[發明專利]空煤氣雙預熱二次噴射式輻射管燒嘴換熱器及換熱方法

無效

• 申請號: 201210267069.1
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102759107A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 高陽;鄭劍輝;徐少春;沈小軍
• 申請（專利權）人: 中冶南方（武漢）威仕工業爐有限公司
• 主分類號: F23D14/66
• 分類號: F23D14/66;F23L15/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及換熱裝置技術領域，尤其涉及一種與輻射管燒嘴配套使用的空氣和煤氣雙預熱換熱裝置和換熱方法。

背景技術

在物料加熱及金屬熱處理領域，為了避免火焰和產品直接接觸或者由于工藝對特殊氣氛的需求，采用輻射管進行間接加熱的方法已經得到了越來越廣泛的應用。輻射管一般采用與之配套的輻射管燒嘴進行加熱，通常輻射管燒嘴由換熱器和主燒嘴兩部分組成。換熱器通過對自身煙氣的余熱回收來預熱助燃空氣，主燒嘴則通過合理的結構設計來組織空氣和煤氣燃燒，調節火焰形狀，控制輻射管表面溫度均勻性。

?????隨著輻射管加熱技術的發展，在換熱器結構的設計上，通常有以下幾種型式：（1）采用內外雙翅片結構的換熱器，即在換熱器內側和外側同時添加翅片的結構型式，或者是在換熱管表加麻面的方式來增強換熱效果。通常來講在正常工藝情況下，這種換熱器能將空氣預熱到400℃，換熱效率較差；（2）等行程噴流結構換熱器，這種換熱器多采用噴流等行程結構型式，即換熱器外管設置翅片管，內管采用噴流結構來提高換熱效果。在1000℃的煙氣溫度下，空氣能夠預熱到500℃以上，排煙溫度降到600℃以下，換熱效率較高。（3）采用卷吸回流結構換熱器，這種換熱器通過添加煙氣卷吸回流裝置，將煙氣卷吸入助燃空氣中，在1000℃的煙氣溫度下，空氣預熱溫度能夠達到700℃，氮氧化物排放大幅度降低，熱效率很高。現有輻射管燒嘴換熱器在結構設計上，都僅僅只考慮了對助燃空氣進行預熱，并未考慮對煤氣進行預熱，在現有輻射管的排煙溫度下（500-700℃），完全能夠利用煙氣對煤氣進行預熱，實現輻射管燒嘴的空煤氣雙預熱。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的上述缺陷，提供一種空煤氣雙預熱二次噴射式輻射管燒嘴換熱器及換熱方法，采用直線型雙行程換熱，能夠在對空氣進行噴射換熱的同時對煤氣進行預熱，通過換熱結構的集成即可實現輻射管燒嘴的空煤氣雙預熱。

本發明為解決上述問題所采用的技術方案是：

一種空煤氣雙預熱二次噴射式輻射管燒嘴換熱器，其特征在于：主要包括由內至外套設的煤氣導管、煤氣換熱管、煙氣導管；煤氣換熱管左端通過中間堵板與空氣導管連接；空氣導管往右依次連接翅片管和端頭堵頭；翅片管內從外至內套設多孔噴流管和中間導管；多孔噴流管由多段直線連接構成，各段管壁沿軸向設置多圈周向均布通孔，且各段的一端在多孔噴流管和翅片管間由擋環封堵，另一端封閉固定在中間導管上；中間導管的左端連接倒L型空氣射流管，空氣射流管噴射口穿過空氣導管；煤氣進、出口管分別垂直穿過煙氣導管與煤氣換熱管連接，煤氣導管兩端封閉并固定在煤氣換熱管上；空氣進風管為L型，豎直端垂直穿過煙氣導管、煤氣換熱管和煤氣導管，水平端水平穿過煤氣導管并連接在中間堵頭上。

按上述技術方案，煤氣換熱管和空氣導管直線從煙氣導管伸出，煙氣導管的右端設置與輻射管連接的異形法蘭，異形法蘭位于中間堵板附近。

按照上述方案，多孔噴流管管壁軸向分層均布6-10圈周向均布2-3mm的通孔，通孔個數可根據噴流管直徑進行調整。

按照上述方案，翅片換熱管為外翅片結構，翅片沿換熱管管壁均勻布置，根據換熱管直徑每圈布置36-54個。

按照上述方案，端頭堵頭與翅片換熱管固定；內側設置將空氣導管和中間導管連通的空氣通道。

按照上述方案，異形法蘭的上端法蘭盤短于下端法蘭盤，下端法蘭盤上設置支撐板，并同時設有與輻射管連接用的安裝孔，異形法蘭與煙氣導管固定。

按照上述方案，煤氣導管兩端采用堵頭封閉；煤氣導管四周均布支撐架，并通過支撐架與煤氣換熱管固定。

按照上述方案，煤氣換熱管為不銹鋼光管結構，煤氣換熱管左側設有堵板；煤氣換熱管右端與空氣導管連接的中間堵板將右側分為空氣換熱空間、左側分為煤氣換熱空間。

采用上述換熱器的換熱方法，其特征在于：?通過異形法蘭將換熱器與輻射管和主燒嘴連接，空氣導管和右端的翅片管和端頭堵頭均伸入輻射管的換熱器側；翅片管與輻射管水平端的內壁間形成空氣換熱側煙氣通道，空氣射流管豎直端外緣與輻射管外壁形間成煙氣回流通道，主燒嘴與輻射管內壁形成助燃空氣與卷吸煙氣混合通道；