一种导流式辐射管换热器及其助燃空气内管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种导流式辐射管换热器及其助燃空气内管，属于换热装置技术领域。导流式辐射管换热器包括具有烟气卷吸口的烟气导管、一端安装于烟气导管内的换热管和助燃空气内管；在所述烟气导管内壁和所述换热管外壁之间形成烟气通道；所述助燃空气内管安装在所述换热管内，其进气端处内径收缩形成拉法尔口，其出气端对着所述烟气导管的烟气卷吸口，并密封安装至少一个导流管，导流管内腔的进口开度大于出口开度，且导流管经过烟气通道插入烟气卷吸口内。本实用新型专利技术能有效控制助燃空气引流烟气的混合量，从而调节助燃空气压力、炉温度的变化，减少烟气残氧量的排放。

【技术实现步骤摘要】
一种导流式辐射管换热器及其助燃空气内管
本技术属于换热装置
，更具体地说，涉及一种导流式辐射管换热器及其助燃空气内管。
技术介绍
辐射管换热器指热流体以辐射方式传热为主的换热器。辐射管换热器具有同对流式换热器相比具有释热率(热负荷)高、冷流体加热温度高、表面温度与受热介质加热温度之间的差值较小、以及热流体流道不易被堵塞等优点。辐射管换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，应用广泛。随着辐射管加热技术在金属热处理领域的大范围推广和应用，对于各类辐射管加热装置、余热回收装置、辐射管材质、型式的研发也得到了有效的推进。在换热器结构的设计上，通常有以下几种型式：(1)采用内外双翅片结构的换热器，即在换热器内侧和外侧同时添加翅片的结构型式，或者是在换热管表加麻面的方式来增强换热效果。通常来讲在1000℃的烟气温度下，这种换热器能将空气预热到400℃，换热效率较差；(2)等行程喷流结构换热器，这种换热器多采用喷流行程加翅片管结构型式进行换热，即换热器外管设置翅片管，内管采用多行程喷流结构来提高换热效果。在1000℃的烟气温度下，空气能够预热到500℃以上，排烟温度降到600℃以下，换热效率较高。(3)采用卷吸回流结构换热器，这种换热器通过添加烟气卷吸回流装置，将烟气卷吸入助燃空气中，在1000℃的烟气温度下，空气预热温度能够达到650℃，氮氧化物排放大幅度降低，热效率很高。辐射管换热器中烟气的余热回收一直是科研人员致力研发的方向，例如中国专利申请号为：201210226661.7，公开日为：2013年1月2日的专利文献，公开了一种带空气出口喷流卷吸结构，提高空气预热温度，降低排烟温度，提高换热器温度效率和热效率的双行程空气预热辐射管烧嘴换热器。该换热器包括有端部堵头、内部翅片管、多孔喷流管、挡环、中间导管、空气射流管、中间换热导管、异形法兰、外部翅片换热管、外置空气导管、烟气导管、烟气出口管、空气进风管，其中换热器通过异形法兰分隔成内置换热区和外置换热区两个部分。上述方案中，换热器中内部翅片管与辐射管内壁形成烟气通道，多孔喷流管通过挡环的阻隔作用，在内部翅片管与中间导管之间形成多级换热通道，助燃空气沿中间换热导管与多孔喷流管之间环缝流入，受到挡环的阻隔，空气通过多孔喷流管高速喷射到内部翅片管内表面，与内部翅片管外侧烟气进行换热。大多辐射管换热器均采用这种方式，即通过翅片结构设计增加空气热交换行程，增加换热面积，延长换热面积，从而提高换热效率，但是此种方式不可避免的在翅片管内产生气体紊流，导致从空气射流管喷出的预热空气压力和流量具有较大波动，不利于控制助燃空气引流烟气的混合量，容易造成烟气残氧量增加。
技术实现思路
1.要解决的问题本技术提供一种导流式辐射管换热器的助燃空气内管，其目的在于解决助燃空气引流烟气的混合量难以控制，容易造成烟气残氧量增加的问题。本技术还提供采用上述助燃空气内管的一种导流式辐射管换热器，能有效控制助燃空气引流烟气的混合量，从而调节助燃空气压力、炉温度的变化，减少烟气残氧量的排放。2.技术方案为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：一种导流式辐射管换热器的助燃空气内管，包括进气端和出气端，；所述助燃空气内管的出气端处密封安装至少一个导流管；所述导流管内腔的进口开度大于出口开度。作为进一步改进，所述的导流管通过隔板密封安装于助燃空气内管的出气端内侧。作为进一步改进，所述导流管具有4个，呈方形排布。作为进一步改进，所述助燃空气内管靠近进气端处内径收缩形成拉法尔口。一种导流式辐射管换热器，包括具有烟气卷吸口的烟气导管、一端安装于烟气导管内的换热管和上述的助燃空气内管；在所述烟气导管内壁和所述换热管外壁之间形成烟气通道；所述助燃空气内管安装在所述换热管内，其出气端对着所述烟气导管的烟气卷吸口，且所述导流管经过烟气通道插入烟气卷吸口内。作为进一步改进，所述助燃空气内管的进气端位于所述换热管内远离所述烟气导管的一端，其出气端位于靠近所述烟气导管的空气进口一端。作为进一步改进，所述换热管位于所述烟气导管外侧的一段上布置有翘片，且在此段上，在所述换热管的内壁和所述助燃空气内管的外壁上沿轴向交错设置有导流板。作为进一步改进，所述翘片沿所述换热管的轴向布置有多组，每组的多个所述翘片沿换热管径向均布；所述导流板位于两组所述翘片之间。作为进一步改进，所述导流板与所述换热管或所述助燃空气内管之间形成的缝隙宽度小于导流板自身宽度。作为进一步改进，所述翘片与所述换热管一体成型，或所述翘片从所述换热管外插入其内部，或所述翘片由相对安装在所述换热管内外壁上的外翘片和内翘片组成。3.有益效果相比于现有技术，本技术的有益效果为：(1)本技术的助燃空气内管，在其出气端处密封安装导流管，并且使得导流管内腔的进口开度大于出口开度，类似于拉法尔口结构形式，可调节从助燃空气内管内射流的助燃空气压力，进而调节助燃空气引流烟气的混合量、炉温变化，保证烧嘴燃烧时充分性，减少烟气残氧量的排放。(2)本技术的助燃空气内管，其通过隔板将导流管密封安装于出气端，保证全部预热空气均通过导流管射出，从而精确控制预热空气射出流速和压力；导流管的数量可根据空气射流流量设置，优选4个呈方形排布，保证烧嘴燃烧所需预热空气量。(3)本技术的助燃空气内管，特别在其进气端采用缩口结构，形成拉法尔口，经过翘片和导流板组成的预热结构的紊乱空气通过此拉法尔口进入助燃空气内管中，可有效平衡气体压损，调节预热空气流速和压力，从而进一步保证出气端助燃空气引流烟气的混合量、炉温控制的精确性。(4)技术的导流式辐射管换热器，对助燃空气内管结构进行优化设计，可有效降低预热回收中产生的紊流空气对燃烧造成的影响，从而有效控制助燃空气引流烟气的混合量，从而调节助燃空气压力、炉温度的变化，减少烟气残氧量的排放。(5)技术的导流式辐射管换热器，烟气导管上翘片和导流板的布置结构组合形成主要的空气预热通道，不仅结构简单，且延迟助燃空气流动距离、减缓流动速度，提高换热率，空气侧换热系数高达180-250kcal/㎡.H。附图说明图1为本技术导流式辐射管换热器结构原理示意图；图2为图1中A-A的剖视图；图3为图1中B向局部放大视图。附图中标号分别表示为：100、烟气导管；101、空气进口；102、烟气出口；103、烟气进口法兰；104、空气出口法兰；200、换热管；201、翘片；300、助燃空气内管；310、进气端；311、拉法尔口；320、出气端；330、导流管；340、隔板；400、导流板。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进一步进行描述。如图1、图2和图3所示，本实施例提供一种导流式辐射管换热器，整体结构形式和原理同现有技术基本相同，即主要包括烟气导管100、换热管200、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导流式辐射管换热器的助燃空气内管(300)，包括进气端(310)和出气端(320)，其特征在于：所述助燃空气内管(300)的出气端(320)处密封安装至少一个导流管(330)；所述导流管(330)内腔的进口开度大于出口开度。/n

