一种辐射传热式热管换热器及烧结点火炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种辐射传热式热管换热器及烧结点火炉，属于换热设备技术领域。该换热器包括：换热腔体，其上形成有待预热介质的进口和出口；设置于所述换热腔体与热源之间的换热管，其包括位于热源中的蒸发段和位于换热腔体中的冷凝段，能够将热源中通过蒸发段辐射吸收的热量传递给冷凝段并传热给换热腔体内的待预热介质；以及设置于所述热源与所述换热腔体之间的隔板，所述隔板实现对换热管、换热腔体的密封。本实用新型专利技术的辐射传热式热管换热器可将空气或煤气预热到400℃以上，相比现有的换热器换热效率提升2

【技术实现步骤摘要】
一种辐射传热式热管换热器及烧结点火炉


[0001]本技术属于换热设备
，更具体地说，涉及一种辐射传热式热管换热器及烧结点火炉。

技术介绍

[0002]烧结是冶金行业，特别是钢铁冶炼过程的重要组成部分，同时也是影响整个冶炼工艺能耗指标的关键作业之一。烧结是为高炉冶炼提供“精料”的一种加工方法，其实质是将准备好的各种原料(精矿、矿粉、燃料、熔剂、返矿等)，按一定比例经过配料，混合与制粒，得到符合要求的烧结料，烧结料经点火借助碳的燃烧和铁矿物的氧化而产生高温，使烧结料中的部分组份软化和熔化，发生化学反应生成一定数量的液相，冷却时相互粘结成块，其过程的产品叫烧结矿。
[0003]烧结过程中需要使用点火炉，点火炉在矿石烧结生产过程中起到烧结点火和实现热风烧结的作用，其点火温度范围通常在1100～1300℃，实际操作中通常控制在1150
±
50℃。点火炉分为火段和保温段，炉体的常规结构为由炉顶和侧墙构成的整体式框架结构，侧墙设置钢板，炉顶无钢板。锚固砖吊挂在炉顶框架上，将炉顶耐火内衬锚固在炉顶上。侧墙设置炉墙钢板，侧墙耐火内衬层材料为重质浇注料，侧墙耐火内衬采用Y形耐热锚固件，Y形锚固件焊接在侧墙钢板上。在点火炉的火段，需要通入空气、煤气或其他的气体，这些气体一般采用换热的方式进行加热然后进行燃烧，可以提高燃烧的效率，因此在空气、煤气或其他的气体在进入点火炉之前，通过换热管进行换热。目前烧结点火炉上基本上是采用管状换热器(间壁式传热)，例如中国专利CN201320878438.0公开了一种机下式双预热烧结点火炉用换热器，换热器布置在烧结机下，其包括待预热的煤气进口、煤气出口、助燃空气进口、助燃空气出口、燃烧燃料产生烟气的预热炉、沿烟气流动方向串联设置的助燃空气换热器和煤气换热器。再如中国专利CN201510177256.4公开了一种自预热式烧结点火炉，包括烧结点火炉本体、热空气输送管、煤气管道和预热炉，热空气输送管的一端和煤气管道的一端道连接在烧结点火炉本体的烧嘴上，热空气输送管的另一端和煤气管道的另一端连接在预热炉上。
[0004]通过分析上述专利公开的换热器结构，换热器的传热面积小，空气或煤气预热到100℃℃左右，换热效率低，余热回收利用率，不利于节能减排。

