[实用新型]直接交换式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及热工燃烧设备上的换热器，特别指一种直接交换式换热器。

背景技术

节能减排是当今世界发展的重要课题，对人类的生存和社会发展具有及其重要的意义。世界各国都在为节能减排进行卓有成效的工作，并且在不断进行体制和技术的探索和实践。节能减排技术创新和产业发展，符合国家的产业发展政策，是国家鼓励的，具有较好的发展前景。

工业炉窑是热能消耗设备，是社会能源消耗最大的领域。工业炉窑对热能利用效率的高低将直接决定节能减排的成效。根据热源的不同，工业炉窑又可分为燃料炉和电炉。电炉直接使用电力能源，一般负荷较小，通常使用在环境和控制要求较高的场合，其能源利用率相对较高，但电炉的热能总负荷在工业炉窑中占比较小，也就是说，工业炉窑的热源仍然是以燃料（包括气体、液体和固体燃料）为主的，占社会能源消耗的极大部分，是节能减排主要战场，也是节能降耗潜力最大的领域。

燃料炉就是利用燃料燃烧作热源的炉窑，燃料在燃料炉内燃烧过程中产生大量的热能，其中一部分热能被炉窑和炉窑中物料所吸收（有效部分，一般低于燃料燃烧产生热能的三分之一），另一部分则是通过燃料燃烧过程中产生的烟气排出炉外（无效部分，占燃料燃烧产生热能的大部分）。就燃料炉来说，烟气余热利用效率的高低将决定燃料炉热效率的高低，也就是说，燃料炉的热效率关键看余热（实际为高温烟气）利用效率的高低，余热利用效率高，燃料炉热效率就高，反之余热利用效率则低。。

为了有效地利用烟气余热，目前使用最广泛和最有效的技术手段之一就是采用空气预热器来预热助燃空气，通过预热助燃空气来提高燃料燃烧火焰的温度，从而降低能耗，提高燃料炉的热效率。目前，市场上使用最为广泛的空气预热器为：管式换热器。市场上管式换热器存在下列不足：①空气预热器换热面积较小，换热效率不高；②在处理大流量高温烟气（1000℃以上）时使用温度和使用寿命受到限制；③预热器占有过多现场空间。

另一种有效利用烟气余热的方式就是蓄热式燃烧器。蓄热式燃烧器具有很多突出优点，如换热面积大、换热效率高，并且对高温烟气温度几无限制。虽然蓄热式燃烧器具有很多突出优点，但也有明显的弱的，那就是：蓄热式燃烧器的排烟和助燃空气进入为同一通道，而且要求燃烧器成对出现，工作时两个燃烧器交替进行燃烧和排烟，因此，蓄热式燃烧器的安装位置就受到了极大的限制，不利于炉窑的结构设计和热负荷的均匀分布。

发明内容

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种相对于蓄热式燃烧器和空气预热器具有明显的优势的直接交换式换热器。

本实用新型构造一种设置在加热炉的排烟通道上的换热器，包括高温换向阀、低温换向阀、换热体及各连接管道，其中：

高温换向阀设有加热炉接口、燃烧器接口、高温换向阀换热体一接口和高温换向阀换热体二接口，低温换向阀设有鼓风机接口、引风机接口、低温换向阀换热体一接口和低温换向阀换热体二接口；

所述的加热炉接口连接加热炉的排烟口，燃烧器接口连接加热炉的燃烧器，鼓风机接口连接鼓风机，引风机接口连接引风机，高温换向阀换热体一接口与低温换向阀换热体一接口连通且两者之间设有换热体一，高温换向阀换热体二接口与低温换向阀换热体二接口连通且两者之间设有换热体二；

所述的高温换向阀和低温换向阀均设有0度和90度两个换向位置，其中高温换向阀的0度换向位置与低温换向阀的90度换向位置形成一组烟气流向通道和助燃空气流向通道，高温换向阀的90度换向位置与低温换向阀的0度换向位置形成另一组烟气流向通道和助燃空气流向通道。

本实用新型的优点及有益效果：

1、本实用新型换热面积大，换热效率高：直接交换式换热器采用蓄热体（蜂窝体或蓄热球）作为换交热介质，换热面积大（蜂窝体比表面积可达1400m²/m³），换热效率高，能够将排烟温度降低到150℃以下。

2、本实用新型能够处理温度高流量大的烟气：直接交换式换热器对烟气的温度（最高烟气温度可达1650℃）和烟气流量没有限制；

3、本实用新型使用成本较低：直接交换式换热器使用到规定年限后只需更换蓄热体即可继续使用，该点相对管式换热器优势明显；

4、本实用新型的烟气入口（对加热炉而言就是加热炉的排烟口）和已预热的助燃空气的出口（对加热炉而言就是燃烧器的助燃开启入口）可以根据炉窑的结构进行合理选择，避免了蓄热式燃烧器吸排烟口位置必须相对固定的弊端，非常有利于炉窑的结构设计，可大大改善炉窑的热负荷分布，达到最佳加热传热的目的。

附图说明