[發明專利]多級氣體換熱除塵器

無效

• 申請號: 201210202372.3
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103090717A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 許廣春
• 申請（專利權）人: 許廣春
• 主分類號: F28F19/01
• 分類號: F28F19/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及除塵器領域，尤其是涉及一種多級氣體換熱除塵器。

背景技術

目前，換熱和除塵是兩套各自獨立的系統。

換熱器，也稱熱交換器，用于不同溫度的流體之間進行換熱的設備。一種流體溫度較高，放出熱量；另一種流體則溫度較低，吸收熱量。根據熱量的傳遞方式把換熱器分為間壁式、混合式和蓄熱式等三大類。間壁式換熱器在工業中應用最廣。

在實際使用中，間壁式換熱器有很多種類，主要有夾套式換熱器、沉浸式蛇管換熱器、噴淋式換熱器、套管式換熱器、板式換熱器、管殼式換熱器、雙管板換熱器(P型換熱器)等。

除塵分為粗除塵和精除塵兩個階段。粗除塵主要采用降塵室，降低含塵煙氣的流速，利用重力原理實現粗顆粒粉塵自然沉降，降低煙氣中的含塵量。精除塵一般采用布袋除塵器、陶瓷多管除塵器、電除塵器等進行高效除塵，達到環保排放標準。

目前沒有一套完整的在換熱的同時可以除塵的多級換熱器。

發明內容

本發明的多級氣體換熱除塵器中的換熱器屬于管殼式換熱器，管殼式換熱器結構簡單，換熱效率高。本發明換熱除塵器中的除塵器屬于重力除塵器，重力除塵器也是粗除塵中普遍應用的一種除塵方式，構造簡單，對粗顆粒灰塵沉降效果明顯。本發明把換熱和除塵有機地結合起來，在換熱的同時實現粗除塵。各級換熱除塵器的結構相似，每級換熱除塵器分為三部分：上部為含塵熱氣體進風腔，中部為換熱段，下部為出風除塵腔。

本發明是通過如下技術方案實現的：

含塵熱煙氣經高溫煙氣入口進入一級換熱器，熱煙氣通過一級換熱器進行熱交換，需要加熱的冷氣體從一級冷氣體入口進入一級換熱器下部腔體內，熱交換后的熱煙氣經過一級熱氣體出口出來，經過到二級換熱器，在二級換熱器中進行熱交換，需要加熱的冷氣體從二級冷氣體入口進入二級換熱器下部腔體內，熱交換后的熱煙氣經過二級熱氣體出口出來，此時高溫含塵煙氣在換熱管內流動的過程中溫度逐步下降，煙氣流速急劇下降，而煙氣中的大顆粒灰塵能保持一定的速度慣性，仍高速向下運動，最終落至收塵灰斗底部一部分的煙氣的灰塵，通過收塵灰斗送達至卸灰裝置，另一部分煙氣中的小顆粒粉塵由于速度慣性弱，被煙氣帶走繼續進行排塵，這部分煙氣經過經過到三級換熱器，在三級換熱器中進行熱交換，需要加熱的冷氣體從三級冷氣體入口進入三級換熱器下部腔體內，熱交換后的熱煙氣經過三級熱氣體出口出來，此時的熱煙氣的溫度已經降低，不含雜質的低密度的低溫煙氣，從低溫煙氣出口排出，而另一部分灰塵通過通過收塵灰斗送達至卸灰裝置，灰倉內的粉塵通過料位計在線檢測，累積到一定灰量時系統給出排灰信號，直接裝車外運。

換熱段內部為許多的垂直布置的細管，細管上端連接進風腔，下端連接出風除塵腔。含塵熱煙氣在細管內通過，細管外的空間充滿換熱氣體，這種結構與常規的管式換熱器剛好相反。熱煙氣在細管內的流動方向都是從上向下流動，根據熱氣體流量的不同，選擇不同的管徑，使熱煙氣在細管內的流動處于層流狀態，熱交換均勻進行，換熱效率高，粉塵對管道的磨損小。換熱氣體從換熱段的下部進入，上部出來，由于換熱器內部細管密布，換熱氣體需要穿過許多細管之間的縫隙，行程長，氣流處于紊流狀態，氣體分子與細管外壁碰撞磨擦次數增多，換熱效率高。

出風除塵腔為的底部為大灰倉，灰倉最高料位以上保證一定的空間，熱煙氣從細管進入出風除塵腔，當煙氣離開細管進入除塵腔的瞬間，由于流通面積驟然增大，氣體流速明顯下降，而氣體中的灰塵顆粒在速度慣性的作用下迅速降落至灰倉底部，實現氣體與大顆粒煙塵的分離，達到粗除塵的目的。

沉積在出風除塵腔下部灰斗內的粉塵達到一定容量后，可以定期同過下部的出灰裝置放灰。即可以直接用無塵裝車機裝車，也可以通過風力輸送管道將粗顆粒粉塵送到指定地點統一處理。

本發明的優點在于：

A)換熱效率高。在本發明中的換熱段中，含塵熱煙氣在細管內為層流狀態，換熱段溫度分布均勻；換熱氣體在細管外的空腔內流動，呈紊流狀態，換熱效率高。

B)對管道磨損小。在本發明中的換熱段中，細管內的含塵熱煙氣流動為層流狀態，粉塵對管道的磨損很小。細管外為潔凈氣體，雖然為紊流狀態，對管道的影響不大。

C)系統阻損小。本發明的氣體換熱除塵器為干法粗除塵，含塵熱煙氣逐步物理降溫，不增加其他任何成分。隨著大顆粒粉塵逐漸自行沉積，同時熱煙氣溫度不斷降低，管道內的熱煙氣體積減少，含塵量降低，再加上在管道內為層流狀態，整個系統的阻損明顯降低，對后面的除塵風機的性能要求有所降低。這一點對舊廠改造是非常重要的。