[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及燃烧系统、用于燃烧或与燃烧有关的其它过程的蓄热和放热、蓄热和放热。

背景技术

锅炉目前已被设计成允许一种热交换或三种形式的热交换的组合，即热传导、热对流和热辐射。其中，与其它方法相比，热辐射通常能够交换60%比例的热量，被认为是最有效的。热辐射类似于由太阳辐射引起的通过空气的热传递，经过地球大气的空间且最终到达固体或液体形式的材料。

但是，为了使锅炉适于工业应用，仍然需要将锅炉进一步发展到热交换器中的性能得到改进的程度，并且降低所需的燃料等级。随着发展，也应该降低锅炉使用所造成的污染。存在改进目前设计的锅炉的工业需要和需求，以允许在水的热交换方面进行有效的热交换，减少用于燃烧的燃料，以及最小化由锅炉中发生的燃烧导致的污染。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于保持和释放锅炉的热量的装置，其由热保持材料、用于覆盖锅炉的至少某些部分的框架构成。框架优选是筒状或多边形形状。框架的表面被构造成安装所述热保持材料。该装置还包括用于改进和管理装置的性能的通风控制机构。

所述框架可包括彼此连接的多个小框架。所述小框架可断开连接，以便调整整个框架的尺寸，从而适应锅炉的尺寸，锅炉的尺寸可以根据具体情况而不同。这是为了提高效率并提供轻松的安装，而且还可避免由于待应用的锅炉的形状和尺寸的变化引起的任何潜在损害。

该装置的特征在于，优选地板形式的多种热保持材料紧紧地放置在框架的表面上。框架还可安装于竖直或水平的锅炉。

在一个方面，热保持材料的表面的孔隙率可以变化。也可以提供多种形式的材料形状，包括三角形、矩形、多边形、弯曲的或筒状板。然后所述板可安装于框架，该框架由能够在高达800℃的温度下使用的耐热材料制成。框架可具有多个连接表面层。对于多层表面，在每层之间设置有空间，以允许热保持材料的安装和布置，并在每层之间达到所需等级的适当的热交换。还优选的是，位于更靠近锅炉的层的热保持材料的孔隙率大于另一层的孔隙率。

在另一方面，热保持材料和框架可以一起制造成框架表面的一部分，以避免将材料后续安装在框架上。

在另一方面，框架被构造成在一端包括板，以便控制火焰的方向以及相应的空气循环。这是为了确保来自燃烧器的热量循环分布在整个框架上。框架也可以组装至用于支撑锅炉的底座。

由于上述特征，用于保持和释放锅炉的热量的装置允许有效的热交换并且有效地利用燃烧的燃料和能量。所述装置还根据锅炉的特征提供便利的安装，并且增加了在将热量分布到火管中之前用于保持热量的空间。

附图说明

图1示出了在火管锅炉中的燃烧室或大火管中的安装位置，以及在水管锅炉或直流锅炉中的安装位置。

图2示出了在叠置层的情况下热保持板的叠置。

图3示出了组装到支撑框架时的热保持板的组装样式和形状。

图4示出了用于热保持板的支撑框架的特征，其中热保持板被分成多个短系列。

图5示出了组装并连接在一起的热保持材料。

图6示出了在框架和热保持材料作为整体生产并安装的情况下的本发明的结构。

具体实施方式

图1示出了优选实施例，在该图中，其安装在锅炉或需要热量进行操作的其它装置的大火管或燃烧室2的出口中。总体特征是筒状管，包括：

-支撑热保持材料11的结构或框架21，由具有相同耐热性的耐热材料制造。两列底座设置在框架的一侧处，用于支撑和安装于锅炉。

-板形式的热保持材料11安装在筒体的表面上。所述材料是热保持材料，对于对流和辐射形式的热交换，能够进行空气和热通风。这些板可以设置成方形、弯曲的和筒状。

-热保持材料的层数可以是一层或多层，如图2所示，以增加热交换过程中的性能。层数可以根据锅炉中所使用的管2和燃烧器8的尺寸而变化。

-最靠近锅炉的热保持材料11略大于燃烧器8的尺寸，并沿锅炉的火管或燃烧室2的长度分布。热量将聚积在第一最内层11处，随后通过对流和辐射传递到作为外层的第二层。该后续层进一步将热量传递给其它外部层。因此，热量分布于整个燃烧室，然后热量将循环并传递到火管2和火管3的壁，以便连续热交换，如图1和图2所示。

-空气流过火管2的前部并将热量朝着火管3传递。这种空气可以是来自烟囱或者来自其它源的空气，即空气鼓风机4、5，如图1所示。