[实用新型]一种陶瓷材质辐射管烧嘴换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热装置技术领域，尤其涉及一种与辐射管烧嘴配套使用的碳化硅陶瓷材质的辐射管烧嘴换热器。

背景技术

近些年，随着对产品质量及性能要求的提升，辐射管加热技术在国内金属热处理领域得到了越来越广泛的推广和应用。国内对于辐射管加热技术的研究也越来越深入，对于辐射管烧嘴余热回收、污染物排放、加热质量以及燃烧控制精度的要求不断提高。在辐射管烧嘴烟气余热回收上面，已经完成了由原有的管式换热向翅片式换热以及喷流换热等更为高效的换热方式的过渡，辐射管烧嘴也已由原有的单行程换热发展为双行程甚至三行程换热，空气预热温度，烟气余热回收率进一步提高。

由于辐射管烧嘴应用温度较高，在换热器材质选用方面，基本上以耐热钢材质为主，根据不同的应用温度选用不同的耐热钢等级。同时通过对耐热钢采用麻面铸造、翅片管铸造、空气喷流等作用来增加换热效果，降低烟气侧耐热钢应用温度，增加换热器的使用寿命。但近些年来，随着对产品质量及性能要求的不断提升，需要在极高环境温度下应用辐射管烧嘴，使用温度经常会达到炉温1150-1200℃以上，辐射管表面温度需要达到1200℃以上，传统的耐热钢材质的辐射管烧嘴换热器在此类炉温下应用，通常的使用寿命仅有2-3个月。辐射管内烟气温度已经达到了金属材质应用的极限温度，可以考虑应用耐温等级且经济使用的材料来代替耐热钢来完成辐射管烧嘴的余热回收过程。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是正对上述存在的技术不足，提供一种提高换热效率，以此提高辐射管使用寿命的陶瓷材质辐射管烧嘴换热器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种陶瓷材质辐射管烧嘴换热器，包括陶瓷换热管、空气进风管、对夹法兰、换热器壳体、换热器壳体端板、预热空气出口管、取样管，其特征在于：所述的陶瓷换热管采用双面凹凸半球形结构设计，内外两面均设置有半球状突起，通过对夹法兰固定于换热器壳体端板上。所述的空气进风管从换热器壳体端板中心穿入陶瓷换热管内部，并与换热器壳体端板焊接固定，所述的预热空气出口管从换热器壳体上的端面法兰穿入，旋入设置于换热器壳体端板上的螺纹孔，与换热器壳体及换热器壳体端板固定，所述的取样管穿入设置于换热器壳体上的取样孔，并与换热器壳体焊接固定。

在上述技术方案中，所述的陶瓷换热管采用碳化硅材料制成，并采用无压烧嘴工艺整体成型，换热器表面内凹半球与外凸半球沿换热器长度方面均匀交错布置，陶瓷换热管端部设置有压环，尾部为圆弧顶形密封结构设计。

在上述技术方案中，所述的空气进风管为不锈钢焊接结构，通过法兰与无缝钢管焊接成型。

在上述技术方案中，所述的对夹法兰为耐热钢机加工成型，法兰上设置有陶瓷换热管定位槽，法兰外侧对称设置有对夹用双头螺柱，双头螺柱根据陶瓷换热管内径大小不同设置4-8颗。

在上述技术方案中，所述的换热器壳体采用耐热钢精密铸造成型，选用硅溶胶工艺进行铸造，换热器壳体上设置有辐射管安装法兰、端面法兰、烟气出口法兰及壳体盖板法兰，烟气出口法兰侧开有取样孔，辐射管安装法兰及壳体盖板法兰侧设置有密封用圆槽。

在上述技术方案中，所述的换热器壳体端板采用耐热钢精密铸造成型，选用硅溶胶工艺进行铸造，换热器壳体端板上设置有空气进风管孔、预热空气出口管安装孔以及固定对夹法兰用配对法兰。

在上述技术方案中，所述的预热空气出口管采用精密铸造后加工成型，端部设置有定位法兰片，法兰片上设置有紧固孔，尾部为大螺纹结构设计，与换热器端板安装孔配合加工。

在上述技术方案中，所述的取样管采用为无缝钢管与管帽连接结构设计，管帽通过螺纹与无缝钢管固定。

本实用新型的主要有益效果是：

1、换热器采用碳化硅陶瓷结构设计，大大提高了换热器的使用温度，换热器的最高使用温度能够达到1300℃以上；

2、碳化硅陶瓷换热管端面为为内外凹凸半球型结构设计，内凹半球与外凸圆球沿换热器长度方面均匀交错布置，换热面积大幅度增加，单行程换热换热器的空气预热温度能够达到600℃；

3、对夹法兰结构设计，有效解决了碳化硅陶瓷与耐热钢固定问题，固定方式安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本实用新型实施碳化硅陶瓷换热管的结构示意图；

图4为本实用新型实施与主烧嘴及辐射管配套使用的结构示意图。