多级气体换热除尘器制造技术

本发明专利技术为多级气体换热除尘器，将换热和粗除尘有机地结合在一起，在换热的同时对含尘烟气实现粗除尘，本发明专利技术的换热器为管式换热器，含尘烟气在细管内通过，换热介质在外围粗管内流动，采用层流换热原理，换热效率非常高，对管道的磨损小，在换热器的下部设有大空间的灰仓，利用含尘热烟气流速变化实现粗颗粒灰尘的沉降，达到粗除尘的目的。本发明专利技术所采用的分级气体换热除尘系统结构简单、操作方便、占用空间小、投资少、不用水、省电，可以根据实际需要采用不同的气体介质进行换热，充分利用含尘烟气的高温热能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及除尘器领域，尤其是涉及一种多级气体换热除尘器。
技术介绍
目前，换热和除尘是两套各自独立的系统。换热器，也称热交换器，用于不同温度的流体之间进行换热的设备。一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。根据热量的传递方式把换热器分为间壁式、混合式和蓄热式等三大类。间壁式换热器在工业中应用最广。在实际使用中，间壁式换热器有很多种类，主要有夹套式换热器、沉浸式蛇管换热器、喷淋式换热器、套管式换热器、板式换热器、管壳式换热器、双管板换热器(P型换热器)坐寸O除尘分为粗除尘和精除尘两个阶段。粗除尘主要采用降尘室，降低含尘烟气的流速，利用重力原理实现粗颗粒粉尘自然沉降，降低烟气中的含尘量。精除尘一般采用布袋除尘器、陶瓷多管除尘器、电除尘器等进行高效除尘，达到环保排放标准。目前没有一套完整的在换热的同时可以除尘的多级换热器。
技术实现思路
本专利技术的多级气体换热除尘器中的换热器属于管壳式换热器，管壳式换热器结构简单，换热效率高。本专利技术换热除尘器中的除尘器属于重力除尘器，重力除尘器也是粗除尘中普遍应用的一种除尘方式，构造简单，对粗颗粒灰尘沉降效果明显。本专利技术把换热和除尘有机地结合起来，在换热的同时实现粗除尘。各级换热除尘器的结构相似，每级换热除尘器分为三部分:上部为含尘热气体进风腔，中部为换热段，下部为出风除尘腔。本专利技术是通过如下技术方案实现的:含尘热烟气经高温烟气入口进入一级换热器，热烟气通过一级换热器进行热交换，需要加热的冷气体从一级冷气体入口进入一级换热器下部腔体内，热交换后的热烟气经过一级热气体出口出来，经过到二级换热器，在二级换热器中进行热交换，需要加热的冷气体从二级冷气体入口进入二级换热器下部腔体内，热交换后的热烟气经过二级热气体出口出来，此时高温含尘烟气在换热管内流动的过程中温度逐步下降，烟气流速急剧下降，而烟气中的大颗粒灰尘能保持一定的速度惯性，仍高速向下运动，最终落至收尘灰斗底部一部分的烟气的灰尘，通过收尘灰斗送达至卸灰装置，另一部分烟气中的小颗粒粉尘由于速度惯性弱，被烟气带走继续进行排尘，这部分烟气经过经过到三级换热器，在三级换热器中进行热交换，需要加热的冷气体从三级冷气体入口进入三级换热器下部腔体内，热交换后的热烟气经过三级热气体出口出来，此时的热烟气的温度已经降低，不含杂质的低密度的低温烟气，从低温烟气出口排出，而另一部分灰尘通过通过收尘灰斗送达至卸灰装置，灰仓内的粉尘通过料位计在线检测，累积到一定灰量时系统给出排灰信号，直接装车外运。换热段内部为许多的垂直布置的细管，细管上端连接进风腔，下端连接出风除尘腔。含尘热烟气在细管内通过，细管外的空间充满换热气体，这种结构与常规的管式换热器刚好相反。热烟气在细管内的流动方向都是从上向下流动，根据热气体流量的不同，选择不同的管径，使热烟气在细管内的流动处于层流状态，热交换均匀进行，换热效率高，粉尘对管道的磨损小。换热气体从换热段的下部进入，上部出来，由于换热器内部细管密布，换热气体需要穿过许多细管之间的缝隙，行程长，气流处于紊流状态，气体分子与细管外壁碰撞磨擦次数增多，换热效率高。出风除尘腔为的底部为大灰仓，灰仓最高料位以上保证一定的空间，热烟气从细管进入出风除尘腔，当烟气离开细管进入除尘腔的瞬间，由于流通面积骤然增大，气体流速明显下降，而气体中的灰尘颗粒在速度惯性的作用下迅速降落至灰仓底部，实现气体与大颗粒烟尘的分离，达到粗除尘的目的。沉积在出风除尘腔下部灰斗内的粉尘达到一定容量后，可以定期同过下部的出灰装置放灰。即可以直接用无尘装车机装车，也可以通过风力输送管道将粗颗粒粉尘送到指定地点统一处理。本专利技术的优点在于:A)换热效率高。在本专利技术中的换热段中，含尘热烟气在细管内为层流状态，换热段温度分布均匀；换热气体在细管外的空腔内流动，呈紊流状态，换热效率高。B)对管道磨损小。在本专利技术中的换热段中，细管内的含尘热烟气流动为层流状态，粉尘对管道的磨损很小。细管外为洁净气体，虽然为紊流状态，对管道的影响不大。