一种热交换装置及具有该装置的废气净化系统制造方法及图纸

技术编号:4017183 阅读:142 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术揭示一种热交换装置,该热交换装置由若干个相互连通的热交换器组成,所述热交换器由若干个热交换管成行并平行排列而成,其特征在于,相邻的热交换器通过连通管头尾连接,使整个换热装置形成“S”型换热通道,相邻每一行的换热管彼此交错分布;所述热交换装置,具有体积小、换热效率高的优点。同时本发明专利技术还提供了一种具有该种热交换装置的废气净化系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种热交换装置,具体而言,通过对热交换器和热交换管;排列位置 的优化分布,最大化的提高换热系数,同时,还涉及一种具有该热交换装置的废气净化系统。
技术介绍
在涂料烘烤过程中一般都会产生可燃性组分的气体,当可燃性气体遇到相应的助 燃介质时,同时可燃气体达到一定的比例后,并在点火源作用下,能够引起燃烧或爆炸,其 危害性主要视其爆炸极限,爆炸下限数值越小、爆炸下限与上限之间的范围越大,越危险; 另外,许多可燃气体本身具有毒性。目前,还有极少数企业,直接将废气排放至室外,不作任何净化处理,严重污染周 边环境。但是大多数企业通常采用以下废气净化方法1、热力燃烧法,该种净化方法一般用于处理废气中含可燃组分浓度较低的情况, 它可以直接在空气中燃烧。由于废气中可燃组分的浓度很低,燃烧过程中所放出的热量不 足以满足燃烧过程所需的热量。因此,废气本身不能作为燃料,只能作为辅助燃料燃烧过程 中的助燃气体,运行能耗较高,不利于工业化推广。2、催化燃烧法,催化燃烧法的优点在于①可以降低有机废气的起始燃烧温度。例 如甲醇、甲醛在以氧化铝为载体的Pt催化剂(Pt/A1203)的作用下,室温下就开始燃烧,而 直接燃烧法起始燃烧点通常为300 600°C;②燃烧不受碳氢化合物浓度的限制;③基本上 不会造成二次污染;④设备较简单,投资少,见效快。但是,催化燃烧法也同样存在相应的 不可避免的缺陷①催化剂易中毒和不耐高温;②易使催化剂中毒的物质有焦油、油烟、粉 尘、铅化合物和硫、磷、卤族元素的化合物等。为了弥补热力燃烧法和催化燃烧法的缺点,现有技术还公开一种可燃性废 气的净化方法,一方面能净化废气,另一方面,能够对能耗循环利用;如中国专利技术专利 CN200310109117,名称为“烘房净化处理和能源回收利用系统和装置”,揭示了一种烘房废 气处理及能源回收利用的系统及其装置,采用循环系统,将热交换、加热、催化燃烧置于一 体,包括(1)烘房排出的废气经收集后进入热交换器进入热交换预加热;(2)预加热的废 气进入加热室加热;(3)加热后废气过滤后由引风机抽取进入催化室催化燃烧;(4)燃烧后 的净化气体进入烘房提供热量;多余部分气体进入热交换器为废气提供热量后排出。热量 在装置内部循环利用,在废气进行处理的同时,又能提供烘房所需加热气体;但是该种系统 并没有对热交换器进行优化设计,因此热交换器的体积较大,直接影响净化系统的体积,而 且热交换利用率不高。可见,现有技术至少存在以下缺陷,热交换装置体积过大,以及热交换效率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术中的缺点,提供一种热交换装置,具有体积小、 换热效率高的优点。一种热交换装置,该热交换装置由若干个相互连通的热交换器组成,所述热交换 器由若干个热交换管成行并平行排列而成,相邻的热交换器通过连通管头尾连接,使整个 换热装置形成“ S,,型换热通道,相邻每一行的换热管彼此交错分布。优先地,所述热交换管为波纹管。本专利技术的另一目的在于,提供一种具有该种热交换装置的废气净化系统,该系统在净化废气的同时,能将热量在系统内部进行循环利用,而且能够减小净化系统的体积,提 高换热效率,该系统包括烘房,用于对产品进行烤漆烘干,并排出废气;热交换装置,与烘房相连接,对废气进行预热;催化反应室,与热交换装置相连接,该反应室设有催化剂,催化剂与预热后的废气 进行反应并生成净化气体;混合室,设置于催化反应室与烘房之间,混合室内有空腔,空腔设有热风输入口、 冷风输入口、混合输出口,其中,热风输入口与催化反应室相连,以及其中,冷风输入口与烘 房相连,以及,混合输出口将冷热混合气体输入烘房内;第一温度控制装置,与烘房相连,用于监测烘房温度;第一风道控制装置,与第一温度监控装置连接,并设置于催化反应室与混合室之 间,该装置基于炉内温度控制装置反馈的信号,控制热风是否进混合室,其特征在于,所述 热交换装置由若干个相互连通的热交换器组成,所述热交换器由若干个热交换管成行并平 行排列而成,其特征在于,相邻的热交换器通过连通管头尾连接,使整个换热装置形成“S” 型换热通道,相邻每一行的换热管彼此交错分布。