專利名稱：前置移動顆粒除塵復合相變換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱工除塵節(jié)能設備，主要用于鍋爐等熱設備的除塵和煙氣余熱的回收。
據(jù)有關(guān)資料檢索，日本川崎公司76年研制開發(fā)的“垂直移動顆粒層除塵器”和中國專利(專利號91213113.6)復合式相變換熱器”，雖然結(jié)構(gòu)尚合理，但還存在不足，首先它們都是單件使用，且垂直移動顆粒層除塵器”顆粒層移動不均勻，局部出現(xiàn)死區(qū)，造成流阻增加，影響除塵效果，“復合式相變換熱器”由于置于除塵器之前，會引起積灰，影響換熱效率；由于蒸發(fā)室和凝結(jié)室的簡單合二而一，造成汽水相混，影響凝結(jié)效率，經(jīng)過換熱器后，由于煙氣溫度降低至腐蝕危險區(qū)，這會影響引風裝置的壽命，等等。
本實用新型的目的是提供一種前置移動式顆粒除塵與復合相變換熱器組合一體的，既除塵又回收熱量的新型結(jié)構(gòu)。它既可消除顆粒層移動不均和局部死區(qū)的現(xiàn)象；又可減少顆粒向外散發(fā)的熱量并回收這部分熱量。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的整個換熱器由前、中、后三部分組成，前一部分移動顆粒層除塵器Ⅰ。其上部設有帶偏心機構(gòu)的送料口，中部為顆粒移動層；下部設有落料分離機構(gòu)和定時清洗機構(gòu)，側(cè)面為顆粒提升機構(gòu)及水冷壁。其主要作用是消除顆粒移動不均和局部死區(qū)現(xiàn)象，和防止因煙氣中揮發(fā)份造成顆粒粘結(jié)以及減少顆粒向外散發(fā)熱量，中間部分為外翅片橢圓管相變換熱器Ⅱ，其上面為冷凝室，內(nèi)裝冷凝管，管內(nèi)通入冷水；中間為一帶孔波紋隔板；下面為蒸發(fā)室。三者組合形成一整體箱式結(jié)構(gòu)。其主要作用是既有利于汽水分離又有利于凝結(jié)水之回落，從而提高冷凝管的換熱效率。其后面部分為熱水換熱器Ⅲ。由耐腐盤管、殼體組成，在盤管進出口裝有進出口聯(lián)動閥和進口裝有穩(wěn)壓水箱。其主要作用是避免引風裝置的腐蝕，避免耐腐盤管因水壓過高和水擊引起的破損。
其工作原理是這樣的廢煙氣首先經(jīng)過前置移動顆粒除塵裝置除塵，由于裝置內(nèi)部偏心振動機構(gòu)和出口后篩網(wǎng)的作用，使顆粒層移動均勻，并消除了局部死區(qū)現(xiàn)象。由于設置水冷壁，從而減少顆粒向外散發(fā)的熱量，并回收1部分熱量。由移動顆粒除塵器出來的煙氣，再直接進入中部的相變換熱器換熱，由于采用帶翅片的橢圓管束，因此，不會積灰，且可減少裝置體積。在蒸發(fā)室和冷凝室之間設置一帶孔波紋隔板，這樣可提高冷凝管之換熱效率。煙氣由相變換器出來后，最后直接進入尾部的熱水換熱器，其由耐腐盤管和耐腐殼體及進出口聯(lián)動閥，穩(wěn)壓水箱組成，功能是將已處煙氣腐蝕危險Ⅰ區(qū)的溫度繼續(xù)降低至煙氣腐蝕第Ⅱ安全區(qū)溫度(90℃左右)時從尾部排除，這樣可避免引風裝置的腐蝕和避免耐腐盤管因水壓力過高和水擊引起的破損。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的具體結(jié)構(gòu)作進一步描述。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型可調(diào)式微壓自控閥結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實用新型聯(lián)動閥結(jié)構(gòu)示意圖如