C)系统阻损小。本专利技术的气体换热除尘器为干法粗除尘，含尘热烟气逐步物理降温，不增加其他任何成分。随着大颗粒粉尘逐渐自行沉积，同时热烟气温度不断降低，管道内的热烟气体积减少，含尘量降低，再加上在管道内为层流状态，整个系统的阻损明显降低，对后面的除尘风机的性能要求有所降低。这一点对旧厂改造是非常重要的。D)占用场地小，布置灵活。本专利技术的多级气体换热除尘器由多个独立换热除尘器组成，可以根据场地任意组合布置。。E)除尘风机磨损小。除尘风机抽出的烟气已经达到环保标准，有效地降低粉尘对风机的磨损。F)除尘效率高。气体换热器在换热的时，既降低烟气温度，缩小烟气体积，又提供大空间，有效地降低烟气流速，起到重力除尘的作用，有利于粗颗粒粉尘的沉降，达到分级除尘的目的，明显减少下级精除尘的负荷。G)省电。本专利技术在运行过程中没有电消耗。由于使用本专利技术，后续的除尘器负荷可以减小，除尘风机可以降低功率，自然节电。H)有效利用烟气的热资源。本专利技术的多级气体换热器各自独立，每级可以采用不同的气体作为换热介质，相当于为企业提供了不同的预热气体，节省大量的能源。I)本专利技术的多级气体换热除尘系统设备简单，操作方便，维护、运行费用低。附图说明结合下面的附图详细描述本专利技术所述的多级气体换热除尘系统。图1为单级气体换热除尘器示意图；图2为根据本专利技术的多级气体换热除尘系统配置图(以三级换热为例)。具体实施例方式参照图1，图1为根据本专利技术的单级气体换热除尘系统配置图。其中，1-冷气体入口，2-热气体出口，3-支架，4-含尘热气体分配腔，5-含尘热气体入口，6-换热管，7-折流板，8-隔板，9-出风除尘腔，10-出风口，11-出灰设备，12-上管板，13-防磨管，14-下管板。含尘热烟气经热烟气入口 5进入含尘热气体分配腔4，热烟气在分配腔内经初步调整气流，均匀进入换热管6，支架3用来支撑整个的换热器，换热段内部为许多的垂直布置的细管，在换热管6中间设置有隔板8，在上端设置有上管板12，在下端设置下管板14，为增加耐磨性能，在换热管6内可设置防磨管13，热烟气通过换热管6热烟气和冷气体进行热交换，然后进入下面的出风除尘腔9，由出风口 10进入后部管道，需要加热的冷气体从冷气体入口 I进入换热器下部腔体内，通过换热管的热量被加热，经折流板7返入换热器上腔体，继续被换热管高温段加热，最终被加热的气体从热气体出口 2进入热气体管道，输送至用户端，高温含尘烟气在换热管内流动的过程中温度逐步下降，速度逐渐减缓，保持层流状态，这样，气体中的粉尘对换热管内壁的冲刷作用很小，换热管的内壁磨损量极小，大大地提高了换热管的使用寿命。降温后的烟气从换热管下端进入出风除尘腔9的瞬间，由于出风除尘腔9的空间足够大，烟气流速急剧下降，而烟气中的大颗粒灰尘能保持一定的速度惯性，仍高速向下运动，最终落至出风除尘腔9底部，随烟气的不停流动，出风除尘腔9底部的灰尘逐渐积累，到一定量时，由出灰设备11输出。烟气由出风口 10进入后部烟气管道，烟气中的小颗粒粉尘由于速度惯性弱，被烟气带走。因此，这种换热除尘器适合于大颗粒粉尘含量相对较高的高温烟气，烟气中的微小颗粒还需要后续的除尘设备处理。由于在此除去了烟气中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级气体换热除尘器，包括有高温烟气入口，一级换热器，二级换热器，烟气管道，收尘灰斗，卸灰装置，三级换热器，其中含尘热烟气经高温烟气入口进入一级换热器，热烟气通过一级换热器进行热交换，需要加热的冷气体从一级冷气体入口进入一级换热器下部腔体内，热交换后的热烟气经过一级热气体出口出来，经过到二级换热器，在二级换热器中进行热交换，需要加热的冷气体从二级冷气体入口进入二级换热器下部腔体内，热交换后的热烟气经过二级热气体出口出来，此时高温含尘烟气在换热管内流动的过程中温度逐步下降，烟气流速急剧下降，而烟气中的大颗粒灰尘能保持一定的速度惯性，仍高速向下运动，最终落至收尘灰斗底部一部分的烟气的灰尘，通过收尘灰斗送达至卸灰装置，另一部分烟气中的小颗粒粉尘由于速度惯性弱，被烟气带走继续进行排尘，这部分烟气经过经过到三级换热器，在三级换热器中进行热交换，需要加热的冷气体从三级冷气体入口进入三级换热器下部腔体内，热交换后的热烟气经过三级热气体出口出来，此时的热烟气的温度已经降低，不含杂质的低密度的低温烟气，从低温烟气出口排出，而另一部分灰尘通过通过收尘灰斗送达至卸灰装置，灰仓内的粉尘通过料位计在线检测，累积到一定灰量时系统给出排灰信号，直接装车外运。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许广春，
申请(专利权)人：许广春，
类型：发明
国别省市：