[實用新型]多層銳角膜式壁振動折返高效顆粒換熱裝置

有效

• 申請號: 201720556594.3
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN206695655U
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 王子兵;邢宏偉;張玉柱;趙濤;劉躍
• 申請（專利權）人: 華北理工大學
• 主分類號: F28D11/00
• 分類號: F28D11/00;F28F1/14;F28F9/013
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙)12214
• 代理人: 田陽

技術領域

本實用新型屬于顆粒物料高溫余熱利用技術領域，具體來說涉及一種多層銳角膜式壁振動折返高效顆粒換熱裝置。

背景技術

現有粉料與固體壁面直接換熱裝置，多采用多層水夾套形式，水夾套內部通入冷卻水，水夾套垂直放置，粉料靠自重在相鄰水夾套之間自上而下流動，水夾套由兩層板經點焊形成，工業上稱為水夾套板式換熱器。水夾套板式換熱器存在如下技術缺陷：

1)冷卻水在水夾套中全部貫通，無法與物料形成逆流，無法實現余熱的梯級提取，嚴重制約余熱利用效率。

2)水夾套為兩層板點焊，兩層水夾套間的物料流通通道阻力太小，物料接近自由落體，流速太快，單位長度流程上物料換熱效率太低，金屬浪費嚴重。

3)物料接近自由落體，流速太快，顆粒對固體表面的磨損嚴重，換熱器壽命較短。

現有粉料與固體壁面直接換熱裝置，也有采用水平錯列管束、粉料在管外靠自重下移橫向沖刷管束的結構形式(錯列埋管換熱器)，該種換熱器的技術缺陷是物料容易搭橋，影響物料在換熱器中的順行。

現有粉料與固體壁面直接換熱裝置，還有采用水平振動平板式膜式壁換熱裝置，該型換熱器存在如下技術缺陷：

1)該型換熱器受熱面水平鋪展，占地面積較大；

2)該型換熱器無法利用物料重力的下落趨勢使物料向前運動，物料運動的動力完全來自振動慣性力，動力消耗較大。

3)該型換熱器物料向前運動幾乎完全為平移，料層內部高低溫物料摻混性較差，料層中心物料與管壁接觸概率較小，物料層傳熱方式主要是導熱，所以物料與管壁的傳熱系數較小。

4)水管內工質為汽水混合物時，水中氣泡不易上浮趨中，而是管子上半部為氣相，下半部為液相，上半部容易發生傳熱惡化，導致管子爆管。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種多層銳角膜式壁振動折返高效顆粒換熱裝置。

為此，本實用新型的技術方案如下：

一種多層銳角膜式壁振動折返高效顆粒換熱裝置，包括：底座、位于該底座上方的爐體和多個銳角膜式壁結構，所述爐體與所述底座之間固裝有多個振動彈簧，在所述底座上安裝有一振動電機，用于驅動所述爐體在所述振動彈簧上振動；其中，在所述爐體上形成有一給料口，一給料斗與所述給料口連通，用于向所述爐體內通入固體顆粒，在所述給料口上安裝有一給料閥；

每一所述銳角膜式壁結構包括：多根水冷管，多根所述水冷管間隔排布形成水管組排，所述水管組排彎折形成一銳角，該銳角由上夾面和下夾面相交得到，所述銳角的上夾面的水管組排傾斜設置在爐體內，在該傾斜的所述水管組排中每相鄰的水冷管之間無縫連接有一連接鰭片，在每一根所述水冷管的上端與該水冷管垂直固裝有一垂直鰭片，所述連接鰭片以及位于該連接鰭片兩側的水冷管和相應的2個垂直鰭片之間形成一槽，固體顆粒在爐體的振動和自身重力作用下在所述槽內沿該槽的長度方向移動；多個所述銳角膜式壁結構分別交錯安裝在所述給料口下方爐體的相對側壁上，其中，所述水管組排的靠上、靠下兩組端口分別為進水口和出水口且該進水口和出水口均通出至所述爐體外；位于最上方的銳角膜式壁結構的多個槽用于接收從所述給料口投入的固體顆粒；在所述爐體的下端形成有一出料口，所述出料口上安裝有一卸料閥和卸料斗，卸料斗用于接收位于最下方的銳角膜式壁結構的多個槽所排出的固體顆粒并將該固體顆粒通過所述出料口排出。

在上述技術方案中，所述銳角的上夾面的水管組排的水冷管與水平面的夾角為10～60°。

在上述技術方案中，所述垂直鰭片的高度與所述水冷管的外徑的比為(1～3)：1；所述連接鰭片的寬度與所述水冷管的外徑的比為(1～4)：1。

在上述技術方案中，所述水管組排的進水口由多根所述水冷管靠下的端口組成，所述水管組排的出水口由多根所述水冷管靠上的端口組成。

在上述技術方案中，位于最上方的銳角膜式壁結構的水管組排的進水口為所述多層銳角膜式壁振動折返高效顆粒換熱裝置的第一總進水口，所述第一總進水口相應的水管組排的出水口與安裝在該側側壁上的位于最下方的水管組排的進水口連通；在與所述位于最上方的銳角膜式壁結構安裝在同一側側壁上的其余多個所述銳角膜式壁結構從下至上分別連通，連通方式為靠下的水管組排的出水口與其相鄰靠上的水管組排的進水口連通。