專利名稱：煙氣余熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱能回收再利用領(lǐng)域，涉及一種熱能回收再利用裝置，具體是一種以熱交換方式回收煙氣余熱的煙氣余熱回收裝置。
背景技術(shù)：
目前，常規(guī)的燃料(包括煤、油和天然氣)燃燒后產(chǎn)生的煙氣溫度都比較高，煙氣中有很可觀的一部分熱能，尤其是含有高焓值水蒸汽的煙氣中所含熱能較高。如果高溫?zé)煔獠唤?jīng)過(guò)處理就直接通過(guò)煙囪排放到大氣中，則會(huì)造成熱能的極大浪費(fèi)，特別是煙氣中水蒸汽的凝結(jié)潛熱沒(méi)有得到有效利用，水蒸汽所攜帶的熱量是排煙熱量損失的一大部分。另外， 高溫?zé)煔庵泻卸趸颉⑷趸蚝偷趸锏扔泻ξ镔|(zhì)會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，高溫?zé)煔庵泻械乃羝龅嚼淇諝饽Y(jié)后會(huì)附著在煙囪壁上，容易引起煙囪的腐蝕。所以必須對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行處理。現(xiàn)有技術(shù)中，燃料燃燒后鍋爐、熱水器等受熱面大多采用間壁式換熱，這樣不能有效回收水蒸氣的凝結(jié)潛熱，造成了熱能的浪費(fèi)?，F(xiàn)在雖然也有一種可以直接接觸混合式煙氣的余熱回收裝置，但是其為整體鍋爐，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，僅僅適用于燃油、燃煤的大型工業(yè)鍋爐上放的大容量、高壓參數(shù)的情況下采用，適用范圍狹窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種適于家庭、商場(chǎng)、賓館、 飯店等非工業(yè)場(chǎng)所使用的煙氣余熱回收裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊、使用范圍廣，能夠深度利用煙氣中的熱量及煙氣中潛在的熱能，核心部件采用不銹鋼材料，既能提高產(chǎn)品的防垢能力，延長(zhǎng)使用壽命，又能保證生活用水的質(zhì)量。按照本發(fā)明的技術(shù)方案煙氣余熱回收裝置，包括內(nèi)部中空的主筒體，在主筒體內(nèi)設(shè)有熱轉(zhuǎn)換單元，主筒體底端連接煙氣進(jìn)氣裝置，其特征在于所述主筒體為圓柱形，主筒體底部設(shè)置有煙氣分配器，煙氣分配器與煙氣進(jìn)氣裝置相連通，所述熱轉(zhuǎn)換單元設(shè)置于煙氣分配器上方；所述熱轉(zhuǎn)換單元包括冷水存儲(chǔ)體、熱水存儲(chǔ)體和換熱部件，所述換熱部件由至少一根同心設(shè)置的螺旋盤(pán)管組成，所述冷水存儲(chǔ)體設(shè)置在換熱部件上方，冷水存儲(chǔ)體是一個(gè)彎折成Z形的長(zhǎng)密封腔體，冷水存儲(chǔ)體中心開(kāi)設(shè)有冷水進(jìn)水口，冷水進(jìn)水口外接進(jìn)水管道；冷水存儲(chǔ)體兩端側(cè)面開(kāi)有中心對(duì)稱的連接孔，冷水存儲(chǔ)體通過(guò)連接孔與螺旋盤(pán)管的一端對(duì)應(yīng)連通；所述熱水存儲(chǔ)體包括相連通的第一熱水存儲(chǔ)體和第二熱水存儲(chǔ)體，第一熱水存儲(chǔ)體是圓柱形的密封腔體，第一熱水存儲(chǔ)體裝在螺旋盤(pán)管中心的空間內(nèi)，所述第二存儲(chǔ)體設(shè)置在換熱部件下方，第二熱水存儲(chǔ)體的形狀與所述冷水存儲(chǔ)體相同，第二存儲(chǔ)體兩端側(cè)面也開(kāi)有中心對(duì)稱的連接孔并與螺旋盤(pán)管的另一端對(duì)應(yīng)連通；所述第一熱水存儲(chǔ)體頂部設(shè)有熱水出水口，熱水出水口外接出水管道；所述主筒體底部設(shè)有冷凝水出水口。