[发明专利]旋转型蓄热式热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉等工业加热炉，尤其是涉及高温排放气体的热交换器。

背景技术

众所周知，工业加热炉，如锅炉、工业炉、焚烧炉、烘干炉等加热炉都会排放出高温废气，这种废气温度较高，可产生热量，如果充分回收利用, 一可以节约燃料而降低费用，二减少燃料消耗, 减少污染物排放。因此对工业高温气体充分利用热交换器将高温废气作为热源来加热助燃空气，从而可节约燃料。目前，虽然热交换器的种类也比较多，但热交换器主要种类主要是金属热交换器，而金属热交换器大都采用U形管、散热片等结构进行热交换，金属热交换器不仅结构复杂，制造麻烦，投资成本高，而且热效率还不高，通常只有30-50%。金属热交换器的另外一个缺点就是金属受热面因热腐蚀或露点腐蚀, 使用寿命较短。

 发明内容

针对上述现的技术中高温排放废气的热交换效率不高和使用寿命较短的问题，本发明提供了一种耐腐蚀，且热效率高的旋转型蓄热式热交换器。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述旋转型蓄热式热交换器包括蓄热体，转轴和盘式旋转阀门，所述蓄热体上端为冷端、下端为热端，所述转轴活动穿过蓄热体，所述冷端和热端上分别设置有冷风风箱和热风风箱，所述冷风风箱具有冷风废气室和助燃空气室，冷风废气室与废气出口相连、助燃空气室与空气进口相连；所述热风风箱具有热风废气室和高温空气室，热风废气室与废气进口相连，高温空气室与空气出口相连，在冷风风箱和热风风箱内设置有盘式旋转阀门，所述盘式旋转阀门包括径向分流器、周向分流器和阀座，所述径向分流器和周向分流器呈圆环状并间隔设置有内分流孔和外分流孔，所述阀座固定设置在径向分流器与周向分流器之间的转轴上，所述阀座随转轴旋转可使径向分流器上的外分流孔和内分流孔与周向分流器上的外分流孔和内分流孔分别对应接通和封闭。

本发明所述径向分流器和周向分流器上分别设置有8-12内分流孔和外分流孔，从而可将蓄热体分成环形列阵的8-12个蓄热室，每个蓄热室与一只内分流孔和外分流孔相对应。

所述冷风风箱和热风风箱均由内罩、中间罩和外罩组成。

本发明的工作过程，以蓄热体分成8个蓄热室为例进行说明：每个蓄热室为一个工作周期（1/8周期），其中连续三个周期（3/8）为蓄热周期，在该3/8周期内，高温废气从废气进口12通过外分流孔15进入热风废气室19，再从热风废气室进入蓄热体内开始蓄热，蓄热后，转轴再旋转1/8周期进入缓冲期待机，转轴再继续旋转3/8周期，与此同时，从空气进口5进入的助燃空气进入助燃空气室18，再从助燃空气室通过内分流孔16进入蓄热体内，蓄热的蓄热体与进入蓄热体内的助燃空气进行充分的热交换后，再旋转1/8周期进入缓冲期，完成360度一次循环，如此循环，可不断使高温废气温度下降成为低温废气，低温废气再通过外分流孔进入冷风废气室17从废气出口1中排至大气中或再进行其他处理；而助燃空气温度上升成为高温助燃空气，高温助燃空气再通过内分流孔16进入高温空气室20从空气出口11排至工业炉热风箱用于燃烧。所述旋转型蓄热式热交换器在工作一段时间后，应当停止热交换工作并用新鲜空气进行清洗蓄热体内腔，以确保热交换效果，清洗时，先关闭废气进口，从废气出口上的另一进口通入新鲜空气，空气通过阀座上的吹洗孔22进入蓄热体内清洗，清洗后的空气通过阀座上的清洗槽23从废气进口上的另一出口排出。为了提高热交换效率，本发明采用一边正常工作运行一边同时进行清洗的方式对蓄热体进行清洗，从而可节省单独清洗时间，提高热交换效率。为此本发明充分利用热交换缓冲期，在缓冲期内，径向分流器与周向分流器上的外分流孔和内分流孔封闭，而通过吹洗孔使向分流器与周向分流器接通而实现对蓄热体的清洗，在缓冲期内从废气出口1上的另一进口通入新鲜空气并通过阀座上的吹洗孔靠压力差对残留在蓄热体的废气进行吹洗，吹洗后的废气通过阀座上的吹洗槽从废气进口12上的另一出口向外排出，达到热交换器一边工作运行一边对蓄热体同时进行清洗的目的，形成放热，缓冲，吸热，吹洗的工艺过程循环工作模式。

本发明与现有金属热交换器相比具有以下特点：

1、采用蓄热能力强和缓冲模式的连续变换气流方向的热交换，热效率可提高到90%以上，其热效率是金属热交换器热效率的两倍以上，助燃空气吸热多，温度高，可减少燃料消耗，提高工业炉工作效果，降低工业炉运行成本，

2、采用该装置不仅能大大提高热交换效率，而且在热交换同时，可对残留在蓄热体的高温废气进行吹洗，降低废气混入助燃空气，提高助燃空气的纯净度，3、氧化铝基陶瓷蓄热体耐热耐腐蚀性优秀，使用寿命长，