【技术实现步骤摘要】
基于梯度蜂巢体和三维肋管的除尘换热一体化装置及方法
本专利技术涉及工业节能环保
,特别是指一种基于梯度蜂巢体和三维肋管的除尘换热一体化装置及方法。
技术介绍
在冶金、石化、建材、电力及其他行业中常产生高温(>1000℃)高含尘(>2g/Nm3)工业烟气。高温烟气中含有丰富的余热,但也存在高浓度的飞灰颗粒,这些颗粒是大气中PM2.5的主要来源之一。若将高温高含尘工业烟气直接排放到大气中,不仅会造成能源浪费,还会导致环境污染问题。因此,对高温高含尘烟气进行除尘和余热回收利用,对节能减排具有重要意义。目前,高温高含尘工业烟气余热回收利用效率不理想,换热设备在高温高含尘条件下存在换热效率低、体积大、易积灰等缺点,除尘设备无法在高温高含尘条件下高效除尘。这是因为受到除尘技术的限制、余热回收装置存在技术缺陷以及时变性的烟气工况造成无法实现连续高效的余热回收利用。在目前的除尘技术中,静电除尘器以及颗粒床除尘器投资及能耗高、占地面积大;陶瓷膜除尘器因压降高,产生的能耗大,抗热震性很低,易发生断裂,导致使用寿命较短。因此,工业上通常的做法是对高温高含尘烟气先进行降温处理,主要方式是通过喷淋降温或加入冷空气降温至200-300℃,再用袋式除尘器进行净化,这种方式不仅造成了能源浪费,还会使余热回收装置直接暴露在高含尘烟气环境中,导致换热管表面出现积灰和磨损现象,严重影响换热器的余热回收效率和使用寿命。除此之外,传统的余热回收装置换热面积小,换热不充分,导致排烟温度居高不下,浪费了大量的余热资源。在余热回收过程中,工业设备往往不能保持稳定的运行工况,这就导致烟气 ...
【技术保护点】
1.一种基于梯度蜂巢体和三维肋管的除尘换热一体化装置,其特征在于:包括复合梯度孔金属蜂巢体(1)、金属支撑体(2)和三维内外肋管(3),其中,复合梯度孔金属蜂巢体(1)包括孔隙率为ε1的金属蜂巢过滤体(11),孔隙率为ε2的金属蜂巢蓄换热体(12),孔隙率为ε3的金属蜂巢蓄换热体(13)和孔隙率为ε4的金属蜂巢蓄换热体(14),三维内外肋管(3)包括三维外肋(31)和三维内肋(32),孔隙率为ε1的金属蜂巢过滤体(11)位于复合梯度孔金属蜂巢体(1)的最外层,孔隙率为ε1的金属蜂巢过滤体(11)内部包裹孔隙率为ε2的金属蜂巢蓄换热体(12),孔隙率为ε3的金属蜂巢蓄换热体(13)和孔隙率为ε4的金属蜂巢蓄换热体(14),金属支撑体(2)夹于孔隙率为ε1的金属蜂巢过滤体(11)、孔隙率为ε2的金属蜂巢蓄换热体(12)、孔隙率为ε3的金属蜂巢蓄换热体(13)和孔隙率为ε4的金属蜂巢蓄换热体(14)相交处,三维内外肋管(3)位于复合梯度孔金属蜂巢体(1)内侧。
【技术特征摘要】
1.一种基于梯度蜂巢体和三维肋管的除尘换热一体化装置,其特征在于:包括复合梯度孔金属蜂巢体(1)、金属支撑体(2)和三维内外肋管(3),其中,复合梯度孔金属蜂巢体(1)包括孔隙率为ε1的金属蜂巢过滤体(11),孔隙率为ε2的金属蜂巢蓄换热体(12),孔隙率为ε3的金属蜂巢蓄换热体(13)和孔隙率为ε4的金属蜂巢蓄换热体(14),三维内外肋管(3)包括三维外肋(31)和三维内肋(32),孔隙率为ε1的金属蜂巢过滤体(11)位于复合梯度孔金属蜂巢体(1)的最外层,孔隙率为ε1的金属蜂巢过滤体(11)内部包裹孔隙率为ε2的金属蜂巢蓄换热体(12),孔隙率为ε3的金属蜂巢蓄换热体(13)和孔隙率为ε4的金属蜂巢蓄换热体(14),金属支撑体(2)夹于孔隙率为ε1的金属蜂巢过滤体(11)、孔隙率为ε2的金属蜂巢蓄换热体(12)、孔隙率为ε3的金属蜂巢蓄换热体(13)和孔隙率为ε4的金属蜂巢蓄换热体(14)相交处,三维内外肋管(3)位于复合梯度孔金属蜂巢体(1)内侧。2.根据权利要求1所述的基于梯度蜂巢体和三维肋管的除尘换热一体化装置,其特征在于:所述复合梯度孔金属蜂巢体(1)由四层具有不同孔隙率的金属蜂巢体通过层叠堆置而成,复合梯度孔金属蜂巢体(1)由外而内分别是孔隙率为ε1的金属蜂巢过滤体(11)、组合金属蜂巢蓄换热体一、组合金属蜂巢蓄换热体二和孔隙率为ε4的金属蜂巢蓄换热体(14),其中,组合金属蜂巢蓄换热体一为孔隙率为ε2的金属蜂巢蓄换热体(12)、孔隙率为ε3的金属蜂巢蓄换热体(13)和孔隙率为ε4的金属蜂巢蓄换热体(14)首尾依次相接,组合金属蜂巢蓄换热体二为孔隙率为ε3的金属蜂巢蓄换热体(13)和孔隙率为ε4的金属蜂巢蓄换热体(14)首尾相接;复合梯度孔金属蜂巢体(1)孔隙率关系为ε1<ε2<ε3<ε4。3.根据权利要求1所述的基于梯度蜂巢体和三维肋管的除尘换热一体化装置,其特征在于:所述孔隙率为ε1的金属蜂巢过滤体(11)由直径为19-100μm的耐热金属纤维立体斜纹编织而成,...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖强,付乾,丁玉栋,程旻,刘向军,陈自勇,曲恒宇,周芳,
申请(专利权)人:重庆大学,北京科技大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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