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一熱水存儲(chǔ)體頂部設(shè)有溝槽，所述冷水存儲(chǔ)體嵌置固定在溝槽內(nèi)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換熱組件包括八根螺旋盤(pán)管，八根螺旋盤(pán)管按徑向尺寸不同等分為四組，每組中的兩根螺旋盤(pán)管按180°中心對(duì)稱設(shè)置，分別與冷水存儲(chǔ)體、熱水存儲(chǔ)體上的連接孔對(duì)應(yīng)連通。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述煙氣分配器包括自下向上依次疊放的多片支撐碟片和位于最上層的頂層碟片，支撐碟片和頂層碟片的碟片面均是下凹形狀；所述支撐碟片的中心開(kāi)有中心通孔，多片支撐碟片自下向上依次疊放并相互固接，支撐碟片的徑向尺寸自下向上逐漸縮小，相鄰支撐碟片的碟片面之間留有空隙，每片支撐碟片的碟片面上開(kāi)有多個(gè)沿周向均布的煙氣通孔；所述頂層碟片疊放在最上層的支撐碟片之上并與其固接，頂層碟片中心封閉，頂層碟片的徑向尺寸與所述第一熱水存儲(chǔ)體的徑向尺寸相同。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述支撐碟片的碟片面上設(shè)有由其中心向外交錯(cuò)分布的環(huán)形凹部和環(huán)形凸部，所述煙氣通孔開(kāi)設(shè)在環(huán)形凹部與環(huán)形凸部的交錯(cuò)部位處。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述煙氣進(jìn)氣裝置是一個(gè)大口端向下的錐形筒體。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)在于(1)換熱部件采用螺旋盤(pán)管，螺旋盤(pán)管內(nèi)通入吸熱介質(zhì)--水時(shí)，減少了由于水流沖擊引起的管道軸向位移，同時(shí)也可吸收少量橫向位移，減少設(shè)備振動(dòng)對(duì)管道的影響；(2)螺旋盤(pán)管與直通繞行結(jié)構(gòu)相比，水流路徑變長(zhǎng)，從而增加吸熱面積，提高熱轉(zhuǎn)換效率；(3)煙氣進(jìn)氣裝置設(shè)置在主筒體中心位置的下方，可使得煙氣在主筒體內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)向上流動(dòng)，大大延長(zhǎng)煙氣在主筒體內(nèi)的停留時(shí)間，更加有利于煙氣與吸熱介質(zhì)之間的熱交換；(4)高溫?zé)煔庠谥魍搀w內(nèi)由下而上，冷水由上而下，它們二者逆向流動(dòng)，可有效吸收水蒸氣的冷凝潛熱，而且還能將煙氣中的二氧化硫、三氧化硫和氮氧化物吸收在冷凝水中，取得良好的環(huán)保效果；(5)冷凝水出水口可以將冷凝水方便導(dǎo)出，防止高溫?zé)煔獾睦淠Y(jié)在設(shè)備內(nèi)部而產(chǎn)生腐蝕危害等；(6)熱轉(zhuǎn)換單元與主筒體設(shè)計(jì)層可分離的結(jié)構(gòu)形式，即可以減少整個(gè)煙氣余熱回收裝置的體積，又便于維修和更換。