CN106931812A - 一种用于热风炉的热交换器 - Google Patents

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CN106931812A CN201511000131.0A CN201511000131A CN106931812A CN 106931812 A CN106931812 A CN 106931812A CN 201511000131 A CN201511000131 A CN 201511000131A CN 106931812 A CN106931812 A CN 106931812A
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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Abstract

本发明提供一种用于热风炉的热交换器，包括：热管(1)散热翅片(2)，管箱(3)，烟气通道(4)和法兰(5)；其特征在于，所述热管(1)由两组热管组成，热管在管箱(3)上为横向设置方式，热管的轴线与水平方向存在有一定夹角，散热翅片在热管上趋于垂直状态；热管的蒸发段设置在管箱(3)的箱体内部，热管的散热段在管箱(3)的外部为裸露状态的开放型散热结构。本发明提供的热交换器，安全性好，结构简单，换热效率高，使用寿命长，能够充分利用热管的高效传热性能及结构特点，提高热能利用效率，实现节能降耗，降低生产成本。

Description

一种用于热风炉的热交换器
技术领域
本发明涉及传热学领域，尤其涉及一种用于热风炉的热交换器。
背景技术
在许多工业领域和农产品加工过程中，经常需要用热空气来完成加热、干燥、定型等工艺，以往生产热空气的方法有电加热、远红外线加热、蒸汽加热、导热油加热和燃油、燃煤、燃气热风炉加热等。电加热、远红外线加热和蒸汽加热由于经济性和实用性较差等原因，正逐渐被淘汰，导热油加热方式虽然有高温低压的特性，但导热油加热方式存在结构复杂，辅助设备较多，且导热油易分解、易结焦、维护费用较高，还存在稳定性和可靠性差等缺点。管式热风炉加热一般以煤、油、气为燃料，产生高温烟气，通过列管式换热器加热空气，这类热风炉由于热交换介质为气一气，换热系数较低，这就导致热风炉金属耗材量高，体积庞大，列管的高温氧化、磨损、过热变形和低温腐蚀等原因会导致管子破裂，烟气和空气贯通不但使换热效率下降，还会造成污染，严重影响生产的正常进行和产品质量，甚至会给热空气洁净度要求较高的行业造成重大损失。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于热风炉的热交换器，其安全性好，结构简单，换热效率高，使用寿命长，能够充分利用热管的高效传热性能及结构特点，提高热能利用效率，实现节能降耗，降低生产成本。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：包括：热管(1)，散热翅片(2)，管箱(3)，烟气通道(4)和法兰(5)；所述热管(1)由两组热管组成，热管(1)在管箱(3)上为横向设置方式，热管的轴线与水平方向存在有一定夹角，热管(1)上的散热翅片趋于垂直状态；热管的蒸发段设置在管箱(3)的箱体内部，热管的散热段在管箱(3)的外部为裸露状态的开放型散热结构。
所述管箱(3)烟气进口区域热管的蒸发段为变长度光管，管箱(3)中部和上部区域热管的蒸发段设置有散热翅片，管箱(3)外部热管的散热段均设置有散热翅片。
所述管箱(3)下部的两侧分别设置有具有固定托架功能的烟气通道(4)，烟气通道(4)通过法兰(5)与燃烧炉连接固定。
所述管箱(3)顶端还设置有与烟囱连接的烟气出口(6)。
