[发明专利]改进型水流动层换热器

说明书

本发明涉及一种改进型水流动层换热器，该换热器整体呈长方体，内部空心；包括进烟口、均烟段、换热段、水流动层、刮水板和排烟口；高温烟气由进烟口进入，经均烟段，换热段、水流动层、刮水板，由排烟口排入大气中，其特征在于：在进烟口处设有均风板，所述的均风板与进烟口之间设有一定的角度；所述的换热段为有一块不锈钢孔板，孔板上开了很多圆孔，孔径的尺寸经过严格的设计计算获得；孔板的上部设有换热管；所述的水流动层形成于孔板之上，水层的厚度取决于气体流量、气体的阻力要求，水层厚度要求高于换热管，低温的换热介质从管内流过，将热量带走；刮水板位于水流动层之上，在水层冷凝下来的多余的冷凝水以及被刮水板刮下来的水滴会通过侧面的溢流口管道排出；通过设定均风板的角度配合废气排气量，保证水流动层维持相应的高度区间。

技术领域

本发明涉及一种换热器，其特别涉及到一种回收废气热量的换热器。

背景技术

之前我公司研发了第一代“水流动层换热器”，其原理是利用一台小型循环水泵，在孔板的上部换热部分维持一定的液位厚度，只要孔板漏液的速度小于水泵的水量，就可以确保“水层”保持稳定。

第一代产品的换热效率比传统的换热器提高了5~10倍，但是依然存在一些不足，比如：

1、 由于“水层”的厚度是固定的，废气要通过水层就需要一定的压力，当风量足够的时候，风压足以穿透“水层”。但是当客户的产量降低，废气风量也会随之降低，当降低到一定程度时，此时废气的风压不足以穿透和维持“水层”，就会导致无法进行正常的传热。所以，此种固定厚度的“水层”无法应付废气波动的场合。

2、 由于存在循环水泵，就必须在换热器的底部预留足够的空间用来容纳大量的循环水，一旦缺少循环水的话，水泵将发生空转而损坏。这就增加了换热器的体积和成本，同事增加了换热器的故障率。

3、 水泵的存在也必然增加系统的电耗，增加设备的安装空间。在一些化工厂内，要求防爆的场合势必会受到使用限制。

为了解决这些不足之处，我们通过大量的实验发现，完全可以通过设计合理的孔板口径、风速来维持需要的“水层”厚度，而不需要水泵来不断的补充。

发明内容

本发所要解决的技术问题是，实现没有循环泵进行水位控制，仅通过配置风量就能实现对于水流动层的水位控制。

为完成上述发明目的，本发明是这样实现的：一种改进型水流动层换热器，该换热器整体呈立方体状，内部空心；包括进烟口、均烟段、换热段、水流动层、刮水板和排烟口；高温烟气由进烟口进入，经均烟段，换热段、水流动层、刮水板，由排烟口排入大气中，其特征在于：在进烟口处设有均风板，所述的均风板与进烟口之间设有一定的角度；所述的换热段为有一块不锈钢孔板，孔板上开了很多圆孔，孔径的尺寸经过严格的设计计算获得；孔板的上部设有换热管；所述的水流动层形成于孔板之上，水层的厚度取决于气体流量、气体的阻力要求，水层厚度要求高于换热管，低温的换热介质从管内流过，将热量带走；刮水板位于水流动层之上，在水层冷凝下来的多余的冷凝水以及被刮水板刮下来的水滴会通过侧面的溢流口管道排出；通过设定均风板的角度配合废气排气量，保证水流动层维持相应的高度区间。

本技术方案公开的换热器只适用于废气当中含有大量的水蒸气，并且在换热的过程中会出现水蒸气冷凝的情况，也就是最终的排气温度低于废气的“露点”温度。由于摒弃了循环水泵，水层的水只能依靠废气当中冷凝下来的水自动累积和补充来维持“水层”。烟气的入口段均风板的功能是将烟气均匀的引入到换热器，保证气流的均匀。

在换热段有一块不锈钢孔板，孔板上开了很多圆孔，孔径的尺寸经过严格的设计计算获得。孔板的上部会形成一水流动层，水层的厚度取决于气体流量、气体的阻力要求等等参数，水流动层内埋设了众多的换热管，低温的换热介质从管内流过，将热量带走；废气当中冷凝下来的多余的水会通过侧面的溢流口自动排放。

刮水板的作用是将经过水流动层的气体中夹杂的小水滴遮挡下来，防止出现大量的“白雾”而影响环境美观。