CN212253702U - 一种窑炉余热热交换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热交换设备技术领域，尤其涉及一种窑炉余热热交换装置。包括外壳，外壳的两端设置有冷流体进水管和冷流体出水管，外壳的两侧设置有热流体进水汇流排和热流体出水汇流排，外壳内部设置有多个导热板，导热板的上下表面等间隔设置有凸台，相邻的凸台之间形成了凹槽，任一导热板上的凸台位于与其相邻的导热板的凹槽内，导热板之间的间隙形成了冷流体通道。凸台和凹槽的表面设置有沟槽和扰流柱。本实用新型增大了单位体积内的热交换面积，提高了导热板内外流体的温差，从而提高了换热效率。

Description

一种窑炉余热热交换装置

技术领域

本实用新型涉及热交换设备技术领域，尤其涉及一种窑炉余热热交换装置。

背景技术

连续式隧道炉在运行时，其降温段用来给其内部烧成品降温，尤其是温度低于300℃的区域，可以进行快速降温。为了提高降温速度，目前多数厂家采用在窑室的顶部设置水管，水管中的水流动带走窑炉内的热量，为了避免被水带走的热量浪费，一般通过管路将所得热水送至热交换装置对热量进行回收，之后用于生产工艺流程中加热工序的热源。现有的热交换装置冷流体与热流体热量交换不充分，换热效率有待提高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种窑炉余热热交换装置，冷流体与热流体热量交换不充分，换热效率高。采用在导热板上设置凸台和凹槽，凸台位于与其相邻的导热板上的凹槽内，增大了冷、热流体间的换热面积；导热板的两侧与壳体密封连接，相邻导热板之间的间隙作为冷流体的通道，间隙为凸台高度的0.4-0.6倍，冷流体在横截面内温度较均匀，避免了靠近导热板位置的冷流体的温度大幅高于远离导热板位置的冷流体的温度的情况，从而提高了热交换的效率；采用在凸台和凹槽的上表面设置沟槽，进一步提高了冷、热流体间的换热面积；采用在凸台和凹槽的上表面设置扰流柱，使得冷流体在横截面内的温度更加均匀。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种窑炉余热热交换装置，包括外壳和导热板；所述外壳的两端分别设置有冷流体进水管和冷流体出水管；所述导热板呈板状，其上、下表面都等间隔设置有多个呈长方体状的凸台，所述凸台的两端与导热板的两端平齐，相邻两个凸台之间形成了凹槽，所述凹槽的宽度大于凸台的宽度，所述导热板上表面的凸台与下表面的凸台完全错开，使得导热板上表面的凸台的位置与导热板下表面的凹槽的位置相对应，所述导热板为内部具有空腔且四周封闭的薄壁结构；所述导热板一个侧面设置有热流体支进水管，所述导热板另一个侧面设置有热流体支出水管，所述热流体支进水管和热流体支出水管与空腔连通并各位于空腔的一端；多个所述导热板四周对齐相互平行的放置在外壳内部，所述导热板的两侧与外壳的侧壁密封连接，导热板上的凸台位于与其相邻的导热板的凹槽内，凸台顶面到凹槽底面之间的间隙为凸台高度的0.4-0.6倍，所述间隙形成了冷流体的通路，所述热流体支进水管和热流体支出水管穿透外壳分别连接到热流体进水汇流排和热流体出水汇流排，所述热流体进水汇流排上设置有热流体主进水管，所述热流体出水汇流排上设置有热流体主出水管。

进一步优化本技术方案，所述凸台上设置有沟槽，所述沟槽呈槽状并贯穿凸台的两端。

进一步优化本技术方案，所述凹槽上设置有沟槽，所述沟槽呈槽状并贯穿凹槽的两端。

进一步优化本技术方案，所述凸台和凹槽的上表面设置有多个呈柱状的扰流柱，所述扰流柱的高度小于凸台高度的0.4倍。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、采用在导热板上设置凸台和凹槽，凸台位于与其相邻的导热板上的凹槽内，增大了冷、热流体间的换热面积，提高了换热效率；2、导热板的两侧与壳体密封连接，相邻导热板之间的间隙作为冷流体的通道，间隙为凸台高度的0.4-0.6倍，冷流体在横截面内温度较均匀，避免了靠近导热板位置的冷流体的温度大幅高于远离导热板位置的冷流体的温度的情况，从而提高了热交换的效率；3、采用在凸台和凹槽的上表面设置沟槽，进一步提高了冷、热流体间的换热面积；4、采用在凸台和凹槽的上表面设置扰流柱，使得冷流体在横截面内的温度更加均匀，进一步提高了换热效率。

