[发明专利]一种水泥回转窑余热利用的双管束分体蓄热换热器

权利要求书

1.一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括第一管束和第二管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一管孔和第二管孔，第一管孔和第二管孔交叉设置，所述第一管束和第二管束分别穿过第一管孔和第二管孔，第一管束和第二管束的外径分别等于第一管孔和第二管孔的直径；所述第一管束用于流通水泥生产过程所产生的烟气，第二管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一管束，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过第二管束，然后从低温工质出口排出。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述每一块蓄热材料为立方体结构，在每块蓄热材料中设置两排第一管孔和一排第二管孔，每排第一管孔中心线所在的平面与立方体的外表面平行，每排第二管孔中心线所在的平面与立方体的外表面平行；第二管孔位于两排第一管孔的中间，两排第一管孔的中心线与中间第二管孔的中心线的距离相同，第一管孔和第二管孔之间构成90°设置，其中第一管孔的外径为D1，第二管孔的外径为D2，第一管孔的中心线和第二管束的中心线之间的距离为L2，第一管孔的中心线所在的平面距离最近的蓄热材料的面的距离为L1，则D1、D2和L1，L2满足如下公式：

L1/L2=a*ln(D2/D1)+b，

D2>D1,L2>L1,

其中ln 是对数函数，a，b为参数，其中1.28<=a<=1.45,0.37<=b<=0.43;

25mm<=D1<=60mm, 25mm<=D2<=60mm,

L,D1,D2的单位为mm。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于a=1.34，b=0.41。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述换热器为立式结构，第一管束为竖直方向，第二管束为水平方向，在竖直方向上设置多个隔板，将第一管束分为多个独立的通道。

5.如权利要求4所述的换热器，其特征在于在上下方向上所述相邻的第二管束之间设置弯管结构，从而使第二管束在上下方向上构成蛇形管结构。

6.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，沿着烟气流动的方向，所述的蓄热材料的蓄热能力逐渐降低。

7.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，沿着烟气流动的方向，所述的第一管束的中心线和第二管束的中心线之间的距离逐渐减小。

8.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，在第二管束的入口上设置调节阀，用于调节进入第二管束的工质的流量，在高温烟气出口位置上设置温度传感器，用于测量换热器出口的烟气的温度；调节阀、温度传感器与中央控制器进行数据连接，中央控制根据温度传感器测量的温度的大小，自动调节进入第二管束的介质的流量。

9.如权利要求8所述的换热器，其特征在于如果测量的温度低于第一温度，则中央控制器自动减少调节阀的开度，如果测量的温度高于第二温度，则中央控制器自动增加调节阀的开度，其中第二温度大于第一温度。

10.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述蓄热材料包括中温盐基材料和外壳，中温盐基材料位于密封的壳体内；所述中温盐基材料由以下成分组成：KNO₃、NaNO₃、NaNO₂、CaNO₃、KNO₂，各成分的质量百分比分别为：33.34%KNO₃、20.21%NaNO₃、32.35%NaNO₂、7.14%CaNO₃，其余为KNO₂。