專利名稱：煙管式噴流換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種進行余熱回收的熱工設(shè)備，尤其是一種對各類爐窯尾部煙氣的余熱進行回收的煙管式噴流換熱器。
背景技術(shù)：
目前，采用噴流換熱技術(shù)的噴流換熱器已廣泛的利用于爐窯的余熱回收工藝中，噴流換熱器也叫噴流預(yù)熱器，是利用爐窯尾部煙氣的余熱與待加熱空氣進行熱交換，從而達到回收余熱的目的?，F(xiàn)有的噴流換熱器有管狀、筒狀等，管狀噴流換熱器主要以對流換熱為主，筒狀噴流換熱器主要以輻射傳熱為主。管狀噴流換熱器由內(nèi)管和外管組成，外管為熱交換管，煙氣走管外由外側(cè)流過；內(nèi)管通預(yù)熱氣體，由管壁上的密集小孔噴至外管內(nèi)壁。預(yù)熱氣體由小孔噴至熱交換管內(nèi)壁時，因噴出速度大且系垂直噴向管壁，破壞了管壁上的氣流附面層，使對流換熱加強，同時管壁的溫度相對降低，有利于提高換熱器的使用壽命，但這種管狀噴流換熱器的綜合傳熱系數(shù)只有45～55W/(m2·℃)，在相同的容積空間內(nèi)的有效換熱面積不大，同時由于煙氣走管外，使得在容納內(nèi)管和外管并形成煙氣通道的殼體上溫度較高，需要在殼體的外部增加保溫層、耐火材料等，不僅不利于余熱的進一步回收，還增加了制造和使用成本，也不利于提高殼體的使用壽命。
實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有管狀噴流換熱器的換熱效率不高的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高效率的煙管式噴流換熱器。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該煙管式噴流換熱器，包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)部的外管和內(nèi)管，內(nèi)管套裝在外管中并間隔有距離，殼體上設(shè)置有空氣進口、空氣出口、煙氣進口以及煙氣出口，其特征是外管的外壁與殼體的內(nèi)壁之間形成冷風(fēng)室，外管上設(shè)置有噴流小孔，外管的兩端開口與冷風(fēng)室隔斷，空氣進口與冷風(fēng)室連通，空氣出口與外管連通，煙氣進口和煙氣出口分別與內(nèi)管的兩端連通。
作為對上述技術(shù)方案的進一步改進，在上述殼體的內(nèi)部設(shè)置有上管板、中管板和下管板，并將殼體的內(nèi)部容腔隔斷為冷風(fēng)室和熱風(fēng)室，內(nèi)管固定連接在上管板和下管板上，外管固定連接在中管板和下管板上，冷風(fēng)室和熱風(fēng)室之間通過外管及噴流小孔連通，空氣出口設(shè)置在熱風(fēng)室的外壁上。
本實用新型的有益效果是由于采用了上述結(jié)構(gòu)，高溫?zé)煔鈴膬?nèi)管中通過，而預(yù)熱氣體從冷風(fēng)室、噴流小孔和外管與內(nèi)管之間的間隔中通過，從而不需要在殼體的外部增加保溫層、耐火材料等，并且在相同的容積空間內(nèi)比傳統(tǒng)產(chǎn)品具有更大的換熱面積，提高了換熱效率，其最高綜合傳熱系數(shù)可達100W/(m2·℃)。安裝使用方便，可根據(jù)實際需要采用臥式或立式安裝，空氣進口和空氣出口可以根據(jù)需要任意選擇安裝方位。另外，還具有煙氣側(cè)阻力較低、內(nèi)管壁平均溫度低、煙氣側(cè)不易結(jié)灰且清灰容易、設(shè)備使用壽命長的優(yōu)點，預(yù)熱后熱空氣溫度較高，可達350℃以上，可廣泛用于各類爐窯尾部煙氣余熱的回收。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中A處的局部放大圖。
圖中標(biāo)記為，殼體1、內(nèi)管2、外管3、空氣進口4、空氣出口5、煙氣進口6、煙氣出口7、冷風(fēng)室8、噴流小孔9、上管板10、中管板11、下管板12、熱風(fēng)室13。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
如圖1、圖2所示，本實用新型的煙管式噴流換熱器，包括殼體1、設(shè)置在殼體1內(nèi)的外管3和內(nèi)管2，內(nèi)管2套裝在外管3中并間隔有距離。每個套裝的外管3和內(nèi)管2形成一個單元，多個單元形成管列。殼體1上設(shè)置有空氣進口4、空氣出口5、煙氣進口6以及煙氣出口7，外管3的外壁與殼體1的內(nèi)壁之間形成冷風(fēng)室8，外管3上設(shè)置有噴流小孔9，外管3的兩端開口與冷風(fēng)室8隔斷，空氣進口4與冷風(fēng)室8連通，空氣出口5與外管3連通，煙氣進口6和煙氣出口7分別與內(nèi)管2的兩端連通。
