[發明專利]一種雙殼體復合燃燒余熱利用換熱裝置

有效

• 申請號: 201710328232.3
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107202505B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 劉海濤;呂志鴻;王東杰;胡煦東;靳雁松;賈川;賈大鵬;李源浩
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F9/00;F28F9/22
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明提供了一種燃燒余熱利用換熱裝置，包括換熱芯體、殼體、換熱芯體前支撐體和換熱芯體后支撐體，所述換熱芯體、前支撐體和后支撐體設置在廢氣煙道內，所述換熱芯體包括外殼和多根換熱管，其特征在于，所述殼體包括上殼體和下殼體，所述上殼體位于換熱芯體與支撐體上側，所述下殼體位于換熱芯體與支撐體下側，所述下殼體與熱交換體上殼體在兩側自由邊處固定；上、下殼體前端面與燃燒室安裝筒外側面固定密封，上、下殼體后端面固定法蘭。本發明所述的換熱裝置采用上下雙殼體結構，使得安裝方便，結構緊湊；熱交換體上、下殼體在對接處采用覆蓋結構，可以起到加強結構穩定性的作用，上殼體方形結構中間區域設置有向外的方形凹槽，同時方形結構前、后兩端設置的擋板上開有通孔，便于換熱裝置內部氣體向出水管處聚集和排出，避免因積氣造成換熱裝置熱負荷增加。

技術領域

本發明屬于換熱領域，具體涉及一種余熱利用的管殼式換熱裝置。

背景技術

近十年來，由于能源緊張，隨著節能工作進一步開展。各種新型，節能先進爐型日趨完善，且采用新型耐火纖維等優質保溫材料后使得爐窯散熱損失明顯下降。采用先進的燃燒裝置強化了燃燒，降低了不完全燃燒量，空燃比也趨于合理。然而，降低排煙熱損失和回收煙氣余熱的技術仍進展不快。為了進一步提高窯爐的熱效率，達到節能降耗的目的，回收煙氣余熱也是一項重要的節能途徑。

煙氣是一般耗能設備浪費能量的主要途徑，比如鍋爐排煙耗能大約在15％，而其他設備比如印染行業的定型機、烘干機以及窯爐等主要耗能都是通過煙氣排放。煙氣余熱回收主要是通過某種換熱方式將煙氣攜帶的熱量轉換成可以利用的熱量。

煙氣余熱回收途徑通常采用二種方法:一種是預熱工件；二種是預熱空氣進行助燃。煙氣預熱工件需占用較大的體積進行熱交換，往往受到作業場地的限制。預熱空氣助燃是一種較好的方法，一般配置在加熱爐上，也可強化燃燒,加快爐子的升溫速度，提高爐子熱工性能。

我國幅員遼闊，氣候與地形環境復雜，特種車輛動力傳動系統面臨極寒環境下摩擦副抱死、潤滑不良、蓄電池供電能力下降及低氣壓環境下發動機點火困難等不利因素，大大降低了車輛的可靠性。加溫器作為一種燃燒換熱裝置，通過冷卻液傳遞熱量，可以在極端環境下對車輛的冷卻系統、潤滑系統、傳動系統、動力系統等進行加溫，使各系統達到最佳工作狀態，消除車輛起動面臨的不利因素。同時，車輛的輕量化及多種極端環境條件的適應性對加溫器提出了高功率密度，高度集成，高效低耗，高自適應性的要求。這樣既滿足工藝的要求，最后也可獲得顯著的綜合節能效果。

現有加溫器普遍面臨熱流密度與換熱效率較低的問題，解決這些問題關鍵在于增加換熱面積、降低流動阻力、提高換熱介質溫差及對流換熱系數等，相同體積的情況下，傳統換熱結構已無法滿足現實需要，基于以上背景技術和試驗研究，本發明提出一種換熱裝置。

發明內容

本發明的目的在于解決現有余熱利用換熱裝置換熱效率低、重量大、占據體積大、耐高溫性能差的問題，提出一種結構緊湊、耐高溫、功率密度大、換熱效率高的換熱裝置。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種燃燒余熱利用換熱裝置，包括換熱芯體、殼體、換熱芯體前支撐體和換熱芯體后支撐體，所述換熱芯體、前支撐體和后支撐體設置在廢氣煙道內，所述換熱芯體包括外殼和多根換熱管，其特征在于，所述殼體包括上殼體和下殼體，所述上殼體位于換熱芯體與支撐體上側，所述下殼體位于換熱芯體與支撐體下側，所述下殼體與熱交換體上殼體在兩側自由邊處固定；上、下殼體前端面與燃燒室安裝筒外側面固定密封，上、下殼體后端面固定法蘭。

作為優選，所述上殼體、下殼體的前部為圓-方過渡結構、中間為方形結構、后部為方-圓過渡結構，上殼體與下殼體兩側面自由邊對接后形成外殼，將芯體支撐體及換熱芯體包圍在外殼中，并與燃燒室安裝筒外側面、固定法蘭外側面固定、密封后共同形成換熱裝置的氣側通道。