CN106225514A - 一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器 - Google Patents

一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器，包括陶瓷制成的壳体及设置在所述的壳体内侧的导热管，在所述的壳体两端分别设置有用于固定所述的导热管的支架，在所述的壳体两侧分别设置有输入管和输出管，所述的输入管和所述的输出管均为耐高温陶瓷制成，在所述的导热管中部设置有通孔，所述的通孔沿所述的导热管长度方向设置，在所述的通孔内设置有输液管，在所述的导热管两端分别设置有支架，本发明通过采用陶瓷制成壳体结构，能够起到良好的耐腐蚀性能，由于采用具有弹性的中部支撑结构，使得导热管不容易由于烟气传热导致膨胀***，通过设置陶瓷制成的输入管结构，能够避免现有的管体容易腐蚀的问题。

Description

一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器
技术领域
本发明涉及一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器及其安装方法。
背景技术
热交换器能够将钢铁冶炼等产生的高温烟气中的热量与低温液体进行热交换，使低温液体升温，用于余热发电。现有的热交换器结构在用于钢铁冶炼产生的烟气热交换时，容易由于钢铁冶炼烟气中存在腐蚀性物质而受损，影响使用寿命，并且，在使用过程中，密封用于密封的结构容易老化，同时，由于结构刚度较大，在输送烟气时，容易出现膨胀，存在***的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器及其安装方法，能够改善现有技术存在的问题，通过采用陶瓷制成壳体结构，能够起到良好的耐腐蚀性能，同时，由于采用具有弹性的中部支撑结构，使得导热管不容易由于烟气传热导致膨胀***，通过设置陶瓷制成的输入管结构，能够避免现有的管体容易腐蚀的问题。
本发明通过以下技术方案实现：
一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器，包括陶瓷制成的壳体及设置在所述的壳体内侧的导热管，在所述的壳体两端分别设置有用于固定所述的导热管的支架，在所述的壳体两侧分别设置有输入管和输出管，所述的输入管和所述的输出管均为耐高温陶瓷制成，在所述的导热管中部设置有通孔，所述的通孔沿所述的导热管长度方向设置，在所述的通孔内设置有输液管，在所述的导热管两端分别设置有支架，所述的支架包括设置在两端的边板及设置在两个边板之间的中间板，所述的边板面向所述的中间板一侧设置有呈半圆形的第一凹槽，在所述的中间板与所述的边板相向的端面上设置有呈半圆形的第二凹槽，所述的第一凹槽与所述的第二凹槽的位置和数量相对应，所述的边板与所述的中间板相向的端面相互贴合时，所述的导热管卡接在所述的第一凹槽与所述的第二凹槽形成的圆形空腔内，在所述的第一凹槽和所述的第二凹槽中部分别设置有密封槽，所述的密封槽的两侧侧壁呈楔形面，在所述的密封槽内设置有呈半圆环状的密封环，所述的密封环为黄铜制成，所述的密封环的一侧端面为弧形面，所述的密封环的另一侧端面为平面，在所述的边板和所述的中间板上分别设置有螺纹孔，在所述的螺纹孔内分别设置有紧固螺栓，所述的紧固螺栓分别螺纹连接在所述的螺纹孔内，所述的紧固螺栓末端顶压在所述的密封环的平面一侧端面上，所述的导热管为石墨制成的中空圆形管，所述的输液管为铜制成，在所述的导热管中部外侧边缘套装有支撑架，所述的支撑架位于所述的壳体内侧，所述的支撑架为陶瓷制成，所述的支撑架面向所述的导热管方向设置有呈半圆状的支撑槽，所述的导热管面向所述的支撑架一侧边缘卡接在所述的支撑槽内，在所述的支撑槽内设置有弹性支座，所述的弹性支座为铜制成，所述的弹性支座中部项所述的导热管方向拱起，所述的弹性支座中部贴合在所述的导热管外壁上，在2个所述的边板上设置有固定边条，所述的固定边条分别通过螺栓将2个所述的边板相互连接，在所述的边板和所述的中间板同侧的端面上分别设置有固定槽，所述的固定边条卡接在所述的固定槽内侧，在所述的壳体上设置有螺纹孔，在所述的螺纹孔内设置有螺栓，该螺栓螺纹连接在所述的壳体上的螺纹孔内，且该螺栓的末端顶压在所述的固定槽底部端面上。
