[發明專利]一種蜂窩陶瓷換熱器

有效

• 申請號: 200910067681.2
• 申請日: 2009-01-14
• 公開（公告）號: CN101493297A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 吳晉湘;茍湘;王恩宇;劉聯勝
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 廖曉榮

技術領域

本發明屬于工業換熱器技術，尤其涉及一種高溫高效的氣-氣蜂窩陶瓷換熱器。

背景技術

高溫空氣燃燒技術是上世紀90年代發展起來的一項新型燃燒技術。該技術通過蓄熱式煙氣回收，可使空氣預熱溫度達煙氣溫度的90％，爐溫均勻性≤±5℃，其燃燒熱效率可達70％，甚至更高。該技術具有高效節能、低污染環保、燃燒穩定性好、燃燒區域大、燃料適應性廣等諸多優點。高溫空氣燃燒技術是運用四通換向閥的頻繁切換將煙氣與被加熱氣體交替通過蓄熱體，實現煙氣與被加熱氣體的熱交換，熱量傳遞過程先是由煙氣通過蓄熱體，煙氣把熱量傳遞給蓄熱體，然后切換煙氣為被加熱氣體通過蓄熱體，被加熱氣體吸收蓄熱體中的蓄熱而升高溫度。這種技術中主要存在以下缺陷有待進一步解決：所述四通換向閥的頻繁切換動作，易損壞，壽命短，運行費用高；煙氣流動頻繁換向會帶來爐內壓力反復波動，波動較大時影響燃燒穩定性，進而影響爐膛安全。現有陶瓷換熱器改進技術，如中國專利CN85109173A、CN2295383Y、CN2096035U和CN2194497Y等文獻報道，雖能在一定程度上節約能源，但換熱器的漏氣率都有待進一步降低。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明要解決的技術問題是，設計一種蜂窩陶瓷換熱器。該換熱器無需四通換向閥，即可對一種或多種被加熱氣體的加熱，并且最大限度地回收利用了煙氣余熱，具有安全性高、漏氣率低和明顯的節能減排效果。

本發明解決所述換熱器技術問題的技術方案是：設計一種蜂窩陶瓷換熱器，該換熱器包括煙氣入口、換熱器主體、煙氣出口、被加熱氣體入口和被加熱氣體出口，其特征在于所述的換熱器主體由一個或一個以上主換熱體基本單元和兩個或主換熱體基本單元數量兩倍的封頭基本單元模塊化裝配組成；所述主換熱體基本單元由主換熱體煙氣通道和主換熱體被加熱氣體通道組成，并且主換熱體煙氣通道和主換熱體被加熱氣體通道交替分層布置，主換熱體煙氣通道內的煙氣與主換熱體被加熱氣體通道內的被加熱氣體流動方向相反配制；所述封頭基本單元由相互垂直的封頭煙氣通道和封頭被加熱氣體通道組成，并且封頭煙氣通道和封頭被加熱氣體通道交替分層布置，封頭煙氣通道和封頭被加熱氣體通道分別與所述主換熱體煙氣通道和主換熱體被加熱氣體通道的形狀結構一致。

與現有技術相比，本發明蜂窩陶瓷換熱器采用不同換熱單元的組合，無需四通換向閥，即可對一種或多種氣體連續有效地加熱，同時爐膛煙氣無需交替改變流動方向，爐膛壓力波動減小，安全性提高，并且漏氣率低(小于1％)，結構簡單，成本降低，有利于現有工業爐的改造，整體燒制的換熱器現場施工方便。

附圖說明

圖1是本發明蜂窩陶瓷換熱器一種實施例使用時的連接結構示意圖；

圖2是本發明蜂窩陶瓷換熱器一種實施例(即圖1中換熱器主體2只含有一個主換熱體基本單元8和其一端的A型封頭基本單元9及另一端的B型封頭基本單元10時)的結構示意圖；

圖3是本發明蜂窩陶瓷換熱器一種實施例的剖面(圖2中的A-A剖面)結構示意圖；

圖4是本發明蜂窩陶瓷換熱器一種實施例的剖面(圖3的B-B剖面)結構示意圖；

圖5是本發明蜂窩陶瓷換熱器一種實施例的剖面(圖3的C-C剖面)結構示意圖；

圖6是本發明蜂窩陶瓷換熱器一種實施例的剖面(圖3的D-D剖面)結構示意圖；

圖7是本發明蜂窩陶瓷換熱器一種實施例的剖面(圖3的E-E剖面)結構示意圖；

圖8是本發明蜂窩陶瓷換熱器一種實施例的主換熱體基本單元8的結構示意圖；

圖9是本發明蜂窩陶瓷換熱器一種實施例的A型封頭基本單元9的結構示意圖；其中，(a)圖是與圖2中A型封頭基本單元9一致的視圖；(b)圖是(a)圖逆時針旋轉90度的視圖；(c)圖是(a)圖逆時針旋轉180度的視圖；

圖10是本發明蜂窩陶瓷換熱器一種實施例的B型封頭基本單元10的結構示意圖；其中，(a)圖是與圖2中B型封頭基本單元10一致的視圖；(b)圖是(a)圖逆時針旋轉90度的視圖；(c)圖是(a)圖逆時針旋轉180度的視圖；

圖11是本發明蜂窩陶瓷換熱器一種實施例的C型封頭基本單元12的結構示意圖；其中，(a)、(b)、(c)視圖分別對應圖10中的(a)、(b)、(c)視圖，但已去掉側封11；

圖12是本發明蜂窩陶瓷換熱器只有一種被加熱氣體時的一種實施例的整體結構示意圖；

圖13是本發明蜂窩陶瓷換熱器只有一種被加熱氣體時的一種實施例(參見圖12)的主換熱體基本單元和封頭基本單元的組配結構示意圖；