本发明的技术效果在于：本发明使用具有良好导热性能的热管作为传热元件，充分利用热管的高效传热性能和其结构特点，采用散热翅片大量增加散热面积，实现强化换热，从而从根本上解决了气-气换热系数低的问题，因此可以使热风炉结构紧凑，金属耗材减少，体积和重量减小；管箱下部烟气进口区域热管的蒸发段设置为变长度光管，可以减小高温区域热管的受热面积，缓解高温区域热管的工作压力，保障热管能够稳定运行；热管的蒸发段设置在管箱体内，热管散热段暴露于管箱外部的空气当中，形成冷、热流体相互分离，独立流通，生产洁净热风，杜绝产品污染；热管采取横向设置方式，热管的轴线与水平方向设置小角度倾角，可以降低工质蒸发与回流产生的阻力，提高传热效率，同时还能够使螺旋散热翅片趋于垂直状态，不仅能解决散热翅片积灰难题，而且能够减小热风炉热风流程阻力，增大换热系数，提高换热效率。本发明的热管元件为独立的工作状态，烟气和空气均在管子外流动，即使某根热管磨损、氧化、腐蚀等原因破裂，不会导致对热风炉的产生很大影响。与现有技术相比，本发明还具有安装方便，维护简单，辅助设备少，可靠性高，使用寿命长等优点。
附图说明
以下结合附图对本发明做进一步说明。
附图1是本发明提供的一种用于热风炉的热交换器示意图。
附图2是本发明在热风炉上的结构连接和应用实例示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：热管(1)，散热翅片(2)，管箱(3)，烟气通道(4)和通过法兰(5)；热管(1)由两组热管组成，热管(1)在管箱(3)上为横向设置方式，热管的轴线与水平方向存在有一定夹角，热管(1)上的散热翅片基本趋于垂直状态，热管的蒸发段设置在管箱(3)的箱体内部，热管的散热段在管箱(3)的外部为裸露状态的开放型散热结构。管箱(3)烟气进口区域热管的蒸发段为变长度光管，管箱(3)中部和上部区域热管的蒸发段设置有散热翅片，管箱(3)外部热管的散热段均设置有散热翅片；管箱(3)下部的两侧分别设置有具有固定托架功能的烟气通道(4)，烟气通道(4)通过法兰(5)与燃烧炉连接固定；管箱(3)顶端还设置有与烟囱连接的烟气出口(6)。
如图2所示，烟气通道(4)通过法兰(5)与燃烧炉连接固定，在生产应用时，将热风炉固定在具有保温结构的供热室内的循环风机下方。
本发明的技术原理：热风炉工作时，混合烟气从烟气通道进入热交换器的管箱内，热管受热后腔体内的工质产生沸腾发生相变，导热工质由液态转换为汽体并沿着热管轴线向上运动，在热管腔体内形成汽、液两相共存的导热密度空间，将热量传递给散热翅片，经散热翅片散热，汽体工质冷凝转化为液体，液体依靠重力作用回流至蒸发段继续受热，形成往复循环，实现导热工质的合理流动和热量传递过程，在循环风机的作用下，实现强制对流循环，将热风送入应使用的环境当中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于热风炉的热交换器，包括：热管(1)，散热翅片(2)，管箱(3)，烟气通道(4)和法兰(5)；其特征在于，所述热管(1)由两组热管组成，热管(1)在管箱(3)上为横向设置方式，热管的轴线与水平方向存在有一定夹角，热管(1)上的散热翅片趋于垂直状态，热管的蒸发段设置在管箱(3)的箱体内部，热管的散热段在管箱(3)的外部为裸露状态的开放型散热结构。
2.根据权利要求1所述一种用于热风炉的热交换器，其特征在于，所述管箱(3)内烟气进口区域热管的蒸发段为变长度光管，管箱(3)内中部和上部区域热管的蒸发段设置有散热翅片，管箱(3)外部热管的散热段均设置有散热翅片。
3.根据权利要求1所述一种用于热风炉的热交换器，其特征在于，所述管箱(3)下部的两侧分别设置有具有固定托架功能的烟气通道(4)，烟气通道(4)的下端设置有法兰(5)，烟气通道(4)通过法兰(5)与燃烧炉连接固定。
4.根据权利要求1所述一种用于热风炉的热交换器，其特征在于，所述管箱(3)的顶端还设置有与烟囱连接的烟气出口(6)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110486099A (zh) * 2019-07-22 2019-11-22 西北工业大学 一种高温热管涡轮叶片热防护结构

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