技术实现思路

[0005]1.要解决的问题
[0006]针对现有技术中换热器换热效率低的问题，本技术提供一种辐射传热式热管换热器，有效提高换热效率。
[0007]本技术的另一目的是提供一种具有上述辐射传热式热管换热器的烧结点火炉。
[0008]2.技术方案
[0009]为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0010]本技术的辐射传热式热管换热器，包括：
[0011]换热腔体，其上形成有待预热介质的进口和出口；
[0012]设置于所述换热腔体与热源之间的换热管，其包括位于热源中的蒸发段和位于换热腔体中的冷凝段，所述换热管内设有工作相变液体，换热管能够将热源中通过蒸发段辐射吸收的热量传递给冷凝段并传热给换热腔体内的待预热介质；
[0013]以及设置于所述热源与所述换热腔体之间的隔板，所述隔板实现对换热管、换热腔体的密封。
[0014]于本技术的一种可能实施方式中，所述换热腔体为箱式结构，在所述换热腔体的底部形成有若干圆通孔，所述换热管的冷凝段由圆通孔伸入换热腔体内；换热腔体的材质为45#钢或不锈钢。
[0015]于本技术的一种可能实施方式中，所述换热管的蒸发段形成有轴向翅片。
[0016]于本技术的一种可能实施方式中，所述换热管的冷凝段形成有径向螺旋翅片，所述径向螺旋翅片的最大直径小于圆通孔的直径，所述圆通孔111的直径为30
‑
120mm，优选的为60
‑
80mm，进一步优选的为70mm。
[0017]于本技术的一种可能实施方式中，所述隔板由多块板体拼接组合而成。
[0018]于本技术的一种可能实施方式中，所述轴向翅片、径向螺旋翅片与换热管的材质不相同。
[0019]于本技术的一种可能实施方式中，所述换热管相对于所述换热腔体垂直分布。
[0020]于本技术的一种可能实施方式中，所述径向螺旋翅片的螺距为5mm
‑
50mm，优选的螺距为10
‑
40mm，进一步优选的螺距为20
‑
30mm。
[0021]于本技术的一种可能实施方式中，所述轴向翅片为矩形状片或梯形状片。
[0022]本技术的烧结点火炉，包括换热器，所述换热器为上述的辐射传热式热管换热器。
[0023]3.有益效果
[0024]相比于现有技术，本技术的有益效果为：
[0025](1)本技术的辐射传热式热管换热器，将换热管原理应用于固(液)体显热的回收，并对传统热管进行改造，使换热管能有效吸收高温固(液)体的辐射热，通过大量实验数据的分析，计算得到本技术的辐射传热式热管换热器可将空气或煤气预热到400℃以上，相比现有的换热器换热效率提升2
‑
3倍，有效提高换热效率，提升余热回收利用率，利于实现节能减排的目标；
[0026](2)本技术的辐射传热式热管换热器，在换热管的蒸发段设轴向翅片，增加接受辐射热的面积；换热管的冷凝段设有径向螺旋翅片，增加待预热介质的传热面积；
[0027](3)本技术的辐射传热式热管换热器，隔板将蒸发段和冷凝段隔开，蒸发段吸收来自固(液)体显热的辐射；冷凝段封闭在密封的换热腔体内，待预热介质通过进口、出口在换热腔体内进行热交换；
[0028](4)本技术的辐射传热式热管换热器，结构简单，制作难度小，可以用于烧结矿/其他固体料面或液面的辐射热，适用范围较广；
[0029](5)本技术的辐射传热式热管换热器比常规换热设备更安全、可靠，更适用于煤气及其他由毒流体的热交换；
[0030](6)本技术的辐射传热式热管换热器，其换热管相互独立的，即使有某根热管损坏或失效也不会对冷端流体的隔离与换热有影响。
附图说明
[0031]以下将结合附图和实施例来对本技术的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本技术范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
[0032]图1为本技术辐射传热式热管换热器的结构示意图；
[0033]图2为本技术辐射传热式热管换热器的剖视图；
[0034]图3为图2的A部放大图；
[0035]图4为本技术换热管的结构示意图；
[0036]图5为本技术烧结点火炉的结构示意图。
[0037]附图标记说明：
[0038]10、辐射传热式热管换热器；11、换热腔体；111、圆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辐射传热式热管换热器(10)，其特征在于，包括：换热腔体(11)，其上形成有待预热介质的进口(112)和出口(113)；设置于所述换热腔体(11)与热源之间的换热管(12)，其包括位于热源中的蒸发段(121)和位于换热腔体(11)中的冷凝段(123)，所述换热管(12)内设有工作相变液体，换热管(12)能够将热源中通过蒸发段(121)辐射吸收的热量传递给冷凝段(123)并传热给换热腔体(11)内的待预热介质；以及设置于所述热源与所述换热腔体(11)之间的隔板(13)，所述隔板(13)实现对换热管(12)、换热腔体(11)的密封。2.根据权利要求1所述的辐射传热式热管换热器(10)，其特征在于，所述换热腔体(11)为箱式结构，在所述换热腔体(11)的底部形成有若干圆通孔(111)，所述换热管(12)的冷凝段(123)由圆通孔(111)伸入换热腔体(11)内。3.根据权利要求2所述的辐射传热式热管换热器(10)，其特征在于，所述换热管(12)的蒸发段(121)形成有轴向翅片(122)。4.根据权利要求3所述的辐射传热式热管换...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛华飞，严云福，
申请(专利权)人：安徽诚铭热能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：