[实用新型]耐高温陶瓷换热器

说明书

本实用新型提供一种耐高温陶瓷换热器，包括陶瓷换热器主体和烟气通道；其中陶瓷换热器主体包括设有进气口的空气存储腔体、设有出气口的热空气存储腔体和至少一根陶瓷换热管，每根陶瓷换热管内设有一个与其相配合工作的金属管。陶瓷换热管的内腔通过其开口端与热空气存储腔体相连通，且封闭端位于烟气通道中被烟气加热；位于陶瓷换热管内的金属管的内腔通过进风口与空气存储腔体相连通、通过出风口与其相对应的陶瓷换热管内腔相连通；金属管的外壁与该陶瓷换热管的内壁及封闭端合围形成向上的热风通道。本实用新型令空气存储腔体中的冷空气通过金属管输入至陶瓷换热管内腔中，并通过热风通道加热后进入热空气存储腔体，从而实现烟气余温回收。

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体涉及一种耐高温陶瓷换热器。

背景技术

近十年来，由于能源紧张，随着节能工作进一步开展，各种新型，节能先进炉型日趋完善，且采用新型耐火纤维等优质保温材料后使得炉窑散热损失明显下降。采用先进的燃烧装置强化了燃烧，降低了不完全燃烧量，空燃比也趋于合理。然而，降低排烟热损失和回收烟气余热的技术仍进展不快。工业上的大量高温炉排出烟气可达1300℃，热能损失严重。为了进一步提高加热炉的热效率，达到节能降耗的目的，回收烟气余热也是一项重要的节能途径。目前高温烟气余热回收途径通常采用二种方法：一种是蓄热式换热器，蓄热式热交换设备是冷热流体交替流过蓄热元件进行热量交换，属于间歇操作的换热设备，适宜回收间歇排放的余热资源，多用于高温气体介质间的热交换，如加热空气或物料等。一种是间壁式换热器主要有管式、板式及同流换热器等几类，管式换热器虽然存在热效率较低，平均在26％～30％，紧凑性和金属耗材等方面也逊色于其它类型换热器，但它具有结构坚固、适用弹性大和材料范围广的特点，是工业余热回收中应用最广泛的热交换设备。冶金企业40％的换热器设备为管式换热器，允许入口烟气温度900℃以下，出口烟温约600℃，平均温差约300℃，主要解决中低温的余热回收。但在900℃以上高温下仍因换热器的材质所限，使用寿命低，维修工作量大或固造价昂贵而影响推广使用。

现在使用的换热器大多是金属换热器，只能在中低温下使用，燃气温度高时不能直接使用，要渗入大量的冷空气，还要高温保护，如鼓冷风机及控制系统。当渗入冷空气换热器回收的温度降低。陶瓷换热器在金属换热器的使用局限下得到了很好的发展，因为它较好地解决了耐腐蚀，耐高温等问题，成为了回收高温余热的最佳换热器。经过国内外多年生产实践，表明陶瓷换热器效果很好。它的主要优点是：高温强度高，抗氧化、抗热震性能好。寿命长，维修量小，性能可靠稳定，操作简便，是目前回收高温烟气余热的最佳装置。

中国专利CN201410380411.8一种熔炼炉高温烟气余热回收方法，采用一种熔炼炉高温烟气余热回收方法，其特征在于，炉子启动或低温燃烧时常规换热式燃烧方式；炉温高于950℃以上时运行蓄热式燃烧方式。该方法采用一种熔炼炉高温烟气余热回收系统实现。包括熔炼炉、蓄热式烧嘴系统、排烟引风机、烟气循环风机、对流辐射换热器；该实用新型按照余热梯级利用的理论，根据炉子加热负荷的不同，适时以蓄热和换热两种形式回收利用烟气余热资源，充分利用两种形式的优点，根据不同炉内烟气温度实现自动切换余热回收方法，利用炉内扼流火墙进行烟气的自身预热回炉，最大限度地回收了高温烟气余热，提高了余热回收效率，有效节能，并保证系统的安全稳定运行。它的缺点结构设计复杂，体积庞大、给正常生产使用和维护带来很大困难，在工业余热回收中具有局限性。

一种耐压差高温陶瓷换热器CN201610332477.9，涉及耐压差高温陶瓷换热器，有效解决陶瓷换热器的耐高温、耐高压差、气流间密封、整体结构稳定性及成本的问题，等截面筒体中有多个换热器管组件，每个换热器管组件由排列管束、上连接挡板、下连接挡板和气流隔板构成，排列管束上下端装在上、下连接挡板上，上、下连接挡板间有气流隔板，下、上连接挡板经密封支撑环装在等截面筒体内壁中，换热器管组件间有气流调节空间，等截面筒体内有气流通道，气流通道上下侧壁上有气流口，锥顶和锥底筒体上有引出和引入口，等截面筒体上、下端的上、下支撑圈和上、下部密封支撑环连接，它的缺点设计结构复杂，内部由多个换热器管组件拼接而成，生产制造成本高。