[实用新型]热应力补偿式辐射预热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及通用的炉、窑、烘烤炉或蒸馏炉中利用余热的装置领域，具体为一种热应力补偿式辐射预热器。

背景技术

以燃烧燃气获得热量的工业炉窑，工作时会排放出大量的高温烟气，如直接排入大气，不仅浪费热能资源，而且对环境也有污染。目前多采用将高温烟气和待预热气体共同导入换热器内，使高温烟气和待预热气体在换热器内发生热交换，从而达到利用烟气余热的目的。筒状辐射换热器是可用于烟气热量回收的一种热交换装置，其结构如图1所示，由集管1、集管套筒11、翅片12、进气管21和出气管22组成，集管套筒11套在集管1外，集管1的外侧面上设有翅片12，进气管21和出气管22都和集管套筒11贯通连接。使用时，从工业炉窑排出的高温烟气在集管1内流动，待预热气体从进气管21输入后沿着集管1和集管套筒11之间的环形间隙流动，被高温烟气加热后再从出气管22输出。这种结构，烟气的流向单一，因此预热气体的范围有限，适用场合也受到限制。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种的结构简单、适用范围广、使用寿命长的余热利用装置，本实用新型公开了一种热应力补偿式辐射预热器。

本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：

一种热应力补偿式辐射预热器，包括集管、集管套筒和翅片，集管套筒套在集管外，集管的外侧面上设有翅片，其特征是：还包括进气管、出气管、支管、支管套筒和波纹管，支管和集管贯通连接，支管上位于支管和集管贯通处的前端串联一个波纹管，支管套筒套在支管外，支管的外侧面上设有翅片，支管套筒和集管套筒贯通连接，进气管集管贯通连接，出气管和支管套筒贯通连接。

所述的热应力补偿式辐射预热器，其特征是：集管外径是集管套筒内径的50%～90%，翅片的高度是集管外侧面和集管套筒内侧面形成的环形间隙宽度的20%～80%，支管外径是支管套筒内径的50%～90%。

本实用新型使用时，从工业炉窑排出的高温烟气通过支管导入集管流动，待预热气体从进气管输入后沿着集管和集管套筒之间的环形间隙流动，再被导入支管和支管套筒之间的环形间隙，待预热气体在流动过程中被高温烟气加热，最后从出气管输出。

本实用新型通过加设支管增加了烟气流动途径，拓展了预热器的适用范围，可垂直安装作为烟囱的一部分，也可安装在烧嘴出口的烟气支管或烟气总管上。本实用新型又通过加设波纹管以防止在集管高温膨胀时对支管产生轴向作用力而使支管沿轴向移动从而碰触集管套筒，有效补偿了热应力缺陷，提高了工业炉窑中预热器的使用寿命。本实用新型的有益效果是：结构简单，热量回收率高，使用寿命长。

附图说明

图1是现有技术筒状辐射换热器的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。

实施例1

一种热应力补偿式辐射预热器，包括集管1、集管套筒11、翅片12、进气管21、出气管22、支管3、支管套筒31和波纹管4，如图2所示，具体结构是：集管套筒11套在集管1外，集管1的外侧面上设有翅片12，其特征是：还包括支管3和集管1贯通连接，支管3上位于支管3和集管1贯通处的前端串联一个波纹管4，支管套筒31套在支管3外，支管3的外侧面上设有翅片12，支管套筒31和集管套筒11贯通连接，进气管21集管1贯通连接，出气管22和支管套筒31贯通连接。

集管1外径是集管套筒11内径的50%～90%，本实施例取80%；翅片12的高度是集管1外侧面和集管套筒11内侧面形成的环形间隙宽度的20%～80%，本实施例取50%；支管3外径是支管套筒31内径的50%～90%，本实施例取80%。

本实施例使用时，从工业炉窑排出的高温烟气通过支管3导入集管1流动，流动路线如图2中实心箭头所示。待预热气体从进气管21输入后沿着集管1和集管套筒11之间的环形间隙流动，再被导入支管3和支管套筒31之间的环形间隙，待预热气体在流动过程中被高温烟气加热，最后从出气管22输出，流动路线如图2中空心箭头所示。