shè)置于熱交換本體的底壁上，用于接收從熱交換管上滴落的冷凝水，排水管的一端伸入熱交換本體并與冷凝水盤連接，另一端與外界連通，用于將冷凝水盤中的冷凝水排出。

一種余熱回收系統(tǒng)，用于回收廢熱氣與余熱燃燒空氣，包括燃燒室、燃燒室和超導(dǎo)空空換熱器，超導(dǎo)空空換熱器包括多個超導(dǎo)熱交換裝置和隔熱通風(fēng)裝置，每個超導(dǎo)熱交換裝置包括熱交換本體和多根熱交換管，多根熱交換管設(shè)置于熱交換本體內(nèi)。隔熱通風(fēng)裝置包括余熱進氣管、余熱排氣管、預(yù)熱進氣管和預(yù)熱出氣管，余熱進氣管和余熱排氣管分別與多根熱交換管的兩端連通，預(yù)熱進氣管和預(yù)熱出氣管分設(shè)于熱交換本體的兩側(cè)。余熱進氣管與燃燒室連通，以使廢熱氣進入熱交換管。預(yù)熱出氣管與燃燒器連通，以使助燃空氣通過預(yù)熱進氣管進入熱交換本體再經(jīng)過預(yù)熱出氣管進入燃燒器。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的一種超導(dǎo)空空換熱器，將多根熱交換管設(shè)置在熱交換本體內(nèi)，并將余熱進氣管，多根熱交換管以及余熱排氣管依次連通，將預(yù)熱進氣管、熱交換本體以及預(yù)熱出氣管依次連通。其工作原理如下：在燃燒室內(nèi)燃燒過后的廢熱氣通過余熱進氣管進入熱交換管進行熱交換降溫后，然后通過余熱排氣管排出到外界。預(yù)熱用的空氣通過預(yù)熱進氣管進入熱交換本體內(nèi)與多根熱交換管進行充分的熱交換升溫后，然后通過預(yù)熱出氣管進入到燃燒器內(nèi)進行燃燒。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的一種超導(dǎo)空空換熱器，可將燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的廢熱氣進行降溫處理，減少對環(huán)境的熱污染。同時可對進入燃燒器的助燃空氣進行預(yù)熱，提高燃燒效率。

本發(fā)明提供的一種余熱回收系統(tǒng)，將余熱進氣管和燃燒室連通，將預(yù)熱出氣管與燃燒器連通。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的余熱回收系統(tǒng)，可將燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的廢熱氣進行降溫處理，減少對環(huán)境的熱污染。同時可對進入燃燒器的助燃空氣進行預(yù)熱，提高燃燒效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的超導(dǎo)空空換熱器整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中超導(dǎo)熱交換裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中熱交換管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中順流式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明第二實施例提供的余熱回收系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標：100-超導(dǎo)空空換熱器；110-超導(dǎo)熱交換裝置；111-熱交換本體；1111-換熱室；1113-第一集熱腔；1115-第二集熱腔；113-熱交換管；1131-螺旋散熱片；115-膨脹節(jié)；117-冷凝水排出組件；130-隔熱通風(fēng)裝置；131-余熱進氣管；133-余熱排氣管；135-預(yù)熱進氣管；137-預(yù)熱出氣管；150-順流式風(fēng)機；151-風(fēng)機本體；153-進風(fēng)管道；155-出風(fēng)管道；157-風(fēng)量調(diào)節(jié)閥；200-余熱回收系統(tǒng)；210-燃燒室；230-燃燒器。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中間”、“上”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“相連”、“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下，下述的實施例中的特征可以相互組合。

第一實施例

參照圖1，本實施例提供一種超導(dǎo)空空換熱器100，用于燃燒室的廢熱氣的回收與助燃空氣的預(yù)熱，該超導(dǎo)空空換熱器100包括多個超導(dǎo)熱交換裝置110、隔熱通風(fēng)裝置130以及順流式風(fēng)機150。順流式風(fēng)機150與隔熱通風(fēng)裝置130連接，用于將隔熱通風(fēng)裝置130中的助燃空氣送入燃燒器。超導(dǎo)熱交換裝置110與隔熱通風(fēng)裝置130連通，用于使廢熱氣和助燃空氣進行熱交換。