圖1所示，整個裝置由移動顆粒層除塵器Ⅰ，橢圓翅片管式相變換熱器Ⅱ和防腐熱水器Ⅲ、三部分組裝而成。
如
圖1，2，3所示，前置除塵部分Ⅰ由以下幾部分組成殼體連接架26、在它前后外側(cè)分別裝置帶前接口法蘭的沉降室1和后接頭24。在其內(nèi)側(cè)裝有前篩網(wǎng)5，后篩網(wǎng)6，且后篩網(wǎng)由上到下向出口方向呈一傾角安裝后篩網(wǎng)與顆粒移動方向成傾斜度12°～8°夾角最佳；前后篩網(wǎng)間裝滿移動顆粒4，殼體上部為進料口(法蘭)3，且與進料管25相連。在進料口內(nèi)顆粒層上面裝有偏心機構(gòu)2的振動頭軸2－(1)，搖臂2－(2)固定在沉降室上面，挺桿2－(3)裝在滑套2－(4)內(nèi)，滑套焊在沉降室側(cè)面，其上端和搖臂連接，下端和固定在支架29上的偏心輪軸連接，卸料機構(gòu)7固立在殼體下連接法蘭28上，振動篩8固定在卸料口下方的機架上，以將卸落之顆輪除塵。提升機構(gòu)9與振動篩相接以循環(huán)提升顆粒。振動篩側(cè)面裝有定時清洗機構(gòu)10的泵10－(3)和儲液箱10－(1)，二者由管路閥門10－(4)連接。其噴嘴10－(2)與泵由管路閥門連接固定在振動篩上方，提升機構(gòu)，進料口，卸料口，幾處設水冷壁11。
相變換熱器部分Ⅱ由蒸發(fā)室17和冷凝室13二部分組裝而成。中間由帶孔之波紋隔板15隔開，且隔板固定在蒸發(fā)室上部。在隔板下方的蒸發(fā)室內(nèi)裝有帶翅片的橢圓豎管16，并裝有水。隔板上方冷凝室內(nèi)橫向裝有冷凝盤管14，。頂部裝有二只可調(diào)式微壓自控閥12。它由閥座12－(1)、閥罩12－(2)、閥體12－(3)，調(diào)節(jié)塊12－(4)組成，調(diào)節(jié)塊12－(4)裝在閥體12－(3)上方，用以調(diào)節(jié)微壓。在蒸發(fā)室17和冷凝管13連接法蘭處裝有軟性墊片18。
熱水器部分Ⅲ、由防腐盤管19，防腐殼體20組成。盤管裝在殼體內(nèi)部用吊耳23與殼體連接，管路進出口處裝有進出口聯(lián)動閥21和穩(wěn)壓水箱22。聯(lián)動閥21由傳動錐齒輪21(1)，(3)，(6)、進水閥21－(2)出水閥21－(5)和調(diào)節(jié)手柄21－(4)組成，其作用是減緩水擊。
工作時，鍋爐一類熱設備所排放的煙氣首先如圖示，進入前置移動顆粒除塵裝置除塵。粗粒粉塵預先在顆粒層前的沉降室分離，含細粒經(jīng)粉塵的煙氣經(jīng)由移動顆粒層4收集，所需粒徑的顆粒物料由進料機構(gòu)3均勻裝入，并受到偏心機構(gòu)2的振動作用，然后進入向出口方向下斜的后篩網(wǎng)6和與進口垂直的前篩網(wǎng)5之間的空間均勻向下移動。由于篩網(wǎng)的傾角和偏心機構(gòu)的振動作用，使靠自重下落的顆粒層移動均勻和不會出現(xiàn)死區(qū)，這樣既提高了除塵效率，又減少了流體阻力損耗，移動顆粒層經(jīng)卸料機構(gòu)7卸料，落到振動篩8上，使顆粒和粉塵分離，干凈的顆粒落入提升機構(gòu)9被提升送至進料機構(gòu)循環(huán)使用。