[發明專利]一種廢氣處理和熱量高效回收裝置

有效

• 申請號: 201410156135.7
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103900403A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 銀永忠
• 申請（專利權）人: 吉首大學
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28C1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種可將廢氣進行環保處理并高效回收其中的熱量，還可獲得熱水的裝置。

背景技術

在我國，由各種灶具、鍋爐等廢氣排放而損失的熱量可相當于上千萬噸標準煤完全燃燒釋放的熱量，然而，這種廢氣排放的負面效應并不僅僅限于能量的損失，尾氣中大量排放的煙塵、二氧化硫和氮氧化物等污染物還嚴重影響著空氣質量。據有關權威部門分析，霧霾天氣的罪魁禍首就是廢氣中排放的污染物。這顯然不符合節能減排的要求，而現有的廢氣處理裝置大多限于熱量的回收或環保處理，并且造價較高，換熱系數較低低，尾熱吸收不充分，或者環保處理效果差、達不到理想的效果。

隨著大量化石能源的日漸枯竭，而再生能源的開發利用又難度較大、成本較高，因而能源危機已成為影響社會經濟發展的重要問題；另一方面，人們對環保的要求也越來越高，對廢氣的達標排放提出了更高的要求。我們現階段大力提倡節能減排，環保經濟，但在廢氣的環保處理和熱量回收裝置的設計制造方面任然有許多未突破的技術難題，廢氣中的能量不僅焓值低、溫度低、氣體對流換熱系數小，熱量回收困難，而且還含有大量的煙塵、二氧化硫和氮氧化物等污染物，僅僅回收熱量而不進行環保處理仍然達不到滿意的效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題就是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、換熱系數高、環保處理效果好并可獲得熱水的廢氣處理和熱量高效回收裝置。

為克服現有技術的不足，本發明采取以下技術方案：

一種廢氣處理和熱量高效回收裝置，包括一個列管換熱器，其特征在于：列管換熱器上管程連接廢氣進管，下管程連接水箱進口，水箱出口連接噴淋塔底部進口，噴淋塔頂部出口連接廢氣出管；噴淋塔為封閉結構，內有填料層，填料層上方設有布水管和轉鼓，布水管上設有孔眼，布水管通過孔眼噴水帶動轉鼓和布水管自旋；水箱經水泵與布水管連通，水箱內的水在水泵作用下可以從布水管的孔眼噴出，噴出的水又可經管道流回水箱；水箱內設有盤管，盤管進口連接進水閥，出口連接列管換熱器下殼程，上殼程連接出水閥。

所述水箱底部為倒錐形結構，錐底連接有排污閥。

所述水箱設有浮球閥和浮球閥浮球，便于觀察和控制水箱的水位。

所述填料層為表面積較大、體積較小的物體，也就是工程技術領域常說的增加表面積的物體，如拉西環、布爾環和馬鞍環等。

所述噴淋塔設置有檢修孔和觀測孔，檢修孔和觀測孔平常封閉，需要時可打開。

所述噴淋塔頂部出口和廢氣出管之間設置有抽風機，當廢氣進管的壓力不足時可使用。

所述噴淋塔、水箱和列管換熱器有保溫層，防止熱量損失。

含熱廢氣由廢氣進管進入列管換熱器管程，向下穿過列管，與由下向上的殼程水逆流換熱，換熱后，含熱廢氣穿過水箱到達噴淋塔下部，并由下向上穿過噴淋塔，與噴淋下落的水進行逆流直接接觸換熱，換熱后，噴淋水可經管道流回水箱，水箱中的水可通過水泵不斷循環。

布水管通過孔眼噴水帶動轉鼓和布水管自旋，使水分散均勻穿過填料層，在填料層實現上升氣流與填料上的大面積下流水直接接觸換熱，實現熱量的徹底吸收，換熱的同時實現廢氣中大量煙塵、二氧化硫和氮氧化物等污染物的吸收，降低污染物的排放直至達標排放。吸收熱量的噴淋水在水箱內與來自進水閥的冷水通過盤管進行高效間壁換熱，盤管內的水升溫后進列管換熱器的殼程下部向上和下行尾氣逆流換熱，實現第二次換熱升溫，由列管換熱器上部殼程排出，打開出水閥可以獲得較高溫熱水供使用。

本設計的核心是噴淋水直接接觸尾氣進行高效傳熱，結合列管換熱和盤管換熱，實現大量低溫尾熱的高效回收利用，在進行接觸式旋轉噴淋填料式逆流換熱的同時，還可利用噴淋水充分吸收廢氣中的煙塵、二氧化硫和氮氧化物等污染物，并可在噴淋水中添加一些石灰水等物質，以增強污染物的吸收，使經過熱量回收的廢氣達標排放。

本設計極力突破廢氣環保處理和熱量高效回收同步進行的技術瓶頸，可有效降低廢氣中污染物的含量并達標排放，有效保護環境。本設計對廢氣進行一次列管換熱、二次直接接觸式旋轉噴淋填料式逆流換熱；對待升溫的水進行盤管第一次換熱，列管換熱器進行二次換熱升溫，形成整體冷熱流體的逆流換熱，以獲得整體較高的換熱系數和較大換熱溫差、換熱面積，從三方面強化換熱實現尾熱的高效回收。

與現有技術相比，本發明的有益效果還在于：

機構簡單可靠、運行成本低，特別適合回收含有污染物的尾氣余熱，做到環保處理和能量回收兩不誤，并通過換熱獲得大量熱水，因而實用性特別強，市場前景廣闊。

附圖說明

圖1是本發明的平面結構示意圖。