优先地,所述热交换管为波纹管。优先地,含可燃性组分废气的净化系统,还包括第二温度控制装置、第二风道控制 装置,其中,所述第二温度控制装置设置于混合室与催化反应室之间的风道内,以及其中, 所述第二风道控制装置一方面与催化反应室相连,另一方面与外部空间相连。优先地,所述温度监控装置包括,热电偶、与热电偶相连的温控表、与温控表相连 的电动执行器,其中,所述电动控制器分别连接控制第一、第二风道控制装置。优先地,所述烘房设置有4个第一温度控制装置,4个第一温度控制装置沿烘房长 度方向均勻分布。优先地,所述第一温度控制装置连接有4个第一风道控制装置。优先地,所述含可燃性组分废气的净化系统具有4个混合室,4个混合室沿烘房长 度方向均勻分布。优先地,所述烘房排出的废气为C8Hltl,所述催化剂为Y -Al2O3,其催化反应为 C8H10+ y -Al2O3 — C02+H20。本专利技术揭示的一种热交换装置,由于热交换装置通过连通管将热交换器收尾相 连,形成“S”型换热通道,在单位体积下大大增加了热交换器内流体的换热面积,以及将相 邻两行的热交换管交叉排列,使热交换管外的热气体能够在热交换器内作反弹运动,进一 步提高了热交换装置的热交换系数;并且本专利技术针对热交换装置公开了一种具有该热交换 装置的废气净化系统,相对于现有技术的废气净化系统,其具有以下优点1、可燃性气体净 化吸收效率高;2、多余热量能够循环利用,减少了大量常规能源的消耗,节能效果明显,降低企业生产成本;3、结构紧凑、体积大大缩小。 附图说明图1是本专利技术优选实施例的废气净化系统的流程原理图;图2是本专利技术废气净化系统的优先总装示意图;图3是本专利技术优先实施例的热交换装置的俯视图;图4是本专利技术优先实施例的热交换装置的剖面图;图5是本专利技术优先实施例的换热管的换热原理图;图6是本专利技术优先实施例的废气净化方法的流程示意图;图中,100为烘房、200为催化反应室、300为热交换装置、310为热交换器、320为风道、311为热交换管,400混合室。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述,以使本专利技术的优点和特征能 更易于被本领域技术人员理解,从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1所示,是本专利技术的废气净化系统的流程原理图,在本专利技术优选实施例中,该 专利技术主要针对铝塑板的涂料烘烤,因此其挥发出的废气的主要成分为二甲苯,二甲苯属于 可燃性气体的一种。本专利技术实施例中的净化系统,首先通过风机将二甲苯从烘房100中引 出,进入热交换装置300进行预加热,热交换装置300采用焦炭作为原料进行加热,至所以 采用工业用煤进行加热,而并没有采用诸如工业电炉或工业柴油进行加热,其道理也是显 而易见地,工业用煤的成本远小于其它方式的加热,给企业降低了运行费用,经申请人计 算,采用焦炭进行加热与工业电炉相比,其运行费用能够降低65% 90%,二甲苯经热交 换装置300预加热至400 50(TC后,进入催化反应室200,该反应室设有催化剂,在本专利技术 实施例中,主要针对二甲本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种热交换装置,该热交换装置由若干个相互连通的热交换器组成,所述热交换器由若干个热交换管成行并平行排列而成,其特征在于,相邻的热交换器通过连通管头尾连接,使整个换热装置形成“S”型换热通道,相邻每一行的换热管彼此交错分布。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李兵荆文保张辉言
申请(专利权)人:常熟市凯迪装饰材料有限公司
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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