[实用新型]套管式空气换热器

说明书

技术领域

本实用新型属于工业炉窑烟气余热回收处理装置技术领域，具体涉及一种套管式空气换热器。

背景技术

火力发电厂的锅炉、工业锅炉、石油化工设备等行业中，为了提高设备的热效率，充分利用排烟余热，一般都采用烟气-空气换热器，这类换热器通常有以下几种形式：

板式换热器，通过板件传热，用于小型工业锅炉，由于其结构复杂，传热效率低，漏风大，现已逐渐被淘汰。

回转式换热器，它是装满波形传热元件的圆盘，以大约1转/分的低速进行旋转。圆盘的一半通过热烟气加热传热元件，另一半通过被加热的空气，随着圆盘连续的转动，烟气被传热元件冷却，空气被传热元件加热，这种换热器的缺点是漏风率大，直接影响锅炉效率，运行安全性差。

热管式换热器，它利用热管传热快、载热能力大、热稳定性好，用中管板将热管分成上下两部分，上箱体流通空气，下箱体流通烟气，空气与烟气逆向流动。热烟气流经下箱体时将热量释放给热管加热段，加热段将热量以热导形式传给热管冷却段，冷却段再将热量释放给流经上箱体的空气，这种换热器相比前两种换热器具有体积小、容易布置，无转动部件具有维修量小、结构简单的优点，但是热管式换热器是采用单管结构，热烟气流动快，传热效率仍然不高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有的换热器的缺点和不足，提供一种设计合理、结构简单、传热系数高、换热效率高、产品成本低的套管式空气换热器。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在上筒体的上端设置有与上筒体内相联通的冷风进管、下端设置右侧安装有热风出管的下筒体，上筒体的底板上设置有与上筒体内相联通的内管以及套装在内管外且底端封闭的外管，内管与外管内相联通。

本实用新型的内管的外管壁上设置有螺旋状环绕在内管上的旋流凸起。

本实用新型的内管的管壁上加工有喷孔。

本实用新型采用在含尘(或颗粒物)较高的烟气、空气或燃料气进行热量交换，传热元件为嵌套设置的传热管，空气进入内管后向下流动再通过内外管之间的环向间隙向上流出，热量通过对流传递给内管与外管环之间的间隙中的空气，并通过辐射传导热给内管壁，再由内管壁传导给内管与外管之间的环向间隙中的空气，对提高炉窑的热效率十分有效，而且，本实用新型的内管、外管的上端固定在上筒体的底板上、下端为自由可以膨胀，使内管、外管之间的膨胀互不影响，在使用中不产生热应力，传热元件不容易损坏。本实用新型具有设计合理、结构简单、换热效率高等优点，可作为气体和液体的换热器。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是图1中A的局部放大示意图。

图3是图1中内管5的结构示意图。

图4是图2中B的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和各实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

在图1中，本实施例的套管式空气换热器由上筒体1、冷风进管2、下筒体3、热风出管4、内管5、外管6联接构成。

在上筒体1底部用螺纹紧固联接件固定联接有下筒体3，上筒体1与下筒体3之间不互相联通，上筒体1的顶端焊接联接有冷风进管2，冷风进管2与上筒体1内相联通，空气从冷风进管2进入上筒体1内，在上筒体1的底板上焊接联接有向下延伸的内管5，内管5均布设置在上筒体1底板上，内管5与上筒体1内相联通，空气可从上筒体1进入内管5并沿内管5向下流动。位于上筒体1下方的下筒体3右侧通过螺纹联接有热风出管4，热风出管4与下筒体3内相联通，下筒体3底板上焊接联接有外管6，外管6的底端封闭，内管5套装在外管6内，内管5的中心线与外管6的中心线重合，从上筒体1底部伸出的内管5穿过下筒体3伸入外管6中，内管5的底端与外管6内相联通，外管6从下筒体3底部向下延伸，空气向下流动时可从内管5进入外管6中。外管6位于高温烟气环境中，外管6可从高温烟气中获取热量，使外管6管壁温度提高。流入外管6中的空气从内管5下端进入外管6后，沿内管5和外管6之间的环向间隙向上流动至下筒体3内，空气在流动的过程中同时与外管6的管壁进行热量交换，可将空气预热到更高的温度，同时使外管6的温度降低，延长了空气换热器的使用寿命。从外管6向上流动的空气经热量交换后从下筒体3右侧的热风出管4流出。

如图2、图3、图4所示，在内管5的上部外管壁上焊接联接有一对径向凸出于内管5外管壁的上定位柱5-1、下部外管壁上焊接联接有一对径向凸出于内管5外管壁的下定位柱5-2，上定位柱5-1和下定位柱5-2的自由端与外管6内壁之间具有微小间隙，上定位柱5-1和下定位柱5-2用于保证内管5与外管6的轴线重合，定位柱的数量可根据内管5及外管6的长短不同而增加或减少，内管5外管壁上加工有螺旋状环绕在内管5上的旋流凸起a，内管5外管壁上的旋流凸起a，可以延长空气的预热通道，增加了空气的紊流程度，能有效地提高换热效率。内管5中下部的管壁上加工有喷孔b，喷孔b均布设置于内管5管壁上，进入内管5中的空气在向下流动的同时一部分从喷孔b高速喷入外管6中，喷射空气流垂直喷向外管6内表面，对换热面进行冲击，使层流边界被破坏，可以强化对流换热效率。