气对气热回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种气对气热回收装置，主要由气对水热交换器(1)及水对气热交换器(2)构成，通过气对水热交换器(1)将高温废气(4)与循环水热交换，将热能转换到循环水成循环热水，再通过水对气热交换器(2)将循环热水与低温外气(50)热交换，加热外气供待补气制程设备，构成完整气对气热回收装置。本实用新型专利技术具有减少热传面积、增加热交换效率、增加热交换器的种类选择性及增加工程可行性的功效。

Gas-to-Gas Heat Recovery Device

【技术实现步骤摘要】
气对气热回收装置
本技术属于废热回收
，特别涉及一种气对气热回收装置，具有减少热传面积、增加热交换效率、增加热交换器的种类选择性及增加工程可行性的功效。
技术介绍
废热回收来源，泛指工厂无回收设备而直接或间接排放的热源。直接排放多针对气体而言，包括锅炉、焚化炉、加热炉、电弧炉、水泥窑等等的废热气体排放，请参阅图1a所示，现有高温制程废气A通过现有排气风机B经现有第一风管C排至大气D中。现有高温制程废气A中多数仍有相当的热能未被有效利用，直接排放实属浪费，且这些直接排放到大气的高温废气会对环境造成不利的影响。请参阅图1b所示，在制程需要补充气体时，利用现有进气风机E将现有低温外气F经现有第二风管G导入低温气体提供现有制程补气H，若要提供预热的外部气体，则要增加预热用的加热装置。也就是说，在不具热回收的制程中，直接排放高温制程废气不但造成环境破坏，还要增加制程补气增加的预热设备及能源损耗成本。热交换器广泛应用在各种工业领域，用以将一种介质的热量传递至另一种介质，使得工业的二次能源能被充分利用，达成实现余热回收与节能的效果。目前产业回收废热用于加热冷空气供制程补气，如果是采用热交换器方式，请参阅图2所示，采用现有气对气热交换器I，如管壳式、热管式或板式等等热交换器，在大风量的现有气对气热交换器I中，因为空气的热传导性能不佳，所需的热交换面积很大，所以造成热交换器体积庞大，造价贵且维修不易。中国台湾公告号M472825“可便利拆卸清洗的热交换器”专利，包含至少一热交换器单元，该热交换器单元包括：一外壳体，其内部具有一腔室，该外壳体的上端与下端分别具有连通该腔室的进气口与出气口，该进气口与出气口之间界定一第一气流通道，该外壳体的两侧端分别形成一开放口且分别连接一侧盖用以将该二开放口封闭，该外壳体的开放口的外周围向外延伸一凸缘，各侧盖的内侧端设有一凸缘，该外壳体的凸缘与该二侧盖的凸缘对应结合，该外壳体的内壁设有至少一垫圈，该垫圈的一部分凸出该外壳体的内壁；及一热交换模块，其包含分隔开的第一与第二端板及设置于该第一与第二端板间的多个热交换管，该第一端板结合在该外壳体的一凸缘与一对应侧盖的凸缘之间，该第二端板伸入该外壳体的腔室内且该第二端板的周围抵靠在该垫圈的内壁上，该多个热交换管相互连通且共同界定一第二气流通道，该第二气流通道与该第一气流通道没有连通；其中一第一气体可由该外壳体的进气口引入且通过该第一气流通道而由该外壳体的出气口排出，一第二气体可通过该热交换模块的第二气流信道而与该第一气体进行热交换(2014年02月21日中国台湾专利公告数据参照)。中国台湾公告号I412717“气对气热交换器”专利，包括有：一外箱体，两端形成有第一气体进气口与第一气体出气口，顶端则形成有置入口；多个内垂吊体，各该内垂吊体通过该置入口而垂吊定位于该外箱体内部，且其结构包括有上盒体、下盒体与导气管束，而将该导气管束两端焊接于该上盒体底板与该下盒体顶板，并把该上盒体内部分隔出第二类气体进气室与第二类气体出气室，该下盒体内部遂成为回转室，而该上盒体于该第二类气体进气室形成有第二类气体进气口且于该第二类气体出气室形成有第二类气体出气口，而每一个内垂吊体分别导入不同的气体气流，致使横贯流过该外箱体内部的第一气体气流，快速且连续地与不同的气体气流进行热交换，藉以将多个热交换器整合于一体，且令该上盒体与该下盒体内部增设回转室，以增加气流的回转次数与流经该导气管束的次数；以及一保温层，固定于该外箱体内部而介于该外箱体与内垂吊体的下盒体间，藉其厚度及软性特征以填满该外箱体与内垂吊体的下盒体间间隙，吸收该导气管束因温度变化产生的向下热应变与热应力，并达到气密效果，而该保温层材质为陶瓷纤维者(2014年10月21日中国台湾专利公告数据参照)。中国台湾公告号M472824“新颖板式热交换器”专利，其包含：一底板；一盖板，盖板设有第一流体入口与出口，及第二流体入口与出口；多层夹板，该多层夹板位于底板与盖板之间，该多层夹板内将形成第一流道及第二流道，第一流道与第二流道之间不互通；底板、盖板及多层夹板连接配合硬焊填料以硬焊方式为之(2014年02月21日中国台湾专利公告数据参照)。前述工业上这些废气热回收的案例，将具有高温的制程废气经由热交换器的热交换，预热需要加温的冷空气，此方法虽然很简单，但若风量大时，缺点很多，如:(1)热交换器体积庞大；(2)风管尺寸大，施工不易，尤其是有些案例，现场空间不足，或热回收与预热的位置距离很远，大风管无法施工；(3)热交换器空气压损大，造成风机马力增加；(4)热交换器太大不易保养；(5)空气的热传导性能不佳，热交换效率差，一般垂直流型(CROSSFLOWTYPE)效率只有50％。