[發明專利]一種單管束分體式固體蓄熱換熱器

有效

• 申請號: 201410188962.4
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN103925824A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 程林;杜文靜
• 申請（專利權）人: 山東省能源與環境研究院
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F28F21/04;F28D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種水泥生產過程余熱利用的蓄熱式換熱器，所述換熱器包括低溫工質管束、高溫煙氣進口、高溫煙氣出口、低溫工質入口、低溫工質出口和殼體，所述換熱器殼體內設置多塊蓄熱材料，所述蓄熱材料為固體蓄熱材料，所述多塊蓄熱材料堆疊在一起，每塊蓄熱材料中設置第一孔和第二孔，第一孔和第二孔交叉設置且互不相通，所述低溫工質管束穿過第二孔，所述低溫工質管束的外徑等于第二孔的直徑，所述多塊蓄熱材料的第一孔形成連通的通道，所述第一孔所形成的通道用于流通水泥生產過程所產生的煙氣，低溫工質管束用于流通低溫工質；所述煙氣從高溫煙氣入口進入，經過第一孔，然后從高溫煙氣出口排出，低溫工質從低溫工質入口進入，經過低溫工質管束，然后從低溫工質出口排出。

2.根據權利要求1所述的換熱器，其特征在于，所述每一塊蓄熱材料為立方體結構，在每塊蓄熱材料中設置兩排第一孔和一排第二孔，第二孔位于兩排第一孔的中間，每排第一管孔中心線所在的平面與立方體的外表面平行，每排第二管孔中心線所在的平面與立方體的外表面平行；兩排第一孔的中心線與中間第二孔的中心線的距離相同，第一孔和第二孔之間構成90°設置，其中第一孔的直徑為D1，第二孔的直徑為D2，第一孔的中心線和第二孔的中心線之間的距離為L2，第一孔的中心線所在的平面距離最近的蓄熱材料的面的距離為L1，則D1、D2和L1，L2滿足如下公式：

L1/L2=a*ln(D2/D1)+b，

D2>D1,L2>L1,

其中ln?是對數函數，a，b為參數，其中1.28<=a<=1.45,0.37<=b<=0.43;

25mm<=D1<=60mm,?25mm<=D2<=60mm,

L,D1,D2的單位為mm。

3.根據權利要求2所述的換熱器，其特征在于a=1.34，b=0.41。

4.根據權利要求1所述的換熱器，其特征在于：所述換熱器為立式結構，第一孔為豎直方向，低溫工質管束為水平方向，在豎直方向上設置多個隔板，將第一孔分為多個獨立的通道。

5.如權利要求4所述的換熱器，其特征在于在上下方向上所述相鄰的低溫工質管束之間設置彎管結構，從而使低溫工質管束在上下方向上構成蛇形管結構。

6.如權利要求1所述的換熱器，其特征在于，沿著煙氣流動的方向，所述的蓄熱材料的蓄熱能力逐漸降低。

7.如權利要求1所述的換熱器，其特征在于，沿著煙氣流動的方向，所述的第一孔的中心線和第二孔的中心線之間的距離逐漸減小。

8.如權利要求1所述的換熱器，其特征在于，在低溫工質管束的入口上設置調節閥，用于調節進入低溫工質管束的介質的流量，在高溫煙氣出口位置上設置溫度傳感器，用于測量換熱器出口的煙氣的溫度；調節閥、溫度傳感器與中央控制器進行數據連接，中央控制根據溫度傳感器測量的溫度的大小，自動調節進入低溫工質管束的介質的流量。

9.如權利要求8所述的換熱器，其特征在于如果測量的溫度低于第一溫度，則中央控制器自動減少調節閥的開度，如果測量的溫度高于第二溫度，則中央控制器自動增加調節閥的開度，其中第二溫度大于第一溫度。

10.如權利要求1所述的換熱器，其特征在于，所述蓄熱介質是陶瓷材料，所述陶瓷材料的質量成分如下：?SiO₂41%，3.22%Li₂O、5.85%TiO₂，4.3%MgO，7.1%La₂O₃,0.5%BaO,其余的是Al₂O₃。