以上機構(gòu)均由水冷壁11保溫和熱回收，以減少顆粒層的熱損耗。若廢煙氣中所含揮發(fā)份，已污染顆粒，需用定時清洗機構(gòu)用清洗液噴洗顆粒，以防止顆粒粘結(jié)而使除塵部分失效。除塵后的煙氣經(jīng)除塵后直接進入相變換熱器Ⅱ，煙氣從蒸發(fā)室的翅片式管束16外橫掠管束通過，理論計算和實驗均表明這種復合裝置可以大大提高相變換熱器的換熱效率，大幅度地降低相變換熱器的換相面積，由于前置式除塵，橢圓翅片管16基本上不用清灰。這樣可使換熱器長期高效地進行工作，并大大減少了清灰所耗工作量。煙氣使蒸發(fā)室17中的水氣化，沸騰狀態(tài)下的水——汽混合物，經(jīng)過波紋式帶孔隔板15將水汽分離，水蒸氣進入冷凝室12將流經(jīng)冷凝管14中的冷水加熱。由于在冷凝室的頂部安裝了二只可調(diào)式微壓自控閥12，所以工作時相變換熱器可以處于一微正壓狀態(tài)工作。蒸發(fā)室中的水可自動維持在微壓自控閥標定的微正壓狀態(tài)下工作。可以將流經(jīng)冷凝管的冷水加熱至80℃以上，以供生活和生產(chǎn)用。二只微壓自控閥的設置是為了防止一只微壓自控閥失效后，裝置仍能運行。采用軟性墊片18可防止因微壓自控閥均失效時，其產(chǎn)生泄汽減壓作用，這樣蒸發(fā)室內(nèi)壓力不會持續(xù)上升，發(fā)生爆炸事故。從相變換熱器出來的煙氣直接進入熱水器Ⅱ、由于熱回收的需要，一般相變換熱器的出口溫度已降至腐蝕第一危險區(qū)。這樣若讓其直接進入引風裝置，一方面造成引風裝置的使用壽命下降，另方面也使這部分低位余熱得不到利用。采用耐腐盤管19既可防腐，又可進行熱回收，防腐殼體20可以增長其使用壽命。為了防止水錘(水擊)以及供水壓力過高造成管路的損壞，在進出口采用進出口聯(lián)動閥21和穩(wěn)壓水箱22，盤器內(nèi)進口進入冷水，出口為低熱位熱水，可與前級熱水混合使用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點和特點顆粒移動層由于出口側(cè)面篩網(wǎng)由上而下的傾斜放置及進料口的偏心振動機構(gòu)作用，可解決顆粒移動層的局部死區(qū)和顆粒層移動不均勻的問題，這樣既保證了高效除塵，又減小了流體阻力和引風功率。
2.增設的定時噴洗機構(gòu)，可以定期清洗被煙氣中揮發(fā)份污染的移動顆粒層之顆粒，以防止其粘結(jié)而使除塵器失效和延長顆粒使用壽命。
3.由于對前置除塵裝置設置水冷壁既可減小熱損，又可進行熱回收和增加后面換熱裝置的熱回收能力。
4.在相變換熱器中由于用帶孔波紋隔板將蒸發(fā)室與冷凝室隔開，使汽水分離和有利于凝結(jié)水氣回落，汽化，提高了冷凝管的換熱效率。
5.由于采用了二只可調(diào)式微壓自控閥和在冷凝室，蒸發(fā)室連接法蘭處用軟性墊片，從而使該裝置工作更加安全。
6.由于前置除塵裝置的設置，使得進入相變換器進口段的煙氣粉塵含量極微，這樣，蒸發(fā)室中可以采用煙氣從橢圓外翅片橫掠管束通過方式。因可以完全免除積灰，這樣可以保證強化換熱元件的持續(xù)高效使用，和大大成小換熱面積。
7.由于熱水器的設置，可使煙氣出口溫度控制到第Ⅱ安全區(qū)內(nèi)，這樣可避免因腐蝕區(qū)的后移而造成引風裝置的腐蝕。
8.由于運用了穩(wěn)壓水箱，和進出口聯(lián)動閥門，可以避免因進水壓力過高和水擊造成的耐腐盤管的損壞。
