[发明专利]一种烟气空气热交换器以及运用该交换器的二次预热烧嘴

说明书

本发明公开了一种烟气空气热交换器以及运用该交换器的二次预热烧嘴，热交换器包括外壳、烟气流通通道、空气流通通道，烟气流通通道形成于一烟气管中，烟气管为螺旋扁管，外壳内设置有空气管，烟气管设置于空气管内，烟气管与空气管之间预留间隙以形成空气流通通道，外壳为圆柱状中空管，一烟气管与一空气管形成一换热管组，换热管组设置多条，多条换热管组绕烟气空气热交换器横截面的中心均布，多条烟气流通通道对烟气分流、多条空气流通通道对空气分流，利用烟气的余热同时对多条空气管内的空气进行预热，提高燃气的燃烧效率，充分利用烟气余热，节能环保，烟气在螺旋扁管中流动，换热效果好，压力损失小，烟气的排放效率高。

技术领域

本发明涉及窑炉燃烧技术领域，具体涉及一种烟气空气热交换器以及运用该交换器的二次预热烧嘴。

背景技术

热交换器是运用于高温流体(气体或液体)向低温流体传递热量交换的装置，根据作用不同，其可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，换热方式有：混合式、间壁式以及蓄热式，其中，间壁式还包括沉浸式、喷淋式、套管式、板式、管壳式、双管板等。

烟气空气热交换器是运用于工业燃烧炉中利用燃烧废气对助燃空气进行预热的装置。

现有技术中，公告号为CN101655239A的中国发明专利公开了一种陶瓷高效空气自身预热式燃烧器，包括陶瓷空气导管和安装在其内的燃气管、点火电极、陶瓷燃烧腔室，所述陶瓷燃烧腔室置于陶瓷空气导管前端开口处，燃气管和点火电极前端伸入至陶瓷燃烧腔室内，所述陶瓷空气导管后端外部套装有带空气进气口的进空气壳体，位于陶瓷空气导管外套装有陶瓷换热器，该陶瓷换热器外表面设有多个凹凸状小球面或多组凹凸状翅片，其内壁与陶瓷空气导管外壁之间的间隙同空气壳体相通，位于陶瓷换热器外还套装有陶瓷烟气导管，所述陶瓷烟气导管后端开有烟气出口。

该发明虽然能利用烟气通过陶瓷换热器外表面的多个凹凸状小球面或多组凹凸状翅片对空气进行预热，从而提高燃料的燃烧效率，但因凹凸状小球面或凹凸状翅片会对烟气的排放造成一定的阻碍，从而在使用过程中会出现烟气排放不畅通的现象，并且因热量的传递是通过陶瓷换热器外表面的烟气传递至陶瓷换热器内表面的空气，因此，与陶瓷换热器表面接触的空气、烟气的换热效果较好，而远离陶瓷换热器外表面的烟气的换热效果不佳、远离陶瓷换热器内表面的加热效果不佳，因此，将导致部分排出的烟气仍会携带残余热量排走，造成资源浪费，而远离陶瓷换热器内表面的空气仅能通过已加热的空气进行热传递，导致整体加热后的空气温度分布不够均匀，因此，烧嘴中的烟气空气换热部分仍具有改进的空间。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一目的在于提供一种烟气空气热交换器，其包括外壳、烟气管、空气管，该烟气空气热交换器能充分利用烟气的预热对空气进行预热且减少对烟气排放效率的影响，具有换热效果好、烟气排放阻力小的优点，节能环保。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种烟气空气热交换器，包括外壳，所述外壳内设置有烟气流通通道以及空气流通通道，所述烟气流通通道形成于一烟气管中，所述烟气管为螺旋扁管，所述外壳内设置有空气管，所述烟气管设置于所述空气管内，所述烟气管与所述空气管之间预留间隙以形成所述空气流通通道，所述外壳为圆柱状中空管，所述烟气管以及所述空气管的中心线均与所述外壳的旋转轴线平行，所述外壳两端的端部分别设置有烟气进气口、烟气出气口，所述外壳上的外表面上设置有空气进气口以及空气出气口，所述空气进气口、烟气出气口分别靠近所述外壳两端的端部设置，一所述烟气管与一空气管形成一换热管组，所述换热管组设置多条，多条所述换热管组绕烟气空气热交换器横截面的中心均布，多条所述换热管组中，所有的所述烟气管的一端均与所述烟气进气口连通，另一端均与所述烟气出气口连通，所有的所述空气管的一端均与所述空气进气口连通，另一端均与所述烟气出气口连通。