【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种换热器及高效低排放自身预热烧嘴，适用于钢铁、有色、机械、陶瓷等行业的工业炉窑。
技术介绍
1、换热器作为烧嘴的一个部件，可在烟气流动时起到换热的作用，目前市面上普遍采用翅片式换热器，烟气和空气流动换热路径短，换热器有效面积小，如申请号为201721270987.4《自预热低氮燃气烧嘴的换热器翅片管》所公开的一种应用于自预热烧嘴换热器，申请号为201720055903.9《自预热低氮燃气烧嘴》上的翅片换热器，申请号为202011161982.4 《具有分级功能的i行自身预热烧嘴》上的翅片换热器，上述现有技术中存在换热效率低、换热器采用分段焊接结构，使用容易在焊缝处开裂等缺点。
技术实现思路
1、本技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的换热器及高效低排放自身预热烧嘴。
2、本技术解决上述问题所采用的技术方案是：该换热器，其结构特点在于：包括内筒体和外凸台，所述外凸台设置在内筒体的外侧，所述内筒体内设置有筒状内腔，所述筒状内腔的两端分别为筒状内腔入口和筒状内腔出口，所述外凸台内设置有凸台空腔，所述凸台空腔的两端分别为凸台空腔入口和凸台空腔出口，所述筒状内腔出口与凸台空腔出口连通，所述内筒体的侧壁上设置有缺口，所述缺口用于将筒状内腔与凸台空腔连通。
3、进一步地，所述外凸台由凸台入口段、凸台中间段和凸台出口段构成，所述凸台入口段呈扇环状结构设置，所述凸台中间段呈螺旋状结构设置，所述凸台出口段呈收缩状结构设置。
5、进一步地，所述外凸台的数量为n，其中n≥3（作为优选，n=4，6，8），位于凸台中间段的相邻两个外凸台的间距为a，所述外凸台的螺距为c, 其中c=na, 所述外凸台的螺旋角为ψ，其中 75°≥ψ≥15°。
6、进一步地，该换热器为一体式结构设置，所述换热器的材质为高温合金或碳化硅、并采用3d打印成型。
7、进一步地，本技术的另一个技术目的在于提供一种高效低排放自身预热烧嘴。
8、本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的。
9、一种高效低排放自身预热烧嘴，包括壳体、端盖、燃气导管和电极，所述壳体通过隔层分隔为空气腔体和烟气腔体，且壳体上设置有空气入口和烟气出口，所述空气入口和烟气出口分别与空气腔体和烟气腔体连通，所述烟气腔体与位于凸台入口段的沟槽连通，所述烟气腔体内设置有保温层，所述壳体上设置有过渡法兰，所述电极设置在端盖上，其特征在于：还包括燃烧室和烧嘴芯、以及换热器，所述过渡法兰上设置有过渡导管，所述过渡导管与筒状内腔入口连通，所述空气腔体与凸台空腔入口连通，所述换热器通过换热器法兰设置在壳体上，所述燃气导管和燃烧室均设置在内筒体内，且燃烧室位于筒状内腔出口，所述电极与烧嘴芯贯穿，且烧嘴芯和电极的一端均位于燃烧室内，所述燃气导管的两端分别为燃气导管入口端和燃气导管出口端，所述燃气导管入口端与端盖上的燃气入口连通，所述燃气导管出口端与烧嘴芯连接。
10、进一步地，所述燃气导管上设置有三角支架，所述三角支架设置在燃烧室上，所述燃烧室的两端分别为燃烧室入口端和燃烧室出口端，所述烧嘴芯设置在燃烧室入口端，所述燃烧室出口端与筒状内腔出口配合。
11、进一步地，所述燃烧室包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室之间设置有收缩段；所述第一腔室的外壁设置有多个球状凸起，所述球状凸起与内筒体配合；所述燃烧室出口端的外壁设置有多个条状凸起，所述条状凸起与筒状内腔出口配合；所述第二腔室的侧壁设置有二次风孔。
12、进一步地，所述烧嘴芯上设置有外环风孔、内环风孔和气帽。
13、进一步地，所述气帽上设置有内腔，以及与内腔连通的径向喷孔和轴向喷孔，所述内腔与燃气导管出口端连通。
14、相比现有技术，本技术具有以下优点：该换热器的材质为高温合金或碳化硅、并采用3d打印成型，在换热器的外部设置螺旋状外凸台，并在相邻外凸台之间形成沟槽，进而可使得沟槽也呈螺旋状设置，可使得烟气经沟槽进入烟气腔体，烟气在沟槽内流动时，烟气通过外凸台把热量交给凸台空腔内流动的助燃空气，最终烟气进入烟气腔体，并经烟气出口排出烧嘴，换热器有效换热面积大，换热路径大大增加，进而可提高换热效率。
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1.一种换热器，其特征在于：包括内筒体（21）和外凸台（22），所述外凸台（22）设置在内筒体（21）的外侧，所述内筒体（21）内设置有筒状内腔（210），所述筒状内腔（210）的两端分别为筒状内腔入口（211）和筒状内腔出口（212），所述外凸台（22）内设置有凸台空腔（220），所述凸台空腔（220）的两端分别为凸台空腔入口（221）和凸台空腔出口（222），所述筒状内腔出口（212）与凸台空腔出口（222）连通，所述内筒体（21）的侧壁上设置有缺口（213），所述缺口（213）用于将筒状内腔（210）与凸台空腔（220）连通。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述外凸台（22）由凸台入口段（223）、凸台中间段（224）和凸台出口段（225）构成，所述凸台入口段（223）呈扇环状结构设置，所述凸台中间段（224）呈螺旋状结构设置，所述凸台出口段（225）呈收缩状结构设置。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：相邻两个外凸台（22）之间形成沟槽（226），所述沟槽（226）的数量与外凸台（22）的数量相等。
4.根据权利