權(quán)利要求1.一種前置移動顆粒除塵復合相變換熱器，由前置移動顆粒層除塵器(Ⅰ)、橢圓翅片管式相變換熱器(Ⅱ)和防腐熱水器(Ⅲ)組成，其特征在于前置移動顆粒層除塵器(Ⅰ)連接橢圓翅片管式相變換熱器Ⅱ，橢圓翅片管式相變換熱器(Ⅱ)連接防腐熱水器(Ⅲ)，在前置移動顆粒層除塵器(Ⅰ)中A在進料口(3)內(nèi)顆粒層上面裝有偏心機構(gòu)(2)；B自上而下裝在殼體連接架(26)上裝有后篩網(wǎng)(6)；其與顆粒移動方向成一8°～12°夾角，C振動篩側(cè)面裝有定時清洗機構(gòu)(10)；在橢圓翅片管式相變換熱器(Ⅱ)中在上部冷凝室(13)和蒸發(fā)室(17)之間裝有一帶孔波紋式隔板(15)；在隔板下方的蒸發(fā)室(17)內(nèi)裝有帶翅片的橢圓豎管(16)，頂部裝有兩只可調(diào)式微壓自控閥(12)，在熱水器部分(Ⅲ)中管路進出口處裝有進出口聯(lián)動閥(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置移動顆粒除塵復合相變換熱器，其特征在于偏心機構(gòu)2由振動頭軸2－(1)、振動擺臂2－(2)、挺桿2－(3)、滑套2－(4)和偏心輪軸2－(5)組成，振動擺臂2－(2)由支座固定在沉降室上面，挺桿2－(3)裝在滑套2－(4)內(nèi)，滑套焊在沉降室側(cè)面，其上端和搖臂連接，下端和固定在支架29上的偏心輪軸2－(5)連接；
3.根據(jù)權(quán)利1所述的前置移動顆粒除塵復合相變換熱器，其特征在于定時清洗機構(gòu)(10)由水泵10－(3)和儲液箱10－(1)噴咀組成，它們之間由管路閥門10－(4)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置移動顆粒除塵復合相變換熱器，其特征在于在蒸發(fā)室(17)和冷凝室(13)連接法蘭處裝有軟性墊片(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置移動顆粒除塵復合相變換熱器，其特征在于可調(diào)式微壓自控閥(12)的閥體12－(3)上方裝有調(diào)節(jié)塊12－(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置移動顆粒除塵復合相變換器，其特征在于進出口聯(lián)動閥(21)裝有傳動錐齒輪21－(1)、(3)、(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種熱工節(jié)能設備，主要用于鍋爐等熱設備的除塵和煙氣余熱的回收。它將顆粒除塵器，相變換熱器與熱水器組成一整體，并在顆粒除塵器中增設偏心機構(gòu)，后篩網(wǎng)和定時清洗機構(gòu)；在相變換熱器中增設波紋隔板和可調(diào)式微壓自控閥，在熱水器中增設盤管、聯(lián)動閥和穩(wěn)壓水箱等。它具有明顯的節(jié)能效果，除塵不會有死區(qū)，減少熱損，增加熱回收能力，提高換熱效率，保證強化換熱元件持續(xù)高效使用，防腐蝕強，使用壽命長等優(yōu)點。
文檔編號F22D1/18GK2204917SQ9424235
公開日1995年8月9日 申請日期1994年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月3日
發(fā)明者夏云鏵 申請人:夏云鏵