进一步的，为更好地实现本发明，所述的导热管包括第一管体和设置在所述的第一管体下方的第二管体，所述的第一管体和所述的第二管体相向的端面上分别设置有凹槽形成通槽结构。
进一步的，为更好地实现本发明，在所述的通孔内设置有等间隔排布的导热槽，在所述的输液管外壁上设置有集热叶片，所述的集热叶片分别卡接在相应的导热槽内。
进一步的，为更好地实现本发明，在所述的第一管体与所述的第二管体相向的端面上设置有密封段，在所述的第二管体与所述的第一管体相向的端面上设置有用于卡接所述的密封段的卡槽。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明通过采用陶瓷制成壳体结构，能够提高外部壳体的耐腐蚀性，同时，可以将输入管与壳体一体成型加工，在输送烟气过程中，不容易由于烟气中的固体颗粒物含量较大而产生腐蚀，并且，具有一定的抗冲击性，由于烟气经过导热管之后，经过与导热管之间进行热量交换，输出的烟气的热量大大降低，因此，输出管结构可以采用陶瓷制成，也可以采用其他耐腐蚀结构制成；
(2)本发明通过采用石墨制成导热管，能够利用石墨具有耐腐蚀、高导热率的特点，提高导热效率，同时，能够提高使用寿命，同时，本发明采用同制成输液管，使得输液管不容易腐蚀，并且具有高导热率，能够提高热交换效率；
(3)本发明采用陶瓷制成支撑架，能够提高支撑架的耐磨性，同时，通过支撑架上的支撑槽对导热管位置进行限定，能够避免导热管在受热时发生膨胀变形，从而避免由于导热管变形导致密封结构失效出现烟气泄漏的问题，本发明中，设置了弹性支座结构，可以采用呈条状的金属制成，将其中部拱起并贴合在导热管外壁上，在导热管发生膨胀时，能够产生局部变形，从而能够起到对导热管进行限位的作用的同时，能够在其弹性力作用下推动导热管复位，提高其结构的可靠性和稳定性；
(4)本发明通过采用第一凹槽和第二凹槽结构，能够实现对导热管的固定的同时，能够方便进行密封，同时本发明采用了黄铜制成的密封环，在采用紧固螺栓将密封环压紧在密封槽的楔形面上时，由于黄铜硬度较小，在紧固螺栓的压紧作用下，能够更好地贴合在密封槽的楔形面上，从而能更好的实现密封和紧固，相比采用橡胶密封结构，不容易老化，密封更加有效，同时利用紧固螺栓即可调节密封效果，调节方便；
(5)本发明通过采用固定边条结构，能够通过固定边条将两个边板相互连接起来，使得边板将中间板卡接在其之间，同时，本发明中可以采用螺栓将中间板也固定连接在固定边条上，从而使结构更加稳固，由于采用外部连接的方式，操作和安装非常方便；本发明中，可以在边板和中间板外侧端面设置凹槽，将固定边条卡接在凹槽内，并通过螺栓将固定边条固定在边板和中间板上，使连接更加可靠；
(6)本发明通过采用螺栓顶压在固定边条外侧，实现将边板和中间板固定在壳体上的同时，使固定边条能够更好地贴合在边板和中间板上，使固定边条能够更好地起到对边板和中间板的连接作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明密封槽局部结构示意图。
其中：101.导热管，102.输液管，103.边板，104.中间板，105.第一凹槽，106.第二凹槽，107.密封槽，108.密封环，109.紧固螺栓，110.支撑架，111.支撑槽，112.弹性支座，113.固定边条，114.第一管体，115.第二管体，116.导热槽，117.集热叶片，118.密封段，119.卡槽，120.固定槽，121.壳体，122.输入管，123.