上述为现有技术的缺失，为业界亟待克服的难题。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术的主要目的在于提供一种气对气热回收装置，其主要由气对水热交换器及水对气热交换器构成，该气对水热交换器具有第一气体入口、第一气体出口、第一流体入口及第一流体出口，第一气体入口通过风管连接高温废气，第一气体出口通过风管将热交换后的低温废气排至大气，第一流体入口通过水管连接设于高处的膨胀水箱，该水管设置有循环泵提供循环水，第一流体出口通过水管连接水对气热交换器的第二流体入口，该水对气热交换器具有第二气体入口、第二气体出口、第二流体入口及第二流体出口，第二气体入口通过风管连接低温外气，第二气体出口通过风管将热交换后的高温外气连接待补气制程设备，第二流体入口通过水管连接气对水热交换器的第一流体出口，第二流体出口通过水管连接膨胀水箱，通过气对水热交换器将高温废气与循环水热交换，将热能转换到循环水成循环热水，再通过水对气热交换器将循环热水与低温外气热交换，加热外气供待补气制程设备，形成气对气热回收，由于水的热力性能远优于空气的性能，所以可以减少热传面积，热交换效率可达60～80％。除此之外，大风量的气对气热交换器大多是板式热交换器，本技术的气对水或水对气热交换器的选择就很多种，例如可选择管壳式、板式或管鳍片式等等热交换器型式。再者，本技术除了改良热交换器的热交换效率，另外热量的传递转换成水管输送热水，相较风管的体积小很多，增加工程的可行性。本技术前述通过水管连接的膨胀水箱为密闭式膨胀水箱，该密闭式膨胀水箱上方连接有压缩空气源以打入压缩空气，利用控制压缩空气的量，控制本技术水管水压保持在热回收水温度所对应的蒸汽压之上，使水管不产生蒸汽泡。本技术前述气对水热交换器或水对气热交换器，可多组的模块单元串连，达到所需的热交换量。附图说明图1a为现有技术不具热回收的制程流程图(排气部分)；图1b为现有技术不具热回收的制程流程图(进气部分)；图2为现有技术气对气热回收制程流程图；图3为本技术气对气热回收制程流程图；图4为本技术多组模块单元串连气对水热交换器示意图；图5为本技术多组模块单元串连水对气热交换器示意图；图6a为气对气热传导温度梯度示意图；图6b为气对气热传导类比电流阻抗公式示意图；图7a为气对水热传导温度梯度示意图；图7b为气对水热传导类比电流阻抗公式示意图；图8a为水对气热传导温度梯度示意图；图8b为水对气热传导类比电流阻抗公式示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气对气热回收装置，其特征在于：该装置包括：气对水热交换器(1)，其具有第一气体入口(10)、第一气体出口(11)、第一流体入口(12)及第一流体出口(13)；其中，第一气体入口(10)通过风管(3)连接高温废气(4)，第一气体出口(11)通过风管(3)将热交换后的低温废气(5)排至大气，第一流体入口(12)通过水管(6)连接膨胀水箱(60)，该水管(6)设置有循环泵(61)提供循环水；水对气热交换器(2)，其具有第二气体入口(20)、第二气体出口(21)、第二流体入口(22)及第二流体出口(23)；其中，第二气体入口(20)通过风管(3)连接低温外气(50)，第二气体出口(21)通过风管(3)将热交换后的高温外气(40)连接待补气制程设备，第二流体入口(22)通过水管(6)连接气对水热交换器(1)的第一流体出口(13)，第二流体出口(23)通过水管(6)连接膨胀水箱(60)；通过气对水热交换器(1)将高温废气(4)与循环水热交换，将热能转换到循环水成循环热水，再通过水对气热交换器(2)将循环热水与低温外气(50)热交换，加热外气供待补气制程设备，构成完整气对气热回收装置。

【技术特征摘要】
1.一种气对气热回收装置，其特征在于：该装置包括：气对水热交换器(1)，其具有第一气体入口(10)、第一气体出口(11)、第一流体入口(12)及第一流体出口(13)；其中，第一气体入口(10)通过风管(3)连接高温废气(4)，第一气体出口(11)通过风管(3)将热交换后的低温废气(5)排至大气，第一流体入口(12)通过水管(6)连接膨胀水箱(60)，该水管(6)设置有循环泵(61)提供循环水；水对气热交换器(2)，其具有第二气体入口(20)、第二气体出口(21)、第二流体入口(22)及第二流体出口(23)；其中，第二气体入口(20)通过风管(3)连接低温外气(50)，第二气体出口(21)通过风管(3)将热交换后的高温外气(40)连接待补气制程设备，第二流体入口(22)通过水管(6)连接气对水热交换器(1)的第一流体出口(13)，第二流体出口(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伟义，
申请(专利权)人：蒋伟义，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71