一種帶有自動清灰功能的尾氣餘熱回收器的製作方法

2023-09-17 09:31:00 2

本實用新型涉及礦熱爐尾氣回收領域，特別是一種用於電石尾氣餘熱回收的回收器。

背景技術：

根據國家產業政策要求以及生產技術的不斷改進提高，30MVA及以上密閉電石爐將成為當今電石生產主打爐型。節能減排、綜合利用電石爐尾氣、降低成本、提高綜合效益是密閉電石爐重要工作之一。

目前國內生產只利用尾氣，且大多用於氣燒石灰、氣燒鍋爐、或二次淨化後用作化工原料，餘熱基本沒用。

電石爐煙氣煙溫及煙氣量波動較大、粒徑細小粘性較強，這都給煙塵淨化除塵帶來一定的難度。而密閉電石爐煙塵除具備以上特性外，還具有溫度高（550～1000℃），粉塵濃度高（100～250g/m3），含有至少約80%CO及較高的煤焦油成分（且容易析出），因此，密閉電石爐煙氣易燃、易爆，粉塵更顯粘性同時粉塵顆粒更細比表面積更大，密度更輕，低溫下難以清灰，粉塵中含有較多的焦炭粉塵，磨蝕性比較強；粉塵中的電阻也比較高，治理難度比較大。

目前針對電石及礦熱爐尾氣的餘熱回收利用開展的項目較多，但存在諸多問題，所開展的餘熱回收項目並不完善，由於部分礦熱爐尾氣含有大量粘附性粉塵，餘熱回收器運行過程中造成換熱設備積灰，換熱性能下降，使尾氣餘熱回收能力下降；部分礦熱爐餘熱回收系統未考慮焦油問題，使尾氣溫度降的過低，焦油析出，造成後續工藝系統故障，不能連續運行。

為此配合熔融電石餘熱回收系統，開發出針對電石礦熱爐的尾氣餘熱回收換熱器，提高系統餘熱回收效率。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本實用新型的目的在於提供一種結構簡單，既可以高效回收尾氣中的餘熱，同時還可以自動清理依附於換熱管上的灰塵的尾氣餘熱回收器。

本實用新型為解決其技術問題而採用的技術方案是：

一種帶有自動清灰功能的尾氣餘熱回收器，包括：

一回收器主體，所述回收器主體的內部中空，且該回收器主體的側壁上分別開設有與其內部相連通的進氣口和出氣口；

至少一換熱管，所述換熱管位於所述回收器主體的內部且該換熱管彎折形成螺旋狀，同時所述換熱管的內部設置有用於吸熱的介質；

至少一介質進入管，所述介質進入管與所述換熱管的一端相連通；

至少一介質排出管，所述介質排出管與所述換熱管的另一端相連通。

作為上述技術方案的改進，包括多條換熱管。

作為上述技術方案的進一步改進，多條換熱管呈立式布置於所述回收器主體中。

再進一步，多條換熱管間隔均勻地設置於所述回收器主體中。

在本實用新型中，所述進氣口開設於所述回收器主體的側壁中下部，而所述出氣口則開設於所述回收器主體的頂部上。

本實用新型的一優選實施例，所述回收器主體的中下部還設置有一用於收集灰塵的集灰鬥。

其中，所述集灰鬥的形狀呈上大下小的漏鬥狀。

進一步，所述集灰鬥的底部還設置有一排灰口，所述排灰口的排灰口處還設置有一控制其啟閉的閥門。

優選地，所述介質進入管位於所述介質排出管的上方。

再進一步，所述換熱管內部用於吸熱的介質為溫度大於或等於250℃的蒸汽。

本實用新型的有益效果是：由於本實用新型通過將換熱管彎折形成螺旋狀，不但可消除本實用新型的尾氣餘熱回收器在運行過程中的熱應力，而且當尾氣中的灰塵依附於換熱管的上表面時，換熱管的上表面由於依附有灰塵而導致了該處的熱交換效率下降、導熱速度慢，而換熱管與該處相對的下表面由於沒有依附有灰塵，因此換熱管的下表面的熱交換效率高，導熱速度快，進而換熱管的上表面與下表面因受熱不均勻而導致其膨脹程度不同，此時換熱管會發生變形震動、顫抖，因而可以將灰塵從換熱管上震動掉落，實現了自動清理灰塵的功能，有效防止灰塵依附積聚於換熱管上而影響了換熱管的熱交換效率，保證了本實用新型的尾氣餘熱回收器的回收效率。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型一優選實施例的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1，一種帶有自動清灰功能的尾氣餘熱回收器，包括：一回收器主體10，所述回收器主體10的內部中空，且該回收器主體10的側壁上分別開設有與其內部相連通的進氣口11和出氣口12，尾氣從進氣口11處進入到所述回收器主體10的內部和從出氣口12處離開所述回收器主體10，所述回收器主體10的內壁至少設置有一換熱管20，所述換熱管20彎折形成螺旋狀，即所述的換熱管20彎折形成一彈簧狀，所述換熱管20的內部設置有用於吸熱的介質，同時所述換熱器主體10上還設置有一根以上的介質進入管30和一根以上的介質排出管40 ，所述介質進入管30與所述換熱管20的一端相連通並源源不斷地向所述換熱管20中輸送待吸熱的介質，而所述介質排出管40與所述換熱管20的另一端相連通並將吸收熱量完畢的介質從換熱管20中源源不斷地往外界輸送，以使得換熱管20可以持續不斷地與尾氣進行熱量交換，進而回收尾氣中的熱量。