【技术特征摘要】
1.一种导流式辐射管换热器的助燃空气内管(300)，包括进气端(310)和出气端(320)，其特征在于：所述助燃空气内管(300)的出气端(320)处密封安装至少一个导流管(330)；所述导流管(330)内腔的进口开度大于出口开度。


2.根据权利要求1所述的一种导流式辐射管换热器的助燃空气内管(300)，其特征在于：所述的导流管(330)通过隔板(340)密封安装于助燃空气内管(300)的出气端(320)内侧。


3.根据权利要求2所述的一种导流式辐射管换热器的助燃空气内管(300)，其特征在于：所述导流管(330)具有4个，呈方形排布。


4.根据权利要求1或2或3所述的一种导流式辐射管换热器的助燃空气内管(300)，其特征在于：所述助燃空气内管(300)靠近进气端(310)处内径收缩形成拉法尔口(311)。


5.一种导流式辐射管换热器，包括具有烟气卷吸口的烟气导管(100)、一端安装于烟气导管(100)内的换热管(200)，在所述烟气导管(100)内壁和所述换热管(200)外壁之间形成烟气通道，其特征在于：还包括权利要求1-4中任一所述的助燃空气内管(300)；所述助燃空气内管(300)安装在所述换热管(200)内，其出气端(320)对着所述烟气导管(100)的烟气卷吸口，且所述导流管(330)经过烟气通道插入烟气卷吸口内。

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【专利技术属性】
技术研发人员：童庆年，陈爱平，唐东东，黄建奎，刘启明，张凌云，胡笛，陈满珠，
申请(专利权)人：马钢合肥板材有限责任公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34