[实用新型]换热器内藏式换热和清灰一体化装置

说明书

本实用新型属涉及一种工业炉窑换热器传热表面上的积灰清理装置。

目前，冶金工业炉窑用的热交换器的烟气侧表面常为燃料含灰或炉内物料飞尘等杂质所粘附，长期存积在传热表面上的灰尘很难清除且愈积愈厚，甚至使烟气通道完全堵塞。积灰影响传热效率，降低预热温度。如燃烧重渣油的炉子，空气换热器的传热系数和预热温度可在使用一年后下降20～30％以上，从而影响炉子的热效率。过去，国内外工业炉换热器没有专门的清灰装置，更没有清灰和换热一体化设备。换热器热交换管表面上的清灰工作要待炉子大中修时，依靠人工进入烟道内用人工和简单的机械方法进行清扫，这样既花费劳力又影响生产。另外，工厂因生产繁忙，换热器壁上的积灰，常常要等严重堵塞时才清理，而且效果不理想。

本实用新型的目的是提供一种换热器内藏式换热和清灰一体化装置。该装置可从炉外随时简单地进行清灰。需要清灰时，仅需打开一个阀门即可进行清灰；清灰完毕后，把阀门关闭即可。

本实用新型的目的是这样实现的：

在换热器的上风箱和热交换套管里安装清灰管，清灰管和热交换套管形成一套管结构，并设置在靠近烟道一侧的侧墙边上，位于每两排热交换管之间缝隙的端头上。利用清灰管上的喷嘴射出的超音速介质，将沉积或粘附在换热器热交换管群表面上的积灰或其它脏物去除。清灰时只需在换热器外打开刷管开关阀即可随时清洗，清除的积灰一部分掉入烟道内，另一部分随烟气从烟囱排出。

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

图1为所述清灰装置安装在换热器中的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为所述清灰装置中喷射介质的喷嘴示意图。

图4为图1的B-B剖视图。

图中：1-主管，2-阀门，3-清灰管，4-热交换套管，5-喷嘴，6-热交换管，7-上风箱，8-下风箱，9-清灰介质通道，10-预热空气通道，11-喷射介质集管。

所述清灰装置由安装在换热器外的喷射介质主管1，在主管1上安装的阀门2、喷射介质集管11，安装在上风箱7和热交换套管4里的清灰管3，热交换套管4和清灰管3上安装的喷射介质的喷嘴5所组成。在靠近烟道一侧的侧墙边上安放一排热交换套管4，每个热交换套管4均位于相邻两排与侧墙垂直的热交换管6之间缝隙的端头上。所述清灰管3上部安装在上风箱7中并与集管11相连，其下部位于热交换套管4内，其下端端部封死，清灰管3内腔为清灰介质通道9，清灰管3外壁与热交换套管4内壁之间的环缝为预热空气通道10。在清灰管3外壁上安有喷嘴5，喷嘴5由热交换套管4外壁伸出并与套管4外壁焊接在一起。所述喷嘴5沿清灰管3成一排上下布置，相邻两个喷嘴之间间距为100～400mm，喷嘴5的喷射方向为射向相邻两排与侧墙垂直的热交换管6的中间缝隙。

所述热交换套管4的直径略大于热交换管6的直径，以使预热空气通道10的环缝面积等于热交换管6的断面面积。

所述喷嘴5为利用拉瓦尔原理设计的拉瓦尔管喷嘴，所述喷嘴5的形状为先收缩后扩张的加工光滑的通道，从喷嘴5喷射出来的介质速度可达300m/秒的超音速。所述喷嘴5用耐热钢制造。

所述清灰装置不使用时，输送清灰介质的管道在高温下由于预热空气的不断冷却使清灰管始终处于低温保护之下。安装在上风箱里的另一部分输送喷射介质的导管也处于350～550度的温度范围内。这样，所述清灰装置既和换热器成为一体，藏于换热器内又不破坏原换热器的结构和换热器管群的排列，同时在清灰时又能极其简易地清理换热器管外壁上的积灰。

本实用新型的工作过程如下：

清灰时，打开阀门2，喷射介质压缩空气或蒸气便从换热器外喷射介质主管1进入喷射介质集管11，再由集管11分别进入各清灰管3中，最后从喷嘴5以每秒300米以上的速度喷进换热器管群中。由于每两排热交换管6之间(靠一边侧墙)端头全都设置了清灰管，所以可均匀地把换热器管外壁上的积灰清除掉。若要对换热器进行过热保护，则打开阀门2，喷吹20～30分钟即可。

本实用新型具有如下优点：

1、该清灰装置吹刷均匀，操作极为方便，可从炉外随时简单地进行清灰。需要清灰时，仅需打开一个阀门即可随时进行清灰；清灰完毕后，把阀门关闭即可。清灰力强，清除的积灰一部分掉入烟道内，另一部分随烟气从烟囱排出，无需工人进入烟道内清灰。

2、由于可频繁清灰和吹刷强度集中，换热器表面不等形成厚的坚固的积垢层就被随时清掉，因而能使传热系数和风温降低率稳定在5％以下。