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為實(shí)施例中熱轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為煙氣分配器的立體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1-主筒體、2-進(jìn)水管道、3-出水管道、4-冷凝水出水口、5-煙氣進(jìn)氣裝置、6-冷水存儲(chǔ)體、7-螺旋盤(pán)管、8-熱水存儲(chǔ)體、8a-第一熱水存儲(chǔ)體、8b-第二熱水存儲(chǔ)體、9-煙氣分配器、10-頂層碟片、11-支撐碟片、Ila-煙氣通孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖所示實(shí)施例中的煙氣余熱回收裝置主要包括主筒體1、熱轉(zhuǎn)換單元和煙氣分配器9三部分，所述主筒體1是內(nèi)部中空的圓柱形結(jié)構(gòu)，主筒體1底部設(shè)置煙氣分配器9， 煙氣分配器9與其下方的煙氣進(jìn)氣裝置5相連通，所述熱轉(zhuǎn)換單元設(shè)置于煙氣分配器9上方。如圖2、圖3所示，所述熱轉(zhuǎn)換單元主要由冷水存儲(chǔ)體6、熱水存儲(chǔ)體8和換熱部件組成，實(shí)施例中的換熱部件由八根同心設(shè)置的螺旋盤(pán)管7組成，八根螺旋盤(pán)管7按徑向尺寸不同等分為四組，每組中的兩根螺旋盤(pán)管7按180°中心對(duì)稱設(shè)置。換熱部件采用螺旋盤(pán)管7，可以減少水通入時(shí)由于水流沖擊引起的管道軸向位移，同時(shí)也可吸收少量橫向位移， 減少設(shè)備振動(dòng)對(duì)管道的影響。另外，螺旋盤(pán)管7與直通繞行結(jié)構(gòu)相比，水流路徑變長(zhǎng)，從而增加吸熱面積，提高熱轉(zhuǎn)換效率。如圖2、圖3所示，所述冷水存儲(chǔ)體6設(shè)置在換熱部件上方，冷水存儲(chǔ)體6是一個(gè)彎折成Z形的長(zhǎng)密封腔體，冷水存儲(chǔ)體6中心開(kāi)設(shè)有冷水進(jìn)水口，冷水進(jìn)水口外接進(jìn)水管道2 ； 冷水存儲(chǔ)體6兩端側(cè)面開(kāi)有中心對(duì)稱的連接孔，冷水存儲(chǔ)體6通過(guò)連接孔與螺旋盤(pán)管7的
一端對(duì)應(yīng)連通。如圖2、圖3所示，所述熱水存儲(chǔ)體8包括相連通的第一熱水存儲(chǔ)體8a和第二熱水存儲(chǔ)體8b，第一熱水存儲(chǔ)體8a是圓柱形的密封腔體，第一熱水存儲(chǔ)體8a裝在螺旋盤(pán)管7 中心的空間內(nèi)，所述第二存儲(chǔ)體設(shè)置在換熱部件下方，第二熱水存儲(chǔ)體8b的形狀與所述冷水存儲(chǔ)體6相同，第二存儲(chǔ)體兩端側(cè)面也開(kāi)有中心對(duì)稱的連接孔并與螺旋盤(pán)管7的另一端對(duì)應(yīng)連通；所述第一熱水存儲(chǔ)體8a頂部設(shè)有熱水出水口，熱水出水口外接出水管道3 ；所述主筒體1底部設(shè)有冷凝水出水口 4。另外，所述第一熱水存儲(chǔ)體8a頂部還設(shè)有溝槽，所述冷水存儲(chǔ)體6嵌置固定在溝槽內(nèi)，這樣可以使整個(gè)熱轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固。如圖4所示，所述煙氣分配器9主要由自下向上依次疊放的多片支撐碟片11和位于最上層的頂層碟片10組成，支撐碟片11和頂層碟片10的碟片面均是下凹形狀；所述支撐碟片11的中心開(kāi)有中心通孔，多片支撐碟片11自下向上依次疊放并相互固接，支撐碟片 11的徑向尺寸自下向上逐漸縮小，相鄰支撐碟片11的碟片面之間留有空隙，每片支撐碟片 11的碟片面上開(kāi)有多個(gè)沿周向均布的煙氣通孔Ila ；所述頂層碟片10疊放在最上層的支撐碟片11之上并與其固接，頂層碟片10中心封閉，頂層碟片10的徑向尺寸與所述第一熱水存儲(chǔ)體8a的徑向尺寸相同，第一熱水存儲(chǔ)體8a位于頂層碟片10之上。如圖4所示，所述支撐碟片11的碟片面上設(shè)有由其中心向外交錯(cuò)分布的環(huán)形凹部和環(huán)形凸部，所述煙氣通孔Ila開(kāi)設(shè)在環(huán)形凹部與環(huán)形凸部的交錯(cuò)部位處。