[實用新型]氣體換熱器及具有其的氣體換熱系統

有效

• 申請號: 201320027848.4
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN203069021U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 吳道洪;肖磊
• 申請（專利權）人: 北京神霧環境能源科技集團股份有限公司
• 主分類號: F28D17/02
• 分類號: F28D17/02;F28F17/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海;宋合成

技術領域

本實用新型涉及熱交換領域，尤其是涉及一種氣體換熱器及具有其的氣體換熱系統。

背景技術

氣體加熱裝置廣泛應用于家庭生活、冶金、化工等工業應用中，例如，烹飪和房間供暖等，并且被應用于許多器具（例如，頭發烘干機和衣服烘干機等）。冶金行業中的高爐煉鐵主要配套設備之一的高爐熱風爐，為高爐持續不斷的提供1000℃以上的高溫熱風。在化工領域廣泛應用的管式氣體加熱爐，為催化劑的生產提供高溫空氣（650-800℃）。現有的用來給氣體加熱的裝置主要分為三種：電加熱、燃氣加熱和高速氣體氣動加熱。

電加熱一般采用電熱絲、電熱盤或者PTC等作為發熱元件。這些發熱元件主要依靠輻射傳遞熱量，因此往往需要在非常高的溫度下操作。同時由于氣體不能很好的吸收輻射熱，所以這種輻射能大部分不是加熱越過該元件流動的氣體，而是輻射給了周圍的結構，并將熱量傳遞給周圍的結構。所以傳統的電加熱氣體的加熱裝置在給氣體加熱方面并不是非常有效。

燃氣加熱是利用對流和輻射將燃氣燃燒產生的熱量傳遞給待加熱氣體所通過的金屬管道，再通過對流換熱逐步加熱氣體。要使氣體整體達到所需的溫度，需要一定的傳熱時間。為了提高加熱速度，需要提高外部溫度，加大溫差梯度，從而也增大了熱損失。

高速氣體氣動加熱是將高速壓縮氣體的一部分動能和壓縮能直接轉化為氣體內能的一種加熱方式。這種方法加熱所需時間較短，且被加熱氣體的溫度分布均勻。但是這種加熱方式需要氣體必須是高速壓縮氣體，由于這個限制條件，其應用范圍較為有限。

此外，在傳統的直接換熱式的換熱器中，被加熱氣體離開換熱器時的出口溫度難以得到準確控制。

實用新型內容

本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。

為此，本實用新型的一個目的在于提出一種可最大程度回收供熱流體的顯熱和潛熱的氣體換熱器。

本實用新型的另一個目的在于提出一種具有上述氣體換熱器的氣體換熱系統。

根據本實用新型第一方面的氣體換熱器，包括：換熱器主體，所述換熱器主體繞其中心軸可旋轉；分隔件，所述分隔件沿著所述中心軸的方向設置在所述換熱器主體內，且將所述換熱器主體分隔成至少一對容納部分，所述每對容納部分相對所述中心軸成徑向相對設置；熱載體，所述熱載體分別容納在所述容納部分中，其中所述熱載體由非金屬固體材料所形成，且具有小球狀、片狀或者多孔狀的結構。

根據本實用新型的氣體換熱器，通過將換熱器主體分隔成成對的容納部分，且該容納部分中納有熱載體，從而在換熱器主體旋轉的過程中，通過讓供熱流體對成對設置的熱載體中的一個進行加熱，同時吸收熱量的第二熱載體或吸收熱量的第一熱載體與需要被加熱的氣體進行熱交換，以達到對氣體進行加熱的目的，從而用這種交替換熱的方式最大程度的吸收供熱流體的顯熱和潛熱，以用于加熱氣體，提高了加熱效率且減少了熱損失，降低了成本。

此外，由于采用熱量先被熱載體吸收，然后通過熱載體傳遞給氣體以進行加熱的方式，避免了供熱流體與待加熱氣體之間接觸而產生危險反應或發生污染的危險，從而提高了換熱的安全性，且該氣體換熱器結構簡單可靠，便于操作。

另外，根據本實用新型的氣體換熱器還具有如下附加技術特征：

在本實用新型的一個實施例中，所述換熱器主體為圓柱體。

在本實用新型的一些實施例中，所述熱載體內分別設置有至少一個催化劑層。

根據本實用新型第二方面實施例的氣體換熱系統，包括：根據本實用新型第一方面實施例的氣體換熱器；驅動裝置，所述驅動裝置用于驅動所述換熱器主體的所述主軸旋轉；第一通路，所述第一通路將所述第一流體沿著所述中心軸的一側通入所述氣體換熱器內，以與所述的一對容納部分中所容納的所述熱載體中的一個換熱；以及第二通路，所述第二通路用于將所述第二氣體沿著位于所述中心軸的另一側通入所述氣體換熱器內，以與所述的一對容納部分中所容納的所述熱載體中的另一個換熱。

根據本實用新型實施例的氣體換熱系統，采用第一流體的熱量先被熱載體吸收，然后再通過熱載體傳遞給第二氣體以進行換熱的方式，避免了供熱流體與待加熱氣體之間接觸而產生危險反應或發生污染的危險，從而提高了安全性，同時通過控制第一流體和第二氣體的流速、主軸的轉速可以實現充分的熱量傳遞，可最大程度的吸收供熱流體的顯熱和潛熱，以用于加熱氣體，提高了加熱效率且減少了熱損失，降低了成本。

根據本實用新型的一個實施例，所述第一流體通入的方向與所述第二氣體通入的方向相反。

根據本實用新型的一個實施例，所述第一流體為含硫的煙氣。