[发明专利]一种蓄热式换热器及其汽水分离器

权利要求书

1.一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括低温工质管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述蓄热材料为固体蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一孔和第二孔，第一孔和第二孔交叉设置，所述低温工质管束穿过第二孔，所述低温工质管束的外径等于第二孔的直径，所述多块蓄热材料的第一孔形成连通的通道，所述第一孔所形成的通道用于流通水泥生产过程所产生的烟气，低温工质管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一孔，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过低温工质管束，然后从低温工质出口排出；沿着烟气的流动方向上设置多个隔板，将第一孔分为多个独立的通道；沿着壳体竖向的中线向壳体两侧，隔板之间的距离越来越小。

2.一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括低温工质管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述蓄热材料为固体蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一孔和第二孔，第一孔和第二孔交叉设置，所述低温工质管束穿过第二孔，所述低温工质管束的外径等于第二孔的直径，所述多块蓄热材料的第一孔形成连通的通道，所述第一孔所形成的通道用于流通水泥生产过程所产生的烟气，低温工质管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一孔，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过低温工质管束，然后从低温工质出口排出；低温工质管束在垂直于烟气的流动方向上为并联结构，沿着烟气流动的方向上，低温工质管束的管径不断的减少。

3.一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器，所述换热器包括低温工质管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述蓄热材料为固体蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一孔和第二孔，第一孔和第二孔交叉设置，所述低温工质管束穿过第二孔，所述低温工质管束的外径等于第二孔的直径，所述多块蓄热材料的第一孔形成连通的通道，所述第一孔所形成的通道用于流通水泥生产过程所产生的烟气，低温工质管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一孔，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过低温工质管束，然后从低温工质出口排出；，所述每一块蓄热材料为矩形结构，在每块蓄热材料中设置两排第一孔和一排第二孔，第二孔位于两排第一孔的中间，两排第一孔的中心线与中间第二孔的中心线的距离相同，第一孔和第二孔之间构成90°设置，同一排第一孔中的相邻两个孔的圆心之间的距离为L2，所述L2与第一孔直径D1之间的关系满足：1.5<L2/D1<2.7。

4.一种汽水分离器，包括壳体、分离管、进汽管、圆缺孔板一、圆缺孔板二、多孔孔板、连接管和出汽管；

汽水分离器为立式布置，汽水分离器的进汽管和出汽管分别布置于分离器的底部与顶部位置，出水管位于壳体底部侧面；分离管分为两段，两段之间通过中间连接管进行连接，进汽管出口端与出汽管进口端分别插入分离器的两段中，圆缺孔板一和圆缺孔板二设置在连接管内的蒸汽进口端和出口端，圆缺孔板开孔口置于连接管异侧，多孔孔板设置在出汽管端分离管中的第二段中，孔板上开有小孔，小孔呈圆心布置。

5.如权利要求4所述的汽水分离器，其特征在于，所述连接管的管径是分离管管径的0.45-0.55倍，两段分离管的管径相同；进汽管和出汽管的管径相同，且为分离管管径的0.45-0.55倍，进汽管伸入分离管第一段的长度为分离管第一端的长度的30-45%，出汽管伸入分离管第二段的长度为分离管第二端的长度的30-45%，分离管第一段下端与分离器壳体的下部的距离为壳体总长度的15-20%，分离管第二段上端与分离器壳体的上部的距离为壳体总长度的15-20%；圆缺孔板一和圆缺孔板一的圆缺高度为直径的0.2-0.3倍。

6.一种闪蒸系统，所述闪蒸系统包括闪蒸器，所述闪蒸器的蒸汽出口设置汽水分离器，所述的汽水分离器为权利要求5或4所述的汽水分离器。

7.一种水泥生产过程余热利用的方法，所述方法包括蓄热式换热器，所述换热器包括低温工质管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体，所述换热器壳体内设置多块蓄热材料，所述蓄热材料为固体蓄热材料，所述多块蓄热材料堆叠在一起，每块蓄热材料中设置第一孔和第二孔，第一孔和第二孔交叉设置，所述低温工质管束穿过第二孔，所述低温工质管束的外径等于第二孔的直径，所述多块蓄热材料的第一孔形成连通的通道，所述第一孔所形成的通道用于流通水泥生产过程所产生的烟气，低温工质管束用于流通低温工质；所述烟气从高温烟气入口进入，经过第一孔，然后从高温烟气出口排出，低温工质从低温工质入口进入，经过低温工质管束，然后从低温工质出口排出；

在吸热过程中，高温烟气在第一孔内放热，蓄热材料存储热量；当高温烟气间歇性停止时，低温工质管束内通过低温工质，存储热量的蓄热材料向第二管束内的低温工质进行放热，实现水泥生产过程余热的存储和利用。