如圖1所示，所述煙氣進(jìn)氣裝置5是一個(gè)大口端向下的錐形筒體，煙氣進(jìn)氣裝置5 設(shè)置在主筒體1中心位置的下方，可使得煙氣在主筒體1內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)向上流動(dòng)，大大延長(zhǎng)煙氣在主筒體1內(nèi)的停留時(shí)間，更加有利于煙氣與吸熱介質(zhì)之間的熱交換。本發(fā)明的煙氣余熱回收利用裝置適用于家庭、商場(chǎng)、賓館、飯店等非工業(yè)場(chǎng)所，其結(jié)構(gòu)緊湊、使用范圍廣，且能夠深度利用煙氣中的熱量及煙氣中潛在的熱能，其核心部件采用不銹鋼材料，既能提高產(chǎn)品的防垢能力，延長(zhǎng)使用壽命，又能保證生活用水的質(zhì)量。本發(fā)明的工作過(guò)程和工作原理如下
高溫?zé)煔鈴臒煔膺M(jìn)氣裝置5進(jìn)入，先通過(guò)主筒體1底部的煙氣分配器9，煙氣分配器9 使得煙氣均勻進(jìn)入主筒體1內(nèi)；與此同時(shí)，吸熱介質(zhì)一水從進(jìn)水管道2進(jìn)入冷水存儲(chǔ)體6 內(nèi)，然后分流進(jìn)入到換熱部件中的螺旋盤(pán)管7內(nèi)，冷水在螺旋盤(pán)管7螺旋形向下流動(dòng)，進(jìn)入主筒體1的高溫?zé)煔庀蛏狭鲃?dòng)，從而進(jìn)行熱交換，同時(shí)高溫?zé)煔庵械乃魵庠诮佑|到螺旋盤(pán)管7時(shí)，會(huì)凝結(jié)在螺旋盤(pán)管7外表面上，進(jìn)一步地將水蒸氣的凝結(jié)潛熱釋放出來(lái)，提高了熱轉(zhuǎn)換效率；同時(shí)煙氣中的二氧化硫、三氧化硫和氮氧化物會(huì)被吸收在冷凝水中，取得良好的環(huán)保效果；經(jīng)過(guò)完全熱轉(zhuǎn)換后，螺旋盤(pán)管7水轉(zhuǎn)為熱水并進(jìn)入第二熱水存儲(chǔ)體8b內(nèi)，然后從第二熱水存儲(chǔ)體8b內(nèi)匯集到第一熱水存儲(chǔ)體8a內(nèi)，并通過(guò)出水管道3導(dǎo)出熱水；同時(shí)凝結(jié)在螺旋盤(pán)管7外壁上的冷凝水在重力作用下向下流動(dòng)并匯集到主筒體1底端，經(jīng)由冷凝水出水口 4流出，這樣可以防止高溫?zé)煔獾睦淠Y(jié)在設(shè)備內(nèi)部而產(chǎn)生腐蝕危害等。
權(quán)利要求
1.煙氣余熱回收裝置，包括內(nèi)部中空的主筒體(1)，在主筒體(1)內(nèi)設(shè)有熱轉(zhuǎn)換單元， 主筒體(1)底端連接煙氣進(jìn)氣裝置(5)，其特征在于所述主筒體(1)為圓柱形，主筒體(1) 底部設(shè)置有煙氣分配器(9)，煙氣分配器(9)與煙氣進(jìn)氣裝置(5)相連通，所述熱轉(zhuǎn)換單元設(shè)置于煙氣分配器(9)上方；所述熱轉(zhuǎn)換單元包括冷水存儲(chǔ)體(6)、熱水存儲(chǔ)體(8)和換熱部件，所述換熱部件由至少一根同心設(shè)置的螺旋盤(pán)管(7)組成，所述冷水存儲(chǔ)體(6)設(shè)置在換熱部件上方，冷水存儲(chǔ)體(6)是一個(gè)彎折成Z形的長(zhǎng)密封腔體，冷水存儲(chǔ)體(6)中心開(kāi)設(shè)有冷水進(jìn)水口，冷水進(jìn)水口外接進(jìn)水管道(2)；冷水存儲(chǔ)體(6)兩端側(cè)面開(kāi)有中心對(duì)稱的連接孔，冷水存儲(chǔ)體(6)通過(guò)連接孔與螺旋盤(pán)管(7)的一端對(duì)應(yīng)連通；所述熱水存儲(chǔ)體(8)包括相連通的第一熱水存儲(chǔ)體(8a)和第二熱水存儲(chǔ)體(8b)，第一熱水存儲(chǔ)體(8a)是圓柱形的密封腔體，第一熱水存儲(chǔ)體(8a)裝在螺旋盤(pán)管(7)中心的空間