每個超導(dǎo)熱交換裝置110包括熱交換本體111、多根熱交換管113、多個氣體測溫儀(圖未示)、多個膨脹節(jié)115以及多個冷凝水排出組件117，多根熱交換管113設(shè)置于熱交換本體111內(nèi)。隔熱通風(fēng)裝置130包括余熱進氣管131、余熱排氣管133、預(yù)熱進氣管135和預(yù)熱出氣管137，余熱進氣管131和余熱排氣管133分別與多根熱交換管113的兩端連通，余熱進氣管131用于與燃燒室連通，以使廢熱氣進入熱交換管113。預(yù)熱進氣管135和預(yù)熱出氣管137分設(shè)于熱交換本體111的兩側(cè)，預(yù)熱出氣管137用于與燃燒器連通，以使助燃空氣通過預(yù)熱進氣管135進入熱交換本體111再經(jīng)過預(yù)熱出氣管137進入燃燒器。順流式自動風(fēng)機與每個預(yù)熱出氣管137連接，用于收集經(jīng)過預(yù)熱后的助燃空氣并送入燃燒器。

多個氣體測溫儀一一對應(yīng)地設(shè)置于余熱進氣管131、余熱排氣管133、預(yù)熱進氣管135以及預(yù)熱出氣管137上，用于測量余熱進氣管131、余熱排氣管133、預(yù)熱進氣管135以及預(yù)熱出氣管137內(nèi)氣體的溫度。多個膨脹節(jié)115一一對應(yīng)地繞設(shè)于熱交換本體111的外周面，優(yōu)選地，每個膨脹節(jié)115繞設(shè)在熱交換本體111的中間部位，以防止熱交換本體111收到熱脹冷縮作用，進而對設(shè)備的損壞。

每個冷凝水排出組件117一一對應(yīng)地設(shè)置于每個熱交換本體111的底部。廢熱氣遇冷后形成的液體可通過該冷凝水排出組件117排出到外界。

在本實施例中，冷凝水排出組件117包括冷凝水盤(圖中未標號)以及排水管(圖中未標號)，冷凝水盤設(shè)置于熱交換本體111的底壁上，用于接收從熱交換管113上滴落的冷凝水，排水管的一端伸入熱交換本體111并與冷凝水盤連接，另一端與外界連通，用于將冷凝水盤中的冷凝水排出。

在本實施例中，熱交換本體111的數(shù)量為兩個，此設(shè)置是根據(jù)實際需求和相關(guān)限制條件來決定的，熱交換本體111的數(shù)量越多，內(nèi)部設(shè)置的熱交換管113數(shù)量越多，則熱回收效率越高。值得注意的是，此處熱交換本體111的數(shù)量并不僅僅限于兩個，也可以是三個或者四個等，可根據(jù)實際需求和相關(guān)限制條件來進行調(diào)整，熱交換本體111的數(shù)量在此不做具體限定。

參見圖2，熱交換本體111包括換熱室1111、第一集熱腔1113和第二集熱腔1115，第一集熱腔1113和第二集熱腔1115分設(shè)于換熱室1111的兩端，換熱室1111與第一集熱腔1113和第二集熱腔1115相互隔絕，第一集熱腔1113的一端與熱交換管113連通，另一端與余熱出氣管連通；第二集熱腔1115的一端與熱交換管113連通，另一端與余熱進氣管131連通。預(yù)熱進氣管135設(shè)置在換熱室1111的一側(cè)，預(yù)熱出氣管137設(shè)置在換熱室1111的另一側(cè)，換熱室1111分別與預(yù)熱進氣管135和余熱出氣管連通。

在本實施例中，熱交換管113分別與第一集熱腔1113和第二集熱腔1115焊接，以使換熱室1111內(nèi)形成密閉空間，從而使得廢熱氣與助燃空氣能夠充分進行換熱。

