專利名稱：與輻射管燒嘴配套使用的換熱器的制作方法
技術領域：
與輻射管燒嘴配套使用的換熱器技術領域[0001]本實用新型涉及一種換熱裝置，尤其涉及涉及一種與輻射管燒嘴配套使用、預 熱助燃空氣用的換熱裝置。
背景技術：
[0002]目前，在金屬熱處理、物料融化等對產品質量要求比較高的行業(yè)中，傳統(tǒng)的加 熱方式已經很難滿足工藝要求，輻射管燒嘴加熱方式得到了廣泛的推廣和應用。為了提 高燃燒效率，這些燒嘴大都配有換熱器來預熱助燃空氣。通常輻射管燒嘴換熱器的形式 主要有兩種(1)與吸入式輻射管配套使用的換熱器，換熱器多采用在換熱管內側或外 側加翅片或者是在換熱管表面加麻面的方式來增強換熱效果。這種換熱器空氣流動阻力 損失小，但換熱效率較低，在1000°c的煙氣溫度下，空氣僅能夠預熱到350-400°C，排 煙在650°C以上；( 與鼓入式輻射管配套使用的換熱器，這種換熱器多采用噴流行程 加翅片管的結構型式，即換熱器外管設置翅片管，內管采用多行程噴流結構來提高換熱 效果。這種換熱器空氣流動阻力損失大，需要較大的供風壓力，但換熱效率較高，在 1000°C的煙氣溫度下，空氣能夠預熱到500°C以上，排煙溫度降到600°C以下。在現(xiàn)有的 換熱器結構和換熱方式下，想要大幅提高空氣預熱溫度，已經非常困難，而且現(xiàn)行主流 輻射管換熱器在功能設計上僅是預熱助燃空氣，在改善燃燒效果，減小污染物排放上并 未做考慮。實用新型內容[0003]本實用新型為了克服現(xiàn)有技術的不足，而提供一種結構簡單，能夠大幅提高助 燃空氣預熱溫度，同時，還能夠改善燃燒效果，減少輻射管燒嘴NOx排放量的與輻射管 燒嘴配套使用的換熱器。[0004]本實用新型采用的技術方案[0005]它包括換熱器殼體，換熱器殼體內部設有豎向換熱管，豎向換熱管內為助燃空 氣通道，豎向換熱管與換熱器殼體之間形成煙氣通道，煙氣通道上設有排煙管，換熱器 殼體頂部設有空氣進口通道，豎向換熱管內設有空氣節(jié)流管，換熱器殼體底端一側連接 有預熱空氣出口，換熱器殼體底端另一端固連有輻射管，輻射管內部設有芯管，輻射管 與芯管之間設有橫向換熱管，橫向換熱管一端與換熱器殼體固連，另一端設有密封導向 頭，輻射管與橫向換熱管之間的空間與煙氣通道貫通，橫向換熱管與芯管之間的空間與 助燃空氣通道貫通，在橫向換熱管與密封導向頭之間固設有煙氣回流件，所述的芯管一 端與預熱空氣出口固連，另一端煙氣回流件相連，所述的煙氣回流件周部設有煙氣吸入 口，兩個端部分別設有與芯管相通的連接端口和與密封導向頭相連的回流空氣入口。[0006]上述的回流空氣入口為錐形圓孔。上述的豎向換熱管內設有空氣節(jié)流管。[0007]上述的芯管位于換熱器殼體內部的部分為波紋管。[0008]上述的煙氣吸入口設置4個，均勻分布在煙氣回流件周部。[0009]本實用新型取得的技術效果[0010]1、本實用新型結構簡單，換熱器添加煙氣回流件，將煙氣通道與芯管連通，通 過空氣高速噴射形成的負壓區(qū)卷吸煙氣，使煙氣與預熱空氣混合，在換熱管有效換熱的 基礎上，能將空氣預熱溫度提高100°c以上，同時，煙氣與空氣混合后，降低了助燃空氣 中的氧含量，避免了局部高溫區(qū)的產生，NOx生成量大幅度減少，降低了污染物的排放 量；[0011]2、空氣節(jié)流管的的設置，提高了空氣在換熱管內的流動速度，增強了換熱效 果；[0012]3、回流空氣入口設置為錐形圓孔，提高了助燃空氣噴出的速度，減小了流動的 阻力損失。


