[实用新型]气固逆向旋流式热交换器

说明书

本实用新型属于粉状物料烘干及预热设备，特别是关于水泥行业中，回转窑干法水泥生产中的一种气固逆向旋流式热交换器。

目前水泥行业采用热交换器以单体结构的可分为三种类型：

1、旋风式热交换器，它由一台旋风收尘器和一个较长的进风管道组成(参见附图1)它的高温高速气流从进风管下口进入，生料粉由入料管部位流入进风管内，气料在管内混合，同向顺流入旋风收尘器，在气固共处的行程中，粉料从高温气流中获得等温热能，料粉得到预热。预热后的料粉，在旋风收尘器中被收集，实现气固分离，此时气流排出收尘器。料粉在闪动阀的控制下，断续注入下级，闪动阀的设置能防止气流由料管上行，破坏收尘器的收集效果，由此可见，在旋风式热交换器中，气固的热交换在气固同向顺流的行程中实现，由于气固同向行程有限所以热交换性能不太好。

2、钵体式热交换器，它是一个在直立的大直径简体内设置缩口，形成钵体或者将外形也制成钵体形状(参见附图2)。它的气流从钵体的下口进入上行，由料粉从钵体的上口进入下行，由下口排出，可见气固的换热是在逆向垂直对流的形成中实现的，在生产实际中，钵体式热交换器常产生成堆塌落或股状料流，气固混合性较旋风式差，预热效率也差，

3、强化立筒式热交换器，它是由一个直立的大直径长简体，下端设集料斗、排料管及闪动阀，进风口由立筒下端以切线方向进入，排风口设置在顶部中央，进料也由顶部一孔或多孔进入(参见附图3)，当排风口向外排风时，窑内的高温气流就会由立筒下端进风口流入立筒，因风量大，入口截面较小，进风口附近会产生局部旋转气流，此筒一般为20-30米高，在其中绝大部分高度内，气流基本是直线上升，此时，由顶部下流的料粉也基本是垂直下行，至进风口附近呈旋转流向，由于此立筒一般截面较大，风速就较小，由顶部流入的股状粉料，不易吹散，所以预热效果也较差。

本实用新型的目的是提供一种热交换性能好，气固分离效果好，成本低，结构简单的气固逆向旋流式热交换器。

本实用新型的设计方案为：设计一种气固逆向旋流式热交换器，其特征在于：在热交换器的内腔壁上分布有许多凸棱，凸棱的间距弧长范围为0.2～1.2m，其最佳范围为0.4～0.8m。

所述的凸棱为斜向凸棱，斜向凸棱与园柱筒内腔径向截面夹角α选择在30°～80°，其最佳选择范围为40°～50°；凸棱的高度选择在10cm～60cm；凸棱的宽选择在10cm～30cm。

所述的热交换器的腔底端有进气和出料口，顶端有排气和进料口；与底端进气和出料口相连的内腔为下端直径小于上端直径的锥形气固换热内腔；与锥形气固换热内腔相连的内腔为园柱形气固导流内腔，在气固导流内腔壁上分布有许多斜向凸棱，与顶端排气和进料口相连的内腔为气固分离内腔，气固分离内腔的另一端与气固导流内腔的另一端相连。

所述的热交换器的腔底端的进气口和出料口可以为同一端口；热交换内腔顶端的排气口和进料口也可以是同一端口。

所述的气固分离内腔与气固导流内腔相连的内腔为锥形，锥度大于或等于物料的休止角；与进料和排气口相连的内腔为园柱形，园柱形的直径大于气固导流内腔相连接的锥口直径。

所述的热交换器外表面为钢板外壳，内表面用耐热混凝土或耐火砖砌筑，其壁厚尺寸选择在20cm至50cm。

所述的气固分离内腔高度尺寸选择在底端出料口直径尺寸的1倍至5倍，最佳选择在底端出料口直径尺寸的2倍至3倍；在气固分离内腔的园柱形腔体内径尺寸选择在出料口直径尺寸的1.5至5倍，最佳选择在出料口直径尺寸的2倍至3倍。

所述的园柱形气固导流内腔高度尺寸选择在出料口直径尺寸的0.3至1倍，最佳选择在出料口直径尺寸的0.4至0.5倍；园柱形气固导流内腔内径尺寸选择在出料口直径尺寸的1至1.5倍，最佳选择在出料口直径尺寸的1.2～1.35倍。

所述的锥形气固换热内腔的高度为出料口直径尺寸的0.8～4倍，其最佳选择在出料口直径尺寸的1.6至2.6倍。

本实用新型与现有技术对比如下：