由於本實用新型通過將換熱管20彎折形成螺旋狀，不但可消除本實用新型的尾氣餘熱回收器在運行過程中的熱應力，而且當尾氣中的灰塵依附於換熱管20的上表面時，換熱管20的上表面由於依附有灰塵而導致了該處的熱交換效率下降、導熱速度慢，而換熱管20與該處相對的下表面由於沒有依附有灰塵，因此換熱管20的下表面的熱交換效率高，導熱速度快，進而換熱管20的上表面與下表面因受熱不均勻而導致其膨脹程度不同，此時換熱管20會發生變形震動、顫抖，因而可以將灰塵從換熱管20上震動掉落，實現了自動清理灰塵的功能，有效防止灰塵依附積聚於換熱管20上而影響了換熱管20的熱交換效率，保證了本實用新型的尾氣餘熱回收器的回收效率。

在這裡，為了提高本實用新型的尾氣餘熱回收器的餘熱回收效率，作為本實用新型的一優選實施例，所述回收器主體10的內部設置有多條換熱管20，通過在回收器主體10的內部設置多條換熱管20，可以增大換熱管20與尾氣的接觸面積，大大地增強了換熱管20與尾氣的熱交換效率，進而提高了本實用新型的尾氣餘熱回收器的餘熱回收效率。

進一步，為了儘量減少尾氣中的灰塵依附積聚於換熱管20上，在這裡，優選地，多條換熱管20呈立式布置於所述回收器主體10中，即多條換熱管20的長度方向平行於垂直方向，進一步優選，多條換熱管20間隔均勻地設置於所述回收器主體10中。相應地，所述進氣口11開設於所述回收器主體10的側壁中下部，而所述出氣口12則開設於所述回收器主體10的頂部上。此時尾氣從回收器主體10的側壁中下部進入到回收器主體10的內部，然後尾氣再從回收器主體10的頂部排走，在此過程中，尾氣會與多條換熱管20接觸並進行熱交換，實現尾氣餘熱的回收，同時由於多條換熱管20呈立式布置，因此多條換熱管20在垂直方向上的截面面積比較小，因此尾氣中的灰塵由於重力作用而下降依附於換熱管20外周上表面的灰塵也比較少，大大地降低了灰塵依附積聚於所述換熱管20上的概率。

在本實用新型中，為了使得本實用新型的尾氣餘熱回收器的結構更加簡單，同時可以降低生產成本，優選地，多根換熱管20的兩端同時與一介質進入管30和一根介質排出管40相連接，當然採用多根介質進入管30和多根介質排出管40分別與多根換熱管20的兩端相連接也是可以的。

在這裡，為了使得介質可以更好在換熱管20中進行吸熱，優選地，所述介質進入管30位於所述介質排出管40的上方，由於介質進入管30設置於所述介質排出管40的上方，因此介質進入管30與所述換熱管20的上端相連通，而介質排出管40則與所述換熱管20的下端相連通，因此未進行吸熱而溫度較低的介質從介質進入管30處進入換熱管20的上端，溫度較低的介質與溫度較低的尾氣相接觸，由於尾氣進入回收器主體10中流經的路程遠，所以此處的尾氣的溫度較低，兩者的溫差大，因此熱傳遞效率高，當介質從換熱管20的上端流動至換熱管20的下端時，由於介質已經在流動過程中進行了一定的熱交換，所以介質的溫度已經由原來較低的溫度上升至較高的溫度，由於換熱管20下端處的尾氣是剛進入至回收器主體10中的，因此尾氣的溫度也很高，此時較高溫度的介質與高溫的尾氣之間的溫差依然很大，所以介質依然可以高效地吸收尾氣中的熱量，通過採用上述的結構，使得介質可以在流動過程中可以源源不斷地高效吸收尾氣中的餘熱，大大地增強了本實用新型的尾氣餘熱回收器的熱回收效率。

由於尾氣接觸至低溫的介質時會析出焦油，在本實用新型中，優選地，所述換熱管20內部用於吸熱的介質為溫度大於或等於250℃的蒸汽。因此可以保證尾氣與換熱管20接觸進行熱量交換時，尾氣也不會在換熱管20上析出焦油或尾氣不會因溫度過低而在後續工序中析出焦油，因此不會影響尾氣的換熱、正常生產。

進一步，為了便於清理本實用新型的尾氣餘熱回收器中積聚的灰塵，優選地，所述回收器主體10的中下部還設置有一用於收集灰塵的集灰鬥50，進一步優選，所述集灰鬥50的形狀呈上大下小的漏鬥狀，通過在回收器主體10的中下部設置一集灰鬥50，可以將回收器主體10內部的灰塵收集起來，以便於用戶一次性清理掉灰塵，簡單方便快捷。

再進一步，為了便於將回收器主體10內的灰塵排出，優選地，所述集灰鬥50的底部還設置有一排灰口51，所述排灰口51的排灰口51處還設置有一控制其啟閉的閥門60，用戶通過閥門60開啟排灰口51，此時灰塵可以在重力的作用下直接從排灰口51處排出所述回收器主體10的外部，簡單方便。

以上所述僅為本實用新型的優先實施方式，只要以基本相同手段實現本實用新型目的的技術方案都屬於本實用新型的保護範圍之內。