[0013]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；[0014]圖2為圖1的C向視圖；[0015]圖3為圖1在B-B處的剖視圖[0016]圖4與輻射管燒嘴配套使用的結構示意圖。[0017]圖中1-密封導向頭，2-煙氣回流件，3-芯管，4-橫向換熱管，5-助燃空氣 通道，6-煙氣通道，7-換熱器殼體，8-預熱空氣出口，9-排煙管，10-空氣節(jié)流管， 11-空氣進口通道，12-波紋管，13-主燒嘴，14-輻射管，15-豎向換熱管，16-煙氣吸 入口，17-連接端口，18-回流空氣入口。
具體實施方式
[0018]
以下結合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。[0019]參見圖1-3，一種與輻射管燒嘴配套使用的換熱器，它包括換熱器殼體7，殼體 可以為整體式也可以分體式，優(yōu)選為了更新拆卸方便可以將殼體設置分體式，包括上下 兩部分，兩部分之間通過法蘭連接，換熱器殼體內部設有豎向換熱管15，豎向換熱管內 為助燃空氣通道5，豎向換熱管與換熱器殼體之間形成煙氣通道6，煙氣通道上設有排煙 管9，換熱器殼體頂部設有空氣進口通道11，豎向換熱管內設有空氣節(jié)流管10，換熱器 殼體底端一側連接有預熱空氣出口 8，換熱器殼體底端另一端固連有輻射管14，輻射管 內部設有芯管3，所述的芯管位于換熱器殼體內部的部分為波紋管12。輻射管與芯管之 間設有橫向換熱管4，橫向換熱管一端與換熱器殼體固連，另一端設有密封導向頭1，輻 射管與橫向換熱管之間的空間與煙氣通道貫通，橫向換熱管與芯管之間的空間與助燃空 氣通道貫通，在橫向換熱管與密封導向頭之間固設有煙氣回流件2，它采用耐熱鋼鑄造成 型，所述的芯管一端與預熱空氣出口固連，另一端煙氣回流件相連，所述的煙氣回流件 周部設有均勻分布的4個圓形煙氣吸入口 16，當然煙氣吸入口的個數(shù)也不一定是4個，其 可以根據(jù)需要自己設定。兩個端部分別設有與芯管相通的連接端口 17和與密封導向頭相 連的回流空氣入口 18，所述的回流空氣入口可選為錐形圓孔。芯管位于換熱器殼體內部 的部分為波紋管，用于減少管道膨脹時產生的熱應力。[0020]整個換熱器分為上下兩個行程，上行程為在換熱器殼體上下運動的行程，下行程為水平的回流行程。煙氣回流件2右端為密封導向頭1，其形狀可選用半球形，主要 起密封和預熱空氣導向作用。橫向換熱管4和橫向換熱管15外側采用麻面結構，內側為 翅片結構，兩端分別與煙氣回流件2和換熱器殼體7焊接固定。換熱器殼體7為耐熱鋼 鑄造雙層結構，內層為助燃空氣通道5，兩個出口與橫向換熱管4和豎向換熱管15連接 將換熱器分為上下兩個形程，換熱器上行程外層為煙氣通道，將煙氣轉向送入排煙管9; 芯管3從殼體中心穿出與預熱空氣出口 8連接?？諝夤?jié)流管10置于換熱管中心，采用耐 熱鋼焊接成型，端部采用球形結構，減少了空氣流動損失，同時大幅縮小了換熱器終空 氣流通截面積，提高了助燃空氣流速。換熱器上行程換熱管外側為煙氣通道，煙氣通道 上設有排煙管9，排煙管9上端與空氣進口通道11和豎向換熱管4焊接固定。[0021]參見圖4，換熱器預熱空氣出口 8通過波紋管12與主燒嘴13連接，換熱器殼體 上7的安裝法蘭接口與輻射管14固定連接，橫向換熱管4與輻射管14之間形成煙氣通 道，煙氣通過主燒嘴右端的輻射管14向上運行，一部分煙氣被卷吸進入芯管3與助燃空 氣混合，另一部分與豎向換熱管15和橫向換熱管4外壁進行換熱，由豎向換熱管15和橫 向換熱管4內壁和內翅片傳遞給助燃空氣；另一部分繼續(xù)上行從排煙管9中排放。