參見圖3，每根熱交換管113的外周面設(shè)置有螺旋散熱片1131，螺旋散熱片1131螺旋繞設(shè)于熱交換管113的外周面并與熱交換管113固定連接，用以增大熱交換管113的傳熱面積，使得廢熱氣的熱量能夠充分傳遞到換熱室1111內(nèi)進行換熱。同時，在每根熱交換管113的外周面設(shè)置螺旋散熱片1131，使得助燃空氣通過換熱室1111時易形成螺旋氣流，增大了助燃空氣在換熱室1111內(nèi)的停滯時間并使得換熱室1111內(nèi)的助燃空氣受熱均勻，提高了傳熱效率。優(yōu)選地，螺旋散熱片1131通過焊接固定連接在熱交換管113上。

參見圖4，順流式自動風(fēng)機包括風(fēng)機本體151、進風(fēng)管道153、出風(fēng)管道155以及風(fēng)量調(diào)節(jié)閥157，進風(fēng)管道153的一端與多個預(yù)熱出氣管137連通，另一端與風(fēng)機本體151連通，出風(fēng)管道155與風(fēng)機本體151連通，風(fēng)量調(diào)節(jié)閥157設(shè)置于進風(fēng)管道153處，用于調(diào)節(jié)風(fēng)機本體151的進風(fēng)量。出風(fēng)管道155用于與燃燒器連通，以向燃燒器內(nèi)送入助燃空氣。

本實施例提供了一種超導(dǎo)空空換熱器100，在熱交換本體111內(nèi)焊接有多根熱交換管113，并將余熱進氣管131，多根熱交換管113以及余熱排氣管133依次連通，將預(yù)熱進氣管135、熱交換本體111以及預(yù)熱出氣管137依次連通。其工作原理如下：在燃燒室內(nèi)燃燒過后的廢熱氣通過余熱進氣管131進入熱交換管113進行熱交換降溫后，然后通過余熱排氣管133排出到外界。預(yù)熱用的助燃空氣通過預(yù)熱進氣管135進入換熱室1111內(nèi)與多根熱交換管113進行充分的熱交換升溫后，然后通過預(yù)熱出氣管137進入到燃燒器內(nèi)進行燃燒。由于在熱交換管113的外周面繞設(shè)有螺旋散熱片1131，故預(yù)熱用的助燃空氣與廢熱氣之間能夠進行充分的熱交換。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的一種超導(dǎo)空空換熱器100，可將燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的廢熱氣進行降溫處理，減少對環(huán)境的熱污染。同時可對進入燃燒器的助燃空氣進行預(yù)熱，提高燃燒效率。

第二實施例

參見圖5，本實施例提供一種余熱回收系統(tǒng)200，用于回收廢熱氣與余熱燃燒空氣，包括燃燒室210、燃燒器230和超導(dǎo)空空換熱器100，其中超導(dǎo)空空換熱器100的基本結(jié)構(gòu)和原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和第一實施例相同，為簡要描述，本實施例部分未提及之處，可參考第一實施例中相應(yīng)內(nèi)容。

在本實施例中，超導(dǎo)空空換熱器100包括多個超導(dǎo)熱交換裝置110和隔熱通風(fēng)裝置130，每個超導(dǎo)熱交換裝置110包括熱交換本體111和多根熱交換管113，多根熱交換管113設(shè)置于熱交換本體111內(nèi)。隔熱通風(fēng)裝置130包括余熱進氣管131、余熱排氣管133、預(yù)熱進氣管135和預(yù)熱出氣管137，余熱進氣管131和余熱排氣管133分別與多根熱交換管113的兩端連通，預(yù)熱進氣管135和預(yù)熱出氣管137分設(shè)于熱交換本體111的兩側(cè)。余熱進氣管131與燃燒室210連通，以使廢熱氣進入熱交換管113。預(yù)熱出氣管137與燃燒器230連通，以使助燃空氣通過預(yù)熱進氣管135進入熱交換本體111再經(jīng)過預(yù)熱出氣管137進入燃燒器230。

本實施例提供了一種余熱回收系統(tǒng)200，相較于現(xiàn)有技術(shù)，可將燃燒室210內(nèi)產(chǎn)生的廢熱氣進行降溫處理，減少對環(huán)境的熱污染。同時可對進入燃燒器230的助燃空氣進行預(yù)熱，提高燃燒效率。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。