[发明专利]一种高温固体散料余热回收换热器

说明书

一种高温固体散料余热回收换热器，属于换热器技术领域。其特征在于：包括壳体（1）和换热元件（2），壳体（1）上部端面为入料口，底部端面为出料口，换热元件（2）设有平行均布的多组，多组换热元件（2）横向固定在壳体（1）内，且换热元件（2）的两端口穿出壳体（1）外侧，换热元件（2）内形成换热流体流通的通道；换热元件（2）纵截面的截面高度大于截面宽度。本发明采用竖置的方式安装换热元件，换热元件内腔高度远大于内腔宽度，高温固体物料在该通道内流动通畅，有效解决了物料在换热器内因流通截面变化引起的搭桥、甚至堵塞的问题，与传统的换热管相比，本发明的换热元件的换热面积大，具有结构紧凑、换热效率高的显著特点。

技术领域

一种高温固体散料余热回收换热器，属于换热器技术领域。

背景技术

我国工业生产过程中存在着大量的高温固体物料，例如高炉渣、冶金焦、烧结矿、煅烧石油焦、金属化球团、锅炉灰渣、兰炭、石灰等。这些固体物料的温度很高（600~1500℃），具有很大的余热回收利用价值。然而，由于高温固体物料种类繁多，物料特性（粒度及粒度分布、比热、导热系数等）差异较大，余热回收利用技术也不同。

目前，国内外固体物料余热回收技术主要有干熄冶金焦余热发电技术、烧结矿余热发电技术、冷渣机余热回收技术和料流换热器余热回收技术等。干熄冶金焦技术是利用氮气吸收炽热焦炭的热量，进入余热锅炉生产蒸汽，驱动汽轮机发电。烧结矿余热发电是利用空气吸收烧结矿的余热形成中温烟气，然后进入余热锅炉生产蒸汽进行发电。干熄冶金焦余热发电技术和烧结矿余热发电技术要求物料具有较好的透气性，否则作为余热回收介质的气体难以穿透物料进行换热。

由于绝大部部分固体物料为散料，粒径分布很广，透气性不好，难以用气体作为介质回收其余热。冷渣机是利用锅炉灰渣在其内部转动过程中回收灰渣余热。由于冷渣机只能生产热水，不符合“梯级利用，高质高用”的余热利用原则。料流换热器余热回收技术是利用高温固体散料在换热器内缓慢流动，布置在换热器内的换热管回收高温固体散料余热。料流换热器可以生产蒸汽，也可以用于预热窑炉助燃空气。

利用高温固体散料余热预热窑炉助燃空气是一种直接的余热回收方式，可以有效节省窑炉的能耗，余热回收利用效率高，同时设备投资小，因而具有广泛的应用前景。利用高温固体散料余热预热窑炉助燃空气技术，普遍是在换热器内水平布置换热管束；为了提高助燃空气流量，换热管的直径比较大。固体散料流动性较差，在流经每个换热管时，由于流通面积减小，容易造成棚料，甚至造成换热器堵塞。为了防止换热器堵塞，换热管的间距较大，导致换热器体积庞大，换热性能下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、换热效率高、工作可靠，利用高温固体散料余热预热窑炉助燃空气的高温固体散料余热回收换热器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高温固体散料余热回收换热器，其特征在于：包括壳体和换热元件，壳体上部端面为入料口，底部端面为出料口，换热元件设有平行均布的多组，多组换热元件横向固定在壳体内，且换热元件的两端口穿出壳体外侧，换热元件内形成换热流体流通的通道；换热元件纵截面的截面高度大于截面宽度。

本发明改变传统换热器的换热元件结构，采用竖置的方式安装换热元件，换热元件为金属材料围成的、两侧壁相互平行的流体流动通道，多个所述的换热元件以一定间距水平并排布置在所述的壳体内，所述的换热元件的两端伸到所述的壳体外部并与所述的壳体固定连接，所述的换热元件与所述的壳体一起形成多个上下流通截面不变的物料流动通道。换热元件与壳体一起围成多个上下流通截面不变的物料流动通道，高温固体物料在该通道内流动通畅，有效解决了物料在换热器内因流通截面变化引起的搭桥、甚至堵塞的问题，工作可靠。与传统的换热管相比，本发明的换热元件的换热面积大，具有结构紧凑、换热效率高的显著特点。

所述的换热元件为扁管，竖向的设置的管体两侧面平行设置，横向设置的两端关于水平轴线上下对称设置。

所述的横向设置的两端为弧形设置。