5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：该换热器为一体式结构设置，所述换热器的材质为高温合金或碳化硅、并采用3D打印成型。
6.一种高效低排放自身预热烧嘴，包括壳体（1）、端盖（3）、燃气导管（4）和电极（8），所述壳体（1）通过隔层（10）分隔为空气腔体（101）和烟气腔体（102），且壳体（1）上设置有空气入口（101a）和烟气出口（102a），所述空气入口（101a）和烟气出口（102a）分别与空气腔体（101）和烟气腔体（102）连通，所述烟气腔体（102）与位于凸台入口段（223）的沟槽（226）连通，所述烟气腔体（102）内设置有保温层（11），所述壳体（1）上设置有过渡法兰（12），所述电极（8）设置在端盖（3）上，其特征在于：还包括燃烧室（5）和烧嘴芯（6）、以及如权利要求1-5中任意一项权利要求所述的换热器（2），所述过渡法兰（12）上设置有过渡导管（120），所述过渡导管（120）与筒状内腔入口（211）连通，所述空气腔体（101）与凸台空腔入口（221）连通，所述换热器（2）通过换热器法兰（23）设置在壳体（1）上，所述燃气导管（4）和燃烧室（5）均设置在内筒体（21）内，且燃烧室（5）位于筒状内腔出口（212），所述电极（8）与烧嘴芯（6）贯穿，且烧嘴芯（6）和电极（8）的一端均位于燃烧室（5）内，所述燃气导管（4）的两端分别为燃气导管入口端（41）和燃气导管出口端（42），所述燃气导管入口端（41）与端盖（3）上的燃气入口（30）连通，所述燃气导管出口端（42）与烧嘴芯（6）连接。
7.根据权利要求6所述的高效低排放自身预热烧嘴，其特征在于：所述燃气导管（4）上设置有三角支架（7），所述三角支架（7）设置在燃烧室（5）上，所述燃烧室（5）的两端分别为燃烧室入口端（51）和燃烧室出口端（52），所述烧嘴芯（6）设置在燃烧室入口端（51），所述燃烧室出口端（52）与筒状内腔出口（212）配合。
8.根据权利要求7所述的高效低排放自身预热烧嘴，其特征在于：所述燃烧室（5）包括第一腔室（501）和第二腔室（502），所述第一腔室（501）和第二腔室（502）之间设置有收缩段（503）；所述第一腔室（501）的外壁设置有多个球状凸起（53），所述球状凸起（53）与内筒体（21）配合；所述燃烧室出口端（52）的外壁设置有多个条状凸起（54），所述条状凸起（54）与筒状内腔出口（212）配合；所述第二腔室（502）的侧壁设置有二次风孔（55）。
9.根据权利要求6所述的高效低排放自身预热烧嘴，其特征在于：所述烧嘴芯（6）上设置有外环风孔（61）、内环风孔（62）和气帽（63）。
10.根据权利要求9所述的高效低排放自身预热烧嘴，其特征在于：所述气帽（63）上设置有内腔（630），以及与内腔（630）连通的径向喷孔（631）和轴向喷孔（632），所述内腔（630）与燃气导管出口端（42）连通。
...【技术特征摘要】
1.一种换热器，其特征在于：包括内筒体（21）和外凸台（22），所述外凸台（22）设置在内筒体（21）的外侧，所述内筒体（21）内设置有筒状内腔（210），所述筒状内腔（210）的两端分别为筒状内腔入口（211）和筒状内腔出口（212），所述外凸台（22）内设置有凸台空腔（220），所述凸台空腔（220）的两端分别为凸台空腔入口（221）和凸台空腔出口（222），所述筒状内腔出口（212）与凸台空腔出口（222）连通，所述内筒体（21）的侧壁上设置有缺口（213），所述缺口（213）用于将筒状内腔（210）与凸台空腔（220）连通。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述外凸台（22）由凸台入口段（223）、凸台中间段（224）和凸台出口段（225）构成，所述凸台入口段（223）呈扇环状结构设置，所述凸台中间段（224）呈螺旋状结构设置，所述凸台出口段（225）呈收缩状结构设置。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：相邻两个外凸台（22）之间形成沟槽（226），所述沟槽（226）的数量与外凸台（22）的数量相等。
4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述外凸台（22）的数量为n，其中n≥3，位于凸台中间段（224）的相邻两个外凸台（22）的间距为a，所述外凸台（22）的螺距为c, 其中c=na, 所述外凸台（22）的螺旋角为ψ，其中 75°≥ψ≥15°。
5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：该换热器为一体式结构设置，所述换热器的材质为高温合金或碳化硅、并采用3d打印成型。
6.一种高效低排放自身预热烧嘴，包括壳体（1）、端盖（3）、燃气导管（4）和电极（8），所述壳体（1）通过隔层（10）分隔为空气腔体（101）和烟气腔体（102），且壳体（1）上设置有空气入口（101a）和烟气出口（102a），所述空气入口（101a）和烟气出口（102a）分别与空气腔体（101）和烟气腔体（102）连通，所述烟气腔体（102）与位于凸台入口段（223）的沟槽（226）连通，所述烟气腔体（102）内设置有保温层（11），所述壳体（1）上设置有过渡法兰（12），所述电极（8...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘景新，高恒，邱淑建，李恩，
申请(专利权)人：杭州中景科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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