[發(fā)明專利]一種谷物干燥用小型鍋爐煙氣-空氣換熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310651577.4
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103673688A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 陳雁;孫德勝;王海霞;趙晴;畢文峰;武文斌;劉起霞;王海濤
• 申請（專利權）人: 河南工業(yè)大學
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F9/24
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 王霞

技術領域

本發(fā)明涉及換熱器，尤其是涉及一種谷物干燥用小型鍋爐煙氣-空氣換熱器。

背景技術

?糧食干燥是根據(jù)糧食平衡水分的原理，將糧食放在相對濕度低的空氣（干燥介質(zhì)）中，使糧食放出水分而干燥。常溫下糧食放出水分的速度很慢，因此，要提高糧食和干燥介質(zhì)的溫度，降低干燥介質(zhì)的相對濕度，增加干燥介質(zhì)的流速，以加速糧食中水分的蒸發(fā)和干燥。在熱力對流式烘干機中，是用加熱空氣（或煙道氣）作為載體，供給糧食升溫及水蒸氣蒸發(fā)所需熱量，并將蒸發(fā)出的水分帶走。即加熱空氣作為介質(zhì)兼具載熱體與載濕體的作用。在熱力傳導式、幅射式或高頻電流式烘干機中，是通過傳導、幅射或高頻電場來供給糧食升溫和水分蒸發(fā)所需熱量，并另外通入空氣（或加熱空氣）來帶走糧食蒸發(fā)出來的水分。

目前，在谷物干燥用的鍋爐中，用鍋爐煙道氣加熱空氣時，換熱器采用煙氣走管程，空氣走殼程的流動模式，并在殼側(cè)布置折流板來控制空氣的流向，使其橫向沖刷煙氣管道。這種煙氣在管內(nèi)流動放熱的方式屬于傳統(tǒng)的煙管式鍋爐所用的換熱模式，該方式有利于煙氣與空氣以對流換熱的方式進行能量交換。但是，在換熱器工作的溫度范圍中，換熱器出口的熱空氣溫度范圍為83-87℃，煙氣離開換熱器時的溫度約85℃左右，煙氣溫度在85-350℃之間，在這一溫度水平下，輻射換熱量遠高于對流換熱，而煙氣走管程的換熱器型式限制了輻射換熱量的提高。所以在實際應用中，通常采用密排的對流管束，即通過增加換熱面積的方式來改善煙氣-空氣間的熱交換。這種做法要求換熱器有較大的體積來容納較多的管束，不僅耗費材料，且由于隔板尺寸大，易產(chǎn)生氣流旋渦和換熱死角，流動阻力也大，無法從本質(zhì)上提高輻射換熱量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種體積緊湊、傳熱效率高的谷物干燥用小型鍋爐煙氣-空氣換熱器。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術方案：

本發(fā)明所述的谷物干燥用小型鍋爐煙氣-空氣換熱器，包括換熱器本體，所述換熱器本體包括圓筒形殼體以及焊接在所述圓筒形殼體上下沿的上管板和下管板，所述上管板和下管板上對應開設有沿周向環(huán)形均布的通孔，排列設置在所述圓筒形殼體內(nèi)的換熱縱管束的每根換熱縱管的上端自所述上管板的對應通孔延伸出并與所述上管板形成密封固定連接，其下端自所述下管板的對應通孔延伸出并與所述下管板形成密封固定連接；在所述圓筒形殼體內(nèi)側(cè)壁上兩面對稱、上下交錯水平設置有多個拱高小于所述圓筒形殼體半徑的圓弧形隔板，所述圓弧形隔板上開設有與換熱縱管束相對應的通孔；在靠近上管板的圓筒形殼體的側(cè)壁上開設有煙氣入口，在靠近下管板的圓筒形殼體的側(cè)壁上開設有煙氣出口。

所述圓弧形隔板的拱高h≤圓筒形殼體半徑的90%。

設置在所述圓筒形殼體同側(cè)內(nèi)壁上的相鄰兩圓弧形隔板之間的距離≥500mm。

所述煙氣入口和煙氣出口分別開設在所述圓筒形殼體的相對側(cè)壁上。

本發(fā)明的優(yōu)點在于可增加換熱器的輻射換熱量及總換熱量，提高煙氣-空氣換熱器的傳熱效率，以較少的傳熱面積實現(xiàn)同等熱量傳遞，減少換熱器單位傳熱量的金屬耗量和流動耗功。

本發(fā)明采用周向?qū)ΨQ式加隔板的管殼式煙氣-空氣換熱器，煙氣在殼體內(nèi)管道外流動放熱，冷空氣在縱管內(nèi)逆向流動吸熱，煙氣在管外空間流動，強化了輻射換熱條件。設置圓弧形隔板的目的是引導煙氣流向，延長煙氣在換熱器中的停留時間，而非傳統(tǒng)殼管換熱器為增強管外氣體對管束的橫向沖刷以強化對流換熱作用，因此隔板的尺寸有異于常規(guī)模式，其寬度均小于殼體半徑，分布密度約比常規(guī)模式高一倍以上，采用交叉通透式布置，每一隔板與對側(cè)相鄰隔板形成的煙氣流道尺寸較大，有利于減少流動阻力。以圓筒形殼體取代谷物干燥鍋爐常用的長方體型式，同時換熱縱管采用周向?qū)ΨQ分布，可以減小換熱死角，有利于各換熱縱管的均勻受熱。

本發(fā)明所述的換熱器與同規(guī)格的傳統(tǒng)結構的CEN?1120-1.5-114-2.5/41-1?I換熱器相比，各性能參數(shù)對比如下：

。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視圖。

圖2是圖1的后視圖。

圖3是圖1的內(nèi)部結構圖。

圖4是圖1中上、下管板的結構圖。

圖5是圖3中圓弧形隔板的結構圖。

具體實施方式