[实用新型]一种用于含尘废气的余热回收装置

说明书

本实用新型公开了一种用于含尘废气的余热回收装置，包括换热器壳体和翅片管束，壳体内设有多组翅片管束，每组翅片管束包括上下联通且平行设置的多个翅片管，每个翅片管由四个基管和两片由四个半正六边形依组成的翅片焊接而成，处于同一水平面上的相邻多个翅片管排列成蜂巢状换热面。所述壳体侧壁上设两个相对的多组导轨，同组两个导轨位于同一水平面，且每个导轨上均活动设置有一个吹灰器，每个吹灰器喷嘴方向与移动方向的夹角为60°，通过控制吹灰器的往复运动和夹角的自动调节，能够有效清灰换热表面的积灰，本实用新型能够在增强换热的情况下，显著降低余热回收装置表面的积灰及磨损，提高了设备运行的安全性，延长设备的使用寿命。

技术领域

本实用新型属于余热回收技术领域，尤其涉及一种用于含尘废气的余热回收装置。

背景技术

随着我国经济快速发展，能源消耗日益增加，城市大气质量日益恶化的问题也越发突出，节约能源和减少环境有害物排放的问题迫在眉睫。在常见的能源、化工、冶金等行业中，烟气排烟温度过高是导致能耗高、污染严重的主要原因之一。H型翅片管由于其特殊沟槽结构带来的较好传热能力，在余热回收领域被广泛应用。

研究和实践表明H型翅片管可以在强化传热的同时减少积灰和磨损。然而在含灰气流下，由于流体本身的粘性作用与逆压梯度的存在，流动必然发生分离，并在翅片管背风侧形成涡流滞止区，从而使含灰气流中小的灰尘颗粒在背风侧不断沉积生长。而且，在传统的H型翅片管两层翅片之间的涡流滞止区内几乎没有轴向的气体扰动，该区域的气体流动近似于平面流动，极易加剧飞灰颗粒在背风侧的沉积，造成积灰搭桥现象，严重影响翅片管传热效率和换热器的安全高效运行。

通过对H型翅片管的结构分析和翅片效率计算，发现传统H型翅片四个角区域的导热热阻大幅增加，该区域对传热性能的强化效果十分有限，反而增加了飞灰颗粒在翅片表面的沉积区域，并降低了气流在翅片管束中的扰动。因此，通过采取必要的结构优化，减小涡流滞止区面积，增加气流在翅片管轴向上的扰动，是有效强化传热、减少积灰的有效途径。

此外，现有余热回收装置在H型翅片管束的布置方式通常为顺排和错排。实践发现，含尘气流在错排管束内交替收缩和打张，其换热性能远高于顺排管束，但错排管束的流体阻力损失也远高于顺排管束。在对换热器表面积灰进行在线吹灰时，顺排管束相比于错排管束更易于清除。因此，有必要从换热管束布置角度出发，实现增强换热、减小阻力、减少积灰及易于清灰的协同效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于含尘废气的余热回收装置，换热管束之间通过4H型翅片的正六边形结构排列呈蜂巢布置，使得该装置具有较大的横向管间距和较小的纵向管间距，能够有效降低换热器内颗粒沉积堵塞，同时较大的横向管间距可以降低管束内的平均流速，降低磨损失效风险，同时该装置用于锅炉尾部含尘气体中参与余热回收时，因其热回收效率高、积灰少、清灰效率高等优点，进一步拓宽了其在冶金、化工等行业含尘烟气余热回收方面的应用。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于含尘废气的余热回收装置，包括壳体，壳体前端设有含尘气体进口，壳体后端设有含尘气体出口，壳体底部设有冷流体进口，壳体上部设有冷流体出口，所述壳体内设有呈竖排布置的多组翅片管束，每组翅片管束包括上下联通且平行设置的多个翅片管组成，每个翅片管包括基管和设置于基管圆周的翅片，每组翅片管束底部的基管与冷流体进口相连通，每组翅片管束顶部的基管与冷流体出口相连通，翅片为沿基管轴向设置在基管外壁上的翅片，每个翅片管由四个正六边形单H型翅片管依次连接而成，处于同一水平面上的相邻多个翅片管排列成蜂巢状换热面。

进一步的，每片翅片形状为四块依次连接的半片正六边形，每片翅片内侧设置有与基管的外壁相吻合的凹槽，翅片通过凹槽与基管外壁相连接，两片翅片处于与基管轴线垂直的同一平面上，相互之间有大于零的间隙，两个翅片与基管组成的整体沿基管径向断面呈4H型。