输出管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1、2所示，一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器，包括陶瓷制成的壳体121及设置在所述的壳体内侧的导热管，在所述的壳体两端分别设置有用于固定所述的导热管的支架，在所述的壳体两侧分别设置有输入管122和输出管123，所述的输入管和所述的输出管均为耐高温陶瓷制成，在所述的导热管101中部设置有通孔，所述的通孔沿所述的导热管长度方向设置，在所述的通孔内设置有输液管102，在所述的导热管101两端分别设置有支架，所述的支架包括设置在两端的边103板及设置在两个边板103之间的中间板104，所述的边板103面向所述的中间板104一侧设置有呈半圆形的第一凹槽105，在所述的中间板与所述的边板相向的端面上设置有呈半圆形的第二凹槽106，所述的第一凹槽与所述的第二凹槽的位置和数量相对应，所述的边板与所述的中间板相向的端面相互贴合时，所述的导热管卡接在所述的第一凹槽与所述的第二凹槽形成的圆形空腔内，在所述的第一凹槽和所述的第二凹槽中部分别设置有密封槽107，所述的密封槽107的两侧侧壁呈楔形面，在所述的密封槽内设置有呈半圆环状的密封环108，所述的密封环为黄铜制成，所述的密封环的一侧端面为弧形面，所述的密封环的另一侧端面为平面，在所述的边板和所述的中间板上分别设置有螺纹孔，在所述的螺纹孔内分别设置有紧固螺栓109，所述的紧固螺栓分别螺纹连接在所述的螺纹孔内，所述的紧固螺栓末端顶压在所述的密封环108的平面一侧端面上，所述的导热管为石墨制成的中空圆形管，所述的输液管为铜制成，在所述的导热管中部外侧边缘套装有支撑架110，所述的支撑架位于所述的壳体内侧，所述的支撑架为陶瓷制成，所述的支撑架面向所述的导热管方向设置有呈半圆状的支撑槽111，所述的导热管面向所述的支撑架一侧边缘卡接在所述的支撑槽内，在所述的支撑槽内设置有弹性支座112，所述的弹性支座为铜制成，所述的弹性支座中部项所述的导热管方向拱起，所述的弹性支座中部贴合在所述的导热管外壁上，在2个所述的边板上设置有固定边条113，所述的固定边条分别通过螺栓将2个所述的边板相互连接，在所述的边板和所述的中间板同侧的端面上分别设置有固定槽120，所述的固定边条卡接在所述的固定槽内侧，在所述的壳体上设置有螺纹孔，在所述的螺纹孔内设置有螺栓，该螺栓螺纹连接在所述的壳体上的螺纹孔内，且该螺栓的末端顶压在所述的固定槽底部端面上。
本发明通过采用陶瓷制成壳体结构，能够提高外部壳体的耐腐蚀性，同时，可以将输入管与壳体一体成型加工，在输送烟气过程中，不容易由于烟气中的固体颗粒物含量较大而产生腐蚀，并且，具有一定的抗冲击性，由于烟气经过导热管之后，经过与导热管之间进行热量交换，输出的烟气的热量大大降低，因此，输出管结构可以采用陶瓷制成，也可以采用其他耐腐蚀结构制成；本发明通过采用石墨制成导热管，能够利用石墨具有耐腐蚀、高导热率的特点，提高导热效率，同时，能够提高使用寿命，同时，本发明采用同制成输液管，使得输液管不容易腐蚀，并且具有高导热率，能够提高热交换效率；本发明采用陶瓷制成支撑架，能够提高支撑架的耐磨性，同时，通过支撑架上的支撑槽对导热管位置进行限定，能够避免导热管在受热时发生膨胀变形，从而避免由于导热管变形导致密封结构失效出现烟气泄漏的问题，本发明中，设置了弹性支座结构，可以采用呈条状的金属制成，将其中部拱起并贴合在导热管外壁上，在导热管发生膨胀时，能够产生局部变形，从而能够起到对导热管进行限位的作用的同时，能够在其弹性力作用下推动导热管复位，提高其结构的可靠性和稳定性；本发明通过采用第一凹槽和第二凹槽结构，能够实现对导热管的固定的同时，能够方便进行密封，同时本发明采用了黄铜制成的密封环，在采用紧固螺栓将密封环压紧在密封槽的楔形面上时，由于黄铜硬度较小，在紧固螺栓的压紧作用下，能够更好地贴合在密封槽的楔形面上，从而能更好的实现密封和紧固，相比采用橡胶密封结构，不容易老化，密封更加有效，同时利用紧固螺栓即可调节密封效果，调节方便；本发明通过采用固定边条结构，能够通过固定边条将两个边板相互连接起来，使得边板将中间板卡接在其之间，同时，本发明中可以采用螺栓将中间板也固定连接在固定边条上，从而使结构更加稳固，由于采用外部连接的方式，操作和安装非常方便；本发明中，可以在边板和中间板外侧端面设置凹槽，将固定边条卡接在凹槽内，并通过螺栓将固定边条固定在边板和中间板上，使连接更加可靠；本发明通过采用螺栓顶压在固定边条外侧，实现将边板和中间板固定在壳体上的同时，使固定边条能够更好地贴合在边板和中间板上，使固定边条能够更好地起到对边板和中间板的连接作用。