附图说明

图1为一种窑炉余热热交换装置的外观示意图。

图2为一种窑炉余热热交换装置的内部结构示意图。

图3为一种窑炉余热热交换装置导热板的结构示意图。

图4为一种窑炉余热热交换装置导热板的剖视图。

图5为一种窑炉余热热交换装置相邻两个导热板的放置情况示意图。

图6为设置有沟槽的导热板的结构示意图。

图7为图6中Ⅰ处的放大视图。

图8为设置有扰流柱的导热板的结构示意图。

图中：1、外壳；11、冷流体进水管；12、冷流体出水管；2、热流体进水汇流排；21、热流体主进水管；3、热流体出水汇流排；31、热流体主出水管；4、导热板；41、凸台；42、凹槽；43、热流体支进水管；44、热流体支出水管；45、空腔；46、沟槽；47、扰流柱。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式：结合图1-8所示，一种窑炉余热热交换装置，包括外壳1和导热板4；所述外壳1的两端分别设置有冷流体进水管11和冷流体出水管12；所述导热板4呈板状，其上、下表面都等间隔设置有多个呈长方体状的凸台41，所述凸台41的两端与导热板4的两端平齐，相邻两个凸台41之间形成了凹槽42，所述凹槽42的宽度大于凸台41的宽度，所述导热板4上表面的凸台41与下表面的凸台41完全错开，使得导热板4上表面的凸台41的位置与导热板4下表面的凹槽42的位置相对应，所述导热板4为内部具有空腔45且四周封闭的薄壁结构；所述导热板4一个侧面设置有热流体支进水管43，所述导热板4另一个侧面设置有热流体支出水管44，所述热流体支进水管43和热流体支出水管44与空腔45连通并各位于空腔45的一端；多个所述导热板4四周对齐相互平行的放置在外壳1内部，所述导热板4的两侧与外壳1的侧壁密封连接，导热板4上的凸台41位于与其相邻的导热板4的凹槽42内，凸台41顶面到凹槽42底面之间的间隙为凸台41高度的0.4-0.6倍，所述间隙形成了冷流体的通路，所述热流体支进水管43和热流体支出水管44穿透外壳1分别连接到热流体进水汇流排2和热流体出水汇流排3，所述热流体进水汇流排2上设置有热流体主进水管21，所述热流体出水汇流排3上设置有热流体主出水管31。

所述凸台41上设置有沟槽46，所述沟槽46呈槽状并贯穿凸台41的两端。

所述凹槽42上设置有沟槽46，所述沟槽46呈槽状并贯穿凹槽42的两端。

所述凸台41和凹槽42的上表面设置有多个呈柱状的扰流柱47，所述扰流柱47的高度小于凸台41高度的0.4倍。

使用时，结合图1-8所示，被窑炉余热加热的热水进入热流体主进水管21，之后依次经过热流体进水汇流排2、热流体支进水管43进入到空腔45，之后依次经过热流体支出水管44、热流体出水汇流排3和热流体主出水管31 回到窑炉降温段被重新加热；冷水从冷流体进水管11进入外壳1内，之后流经导热板4之间的缝隙被加热，然后从冷流体出水管12流出。相邻导热板4之间的间隙为凸台41高度的0.4-0.6倍，使得冷流体在横截面内温度较均匀，避免了靠近导热板位置的冷流体的温度大幅高于远离导热板位置的冷流体的温度的情况，从而总热量一定的情况下降低了靠近导热板4的冷流体的温度，提高了导热板4与冷流体的温差，从而提高了热交换的效率。凸台41和凹槽42增大了冷、热流体间的换热面积，从而提高了热交换的效率。凸台41和凹槽42上表面设置沟槽46，进一步提高了冷、热流体间的换热面积，从而进一步提高了热交换的效率。扰流柱47可以使冷流体在流动时形成湍流，使得冷流体在横截面内的温度更加均匀，进一步提高了换热效率。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (4)

1.一种窑炉余热热交换装置，其特征在于：包括外壳(1)和导热板(4)；所述外壳(1)的两端分别设置有冷流体进水管(11)和冷流体出水管(12)；所述导热板(4)呈板状，其上、下表面都等间隔设置有多个呈长方体状的凸台(41)，所述凸台(41)的两端与导热板(4)的两端平齐，相邻两个凸台(41)之间形成了凹槽(42)，所述凹槽(42)的宽度大于凸台(41)的宽度，所述导热板(4)上表面的凸台(41)与下表面的凸台(41)完全错开，使得导热板(4)上表面的凸台(41)的位置与导热板(4)下表面的凹槽(42)的位置相对应，所述导热板(4)为内部具有空腔(45)且四周密闭的薄壁结构；所述导热板(4)的一个侧面设置有热流体支进水管(43)，所述导热板(4)的另一个侧面设置有热流体支出水管(44)，所述热流体支进水管(43)和热流体支出水管(44)与空腔(45)连通并各位于空腔(45)的一端；多个所述导热板(4)四周对齐相互平行的放置在外壳(1)内部，所述导热板(4)的两侧与外壳(1)的侧壁密封连接，导热板(4)上的凸台(41)位于与其相邻的导热板(4)的凹槽(42)内，凸台(41)顶面到凹槽(42)底面之间的间隙为凸台(41)高度的0.4-0.6倍，所述间隙形成了冷流体的通路，所述热流体支进水管(43)和热流体支出水管(44)穿透外壳(1)分别连接到热流体进水汇流排(2)和热流体出水汇流排(3)，所述热流体进水汇流排(2)上设置有热流体主进水管(21)，所述热流体出水汇流排(3)上设置有热流体主出水管(31)。

2.根据权利要求1所述的一种窑炉余热热交换装置，其特征在于：所述凸台(41)上设置有沟槽(46)，所述沟槽(46)呈槽状并贯穿凸台(41)的两端。

3.根据权利要求2所述的一种窑炉余热热交换装置，其特征在于：所述凹槽(42)上设置有沟槽(46)，所述沟槽(46)呈槽状并贯穿凹槽(42)的两端。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种窑炉余热热交换装置，其特征在于：所述凸台(41)和凹槽(42)的上表面设置有多个呈柱状的扰流柱(47)，所述扰流柱(47)的高度小于凸台(41)高度的0.4倍。

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