內(nèi)，所述第二存儲(chǔ)體設(shè)置在換熱部件下方，第二熱水存儲(chǔ)體(8b)的形狀與所述冷水存儲(chǔ)體(6)相同，第二存儲(chǔ)體兩端側(cè)面也開(kāi)有中心對(duì)稱的連接孔并與螺旋盤(pán)管(7)的另一端對(duì)應(yīng)連通；所述第一熱水存儲(chǔ)體(8a)頂部設(shè)有熱水出水口，熱水出水口外接出水管道(3);所述主筒體(1)底部設(shè)有冷凝水出水口(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述第一熱水存儲(chǔ)體(8a)頂部設(shè)有溝槽，所述冷水存儲(chǔ)體(6)嵌置固定在溝槽內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述換熱組件包括八根螺旋盤(pán)管(7)，八根螺旋盤(pán)管(7)按徑向尺寸不同等分為四組，每組中的兩根螺旋盤(pán)管(7)按 180°中心對(duì)稱設(shè)置，分別與冷水存儲(chǔ)體(6)、熱水存儲(chǔ)體(8)上的連接孔對(duì)應(yīng)連通。
4.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述煙氣分配器(9)包括自下向上依次疊放的多片支撐碟片(11)和位于最上層的頂層碟片(10)，支撐碟片(11)和頂層碟片(10)的碟片面均是下凹形狀；所述支撐碟片(11)的中心開(kāi)有中心通孔，多片支撐碟片 (11)自下向上依次疊放并相互固接，支撐碟片(11)的徑向尺寸自下向上逐漸縮小，相鄰支撐碟片(11)的碟片面之間留有空隙，每片支撐碟片(11)的碟片面上開(kāi)有多個(gè)沿周向均布的煙氣通孔(Ila)；所述頂層碟片(10)疊放在最上層的支撐碟片(11)之上并與其固接，頂層碟片(10)中心封閉，頂層碟片(10)的徑向尺寸與所述第一熱水存儲(chǔ)體(8a)的徑向尺寸相同。
5.如權(quán)利要求4所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述支撐碟片(11)的碟片面上設(shè)有由其中心向外交錯(cuò)分布的環(huán)形凹部和環(huán)形凸部，所述煙氣通孔(Ila)開(kāi)設(shè)在環(huán)形凹部與環(huán)形凸部的交錯(cuò)部位處。
6.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述煙氣進(jìn)氣裝置(5)是一個(gè)大口端向下的錐形筒體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煙氣余熱回收裝置。其包括內(nèi)部中空的主筒體，在主筒體內(nèi)設(shè)有熱轉(zhuǎn)換單元，主筒體底端連接煙氣進(jìn)氣裝置，其特征在于所述主筒體為圓柱形，主筒體底部設(shè)置有煙氣分配器，煙氣分配器與煙氣進(jìn)氣裝置相連通，所述熱轉(zhuǎn)換單元設(shè)置于煙氣分配器上方；所述熱轉(zhuǎn)換單元包括冷水存儲(chǔ)體、熱水存儲(chǔ)體和換熱部件，冷水存儲(chǔ)體外接進(jìn)水管道，熱水出水口外接出水管道；所述主筒體底部設(shè)有冷凝水出水口。本發(fā)明適于家庭、商場(chǎng)、賓館、飯店等非工業(yè)場(chǎng)所使用，其結(jié)構(gòu)緊湊、使用范圍廣，能夠深度利用煙氣中的熱量及煙氣中潛在的熱能，核心部件采用不銹鋼材料，既能提高產(chǎn)品的防垢能力，延長(zhǎng)使用壽命，又能保證生活用水的質(zhì)量。
文檔編號(hào)F24H9/00GK102410631SQ20111034029
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者包建忠 申請(qǐng)人:無(wú)錫錫州機(jī)械有限公司