为了方便导热管的安装，本实施例中，优选地，将所述的导热管设置为上下两个结构拼接形成，所述的导热管包括第一管体114和设置在所述的第一管体114下方的第二管体115，所述的第一管体和所述的第二管体相向的端面上分别设置有凹槽形成通槽结构。通过采用拼接结构，能够方便安装输液管。
本实施例中，为了提高热交换效率，优选地，设置了增加热交换面积的结构，在所述的通孔内设置有等间隔排布的导热槽116，在所述的输液管外壁上设置有集热叶片117，所述的集热叶片分别卡接在相应的导热槽内。通过采用导热槽和集热叶片结构，能够利用集热叶片吸收导热管的热量，从而增大输液管与导热管之间的热交换面积，使得热交换效率更高。
为了使第一管体和第二管体之间相对密封效果更好，本实施例中，优选地，在所述的第一管体与所述的第二管体相向的端面上设置有密封段118，在所述的第二管体与所述的第一管体相向的端面上设置有用于卡接所述的密封段的卡槽119。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器，其特征在于：包括陶瓷制成的壳体及设置在所述的壳体内侧的导热管，在所述的壳体两端分别设置有用于固定所述的导热管的支架，在所述的壳体两侧分别设置有输入管和输出管，所述的输入管和所述的输出管均为耐高温陶瓷制成，在所述的导热管中部设置有通孔，所述的通孔沿所述的导热管长度方向设置，在所述的通孔内设置有输液管，在所述的导热管两端分别设置有支架，所述的支架包括设置在两端的边板及设置在两个边板之间的中间板，所述的边板面向所述的中间板一侧设置有呈半圆形的第一凹槽，在所述的中间板与所述的边板相向的端面上设置有呈半圆形的第二凹槽，所述的第一凹槽与所述的第二凹槽的位置和数量相对应，所述的边板与所述的中间板相向的端面相互贴合时，所述的导热管卡接在所述的第一凹槽与所述的第二凹槽形成的圆形空腔内，在所述的第一凹槽和所述的第二凹槽中部分别设置有密封槽，所述的密封槽的两侧侧壁呈楔形面，在所述的密封槽内设置有呈半圆环状的密封环，所述的密封环为黄铜制成，所述的密封环的一侧端面为弧形面，所述的密封环的另一侧端面为平面，在所述的边板和所述的中间板上分别设置有螺纹孔，在所述的螺纹孔内分别设置有紧固螺栓，所述的紧固螺栓分别螺纹连接在所述的螺纹孔内，所述的紧固螺栓末端顶压在所述的密封环的平面一侧端面上，所述的导热管为石墨制成的中空圆形管，所述的输液管为铜制成，在所述的导热管中部外侧边缘套装有支撑架，所述的支撑架位于所述的壳体内侧，所述的支撑架为陶瓷制成，所述的支撑架面向所述的导热管方向设置有呈半圆状的支撑槽，所述的导热管面向所述的支撑架一侧边缘卡接在所述的支撑槽内，在所述的支撑槽内设置有弹性支座，所述的弹性支座为铜制成。
2.根据权利要求1所述的一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器，其特征在于：所述的导热管包括第一管体和设置在所述的第一管体下方的第二管体，所述的第一管体和所述的第二管体相向的端面上分别设置有凹槽形成通槽结构。
3.根据权利要求2所述的一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器，其特征在于：在所述的通孔内设置有等间隔排布的导热槽，在所述的输液管外壁上设置有集热叶片，所述的集热叶片分别卡接在相应的导热槽内。
4.根据权利要求2所述的一种用于工业电力的烟气热高效节能交换器，其特征在于：在所述的第一管体与所述的第二管体相向的端面上设置有密封段，在所述的第二管体与所述的第一管体相向的端面上设置有用于卡接所述的密封段的卡槽。
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