如圖中的箭頭所示，高溫?zé)煔鈴臒煔膺M口6進入內(nèi)管2，并在一定的設(shè)計流速下與內(nèi)管2的內(nèi)壁進行對流和輻射傳熱，經(jīng)過換熱降溫后的煙氣由煙氣出口7排出。冷空氣由空氣進口4進入冷風(fēng)室8，在冷風(fēng)室8內(nèi)均壓后均勻進入外管3上的噴流小孔9，以高速噴射到內(nèi)管2的外壁上，與內(nèi)管2的外壁進行強烈的對流熱交換。由于噴射速度較高，能有效破壞內(nèi)管2的外壁表面的空氣附面層，強化表面?zhèn)鳠?。?jīng)過換熱后的熱空氣沿外管3和內(nèi)管2之間的環(huán)縫流向空氣出口5排出。
實施例本實用新型的煙管式噴流換熱器，包括殼體1、設(shè)置在殼體1內(nèi)的外管3和內(nèi)管2，內(nèi)管2套裝在外管3中并間隔有距離。每個套裝的外管3和內(nèi)管2形成一個單元，多個單元形成管列，外管3的外壁與殼體1的內(nèi)壁之間形成冷風(fēng)室8，外管3上設(shè)置有噴流小孔9。殼體1的內(nèi)部設(shè)置有上管板10、中管板11和下管板12，并將殼體1的內(nèi)部容腔隔斷為冷風(fēng)室8和熱風(fēng)室13。內(nèi)管2固定連接在上管板10和下管板12上，外管3固定連接在中管板11和下管板12上，外管3的兩端開口與冷風(fēng)室8隔斷，煙氣進口6和煙氣出口7分別與內(nèi)管2的兩端連通?？諝膺M口4與冷風(fēng)室8連通，冷風(fēng)室8和熱風(fēng)室13之間通過外管3及噴流小孔9連通，空氣出口5設(shè)置在熱風(fēng)室13的外壁上。這樣，經(jīng)過換熱后的熱空氣沿外管3和內(nèi)管2之間的環(huán)縫流向熱風(fēng)室13，并在熱風(fēng)室13中進一步與內(nèi)管2進行熱交換，升溫后從空氣出口5排出。這樣既有利于提高換熱效率，同時還進一步降低了內(nèi)管2的壁表面平均溫度，使煙氣側(cè)不易結(jié)灰，有利于提高設(shè)備的使用壽命。
冷風(fēng)室8和熱風(fēng)室13的布置形式可以采用多種方式，可根據(jù)實際情況選取，例如冷風(fēng)室8和熱風(fēng)室13上下布置，冷風(fēng)室8設(shè)置在熱風(fēng)室13的下方?？諝膺M口4與空氣出口5一般布置在遠端，例如在圓周方向上的交角為180°等，這樣有利于增加換熱行程，進一步提高換熱效率。
權(quán)利要求1.煙管式噴流換熱器，包括殼體(1)、設(shè)置在殼體(1)內(nèi)的外管(3)和內(nèi)管(2)，內(nèi)管(2)套裝在外管(3)中并間隔有距離，殼體(1)上設(shè)置有空氣進口(4)、空氣出口(5)、煙氣進口(6)以及煙氣出口(7)，其特征是外管(3)的外壁與殼體(1)的內(nèi)壁之間形成冷風(fēng)室(8)，外管(3)上設(shè)置有噴流小孔(9)，外管(3)的兩端開口與冷風(fēng)室(8)隔斷，空氣進口(4)與冷風(fēng)室(8)連通，空氣出口(5)與外管(3)連通，煙氣進口(6)和煙氣出口(7)分別與內(nèi)管(2)的兩端連通。
2.如權(quán)利要求1所述的煙管式噴流換熱器，其特征是殼體(1)的內(nèi)部設(shè)置有上管板(10)、中管板(11)和下管板(12)，并將殼體(1)的內(nèi)部容腔隔斷為冷風(fēng)室(8)和熱風(fēng)室(13)，內(nèi)管(2)固定連接在上管板(10)和下管板(12)上，外管(3)固定連接在中管板(11)和下管板(12)上，冷風(fēng)室(8)和熱風(fēng)室(13)之間通過外管(3)及噴流小孔(9)連通，空氣出口(5)設(shè)置在熱風(fēng)室(13)的外壁上。
3.如權(quán)利要求2所述的煙管式噴流換熱器，其特征是冷風(fēng)室(8)和熱風(fēng)室(13)上下布置。
4.如權(quán)利要求3所述的煙管式噴流換熱器，其特征是冷風(fēng)室(8)設(shè)置在熱風(fēng)室(13)的下方。
5.如權(quán)利要求2、3或4所述的煙管式噴流換熱器，其特征是空氣進口(4)與空氣出口(5)在圓周方向上的交角為180°。
專利摘要本實用新型公開了一種對各類爐窯尾部煙氣的余熱進行回收的煙管式噴流換熱器，具有較高的換熱效率。其外管和內(nèi)管設(shè)置在殼體內(nèi)部，內(nèi)管套裝在外管中并間隔有距離，外管的外壁與殼體的內(nèi)壁之間形成冷風(fēng)室，外管上設(shè)置有噴流小孔，外管的兩端開口與冷風(fēng)室隔斷，空氣進口與冷風(fēng)室連通，空氣出口與外管連通，煙氣進口和煙氣出口分別與內(nèi)管的兩端連通。其殼體的外部無需保溫層、耐火材料，換熱效率高，其最高綜合傳熱系數(shù)可達100W/(m
文檔編號F27D17/00GK2784851SQ200520034169
公開日2006年5月31日 申請日期2005年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月13日
發(fā)明者黃勇 申請人:黃勇