助燃 空氣從空氣進口 11的法蘭進入后，經空氣節(jié)流管10提速后與豎向換熱管15和橫向換熱 管4換熱，然后通過煙氣回流件2經密封導向頭1反射旋轉以高速噴入芯管3與卷吸進入 的煙氣進行充分混合，通過預熱空氣出口 8進入主燒嘴13進行燃燒。由于助燃空氣中氧 含量大幅減少，燃燒時避免了局部高溫區(qū)的產生，NOx的生成量大幅減少，減少了污染 物的排放量。[0022]本實用新型的保護范圍并不限于上述的實施例，顯然，本領域的技術人員可以 對本實用新型進行各種改動和變形而不脫離本實用新型的范圍和精神。倘若這些改動和 變形屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍內，則本實用新型的意圖也包含這些 改動和變形在內。
權利要求1.與輻射管燒嘴配套使用的換熱器，它包括換熱器殼體(7)，換熱器殼體內部設有豎 向換熱管(1 ，豎向換熱管將內為助燃空氣通道(5)，豎向換熱管與換熱器殼體之間形 成煙氣通道⑴)，煙氣通道上設有排煙管(9)，換熱器殼體頂部設有空氣進口通道(11)， 換熱器殼體底端一側連接有預熱空氣出口(8)，換熱器殼體底端另一端固連有輻射管 (14)，輻射管內部設有芯管(3)，輻射管與芯管之間設有橫向換熱管G)，橫向換熱管一 端與換熱器殼體固連，另一端設有密封導向頭(1)，輻射管與橫向換熱管之間的空間與煙 氣通道貫通，橫向換熱管與芯管之間的空間與助燃空氣通道貫通，其特征在于在橫向 換熱管與密封導向頭之間固設有煙氣回流件0)，所述的芯管一端與預熱空氣出口固連， 另一端煙氣回流件相連，所述的煙氣回流件周部設有煙氣吸入口(16)，兩個端部分別設 有與芯管相通的連接端口(17)和與密封導向頭相連的回流空氣入口(18)。
2.根據(jù)權利要求1所述的與輻射管燒嘴配套使用的換熱器，其特征在于所述的回 流空氣入口為錐形圓孔。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的與輻射管燒嘴配套使用的換熱器，其特征在于所述的 豎向換熱管內設有空氣節(jié)流管(10)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的與輻射管燒嘴配套使用的換熱器，其特征在于所述的 芯管位于換熱器殼體內部的部分為波紋管。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的與輻射管燒嘴配套使用的換熱器，其特征在于所述的 煙氣吸入口設置4個，均勻分布在煙氣回流件周部。
專利摘要本實用新型涉及一種與輻射管燒嘴配套使用的換熱器，在橫向換熱管與密封導向頭之間固設有煙氣回流件，所述的芯管一端與預熱空氣出口固連，另一端煙氣回流件相連，所述的煙氣回流件周部設有煙氣吸入口，兩個端部分別設有與芯管相通的連接端口和與密封導向頭相連的回流空氣入口。本實用新型結構簡單，換熱器添加煙氣回流件，將煙氣通道與芯管連通，通過空氣高速噴射形成的負壓區(qū)卷吸煙氣，使煙氣與預熱空氣混合，在換熱管有效換熱的基礎上，能將空氣預熱溫度提高100℃以上，同時，煙氣與空氣混合后，降低了助燃空氣中的氧含量，避免了局部高溫區(qū)的產生，NOx生成量大幅度減少，降低了污染物的排放量。
文檔編號F23L15/00GK201811272SQ20102055196
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權日2010年10月8日
發(fā)明者徐少春, 高陽 申請人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司